23Ноя

Лак для металлизации пластмасс – Лак для металлизации пластмасс – Металлизация пластмасс — виды, особенности и технология — Шины для спецтехники, шины для погрузчика — резина Armour

Лак по металлу ACRYL 2K LS143

Двухкомпонентный акриловый лак для металла и пластика с прямой адгезией к поверхности. Акриловая лак ACRYL 2K LS143 применяется для окраски любых промышленных объектов, имеющих металлические и пластиковые поверхности. Лак по металлу и пластику ACRYL 2K LS143 может использоваться для окраски стекла, различных видов цветных металлов и пластиков, а так же при химической металлизации как адгезив и поверхностный лак для хромирования любых поверхностей с целью улучшения их декоративных свойств.

Тип продукта: лак акриловый

Цвет: прозрачный-колеруемый

Производитель: LECHLER (Италия)

Прямая адгезия к металлу

Прямая адгезия к пластику

Двухкомпонентный продукт

Высокий сухой остаток

Уровень блеска 90-100

Разбавление: 4 к 1

Рекомендуемая толщина слоя: 30 мкм

icsspb.ru

Составы адгезионных лаков с наполнителем для нанесения на поверхность пластмасс перед металлизацией

Для полихлорвинила и триацетатного целлулоида: наполнитель тот же 100 г, пленкообразователь (смола СВХ-49) 80 г, дибутилфталат 15 г, ацетон 100 г, то­луол 300 г, бутилацетат 100 г. Для целлулоида и дерева: наполнитель тот же 100 г, пленкообразователь (10%-ный раствор нитроколлодия) 160 г, дибутилфталат 16 г, растворитель № 647 300 г.

В табл. 1 приведены составы адгезионных лаков для нанесения на различ­ные материалы.

Помол адгезионного состава производится в шаровой мельнице с примене­нием стальных шаров. Время помола 60 ч. После помола смесь разбавляют соот­ветствующим растворителем до вязкости 20-25 с по воронке ВЗ-3.

1. Составы адгезионных лаков с наполнителем для нанесения на поверхность пластмасс перед металлизацией

Материал

Компоненты лака, %

изделия

Связующее

Пластификатор

Наполнитель

Растворитель

Полихлорвинил, триацетат, лавсан, гетинакс, стеклопластик

Смола СВХ-40 10

Коллоксилин 3,5

Полиэфирная

смола 15 Эпоксидный клей или БФ 30

Дибутилфталат 2,5

30

№ 4 57,5

Целлулоид, дерево Капрон, лавсан, полиамид Фарфор, кварц

То же 3,5

23 20 30

№ 647 70

Хлорированные углеводороды 65 Спирты, кетоны 40


Адгезионные слои наносят на такие пластмассы, которые не могут металли- зоваться непосредственно, например на лавсан. Адгезионный слой может ухуд­шать электрические свойства основного материала и более легко подвергаться старению, и поэтому непосредственная металлизация диэлектрика является пред­почтительной.

После того как поверхность диэлектрика или адгезионного слоя заматиро- вана, т. е. на ней создана требуемая шероховатость, его обезжиривают, проводят сенсибилизацию и активирование.

В общем виде процесс химической подготовки поверхности пластмасс к металлизации сводится к следующему.

Поступающие на металлизацию детали вначале обезжиривают в слабом щелочном растворе состава: натрий углекислый Na2C0312H20 20 г/л, тринатрий- фосфат Na2P04-12H20 20 г/л, вспомогательные средства ОП-7 или ОП-10 3 г/л или жидкость «Прогресс» 20 мл/л. Температура раствора 50-60 °С, время обез­жиривания 5-7 мин.

reductory.ru

виды и особенности различных технологий

Металлизация пластика, которая выполняется преимущественно электрохимическим методом, позволяет значительно усилить устойчивость полимерных материалов к механическим повреждениям, воздействию высокой влажности и повышенной температуры. Немаловажным является и то, что изделия, для изготовления которых был использован металлизированный пластик, весят значительно меньше, чем аналогичные детали из чистого металла.

Хромированный пластиковые детали автомобиля — распространенный пример металлизации пластмассы

Химическая металлизация пластмасс активно используется для производства световых фильтров, катализаторов, печатных плат, заготовок для дальнейшей гальванизации, а также многого другого.

Как выполняется металлизация изделий из пластика

Такие разнородные материалы, как металл и пластик, имеют различные коэффициенты теплового расширения. В связи с этим при нанесении слоя металла на полимерный материал не избежать возникновения внутренних напряжений, стабилизировать которые позволяет подслойная поверхность. Для ее создания обычно используют медь. Когда предварительное меднение пластикового изделия выполнено, на него наносится финишный слой никеля или хрома.

Структура покрытия, полученного в результате металлизации пластика, может формироваться из нескольких слоев, в качестве которых могут выступать:

  • блестящий медный слой;
  • медный слой с матовой поверхностью;
  • полублестящий никелевый слой;
  • никелевый слой с блеском;
  • никелевый слой с матовой поверхностью;
  • конверсионный слой.

Типы наносимых на пластик многослойных гальванических покрытий

Наносимый на пластиковое изделие металлизированный слой может иметь не только различную структуру, но и различные декоративные характеристики. Так, это может быть покрытие велюрового, блестящего, осветленного, патинированного, черненого и других типов. Выполняют металлизацию пластика не только для улучшения его декоративных характеристик, но также для того, чтобы продлить срок его эксплуатации. В частности, никель, нанесенный на пластиковое изделие, обжимает его поверхность, тем самым способствуя ее укреплению.

В зависимости от того, для чего осуществляют металлизацию пластика, выполняют ее с применением электролитических растворов различного типа. Такими растворами могут быть:

  • электролиты для выполнения блестящего меднения;
  • электролитические растворы для покрытия поверхности пластиковых изделий никелем;
  • растворы, при помощи которых создаются покрытия с вкраплением твердых частиц, или покрытия велюрового типа.

Никелированные гальваническим способом детали

Металлизировать пластиковое изделие можно не только хромом и никелем, но и цинком и оловом. При помощи пленок из данных металлов, наносимых на пластиковую поверхность после ее пассивирования, обрабатываемая деталь защищается от негативного воздействия повышенной влажности и образования налета.

Поскольку металлический подслой, создаваемый на пластиковой поверхности, отличается не слишком высокой электропроводностью, процедуру электрохимической металлизации пластика проводят с использованием тока небольшой плотности (0,5–1 А/дм2). Если применять ток более высокой плотности, это приведет к возникновению биполярного эффекта, что в свою очередь вызовет растворение подслоя в том месте, где изделие соединено с проводом, подводящим к нему электрический ток. Чтобы не столкнуться с таким негативным явлением, на сформированный подслой наносят дополнительный слой меди или никеля, причем делается это с использованием тока небольшой плотности. Последующую металлизацию пластика выполняют на обычных режимах.

Особенности нанесения металлических покрытий методом гальваники

Металлизацию пластика с помощью гальванического способа проводят в достаточно плотных электролитических растворах. Устойчивое положение обрабатываемым изделиям, находящимся в таких растворах, обеспечивают подвешиванием специальных утяжелителей.

Схема нанесения гальванического покрытия

Чтобы сформировать на поверхности пластикового изделия качественное гальваническое покрытие, необходимо также большее количество контактов, через которые на подслой обрабатываемой детали подается электроток. Перед металлизацией пластика надо выполнить несколько достаточно сложных процедур, которые обеспечат хорошую адгезию пластика с наносимым металлизированным слоем.

Сущность адгезии и влияющие на нее факторы

Адгезия, как известно, является характеристикой качества сцепления разнородных материалов между собой. Чтобы сцепление между пластиковой основой и металлическим покрытием было качественным, прочность покрытия на отслаивание должна соответствовать 0,8–1,5 кН/м, а на разрыв – 14 МПа. Современные технологические методы металлизации пластика позволяют добиваться адгезии, величина которой доходит до 14 кН/м.

На сегодняшний день не существует ни одной теории, которая бы могла точно объяснить все нюансы сцепления разнородных материалов между собой. Если ориентироваться на химическую природу адгезии, то она возникает вследствие химических взаимосвязей разнородных материалов. В частности, при металлизации полимерных материалов такие связи появляются между функционально активными группами, имеющимися на поверхности пластика, и наносимым на нее металлом.

Виды разрушений адгезионных соединений

Существует и молекулярная теория, согласно которой адгезия между разнородными материалами возникает вследствие того, что на межфазной поверхности присутствуют межмолекулярные силы, которые и способствуют сцеплению. По этой же теории, адгезия определяется взаимодействием двух полюсов или возникновением водородных связей между разнородными материалами.

Согласно электрической теории, причиной адгезии является двойной электрический слой, появляющийся при взаимодействии пары тел. В таком слое, который не дает телам отходить друг от друга, формируются электростатические силы притяжения положительных и отрицательных зарядов.

Наиболее признанной среди специалистов является диффузная теория, согласно которой адгезия возникает вследствие формирования межмолекулярных связей между разнородными материалами. В результате на границе соприкосновения двух материалов формируется новый промежуточный слой, и такая граница фактически стирается.

Существует еще и механическая теория, которая объясняет, что адгезия возникает вследствие анкерного сцепления между выступающими частями наносимого покрытия и углублениями в основном материале. В результате такого сцепления образуются так называемые механические замки, которые и обеспечивают адгезию.

Для прочного осаждения металла необходима благоприятная структура поверхности пластика

На качество адгезии при металлизации пластика оказывает влияние целый ряд параметров, к которым следует отнести:

  • прочность пластика;
  • наличие и количество химически активных групп на поверхности пластика;
  • наличие промоторов – стимуляторов адгезии, в качестве которых могут выступать пластификаторы, соединения олова и хрома;
  • отсутствие антипромоторов – элементов, которые могут не только ухудшить качество промежуточного слоя, но даже разрушить его;
  • структура наносимого металла;
  • режимы выполнения металлизации.

Цели металлизации пластмасс

Вакуумный метод

Вакуумная металлизация пластмасс используется для того, чтобы нанести на них нихром или алюминий. Для практической реализации такой технологии, как уже понятно из ее названия, необходима специальная камера, в которой создается вакуум. Наиболее активно вакуумную металлизацию пластика применяют для обработки автомобильных деталей, сантехнических и осветительных приборов, пластиковой фурнитуры различного назначения.

Нанесенному таким образом металлизированному покрытию придают высокую твердость и устойчивость к воздействию повышенной влажности, используя специальные лакокрасочные составы.

Как выполнить металлизацию пластика в домашних условиях

Металлизированный пластик можно получить и в домашних условиях. Для этого применяют несколько распространенных методик. Наиболее популярная и доступная из них – химическая, для ее реализации не потребуется специальное оборудование. При помощи данной технологии на поверхность пластика можно нанести тонкий слой меди или серебра, что придаст готовому изделию исключительную декоративность.

Вне зависимости от выбранного способа металлизации обрабатываемую деталь следует очистить от механических загрязнений

Меднение пластика

Металлизацию пластика при помощи меди выполняют в несколько этапов.

  • Тщательное ошкуривание поверхности, в процессе которого с нее необходимо удалить все выпуклости и другие дефекты. После ошкуривания изделие необходимо обработать абразивным порошком.
  • Обезжиривание поверхности. Изделия, изготовленные из полиакрилатов, обезжириваются перед металлизацией в растворе каустической соды, в который деталь помещается на сутки. Для обезжиривания полиамидных материалов используется обычный бензин.
  • Промывка обезжиренного изделия в дистиллированной воде.
  • Сенсибилизация – процесс формирования на пластике пленки из гидроокиси олова. Для этого изделие на минуту помещают в полупроцентный раствор хлористого олова, на литр которого добавляют 40 граммов соляной кислоты.
  • Активация поверхности, для которой изделие на 3–4 минуты помещают в раствор азотнокислого серебра.
  • После активации изделие на 60 минут погружают в раствор для металлизации, состоящий из следующих компонентов: карбоната меди (200 г/л), 90-процентного глицерина (200 г/л), 20-процентной каустической соды (1 литр). Температура такого раствора для металлизации должна составлять 18–25°.
После выполнения всех этих процедур вы получите на пластиковом изделии красивое медное напыление.

Серебрение пластика

Металлизацию пластика слоем серебра выполняют в следующей последовательности.

  1. Ошкуривание поверхности и ее обработка абразивным порошком.
  2. Промывка изделия мыльным раствором и дистиллированной водой.
  3. Обезжиривание поверхности в растворе, состоящем из ангидрида хрома (100 г/л) и сульфата железа (10 г/л).
  4. Промывка детали в дистиллированной воде.
  5. Сенсибилизация, для выполнения которой используют раствор хлористого олова (2 г/л).
  6. Погружение изделия на 60 минут в раствор, состоящий из следующих компонентов: нитрата серебра (3 г/л), каустической соды (3,5 г/л), 25-процентного аммиака (8 мл/л), глюкозы (2,5 г/л). Температура раствора – 18–25°.

Гальванические серебряные покрытия обладают низкой стойкостью к механическим повреждениям, но хорошо противостоят химическим воздействиям

Если поверхность была недостаточно хорошо обезжирена, то в результате металлизации может получиться покрытие не очень хорошего качества. В таком случае его можно удалить, используя специальный раствор, и повторить всю процедуру заново.

Сформированный на пластике по вышеописанным методикам слой металла лучше всего покрыть защитным лаком. Кроме того, металлизированные таким образом пластиковые изделия можно подвергнуть дальнейшей гальванической обработке (например, выполнить их хромирование или покрыть слоем никеля).

Оценка статьи:

Загрузка…

Поделиться с друзьями:

met-all.org

Металлизация пластмасс, металлизация напылением — Вакуумная металлизация в спб

Металлизация пластмасс

Металлизация пластмасс и других материалов обеспечивает достижение должных эксплуатационных характеристик при минимальных затратах, а мы обрабатываем все изделия на высококачественном оборудовании и с применением инновационных подходов, что гарантирует долговечность их использования и соответствие самым высоким ожиданиям заказчика.

Что нужно знать
о вакуумной металлизации?

Вопросы о сущности технологии вакуумной металлизации, использовании деталей, сделанных с ее применением, и возможности заказа подобных услуг возникают довольно часто. Именно поэтому мы решили представить информацию относительно всех этих моментов, чтобы раскрыть ответы на наиболее интересующие клиентов вопросы.

Начнем с того, что сегодня детали с вакуумным покрытием применяются довольно широко, при этом возможно их использование практически в любых условиях. Возможности эксплуатации определяются защитным покрытием и временем его полимеризации. Как правило, использовать изделия удается даже в условиях повышенной влажности и перепадов температур. Исключение составляют разве что латунные напыления, которые быстро окисляются. Поэтому для создания деталей с декором под золото рекомендуют вводить соответствующие красите в лак, а в качестве напыления использовать алюминий.

Хотим отметить, что уже ушло в прошлое то время, когда все детали, за исключением АБС пластика, нужно было грунтовать перед использованием технологии вакуумной металлизации. Сегодня на нашем производстве имеется современное оборудование, позволяющее выполнять напыление на любые материалы без предварительной обработки.

Обратите внимание, что технология вакуумного напыления предполагает использование алюминия, латуни или титана, что обеспечивает прекрасные экологические характеристики как самого производства, так и деталей, а также придает им необходимый внешний вид, как при никелировании или хромировании. Но в тоже время вакуумная металлизация не предполагает использования никеля или хрома, поскольку последние наносятся исключительно гальваническим путем в водных растворах, а не в вакууме. Среди доступных к напылению металлов, кроме алюминия и титана, следует назвать медь, бронзу, латунь и нержавеющую сталь. Таким образом при помощи данной технологии можно осуществлять покрытие пластмассы в частности хромирование пластмассы.

Любое производство по вакуумному напылению в определенной степени ограничено в своих возможностях из-за размеров шкафов напыления и сушильных камер. На нашем предприятии ограничения составляют 900*800 мм.

Помимо размеров существуют и другие требования к деталям. В частности, они должны быть без смазки, силикона или других загрязнителей на поверхности, поскольку устранить последние не представляется возможным, а гарантировать долговечность покрытия в таком случае просто не получится. Также не следует транспортировать грязные детали. Их, конечно же, можно будет отмыть, но тот абразив и царапины, которые образуются на поверхности в ходе транспортировки, останется, и он будет очень хорошо заметен после выполнения металлизации. Также мы не гарантируем результат при работе с деталями, которые были в употреблении. Дело в том, что пластмассы после определенного срока эксплуатации дают микротрещины, в которых остается грязь. Ее очень трудно отмыть, а если наносить покрытие сверху, то оно очень быстро отслоится.

Для покрытия деталей мы используем лаки отечественного производства, которые были разработаны совместно со специалистами ведущих НИИ. С одной стороны это позволяет добиться минимальной стоимости покрытия, поскольку иностранные товары стоят в разы дороже. С другой же – гарантирует прекрасную защиту и обеспечивает желаемые эксплуатационные характеристики деталей. Ведь при разработке всех изделий учитывались требования по универсальности покрытия и возможному использованию готовых деталей в агрессивных средах и условиях. Что же касается красок, то мы используем продукцию от ведущих отечественных и зарубежных производителей. Все варианты, которые предлагаются нашими специалистами, показали себя на практике очень хорошо, но выбор каждого конкретного решения определяется конкретной ситуацией, требованиями и пожеланиями клиентами, и могут быть рекомендованы исходя из опыта наших специалистов.

Стоимость услуг металлизации
и возможность их удешевления

Сегодня существует четыре способа нанесения материалов в вакууме: электродуговой, электроннолучевой, магнетронный и резистивный. На нашем производстве используются два последних из них. Естественно, что каждый метод имеет свои особенности и отличается по стоимости. Так, резистивный метод, предполагающий испарение алюминия, обеспечивает более высокие отражающие свойства поверхности, а магнетронный позволяет повторить исходный материал мишени.

Впрочем, стоимость определяется не только исходя из технологии, но и количества деталей, их размеров и ряда других факторов. У нас расчет стоимости напыления ведется исходя из стоимости цикла. Таким образом, стоимость напыления металла на каждую деталь будет определяться количеством изделий, которые могут быть пропущены за один цикл. Чтобы уточнить эту информацию, вам нужно связаться с нашими специалистами по телефону и рассказать о форме деталей и их размерах.

Мы наносим покрытие в три слоя «лак-металл-лак», а его толщина составляет 40 микронов, но для удешевления процесса можно обойтись и без первого слоя. Возможность отказа от нанесения адгезионного слоя лака определяется качеством полировки деталей, а также необходимым блеском, поскольку первый слой обладает светоотражающими свойствами и обеспечивает более выраженный блеск.

Если деталь отлита из вторичного пластика, то на нее обязательно нужно нанести слой лака для выполнения грунтовки, и только потом напылять металл. В противном случае добиться зеркального блеска не удастся.

Наши специалисты сделают все, чтобы обеспечить высокое качество нанесения металлического напыления и обеспечат вам должный результат по действительно приемлемой цене!

mtlink.ru

Вакуумная металлизация: технология и применение

Существует много способов декорирования поверхностей, и к одним из основных относится вакуумная металлизация. Предметов с таким покрытием вокруг множество. Даже предметы из обычного пластика можно сделать похожими на металлические – с помощью этой технологии напыления металла они приобретут красивую серебристую или золотистую поверхность.

Понятие о вакуумной металлизации

С помощью такой технологии происходит обработка поверхностей изделий путём переноса мелких металлических частиц в вакууме. Они покрывают изделия плотным слоем. Для этого используется специальное оборудование, довольно дорогостоящее, для которого необходимо подходящее производственное помещение. В небольшой мастерской такой процесс работы не выполнить.

Вакуумная металлизация широкое применение получила сравнительно недавно, но уже показала, что этот способ, несмотря на использование дорогого оборудования, намного дешевле гальванического нанесения, а по сравнению с лакокрасочными покрытиями слой значительно насыщенней и поверхность получается более красивая.

На какие поверхности можно наносить

Способом вакуумного напыления металла можно покрывать предметы из металлов, керамики, стекла, пластмасс. При этом, в отличие от гальванического нанесения, для создания эффекта глянцевого хромирования, меднения, золочения, никелирования поверхностей не требуется предварительная полировка деталей.

Способы металлизации проще всего классифицировать по технологическим приемам получения покрытия

Вообще, металлизировать таким способом можно любые материалы, которые устойчивы к нагреву до +80  и воздействию специальных лаков. А также материалы не должны быть пористыми, чтобы в процессе металлизации в вакуумной камере не выделялся атмосферный или другой газ, что приведёт к некачественному покрытию. К ним относится плохо обработанная керамика, древесина, бетон. Но даже на них можно нанести таким способом декоративные покрытия, если предварительно загрунтовать специальными составами.

Чаще всего сегодня обрабатываются таким способом предметы из пластмасс и металлов. Этот процесс только усиливает их положительные свойства. Напыление наносится на металлические поверхности изделий, состоящие из различных сплавов. При этом создаётся защита от коррозии, изменяются электропроводные свойства металла в сторону повышения, улучшается внешний вид предметов.

Металлизация пластмасс позволяет изготавливать красивые, практичные изделия из дешёвого сырья. В автомобилестроении пластмассовые детали устанавливают для снижения веса. Решётки радиаторов, корпуса, колпаки колёс и другие детали, к которым не требуется обладание повышенной прочностью, изготавливаются из прочных марок пластмасс и обрабатываются под металл.

Оборудование для вакуумной металлизации

У этой технологии, как и у других таких же сложных, имеются свои плюсы и минусы:

Аппарат для нанесения покрытий — схема

  • необходимость использования дорогостоящего оборудования;
  • большие расходы электроэнергии;
  • потребность в просторном производственном помещении для размещения всех приспособлений и для полного технологического цикла изготовления.

Дополнительные расходы средств требуются при этом на технический процесс нанесения дополнительного слоя – защитного лака.

Установки вакуумного напыления представляют собой совокупность устройств, которые последовательно и самостоятельно выполняют ряд функций, необходимых для технологического процесса металлизации.

Основные функции:

  • откачка воздуха для получения условий разрежения;
  • распыление в определённых условиях металлических частиц на поверхность предметов;
  • транспортировка обрабатываемых деталей;
  • контроль режимов происходящих процессов вакуумного напыления;
  • электропитание и другие вспомогательные приспособления.

Составляющие узлы вакуумной установки:

Устройства вакуумной транспортировки

  • Рабочая камера. В ней происходит сам процесс металлизации.
  • Источник испаряемых металлов вместе с управляющими и энергообеспечивающими устройствами.
  • Системы контроля и управления для регулировки температуры, скорости напыления, толщины плёнки, её физических свойств.
  • Откачивающая и газораспределительная система, обеспечивающая получение вакуума и регулировку газовых потоков.
  • Системы блокировки рабочих узлов, блоки электропитания.
  • Транспортирующее устройство, определяющее подачу-извлечение из вакуумной камеры, смену положений деталей при нанесении металлопокрытия.
  • Вспомогательные устройства – заслонки, внутрикамерные манипуляторы, газовые фильтры и др.

Особенности оборудования

Процесс магнетронного напыления

Установки для вакуумного процесса нанесения металлического слоя бывают магнетронные и ионно-плазменные. В любых из них необходимо достигать испарения вещества с поверхности металлических болванок, минуя стадию расплава металла.

При сублимационном способе процесс нагрева происходит быстро до температуры испарения, не допуская расплава. Для этого используются нагреватели, способные повышать кинетическую энергию вплоть до разрушения кристаллической решётки. Но некоторые металлы не сублимируют в вакууме, и поэтому с ними стадии расплава не избежать. Поэтому в таких случаях применяются дополнительные системы фильтров.

Способом вакуумного напыления металлического слоя покрываются изделия разных размеров: крупные (до 1 м) и совсем мелкие. Существуют технологии металлопокрытия многометровых тканей и плёнок – они перематываются из одного рулона в другой в процессе напыления в вакуумной камере. Поэтому бывают установки с рабочими камерами разных размеров:

  • небольшие – несколько литров;
  • крупные – несколько кубометров.

Технологический процесс

Вакуумная металлизация, основанная на испарении и выпадении частиц металла на подложку, представляет собой ряд последовательно происходящих процессов. Они довольно сложные.

Металл при нагревании перед тем, как стать покрытием, претерпевает целый ряд изменений. Вначале он испаряется, затем адсорбируется, после этого выпадает конденсатом и кристаллизуется на поверхности, с образованием металлической плёнки. Каждый процесс довольно сложный.

На качество готового изделия влияют многие факторы. Главные из них – физико-технические характеристики материалов заготовок и выдерживаемые условия процесса металлизации. Образование слоя покрытия происходит в два основных этапа. Это перенос массы и энергии от источника и их равномерное распределение по поверхности обрабатываемого изделия.

Этапы выполнения вакуумной металлизации

Напыление металла на поверхности изделий методом вакуумной металлизации производится по технологии, состоящей из нескольких этапов:

Цели металлизации

  • Деталь подготавливается к процессу нанесения покрытия. Для этой цели подходят только заготовки несложных форм, которые не имеют острых углов или участков, труднодоступных для прямолинейного попадания конденсата.
  • Процесс нанесения защитного слоя. На полимеры с содержанием низкомолекулярных наполнителей предварительно наносятся слои антидиффузионных лаковых покрытий.
  • Сушка и обезжиривание. Заготовки проходят этап сушки адсорбированной влаги в течение трех часов при температуре +80 .
  • Процесс обезжиривания происходит уже на подготовительном этапе в вакуумной камере путём воздействия тлеющего разряда.
  • Проведение отжига на этой стадии особенно благоприятно для полимерных материалов – положительно сказывается на их структуре, снижается при этом внутреннее напряжение.
  • Проводится активационная обработка перед нанесением металлического слоя на поверхность для повышения её адгезии. Используемые методы зависят от материала заготовки.
  • Нанесение металлического покрытия. При этом слой покрытия формируется путём конденсации пересыщенных паров металлов на холодную поверхность заготовки.
  • Затем проводится контрольная проверка качества металлического слоя. Для декоративных изделий она заключается в осмотре поверхности с определением прочности и равномерности слоя. Для технических деталей используются дополнительные испытания. На практике применяются методы отслаивания липкой лентой, истирание, разрушение УЗ колебаниями и др.

Изделия после вакуумной металлизации

Сферы применения

Технология обработки поверхностей методом вакуумной металлизации применяется в производстве многих товаров:

  • Сантехнической фурнитуры – сильфонов, кнопок смыва и др. Самая распространённая металлизация — алюминием, придающая изделиям хромированный вид.
  • Мебельная фурнитура – ручки для мебельных дверок и ящиков, декоративные отделочные детали, вешалки для одежды и др.
  • Зеркальные покрытия. Небьющиеся зеркала изготавливаются способом металлизации полимерных плёнок, натянутых на рамки.
  • Кожгалантерея – пряжки для ремней, пуговицы, люверсы.
  • Упаковочные материалы – крышки для флаконов с парфюмерией, дозаторы косметических средств, декоративные коробочки для бижутерии и др.
  • В производстве бижутерии, декоративных сувениров и подобных изделий.
  • При изготовлении предметов геральдики – гербов и других предметов.
  • Радиоэлектроника – приборные панели телевизоров, крышки мониторов, кнопки и др.
  • Микроэлектроника – изготовление интегральных микросхем, полупроводников и других деталей. Обычно применяется напыление меди.
  • Автомобильная промышленность – внутренняя светоотражающая часть фар и многие декоративные детали снаружи и внутри машины.
  • Светотехнические изделия – для декорации деталей светильников.

Визуально можно сделать имитацию под любой драгоценный или полудрагоценный металл. Вакуумная металлизация придаёт изделиям не только красивые декоративные свойства, но и создаёт защитный слой от коррозии для металлов, износа для других материалов. Металлизация пластмасс позволяет из дешёвых материалов создавать практичные и красивые изделия. Стойкое покрытие обеспечивает долгий срок эксплуатации изделий.

Выводы

По времени использования наибольший срок сохранения декоративного слоя у предметов, находящихся в закрытых помещениях. Те, что часто подвергаются атмосферным воздействиям, могут со временем повреждаться. Но для их защиты обычно используются специальные лаковые слои, которые продлевают срок службы таких изделий. К преимуществам покрытий вакуумным способом относится их экологичность, по сравнению с другими аналогичными технологиями.

Видео по теме: Вакуумная металлизация стекла — отжиг покрытия

promzn.ru

Металлизация пластмасс

Защитно-декоративные покрытия пластиков, пластмасс и других диэлектриков широко применяется для изготовления разнообразных украшений, фурнитуры, декоративных пано, сантехнической арматуры, ручек, оправ, игрушек и т.д.

Процесс металлизации пластмасс в промышленном масштабе был освоен сравнительно недавно, после того, как было поставлено производство abc–пластиков, специально предназначенных для нанесения гальванических покрытий. Благодаря своему составу abc-пластики обладают высокой механической прочностью и в то же время легко обрабатываются в растворах травления с получением высокой прочности сцепления с наносимым металлическим покрытием.

Среди существующих способов металлизации пластиков, пластмасс и т.д., и нанесения на них различных металлических покрытий, самый простой способ — химический. При такой технологии покрытия пластмасс металлами не требуется использования каких-либо специальных устройств или приспособлений.

Основными металлами, которыми покрывают пластмассы, служат медь и серебро. Получаемые пленки металлов имеют толщину несколько микрон, но и они дают на пластмассе хорошее блестящее покрытие.

Медью можно покрывать пластмассы по следующей технологии. Поверхность изделия сначала тщательно зашкуривают мелкой шкуркой и затем обезжиривают. Детали, имеющие выпуклый рисунок, обрабатывают следующим способом: cверху на рисунок насыпают абразивный порошок и затем, используя ваточный тампон, с легким нажимом, вращательными движениями протирают поверхность.

Полиакрилаты обезжиривают в концентрированном растворе едкого натра в течение 24 час. Полиамидные пластмассы достаточно просто обезжирить бензином или ацетоном.

После обезжиривания детали промывают в дистиллированной воде и обрабатывают в течение 1 мин в 0,5-процентном растворе хлористого олова, подкисленного соляной кислотой (40 г/л). Этот процесс называется сенсибилизацией, в результате чего, на поверхности изделия образуется пленка гидроокиси олова.

За сенсибилизацией следует процесс активации поверхности в течение 3 мин в растворе азотнокислого серебра (из расчета 2 г/л) и этилового спирта (20 г/л).

Далее деталь помещают для меднения в один из перечисленных растворов, приготовленных на дистиллированной воде.

Первый раствор:

Медь углекислая 180-200 г/л
Глицерин (90% раствор) 180-200 г/л
Едкий натр (20% раствор) 1000 мл

Температура раствора 15-25°C, время обработки – 1 час. При приготовлении второго раствора, сернокислую медь растворяют в половине объема воды и к раствору при помешивании понемногу подливают глицерин. В другой половине воды растворяют едкий натр.

Раствор едкого натра понемногу вливают в первый раствор при энергичном перемешивании. Непосредственно перед меднением, в раствор вливают 40% раствор формалина из расчета 5-8 мл/л.

Серебром покрывают пластмассы несколько по другой технологии.

Пластмассу обрабатывают так же, как и в предыдущем случае, то есть зашкуривают или обрабатывают порошкообразным абразивом. Моют щеткой в мыльной воде. Промывают дистиллированной водой и в течение 2-3 мин обезжиривают, используя раствор:

Хромовый ангидрид..(CrO3) — 100 г/л
Сульфат железа (FeSO4) — 10 г/л

Далее следует промывка в дистиллированной воде.

Все последующие растворы для серебрения готовят на дистиллированной воде.

Сенсибилизацию проводят в течение 2-3 мин в растворе хлористого олова (из расчета 2 г/л). После вышеперечисленных подготовительных операций пластмассовую заготовку помещают в раствор для серебрения следующего состава:

Азотнокислое серебро (AgNO3) — 3 г/л
Едкий натр.(NaOH) — 3,5 г/л
Аммиак 25% (NH4OH) — 8 мл/л

Температура раствора 15-25° C, время обработки – 1 час.

Непосредственно перед серебрением на 1литр раствора вводят 2,5 г/л глюкозы или фруктозы. При опускании изделия в раствор серебра на нем образуется ровный и блестящий слой металла. Если слой неоднородный и имеются пропуски, то это объясняется некачественным обезжириванием детали. В этом случае слой серебра удаляют и процесс повторяют снова.

Серебро с поверхности пластмассовой заготовки удаляют раствором:

хромового ангидрида — 10 г/л;
серной кислоты — 2-3 мл/л.

Полученные на пластмассе пленки металлов либо покрывают тонким слоем защитного лака, либо готовят к дальнейшему гальваническому наращиванию металла. Обычно этот процесс состоит из двух стадий: химическая металлизация поверхности диэлектрика (формирование слоя химической меди) и наращивания слоя меди гальваническим способом до необходимой толщины. Химическая стадия необходима для создания электропроводного слоя на поверхности диэлектрика, на который становится возможным гальваническое осаждение меди.

impgold.ru

Покрытия

В вакууме возможно получение тонких металлических пленок в результате испарения металла с последующей его конденсацией на покрываемой поверхности (так называемой подложке). Например, серебрение в производстве зеркал почти везде заменено конденсацией в вакууме тончайшей пленки алюминия. Разработаны установки для металлизации в вакууме фольги из пластмассы и текстильной ткани. Для различных отраслей промышленности создают защитно-декоративные, теплоотражающие и другие покрытия.

Технику испарения в вакууме используют при изготовлении оптических фильтров, просветленной оптики, астрономических зеркал, в производстве совершенных высокоотражающих зеркал для лазеров и интерферометров. В электротехнической промышленности и электронном машиностроении испарение в вакууме используют для производства полупроводниковых выпрямителей тока, металлизации конденсаторной бумаги, нанесения проводящего слоя при изготовлении печатных схем, а также для изготовления элементов микрорадиосхем и памятных элементов электронно-вычислительных устройств.

В автомобильной промышленности металлизируют в вакууме сигнальные кнопки, ручки, фары, зеркала и т. п. Этот способ применяют для получения антикоррозионных покрытий металлов и листовой стали. Например, разработан режим нанесения двухслойных цинко-алюминиевых покрытий последовательным испарением этих металлов в вакуумной камере. Для защиты высокопрочных сталей от коррозии в морских условиях целесообразно применять вакуумные оловянно-кадмиевые покрытия. Цинковы е и кадмиевые покрытия наносят термическим испарением при давлениях 10-3 10-4 мм рт. ст.

В ряде случаев вакуумное напыление является единственным методом получения тонких пленок. Этот метод значительно экономичнее других известных методов массового производства металлизированных изделий. При его использовании механическая обработка поверхностей покрытия минимальна. Способ металлизации в высоком вакууме обеспечивает покрытие пластмасс, фольги, бумаги, тканей тонким металлическим слоем и прочное сцепление его с основным материалом.

В процессе металлизации изделие вращается вокруг испарителя и покрывается слоем металла. Специальные зажимные приспособления должны обеспечивать простое и надежное крепление изделий; приспособления не должны затемнять металлизируемую поверхность. Высоким качеством отличаются пружинные магнитные устройства. Можно осаждать в виде тонких пленок и неметаллические материалы, например, кварц, фтористый кальций. Физические свойства солей и металлов могут резко изменяться при испарении их в вакууме и образовании тонких пленок; их кристаллическая структура меняется или разрушается.

Большинство пластмасс и специальные сорта бумаги металлизируются при давлении пара ниже 10-4 мм рт. ст. Для сокращения продолжительности откачки между вакуумной камерой и диффузионным насосом устанавливают ловушки, охлаждаемые с помощью двух- или трехступенчатых холодильных установок. Наличие ловушки сокращает время откачки установок, заполненных деталями из пластмасс, содержащих высокоплавкие эластомеры и воду.

Если металлизируют детали, не выделяющие большого количества газа, можно обойтись и без ловушки, но необходимо иметь газобалластный насос. Для металлизации пластмасс, выделяющих большое количество газов (полиинилхлорид, целлидор, плексигум) и содержащих эластомеры или растворители, успешно применяют и другой

метод. Он заключается в том, что перед металлизацией изделия покрывают лаком (распылением либо погружением в жидкость).

После сушки изделия из пластмассы или металла выделяют очень мало газов и полностью уплотняется. Лак заполняет все поры поверхности, и наносимый на лак металлический слой получается зеркально гадким и блестящим. Он прикрепляется с лакированной поверхностью более прочно, чем с самим изделием. Многократное нанесение высокосортных лаков распылением и погружением позволяет получить очень гладкую поверхность металлических изделий, сравнимую с механически обработанной или электрополированной поверхностью.

Чрезвычайно широкое развитие получает метод напыления при производстве тонких ферромагнитных пленок толщиной от десятков до тысяч ангстрем. Магнитные свойства таких пленок имеют ряд особенностей по сравнению с магнитными свойствами массивных образцов из тех же веществ. Их применяют в качестве запоминающих и логических элементов вычислительных машин, для высокочастотных магнитных усилителей, параметронов, в технике СВЧ. По сравнению с другими магнитными элементами, применяемыми для этих целей, преимущества пленок заключаются в большем быстродействии, меньшем потреблении энергии и меньшем занимаемом объеме. Область их применения получила название микроэлектроники.

При изготовлении сложных электронных схем напылением в вакууме наряду с пассивными элементами (сопротивлениями, конденсаторами) применяют и полупроводниковые элементы. У тонких пленок полупроводниковых веществ отмечена очень высокая подвижность электронов; поэтому при напылении с целью получения сложных схем следует обеспечить высокую степень чистоты полупроводниковых элементов, а для этого нужно увеличить вакуум. Если определенная примесь инертного газа не играет заметной роли, то примесь такого газа, как кислород, может резко изменить сопротивление пленки. В первую очередь поэтому следует добиваться высокого вакуума по тому газу, который отрицательно влияет на процесс, и снизить его парциальное давление до необходимого минимума.

vacma.ru

23Ноя

Акпп дсг – Коробки DSG — неисправности и особенности эксплуатации — журнал За рулем

Коробки DSG — неисправности и особенности эксплуатации — журнал За рулем

Мы выслушали технических специалистов концерна Volkswagen и собрали информацию с неофициальных СТО, специализирующихся на ремонте и обслуживании роботизированных коробок DSG, — и готовы дать ответ.

Первые машины с роботами DSG появились в России в начале 2000‑х годов. За этот срок агрегаты перенесли множество доводочных операций. Рассмотрим подробнее, как проявили себя последние модификации двух основных представителей семейства DSG, которые считаются не самыми надежными.

Сухой закон

Больше всего нареканий вызывала семиступенчатая коробка-робот DSG (DQ200) с двойным сухим сцеплением. Причина жалоб кроется в конструктивных особенностях таких роботов. Это упрощенный и удешевленный вариант коробок «мокрого» типа — рассчитанный на существенно меньший крутящий момент. Отсюда и типичные недостатки: более грубые, некомфортные переключения и быстрый износ дисков сцеплений.

Материалы по теме

Семиступенчатый робот DSG имеет две принципиальные модификации. Ранняя получила индекс 0АМ, а поздняя и по сей день носит обозначение 0CV, несмотря на многочисленные последующие нововве­дения. Масштабная модернизация 2011 года затронула все составляющие робота: сцепление, мехатроник (блок управления) и механическую часть (элементы классической механической коробки). Жизнь показала, что все обновления пошли на пользу. DQ200 стала надежнее, но автомобилисты по-прежнему смотрели на нее с опасением — число поломок было весьма существенным.

Вторая серьезная модернизация DSG7 формально прошла в начале 2014 года, хотя обновленный агрегат еще в 2013 году появился, к примеру, на Октавии A7. Производитель был настолько уверен в успешности модернизации, что вновь изменил условия гарантии на коробку. В 2012 году из-за массовых жалоб владельцев ее продлили аж до пяти лет или 150 000 км пробега. А для машин, выпущенных после 1 января 2014 года, ее опять сократили, приравняв по срокам к общей гарантии на автомобили концерна.

По словам представителей группы Volkswagen, после обновления коробки количество претензий из-за ее отказов сократилось в несколько раз. Это подтверждают и сотрудники дилерских СТО. Менее радужной, но всё же очень позитивной, является статистика неофициальных сервисных центров. Надежность DSG7 в целом и качество ее работы существенно возросли. Однако некоторые ремонтные операции по-прежнему ­востребованны.

www.zr.ru

Чем плоха коробка DSG: основные недостатки

Как известно, коробка DSG сегодня активно устанавливается на большое количество моделей концерна VAG и считается наиболее «продвинутой» версией АКПП. При этом у большинства автомобилистов возникает много вопросов по поводу коробки передач DSG.

Дело в том, что одновременно с ее преимуществами многие слышали о различных проблемах или уже с ними столкнулись. Далее мы рассмотрим, что такое DSG коробка передач, а также проблемы данной трансмиссии.

Читайте в этой статье

Автомат коробка DSG: плюсы и минусы

DSG – это преселективная роботизированная коробка, которая имеет два сцепления, за счет чего реализована возможность переключать передачи очень быстро (за доли секунды). Автомобиль получает возможность быстро разгоняться, причем КПД данной трансмиссии выше, чем у обычных автоматов.

Дело в том, что ДСГ напоминает механическую коробку с автоматизированным управлением процессами выбора и переключения передач. Механическая коробка работает таким образом, что водитель отсоединяет диск сцепления от самого маховика, затем включает нужную передачу и подсоединяет диск в обратное положение педалью сцепления. Это и помогает осуществить переключение «наверх» или «вниз».

При этом машина начинает терять в динамике, когда крутящий момент с двигателя на коробку не передается во время того, как переключаются скорости. Эти промежутки в DSG сокращены до минимума благодаря  тому, что коробка имеет два сцепления. Первое сцепление отвечает за нечетный ряд передач, а именно за 1,3,5,7, а второе – за четный ряд 2,4,6.

Во время разгона автомобиля к вращающемуся маховику прижат диск нечетного ряда, причем параллельно диск четного ряда разомкнут. Компьютер (ЭБУ АКПП) дает команду включить вторую передачу четному ряду уже тогда, когда машина движется на первой передаче.

Получается, когда приходит время переключения, происходит отсоединение нечетного диска и в тоже время сразу включается диск четного ряда. Следовательно, в этот период продолжает работать четный ряд, а нечетный ряд отключается  и «готовится» к вступлению в работу.

Добавим, что есть разновидности коробки DSG (ДСГ-6 и ДСГ-7). Их принято делить на «мокрый» и «сухой» тип. Производитель ставит на свои модели как одну, так и другую версию КПП. При этом считается, что версия DSG6 более вынослива и способна выдержать большой крутящий момент. Решение подходит для установки на мощные автомобили. DSG7 в этом плане более чувствительна к нагрузкам. Кстати, такая DSG 7 (она же S-Tronic) устанавливается на автомобили Audi.

Отличия DSG — 6 от DSG — 7

Давайте рассмотрим два вида DSG, а также их отличия. Первой появилась шестиступенчатая коробка DSG6. Примечательно то, что двойное сцепление в ней «мокрое» (работает в масляной ванне). Масло обеспечивает защиту и смазку, а также охлаждает диски для лучшего сцепления.

Важнейшим минусом коробки является то, что отбор мощности и снижение КПД происходит по причине масла. В дальнейшем Volkswagen представил еще одну версию коробки — DSG7. В данной КПП уже используется «сухое» сцепление. На практике эта коробка оказалась более проблемной.

Именно по этой причине при покупке автомобиля нужно всегда обращать внимание на то, какой вид DSG используется. Как правило, DSG7 выбирают  под давлением маркетологов неопытные водители, тогда как на самом деле DSG6 более надежна.

DSG коробка передач: проблемы

Итак, коробки DSG6, а также автомобили с DSG7 никак не лишены проблем с трансмиссией. Рассмотрим частые поломки, которые свойственны для ДСГ. Наиболее распространенной проблемой являются характерные толчки при переключении передач.

Если просто, автомобиль начинает дергаться в движении. Это происходит по причине того, что процесс переключения передач нарушен, смыкание дисков сцепления происходит со сбоями. Водитель может ощущать:

  • металлический лязг, скрежет, посторонние звуки;
  • толчки, рывки и пинки;
  • вибрации в области КПП;
  • потерю тяги в движении;

Большую опасность предвещает потеря тяги в движении, особенно в том случае, когда автомобиль во время такого провала тяги совершает обгон по встречной полосе. Также среди проблем коробки ДСГ можно выделить быстро изнашивающееся сухое сцепление, неисправности «мехатроника» (мехатронного блока) который непосредственно берет на себя управление работой коробки.

Есть и другие различные недостатки и недоработки:

  • износ втулки валов;
  • износ вилки выключения сцепления;
  • отхождение контактов соленоидов;
  • налипание грязи на датчики;
  • попадание в масло антифриза;

При этом сама коробка передач (фактически, комплект шестерен) обычно не выходит из строя. Однако ремонт DSG все равно получается затратным, так как отдельные запчасти очень дорогие, самих запчастей часто нет в наличии, далеко не все сервисы качественно и с гарантией ремонтируют такую КПП и т.д.

Гарантии на коробку DSG и ремонт ДСГ

С учетом того, что VAG активно продвигает DSG7, а также проблемы данной коробки хорошо известны, производитель увеличил срок гарантии на DSG до 5 лет или 150 тыс. км. пробега (в зависимости от того, что наступит раньше).

Компания рекламирует коробку DSG, как экономный вариант и позиционирует агрегат в качестве лучшего в плане разгонной динамики. Вопросы о самой надежности немцы оставляют без должного внимания. Вполне логично, что причина заключается в деловой выгоде.

Параллельно Volkswagen любыми возможными способами стремится избавиться от проблем с коробкой DSG, а инженеры всеми силами пытаются усовершенствовать эту КПП (изменяют программное обеспечение, а также улучшают качество узла сцепления, дорабатывают отдельные механизмы и т.д.).

Так или иначе, с учетом того, что официально коробка необслуживаемая, для новых авто это все же вполне приемлемое решение. Кстати, если дилер предлагает провести плановое обслуживание DSG (плановое ТО), следует помнить, что  такое обслуживание официально не предполагается.

  • Ситуация в корне меняется, если автомобиль не гарантийный. Даже с учетом активной работы маркетологов, заявляющих о достоинствах коробки DSG7 и ее надежности, нет никакой гарантии, что данная КПП не выйдет из строя после пробега в 150 тысяч километров. Рекомендуем также прочитать статью о том, что такое коробки DSG и Powershift. Из этой статьи вы узнаете об отличиях трансмиссий ДСГ и Повершифт, а также что лучше, DSG или Powershift. 

Именно по этой причине б/у автомобили с DSG7 не могут похвастаться большим спросом на вторичном рынке. Многие знакомы с проблемами семиступенчатой ДСГ и понимают, какие затраты могут потребоваться для восстановления ее работоспособности. При этом сам VAG не собирается сворачивать производство DSG7, то есть такая коробка будет и дальше повсеместно встречаться на практических всех моделях концерна.

Что в итоге

Как видно, хотя коробка DSG и имеет целый ряд преимуществ по сравнению с «механикой», однодисковыми роботами, классическими АКПП и вариаторами, однако никак не лишена недостатков. С учетом вышесказанного становится понятно, что если DSG6 еще можно рассматривать в качестве альтернативы, то DSG 7 больше подходит только при выборе нового автомобиля. 

Рекомендуем также прочитать статью о том, как ездить на коробке DSG. Из этой статьи вы узнаете, что нужно учитывать во время эксплуатации DSG, а также какие правила и рекомендации следует соблюдать для максимального увеличения срока службы данного агрегата.

По состоянию на сегодня также видно, что недостатки коробки DSG  все же не являются для производителя причиной для отказа от установки подобных агрегатов на свои модели. При этом такой подход демонстрирует не только VAG, но и другие мировые производители автомобилей.  

Простыми словами, в угоду экологии и собственной выгоде производители сознательно идут на то, чтобы использовать технологии, которые заметно снижают надежность автомобиля (турбонаддув, облегчение блока и ГБЦ, увеличение степени сжатия в цилиндрах, преселективные коробки и т.д.) одновременно с увеличением  КПД узлов и агрегатов.

При этом жизнеспособность всего лишь до 150 тыс. километров и нижайшая ремонтопригодность постепенно становится общепринятой нормой, так как основная цель производителей заключается в том, чтобы покупатели отдавали предпочтение покупке новых автомобилей, а от старых попросту избавлялись.

Напоследок отметим, что к выбору автомобиля, причем на долгое время, сегодня нужно подходить ответственно. Плюсом является то, что все еще можно найти  хорошие модели известных брендов, которые оснащены проверенным гидромеханическим автоматом и относительно простыми в ремонте ДВС. В этом случае вполне можно рассчитывать на достаточно большой срок службы авто.

 

Читайте также

krutimotor.ru

ставят на все модели автомобилей VW

Сегодня мы рассмотрим что такое автомат коробка дсг (DSG).

Следует отметить, что эту систему с двумя сцеплениями DSG изобрел и активно внедряет концерн VAG (Фольксваген). Коробка ДСГ что это такое?

В статье мы коснемся устройства данной трансмиссии и принципа работы. Так же рассмотрим, стоит ли ее боятся и в каких случаях выбор роботизированной коробки идеальный вариант.

Коробка дсг (DSG)

В переводе с английского языка DSG (Direct Shift Gearbox) означает коробка передач прямого переключения.

Прежде чем перейти к описанию устройства следует внести ясность. Видов роботизированных коробок много и у разных производителей они называются по-разному (например у форд PowerShift). Хотя не секрет что устройство всех схожее, отличаются лишь нюансы.

Чтобы понять принцип действия коробки ДСГ (DSG) нужно представить две механические коробки соединенные воедино. В такой трансмиссии, установлены следующие компоненты:

  • два сцепления;
  • два набора входящих и выходящих валов и шестеренок;
  • мехатроник.

Не зря выше было сказано про две коробки передач, потому что в роботизированной коробке DSG одновременно включены две передачи. Но одно сцепление разомкнуто. Поэтому вторая передача находится в ждущем режиме.

 

Когда появляется необходимость включить следующую передачу разомкнутое сцепление смыкается, а то что включено начинает разъединяться. При этом, происходит беспрерывная передача крутящего момента на колеса.

Всем процессом управление заведует мехатроник. Это набор из гидравлических приводов, электромоторов и микропроцессорной системы управления.

Он отслеживает по многочисленным датчикам какую передач нужно включать следующей и подготавливает ее на втором валу.

Благо передачи идут по очереди, на одном валу четные, а на другом нечетные.
Следует отметить, что коробка дсг бывает двух типов:

  1. «мокрая» шестиступенчатая;
  2. «сухая» семиступенчатая.

Схема 6-ти ступенчатой роботизированной коробки передач с (мокрым) сцеплением

Существенных различий между типами коробок немного, но они есть. Просто первой компания VAG создала семиступенчатую коробку. Она была экономичной, быстрой, технологичной, но сцепление было сухим, и из-за этого ресурс был крайне низок.

Схема 7-ми ступенчатой роботизированной коробки передач с (сухим) сцеплением

Часто такие коробки дсг ломались при пробеге до 80 тыс. км. Этот показатель ресурса для нашей страны, так как в Европе совсем другие условия эксплуатации (более щадящие).

Шестиступеначатую коробку DSG можно рассматривать как следующую ступень развития роботизированных коробок. В ней «сухое» сцепление заменено на «мокрое», с подачей масла специальным электрическим насосом.

Этот шаг позволил значительно увеличил ресурс роботизированных коробок, где-то на 30-40%. Так же данное решение позволило поднять силу крутящего момента перевариваемое коробкой с 250 Нм до 350 Нм. Что повлекло за собой возможность установки таких коробок на автомобили D класса (WV Passat, Skoda Superb).

Кроме того, концерн все время работает над улучшением всех характеристик, в том числе и надежности. Роботизированные коробки передач уже прошли несколько поколений своего производства и на данный момент их ресурс приближается к 150 — 170 тыс. км.

Автомат коробка  ДСГ (DSG) — перспективное развитие

Вы можете спросить, зачем же производитель делает такие ненадежные коробки передач, к тому же дорогие в ремонте?

А ответ прост, такой вид трансмиссии является следующей ступеней в развитии коробок передач на автомобилях и по своим потребительским свойствам на голову выше всех остальных решений.

DSG позволяет экономить топливо лучше других коробок, полностью реализовывает весь крутящий момент двигателя, в то время как гидротрансформаторнная коробка наоборот съедает 10-15% мощности.

Так же к плюсам нужно отнести способность переключать передачи без разрыва мощности, что добавляет безопасности на скользком покрытии. И имеет такая трансмиссия только один недостаток – надежность.

Но и с этим можно мириться, так как покупателям новых автомобилей производитель дает гарантию до 100 тис. км на все основные узлы и DSG в том числе. Зная это, можно смело кататься до конца гарантийного периода без страха за свой автомобиль.

Как продлить жизнь роботизированной коробке передач

  1. Нужно включать принудительно первую скорость при движениях в пробке, что не дает коробке передач постоянно метаться между первой и второй скоростью. Этим, казалось бы, простым движением, мы значительно экономится ресурс сцепления.
  2. Второе — включать режим «Нейтраль» при длительной стоянке на одном месте, например в той же пробке.
  3. Ну и напоследок, общие советы. Стараться двигаться плавне, без резких стартов и пробуксовок. Не забывать менять в масло коробке, поскольку она теплонагружена и продукты распада начинают появляться чаще чем в механической. Хоть производитель заявляет, что коробка необслуживаемая, все равно, после 60-70 тис. км. сервисы рекомендуют сменить масло.

Подытоживая статью можно сказать что коробка DSG это современный экономичный агрегат, который еще не излечился от детских болезней. Поэтому рекомендовать к покупке следует только новый автомобиль на гарантии.

Или же покупая автомобиль б/у с такой трансмиссией закладывать в бюджет сумму на ремонт, поскольку точно диагностировать ее нельзя. К тому же не забываем про советы по эксплуатации для уверенной и продолжительной езды.

Мало того, в концерне VAG есть еще и двигатели новой технологии TFSI, которая как и DSG может создать немало проблем. Но это уже тема другой статьи, а пока говорю Вам до новых интересных материалов.

auto-ru.ru

Устройство, надежность. Процесс замены масла

Коробка передач DSG используется во многих автомобилях концерна Volkswagen Group, оснащаемых автоматическими (роботизированными) АКПП. DSG 6 расшифровывается на немецком какDirektschaltgetriebe, а в английской документации используется термин Direct Shift Gearbox. Цифра 6 обозначает количество ступеней трансмиссии.

Как работает роботизированная коробка DSG 6

Рассматриваемая коробка относится к числу так называемых «роботов». В КПП семейства DSG процесс смены передаточного числа автоматизирован, но в основе коробки лежит все та же классическая «механика», дополненная блоками управления и гидравлическими сервоприводами. Шестерни коробки переключаются посредством муфт синхронизаторов, но приводятся в действие муфты гидравликой. Управляет слаженной работой ансамбля компонентов коробки электронный блок, называемый «Мехатроник».

Так выглядит этот блок на разобранной коробке:

Блок коробки считывает показания множества датчиков:

  • частоту вращения входного и выходного валов коробки DSG;
  • давления масла в коробке и его температуры;
  • положения вилок переключения, и др.

Анализируя эти данные, электроника принимает решение о выборе нужного режима коробки передач.

Устройство DSG 6

DSG 6 (модель DQ250) была разработана в 2003 году. На заводе коробку маркируют как VW02 E, отличительная особенность данной коробки от 7-ступенчатого «старшего товарища», выпущенного три года спустя – так называемое «мокрое сцепление». Это означает, что пакеты дисков коробки постоянно погружены в масляную ванну и функционируют в условиях постоянной смазки и охлаждения. Это значительно увеличивает ресурс как самих дисков, так и коробки в целом.

Схематическое устройство коробки:

Основные конструктивные блоки:

  • двойное сцепление коробки;
  • картер;
  • дифференциал коробки;
  • два ряда передач;
  • блок управления коробки «Мехатроник»;
  • главная передача.

Двойное сцепление передает крутящий момент на ряды передач коробки. Ведущий диск коробки соединен с фрикционными муфтами и маховиком особой ступицей, которая также объединяет передачи.

Первый ряд передач коробки работает с нечетными ступенями и передачей заднего хода. Второй, соответственно, обслуживает остальные ступени трансмиссии.

ЭБУ расположен в корпусе коробки, в картере.

Не менее важный элемент – электрогидравлический блок, осуществляющий все физические операции по смене передаточных чисел в коробке. Его основные компоненты:

  • регулировочные и электромагнитные клапаны коробки;
  • мультиплексор, генерирующий управляющий сигнал;
  • золотники распределения коробки.

Когда водитель перемещает селектор коробки в одно из положений, задействуются распределители коробки. Передачи сменяются посредством электромагнитных клапанов, а корректировка муфт фрикционов осуществляется клапанами давления. Поэтому именно эти клапаны можно назвать «сердцем» коробки, а «Мехатроник» – ее «мозгом». Мультиплексор коробки DQ250 управляет гидравлическими цилиндрами. В ДСГ 6 таковых имеется 8 штук, но одновременно задействовано максимум 4 клапана коробки. Когда мультиплексор использует тот или иной режим, задействуются разные цилиндры, в зависимости от выбранной на коробке передачи.

Типичный селектор коробки DSG:

Таким образом, коробка DSG 6 функционирует на довольно простых алгоритмах переключения, меняя передачи циклически. В один момент задействованы два ряда передач, но второй (в данный момент неактивный) по-прежнему работает, только не используется. Если же коробкой производится смена передаточного числа, ряд задействуется без повторного запуска, переходя в фазу активности. Это позволяет сократить время переключения передачи буквально до долей секунды, делая движение машины плавным и аккуратным, без свойственной более «медленным» коробкам «задумчивости». И такой подход позволил дать коробке название «преселективной», поскольку нужная передача всегда готова к работе.

Важным моментом является комплектование коробок, построенных на технологии DSG, системойTiptronic, позволяющей переводить КПП в ручной режим управления.

Плюсы DSG и недостатки

И разработчики, и водители, использующие данные коробки, отмечают ряд положительных моментов:

  • сниженный расход горючего (по некоторым заявлениям, до 20% по сравнению с традиционной
  • механической коробкой
  • плавное движение;
  • сокращение требуемого на разгон времени;
  • удобство управления коробкой.

Как и в коробке-автомат, педаль сцепления здесь отсутствует, а селектор коробки привычен для любого, кто сталкивался с автоматической трансмиссией.

Но есть и недостатки. Самый главный из них – это цена: оснащенный блоком DSG автомобиль стоит дороже своих собратьев по классу и модельному ряду. Кроме того, не всегда удается избежать «задумчивости» коробки: DSG иногда не поспевает за динамикой разгона транспортного средства, и переключение происходит с некоторой задержкой. Электронный блок коробки, по отзывам, еще одно слабое место:мехатроник DSG 6 периодически выходит из строя и требует обслуживания или замены. И водители отмечают повышенный нагрев коробки из-за постоянно активного преселектора.

Чуть дороже обойдется и плановое обслуживание коробки: для замены понадобится от 6 до 6.5 литров особого трансмиссионного масла. DSG-7, например, за счет использования «сухой» технологии потребляет меньшее количество жидкости, около 2.5 литров.

В целом, конструкция коробки менее ремонтопригодна, в сравнении с «механикой», и в ряде случаев придется менять коробку целиком. Но при должном сервисе у DSG 6 ресурс коробки заявлен до 250 тыс. км.

Модельный ряд авто с коробками DSG 6

Итак, DSG 6 – на какие модели ставится эта АКПП

Как уже говорилось, данной коробкой оснащается ряд автомобилей производства группы VAG. Тяжелая (93 килограмма веса) DSG 6 обеспечивает передаваемую тягу до 325 ньютонов, что подходит для двигателей средней и высокой мощности – от популярных моторов на 1.4 литра и до 140 лошадиных сил, до 250-сильных моторов V-6 на 3.2 литра. Инженеры решили, что на маломощные машины будет ставиться менее тяжелая (70 кг) и не такая «тяговитая» модель коробки DSG-7.

Рассматриваемая коробка передач активно устанавливается на автомобили Volkswagen:

  • Sharan;
  • Tiguan;
  • Golf;
  • Passat;
  • Touran, и др.

На некоторые модели Audi:

Skoda:

Seat:

Основные неисправности коробки

При соблюдении должных правил эксплуатации коробка DSG 6 достаточно надежна, обладает большим ресурсом пробега и возможностями тонкой настройки. Но конструктивные особенности обусловили и некоторые проблемы коробки.

Износ фрикционных муфт

Чаще всего «болезнь» проявляется рывками коробки на включении четных передач или пропадании заднего хода. Коробка при этом переходит в аварийный режим, запрещая смену передач, а в блок автоматической коробки попадает информация об ошибках.

Метод ремонта в таком случае только один – либо замена муфты целиком, либо отдельных фрикционных дисков (если пробег машины до 150 тыс. км.). Если проводилась на DSG 6 замена сцепления целиком, требуется регулировка коробки фирменным диагностическим аппаратом, желательно также провести адаптацию сцепления DSG 6 в движении. Нужна адаптация и при замене дисков.

Износ соленоидов-регуляторов в блоке мехатроника

Еще одна типичная беда данных коробок, проявляющаяся как «пинки» АКПП. В аварийный режим при этом коробка DSG не встает, ошибок в памяти также нет. Устранить проблему можно заменой мехатроника или сломавшихся соленоидов.

Поломка ЭБУ

В таком случае коробка может при старте «на холодную» перейти в аварийный режим. Если водитель перезапустит мотор, ошибка коробки уходит. В случайный момент времени коробка снова может стать «аварийной», даже в движение, а память блока фиксирует ошибки. Устраняется поломка ремонтом блока (при возможности такового), или его заменой.

Поломка дифференциала коробки, износ подшипников.

Эти неисправности коробки проявляются в виде повышенного шума, доносящегося из глубин коробки при движении. Шум из недр DSG увеличивается на поворотах, при добавлении газа, резком торможении или разгоне. Если на проблему долго не обращать внимания, выходят из строя и другие конструктивные элементы АКПП, мехатроник коробки засоряется металлической стружкой, сцепление интенсивно изнашивается. В таком случае коробка нуждается в капитальном ремонте или полной замены. Ремонт коробок DSGдостаточно сложен сам по себе, кроме того, часть деталей производитель на рынок не поставляет, и потребуется искать их у продавцов б/у запчастей и на «разборках».

Изношен двухмассовый маховик коробки

Неисправность коробки проявляется лязганьем и посторонними шумами в режиме холостого хода, при запуске мотора и отключении зажигания. Решение – замена маховика.

Рекомендации по эксплуатации DSG 6

Управляя автомобилем с коробкой ДСГ, водитель контактирует с трансмиссией лишь посредством селектора. Поэтому «воткнуть» неверную передачу на коробке здесь не получится. Производитель рекомендует соблюдать несколько основных правил:

  • стараться ездить без пробуксовки;
  • как можно меньше стоять в пробках с выжатым тормозом;
  • своевременно делать замену масла в DSG 6, используя при этом только рекомендованную жидкость;
  • в зимнее время начинать движение плавно, давая коробке время на прогрев.

Важно обращать внимание на любое подозрительное поведение коробки:

  • пинки при переключении коробки;
  • исчезновение задней передачи;
  • неожиданные переходы коробки в аварийный режим;
  • посторонние шумы;
  • потеря автомобилем динамики, значительные задержки смены коробкой передаточного числа.

В случае появления указанных симптомов необходимо как можно скорее обратиться в авторизованный сервисный центр за диагностикой и ремонтом коробки.

Замена масла в коробке DSG 6

В VAG подчеркивают: регулярная замена трансмиссионной жидкости является необходимой процедурой для долгой и надежной работы коробки. Рекомендуется проводить процедуру каждые 60 тыс. км. пробега коробки, но в российский условиях на практике желательно делать это чаще – каждые 40 тыс.

Для замены требуется 6 литров трансмиссионного масла VAG G052182A2, уплотнительное кольцо для сливной пробки (парт-номер 91084501) и новый масляный фильтр с артикульным индексом VAG 02E305051C.

Некоторые автовладельцы предпочитают сэкономить, приобретя масло с аналогичными допусками, например, Pentosin FFL-2.

Это разрешается, но нельзя мешать друг с другом разные масла. То есть если в коробку залито одно – следует сначала полностью удалить его, и после этого лить в систему другое.

Использовать для коробки DSG универсальные масла, типа Motul Multi ATF или схожую продукцию Castrol, не рекомендуется.

Замену жидкости коробки можно провести несколькими способами:

  1. у дилера или в автосервисе, на специальном аппарате;
  2. самостоятельно.

Первый способ дает некоторые гарантии, но обойдется дороже: с учетом работ и расходников сервис способен выставить счет в 10-15 тысяч за операцию. Можно попытаться сэкономить несколько тысяч, проведя процедуру своими руками.

Как заменить масло коробки самому

Процесс состоит из нескольких этапов.

  • Подъем автомобиля на подъемник или заезд на смотровую яму.
  • После этого двигатель следует заглушить, а селектор коробки перевести в положение Parking.
  • Далее откручивается сливная пробка коробки.

  • После этого из поддона коробки выльется примерно литр старой трансмиссионной жидкости. Далее ключом-шестигранником снимается трубка контроля, и начнет литься остаток масла из АКПП.

Важно: следует визуально проконтролировать наличие посторонних включений в масле, например, металлической стружки. Если они присутствуют – коробка в плохом состоянии и скоро сломается, желателен скорейший визит в сервис-центр.

  • Далее понадобится снять масляный фильтр коробки, для чего придется демонтировать АКБ и его монтировочную площадку, а для удобства лучше снять и воздушный фильтр с воздуховодами.

Крышка фильтра коробки откручивается на два оборота, затем следует дождаться, пока остатки жидкости стекут в полость картера, снять крышку целиком и заменить фильтр.

  • Следующий шаг – заливка в коробку нового масла.

Можно делать это непосредственно через корпус фильтра, но процесс тогда займет довольно много времени, литр жидкости будет заливаться в коробку около 10 минут.

Можно поступить иначе, заранее приобретя переходник в отверстие маслосливной пробки с прозрачным шлангом около 2 метров длины. Один конец вкручивается в отверстие коробки, на второй насаживается воронка, которую следует закрепить, например, на боковом зеркале, чтобы создавалась разница высот. Лить нужно 5-6 литров.

  • Потом следует завести двигатель и прогреть коробку последовательным переключением режимов акселератора.

Это нужно, чтобы масло в коробке прогрелось, и водитель мог проконтролировать его уровень. Далее воронка выкручивается, и на ее место ставится оставшаяся масляная бутыль/канистра. Емкость ставится ниже коробки – то есть на пол. Излишки жидкости станут стекать в сосуд. Когда поток прекратится, и останутся лишь небольшие капли, переходник откручивается, и пробка возвращается на место.

Туго закручивать ее пока не стоит. Двигатель заводится, «прогоняются» режимы коробки, селектор возвращается в Parking.

  • Далее пробка снова отвинчивается, если остались излишки масла, им нужно дать стечь до уровня переливного шланга.

При их отсутствии процедура добавления повторяется до достижения нужного уровня. После завершения пробка DSG, вместе с уплотнением, вкручивается на штатную позицию.

Согласно официальным рекомендациям, крайне важно, чтобы температура масла в процессе проверок соответствовала 35 градусам. Именно для этого нужно «прогревать» коробку DSG.

В автосервисах температурные параметры жидкости контролируются специальным прибором другим автомобильным компьютером/программой с коммуникационным интерфейсом VAG-Com:

Без прибора придется полагаться исключительно на тактильные ощущения, что, в теории, может привести к пере- или недоливу масла, которые одинаково вредны для DSG. На практике же многие автовладельцы проводят процедуру самостоятельно, без ущерба для АКПП.

Как видно, трансмиссия DSG 6, несмотря на достаточно сложное техническое устройство, показывает достаточно высокую надежность при соблюдении должных правил эксплуатации, а сервисная процедура замены масла доступна даже простому автолюбителю без специальных знаний. Коробка DSG обеспечивает высокие динамические характеристики авто и уровень комфорта пользователя.

motoran.ru

Коробка DSG: правила эксплуатации и рекомендации

Коробка DSG – роботизированная механическая коробка передач с двумя сцеплениями, а также отдельным блоком управления Мехатроник. Сегодня DSG является одной из наиболее распространенных роботизированных КПП среди других типов автомобильных трансмиссий.

Преселективная коробка — робот с двумя сцеплениями ставится на многие модели, выпущенные концерном Volkswagen, при этом можно встретить как более раннюю версию DSG-6, так и DSG-7.

Как показывает практика, чтобы максимально увеличить срок службы DSG, необходимо учитывать определенные нюансы во время эксплуатации КПП данного типа. В этой статье мы рассмотрим, как правильно пользоваться такой коробкой передач.   

Читайте в этой статье

Как правильно пользоваться DSG коробкой

Начнем с того, что DSG обеспечивает отличную разгонную динамику и топливную экономичность, присущую МКПП, а также комфорт «классического» гидромеханического автомата. В результате преселективный робот  стал одним из самых перспективных видов КПП.

При этом даже с учетом схожести с АКПП по принципу работы, а также с МКПП по конструкции, эксплуатация автомобиля с DSG  несколько отличается от автомата, механики и простых однодисковых роботов (коробка передач AMT).  

Более того, некоторые нюансы возникают даже в зависимости от того, какой тип DSG установлен на конкретной модели авто. Например, коробка ДСГ-6 является «мокрой» (сцепление работает в масляной ванне), тогда как DSG-7 является «сухой».
  • При этом диски сцепления, как в первом, так и во втором случае изнашиваются, причем в случае с DSG-7 это происходит быстрее. Это значит, что агрессивный стиль езды, резкие ускорения с места, пробуксовка и т.п. для DSG-6 еще допустимы, однако о DSG-7 такого сказать нельзя.

Дело в том, что сцепление в масляной ванне более защищено от износа и перегревов, чем его «сухой» аналог. Также ДСГ-6 изначально была рассчитана на  больший крутящий момент (около 350 Нм), тогда как версия на 7 ступеней «переваривает» не более 250 Нм.

На практике это означает, что чип-тюнинг и жесткая эксплуатация быстро выведут DSG-7 из строя. Следует упомянуть случаи, когда такая КПП не выхаживала больше 50-70 тыс. км. с момента покупки и требовала дорогостоящего ремонта.

  • Важно понимать, как пользоваться DSG в пробке и эксплуатировать машину с данной коробкой в черте города. Прежде всего, для того, чтобы экономить горючее, DSG в автоматическом режиме обычно быстро переключается с первой на вторую передачу. При этом если дальше водитель жмет на тормоз или не разгоняется, снова происходит переход на первую скорость.

Получается, при такой езде «рывками» происходит ускоренный износ коробки и сцепления, сцепление перегревается и т.д. Чтобы этого избежать, оптимально переходить на ручное управление, используя полуавтоматический режим коробки. Если просто, водитель самостоятельно включает первую передачу и не переключается на вторую, если сложилась такая ситуация на дороге.

  • Еще в списке правил, которые могут увеличить ресурс DSG, следует выделить необходимость активно нажимать на педаль тормоза при переключении режимов. В том случае, если тормоз не выжат полностью, DSG не до конца размыкает диски сцепления, тем самым увеличивается износ.

Также правило перехода на «нейтралку» при остановках, актуальное для «однодисковых» роботов, в меньшей степени затрагивает DSG.  Другими словами, переключаться в режим N на светофорах и при простоях до 60 сек. нет необходимости, так как частые переключения только увеличивают износ. Более того, при полностью нажатом тормозе коробка сама размыкает сцепление.

Нужно знать, что коробка DSG (особенно 7-и ступенчатая) «боится» пробуксовок даже больше, чем АКПП. Это значит, что буксовать в грязи, на льду, при старте с места в ручном режиме и т.д. запрещено.

Рекомендуем также прочитать статью о том, как устроена коробка DSG. Из этой статьи вы узнаете об устройстве коробки передач DSG, а также о принципах работы и особенностях КПП данного типа.

Также при постановке в режим «паркинг» необходимо пользоваться стояночным тормозом, чтобы продлить срок службы ограничителя (блокировочного механизма), который препятствует откату автомобиля. Переключения между режимами должны быть плавными, с небольшой задержкой около 1 секунды. За это время электроника вполне успеет «подстроиться».

  • Следует добавить, что автомобиль с DSG не следует перегружать буксировкой прицепа или другого транспорта, а также перевозкой различных грузов в самом авто. На практике, изначально тяжелая машина с DSG-7 (например, Skoda Superb) с полным салоном пассажиров и дополнительным грузом может весить около двух тонн. С учетом того, что коробка не рассчитана на большие нагрузки, такой робот может неожиданно выйти из строя.

Что касается DSG-6, данная КПП более вынослива и устанавливается в паре с мощными двигателями. Однако и это не означает, что машину с подобной трансмиссией можно постоянно использовать в качестве буксира. 

Советы и рекомендации

Прежде всего, коробка DSG нуждается в обслуживании, причем чаще, чем МКПП. Например, в DSG-6 сцепление работает в масле, также достаточно большой и сам объем смазочной жидкости.

По этой причине замена масла в DSG должна производиться каждые 60 тыс. км. пробега. Параллельно меняется и фильтр коробки передач. При этом без должного опыта и оборудования лучше отказаться от самостоятельной замены в условиях гаража.

Еще добавим, что если машина с ДСГ застряла в грязи  или снегу, нужно воздержаться от интенсивных попыток выехать «в раскачку». Лучше перевести коробку в режим N и воспользоваться сторонней помощью, то есть вытащить или вытолкать автомобиль.

Если же возникла необходимость буксировки авто с DSG, нужно придерживаться правил и рекомендаций, буксировать машину с разрешенной скоростью и только на короткие расстояния. Информация обычно содержится в мануале.

Что в итоге

Как видно, эксплуатация DSG достаточно сильно напоминает использование классического гидромеханического автомата АКПП. При этом есть и отличия. Например, DSG позволяет переключиться из режима D в R без небольшой задержки в N. Однако что касается пробуксовок, роботизированная трансмиссия к ним наиболее чувствительна.

Рекомендуем также прочитать статью о том, что такое коробка AMT. Из этой статьи вы узнаете об устройстве и принципах работы механической автоматизированной трансмиссии, а также о ее преимуществах и недостатках.

Также следует учитывать, что робот с двумя сцеплениями достаточно сложный агрегат в плане конструкции. При этом в сравнении с другими типами трансмиссии ремонт DSG часто получается не только затратным, но и проблемным. Причина — далеко не каждый автосервис способен качественно отремонтировать DSG.

В качестве итога отметим, что даже с учетом всех сложностей и потенциальных проблем, коробка DSG все равно является наиболее предпочтительным вариантом при выборе нового авто.

Также сам производитель VAG постоянно дорабатывает конструкцию, вносит изменения в алгоритмы работы КПП, совершенствует прошивки электронного блока и т.д. В результате можно рассчитывать на повышение надежности и достаточно продолжительный срок службы коробки передач.

Читайте также

krutimotor.ru

что это такое? Особенности и проблемы коробки передач DSG

Сейчас автомобили снабжаются разными типами коробок. Времена, когда на машины устанавливалась только «механика», давно прошли. Сейчас больше половины современных авто оснащаются другими типам КПП. Даже отечественные производители стали потихоньку переходить на АКПП. Концерн «Ауди-Фольксваген» почти 10 лет назад представил новую трансмиссию – DSG. Что это за коробка? Каково ее устройство? Есть ли проблемы при эксплуатации? Обо всем этом и не только – далее в нашей статье.

Характеристика DSG

Что это за коробка? DSG представляет собой трансмиссию прямого переключения.

Она оснащена автоматическим приводом переключения скоростей. Одна из особенностей DSG «мехатроник» – наличие двух сцеплений.

Конструкция

Данная трансмиссия соединяется с мотором через два соосно расположенных диска сцепления. Один отвечает за четные передачи, а второй – за нечетные и заднюю скорость. Благодаря такому устройству машина едет более размеренно. Коробка осуществляет плавное переключение ступеней. Как работает автомат DSG? Возьмем пример. Машина едет на первой передаче. Когда ее шестерни вращаются и передают крутящий момент, вторая скорость уже находится в зацеплении. Вращается она вхолостую. Когда автомобиль переключается на следующую ступень, срабатывает электронный блок управления. В это время гидравлический привод трансмиссии отпускает первый диск сцепления и окончательно замыкает второй. Крутящий момент плавно переходит от одной шестерни на другую. И так до шестой или седьмой передачи. Когда автомобиль наберет достаточно высокую скорость, коробка переключится на последнюю ступень.

При этом шестерни предпоследней, то есть шестой или пятой передачи, будут в «холостом» зацеплении. При снижении скорости диски сцепления роботизированной коробки отключат последнюю ступень и перейдут в контакт с предпоследней шестерней. Таким образом, двигатель находится в постоянном контакте с коробкой. В это же время «механика» путем нажатия педали отводит диск сцепления, и трансмиссия больше не контактирует с двигателем. Здесь при наличии двух дисков передача крутящего момента производится плавно и без разрыва мощности.

Преимущества

В отличие от обычного автомата, роботизированная DSG АКПП требует меньшей нагрузки, за счет чего снижается расход топлива. Также, в отличие от простой АКПП, снижается время между переключением передач. Все благодаря наличию двух сцеплений. Кроме этого, водитель самостоятельно может перейти в режим «типтроник» и механически управлять переключением скоростей. Функцию педали сцепления будет выполнять электроника. Сейчас на автомобили «Шкода», «Ауди» и «Фольксваген» устанавливается система ECT, которая не только управляет переключением передач, но и контролирует открытие дроссельной заслонки. Таким образом, при езде создается чувство, что вы едете на одной передаче. Также электроника считывает множество других данных, в том числе и температуру двигателя. Производитель заявляет, что использование системы ECT позволяет увеличить ресурс работы роботизированной КПП и двигателя на 20 процентов.

Еще один плюс – возможность выбора режима работы трансмиссии. Их три: зимний, экономичный и спортивный. Что касается последнего, электроника меняет момент переключения передач на более поздний. Так увеличивается крутящий момент двигателя. Но расход топлива при этом тоже становится больше.

Проблемы и неисправности трансмиссии

Так как роботизированная DSG коробка передач являет собой сложное электромеханическое устройство, она подвержена разным поломкам. Давайте рассмотрим их. Итак, самая первая проблема – это сцепление. Здесь стоит отметить износ корзины и ведомого диска, а также повышенную нагрузку на выжимной подшипник. Признак неисправности этих механизмов – пробуксовка сцепления. В результате теряется крутящий момент и ухудшается динамика разгона автомобиля.

Возникает аварийный режим коробки DSG. Что это значит? Появляется лампочка на панели приборов, машина начинает дергаться и плохо стартовать с места.

Акутаторы

Проблемы DSG касаются и акутаторов. Это электромеханический привод переключения передач и сцепления. При частой эксплуатации и большом пробеге изнашиваются так называемые «щетки». Не исключен обрыв цепи электрического двигателя. Признак неисправности акутаторов – резкий старт и «дергание» автомобиля. Также данный симптом возникает при неправильных настройках сцепления. Поэтому нужно производить компьютерную диагностику. У каждой марки автомобиля свои коды неисправностей.

О 7-ступенчатых DSG

Что это за коробка, мы уже знаем. Принципиальных отличий в работе шести- и семиступенчатых «роботов» нет.

Но статистика говорит, что именно такие коробки наиболее подвержены поломкам. Если отдельно рассматривать семиступенчатый «робот», стоит отметить проблему блока управления «мехатроник» и сцепления сухого типа. Последнее подвержено сильному износу, особенно при переходе на повышенную или пониженную передачу. В результате оно изнашивается и коробка встает в «аварийный режим». Возникают пробуксовки, проблемы при старте с места и переключении скоростей. Сам производитель «Фольксваген» дает гарантийный срок 5 лет. За это время больше половины автомобилей с такой коробкой требуют замены сцепления. В этом и заключается вся проблема данной трансмиссии. Поэтому если автомобилю больше пяти лет, вся ответственность полностью ложится на плечи автовладельца. И он уже за свои деньги будет менять все узлы в данной коробке.

Мехатроник

Проблемы существуют не только с механической, но и электрической частью, а именно блоком управления. Данный элемент устанавливается в самой трансмиссии. Так как она постоянно подвергается нагрузкам, температура внутри узла возрастает.

Из-за этого выгорают контакты блока, нарушается исправность клапанов и датчиков. Также происходит засор каналов гидроблока. Сами датчики буквально магнитят на себя продукты износа коробки – мелкую металлическую стружку. В результате нарушается работа электрогидравлического блока управления. Машина начинает пробуксовывать, плохо едет, вплоть до полной остановки и прекращения работы агрегатов. Также следует отметить проблему износа вилки сцепления. В результате коробка не может включить одну из передач. Возникает гул при движении. Это происходит из-за износа подшипника качения. Данная коробка передач устанавливается на автомобили разного сегмента. Но даже на дорогих машинах не исключены данные неисправности, хотя ее узлы рассчитаны на больший ресурс и нагрузки.

Как продлить срок эксплуатации?

Ввиду частых обращений в дилерские центры, сам концерн начал советовать автовладельцам, как продлить срок службы коробки.

Чтобы элементы трансмиссии подвергались меньшим нагрузкам, при остановке свыше пяти секунд производитель рекомендует переводить селектор КПП в нейтральное положение.

Заключение

Итак, мы выяснили, что собой представляет роботизированная коробка. Как видите, несмотря на многие преимущества, она имеет множество проблем. Поэтому ездить на таких автомобилях разумно только в случае, если она находится на гарантийном сроке. Приобретать такие автомобили на вторичном рынке, если им больше 5 лет, автолюбители не советуют. Надежность этих коробок под большим вопросом.

fb.ru

Как определить: ДСГ или автомат

Как известно, сегодня автопроизводители предлагают потребителям большое количество АКПП с учетом постоянно растущего спроса на коробки передач данного типа. При этом автомат может быть представлен не только «классической» гидромеханической автоматической трансмиссией, но и роботом, вариатором, а также преселективной роботизированной КПП с двумя сцеплениями.

Также основные режимы и само исполнение в салоне применительно к различным видам АКПП зачастую практически не отличается. Это сделано для простоты взаимодействия. Другими словами, при покупке автомобиля может быть сложно определить, какой именно автомат установлен в том или ином случае, так как рычаг (селектор) АКПП, панель и доступные режимы могут быть одинаковыми. 

С учетом того, что  различные типы автоматов имеют как плюсы, так и минусы,  а также отличаются по надежности и ресурсу, в ряде случаев важно точно понимать, какая коробка стоит на машине.  Далее мы поговорим о том,  как определить, автомат или DSG, а также на что обратить внимание.

Читайте в этой статье

Коробка ДСГ или автомат: как определить тип КПП

Начнем с того, что гидромеханическая автоматическая коробка зарекомендовала себя как надежный, выносливый и вполне ремонтопригодный агрегат. При этом данный тип КПП многие потенциальные владельцы выбирают даже с учетом повышенного расхода топлива и некоторого снижения разгонной динамики.

Что касается преселективных роботов, коробка DSG изначально была представлена в качестве альтернативы классическим АКПП, объединив в себе положительные свойства МКПП и классического автомата.

С одной стороны, производство такой коробки дешевле, что снижает конечную стоимость авто. Также водитель получает практически незаметные переключения передач, высокий КПД трансмиссии, топливную экономичность и отличную динамику разгона.

Однако с другой ресурс DSG (особенно DSG-7) оказался заметно ниже (в 2-3 раза), чем у гидротрансформаторных автоматов. Также минусом считается  дороговизна и сложность ремонта ДСГ, необходимость узловой замены отдельных  дорогостоящих элементов, сложности с настройкой и т.д.

Именно по этой причине (как правило, на вторичном рынке) машины с ДСГ продаются хуже, чем с АКПП и даже вариатором. Сами покупатели зачастую или отказываются от покупки, или стремятся максимально снизить цену, ссылаясь на возможную необходимость серьезного ремонта такой коробки уже на пробегах 100-150 тыс. км.  

Естественно, продавец автомобиля не заинтересован в значительном снижении стоимости. Если вспомнить, что визуально отличить ДСГ от автомата сложно, неопытных покупателей часто обманывают, утверждая, что на машине стоит обычная АКПП, типтроник DSG и т.д. Сложности добавляет и тот факт, что некоторые модели могут оснащаться как ДСГ, так и обычной автоматической трансмиссией.   

Еще в погоне за прибылью или с целью быстро продать авто, в отдельных случаях продавцы идут еще дальше, меняя селектор АКПП с надписью DSG на простую ручку, удаляют «шильдик» DSG с рычага, полностью перетягивают ручку кожей и т.д.

В результате, особенно если стоит рычаг от классического автомата, новые владельцы зачастую не знают, какая на самом деле трансмиссия установлена на их машине. Итак, чтобы четко понимать, с какой коробкой идет автомобиль, необходимо уметь отличать DSG от АКПП.  

Прежде всего, среди основных отличительных особенностей ДСГ можно выделить:

  • наличие под капотом спереди по ходу движения на КПП металлической крышки черного цвета, похожей на поддон. Крышка сдвинута немного вбок, располагаясь ближе к радиатору системы охлаждения. Так вот, под указанной крышкой находится мехатроник, который является исполнительным устройством, отвечающим и управляющим работой всей коробки DSG. АКПП такой крышки не имеет;
  • также на ДСГ сверху коробки стоит теплообменник прямоугольной формы, а еще масляный фильтр. Если сравнивать типтроник Aisin и DSG, у классического автомата теплообменник имеет круглую форму, масляный фильтр отсутствует;
  • важным отличием ДСГ от автомата является информация, зашифрованная в VIN-коде. По ВИН можно определить комплектацию, цвет авто, тип ДВС и трансмиссии и т.д. Также не лишним будет изучить наклейки/таблички на кузове, отметки в сервисной книге, указания в мануале;
  • еще отличить автомат от ДСГ можно на тест-драйве. Прежде всего, передачи на DSG переключаются быстрее, чем у автоматов, также самих передач больше. Например, АКПП имеют 6 ступеней, тогда как робот DSG имеет как 6 скоростей (более надежная DSG-6), так и ДСГ-7 (наиболее проблемная версия DSG). При езде нужно пронаблюдать за указателем-индикатором передач на приборной панели авто, который отображает, какая передача включена.
  • параллельно отметим, что в ряде случаев ответом на вопрос, как отличить коробку DSG от обычного автомата типтроник, является наличие характерного отката в автомобиле с ДСГ. Под откатом следует понимать то, что когда владелец ставит автомобиль в режим P под уклон и выключает двигатель, при этом не затягивает ручник, машина немного катится вперед. В случае с АКПП такого не происходит, так как блокировка вала в коробке в режиме P срабатывает быстрее. 

       

    Что в итоге

Как видно, с учетом такого большого количества различных типов автоматических коробок важно учитывать их особенности и отличия. На практике, нужно уметь отличать робот от вариатора, преселективную коробку DSG от АКПП,  вариатор CVT от классического автомата и т.д.

Дело в том, что хотя все указанные виды трансмиссий являются автоматическими, однако они отличаются друг от друга как в плане конструкции, так и по надежности и качеству работы. Например, коробка вариатор самая комфортная, однако не подходит для агрессивной езды.

АКПП может расходовать больше топлива, при этом отличается большей надежностью. Робот АМТ самый дешевый, при этом коробка отличается задумчивостью, могут быть рывки и провалы в момент переключения передач. Что касается DSG, хотя такая КПП работает не хуже классического автомата, основным минусом считается высокая цена и низкий ресурс.

Напоследок отметим, что с учетом приведенной выше информации необходимо точно определить, какая коробка стоит на машине, что может в результате стать поводом для отказа от покупки или обоснованного торга с продавцом.

  

Читайте также

krutimotor.ru

23Ноя

Сварочные работы полуавтоматом – Сварка полуавтоматом для начинающих — основные аспекты и азы

способы, необходимое оборудование, технология процесса

Существует два стандарта, регламентирующих правила работы с использованием полуавтоматов:


  • ГОСТ 14771-76 – сварка в среде защитных газов;
  • ГОСТ 8713-79 – автоматическая и полуавтоматическая сварка под слоем флюсов.

В первом случае для защиты сварочной ванны от вредных примесей и газов используется углекислый газ, во втором – специальные защитные пасты и порошки, которые при нагреве также предотвращают поступление воздуха в зону плавления кромок.

Также есть еще один документ, в котором содержится описание флюсов для сварочных работ: ГОСТ 9087-81.


Что собой представляет сварка полуавтоматом

Полуавтоматическая сварка – производительный метод, при котором используется особое оборудование. Конструкция аппарата предусматривает применение катушек с намотанной на них омеднённой или порошковой сварочной проволокой. При помощи механизма подачи, состоящего из электродвигателя и вращающихся роликов, присадка поступает через шланг в сварочную ванну и там плавится.

Благодаря непрерывной подаче проволоки, сварщику не нужно тратить время на замену электрода в держаке. Также стоит отметить, что деформация материалов при использовании полуавтоматов с газовой защитой несколько меньше из-за обдува углекислым газом.

Какие материалы допускается варить полуавтоматом:

Для работы с нержавейкой и алюминием требуется использование инертных газов – аргона или гелия.

Способы сварки полуавтоматом

Различные сплавы варятся на разных режимах с использованием разных технологий. Это касается особенностей подготовки самих деталей: предварительного подогрева, необходимости травления, использования флюсов. В ряде случаев применяются специальные марки сварочной проволоки: для наплавки с получением износостойкого покрытия, соединения деталей из легированных сплавов, чугуна, конструкционных материалов.

Марки сварочной проволоки:

  • Св-08Г2С – универсальная омеднённая. Состав – легированная сталь. Предназначена для работы с низкоуглеродистыми сталями, некоторыми марками чугунов. Диаметры: 0,8, 1, 1,2, 1,6 мм. Масса катушек: 5, 15, 18 кг. Тип: пластиковые катушки или круглые каркасные блоки;
  • ESAB OK Aristorod 12.50 – проволока с покрытием ASC (с улучшенными характеристиками). Для защиты зоны сварки следует использовать чистый углекислый газ или аргоновые смеси (80% Ar / 20% CO2). Применяется для сварки особо ответственных конструкций – мостов, нагруженных ферм, крановых несущих балок;
  • ESAB ОК ПРО 71 – порошковая рутиловая проволока. Для сварки углеродистых, низколегированных сталей, включая сплавы, используемых в судостроении;
  • Св.-АМг5, MIG 5356 (ALMg5) – для сварки алюминия. Диаметр 0,8 мм, вес катушек 2 кг.
сварка с использованием полуавтомата под флюсомПримерная стоимость проволоки ESAB ОК ПРО 71 на Яндекс.маркет

Для работы могут использоваться различные флюсы. Их применение обусловлено необходимостью обеспечить дополнительную защиту сварочной ванны или для формирования швов с определёнными характеристиками. Шлаковую корку, которая образуется при использовании порошковой проволоки и флюсов, отбивают после остывания детали.

Сварка полуавтоматом в среде защитного газа

При работе с обычными углеродистыми сталями к аппарату подключают углекислый газ. А во время сварки нержавейки или алюминия – аргон, гелий или их смеси с СО2.

Оборудование, используемое для работы, отличается от инверторов, применяемых при сварке покрытым электродом. На передней панели, кроме регулировки величины сварочного тока, есть колёсико для изменения скорости подачи проволоки. Выбор параметров зависит от толщины свариваемых материалов и их марки.

Особенности сварки с использованием полуавтомата под флюсом и в углекислом газе: технология и оборудование для каждого из способовПримерная стоимость полуавтоматических аппаратов для сварки на Яндекс.маркет

На профессиональных аппаратах есть возможность настройки индуктивности. Параметр влияет на «мягкость» дуги, степень проплавляемости кромок, величину брызг. Подбирается индивидуально в зависимости от материала и остальных настроек.

Подачу газа регулируют в диапазоне 1-1,5 кг/см по показаниям манометра редуктора. Смесь должна слегка обдувать сварочную ванну. Избыток газа ведёт к нарушению процесса (расплавленный металл выдувается из зоны сварки), недостаток – к появлению пор в швах.

Сварка полуавтоматом под флюсом

Флюсы используют либо для усиления защиты зоны сварки (совместно с газами), либо для замены газовой защиты. Ряд сплавов допускается варить только с флюсами.

Технология немного отличается от методов работы без флюса. Этапы:

  1. Подготовка кромок, удаление грязи и ржавчины с поверхности.
  2. При необходимости – обезжиривание деталей ацетоном.
  3. Нанесение флюса на подготовленную поверхность.
  4. Сварочные работы. Настройки аппарата зависят от материалов.
  5. Удаление шлаковой корки со шва. Осмотр качества соединения.

При работе с низколегированными сталями применяют составы с высоким содержанием соединений кремния (Si, Mn), а для соединения легированных – с малым количеством кремния, но с кальцием, магнием и фтором.


elsvarkin.ru

Что можно варить полуавтоматом

Современные производители сварочных аппаратов выпускают десятки различных моделей устройств для полуавтоматической сварки. Технология сварки металлов полуавтоматом позволяет прочно соединить между собой металлические детали, обеспечивая надёжное крепление конструкций.

Под понятием полуавтоматической сварки металлов подразумевается процесс присоединения друг к другу нескольких металлических деталей, при котором электродная проволока поступает в зону сварочных работ с определённой скоростью в автоматическом режиме. Вместе с этим в область сваривания подаётся инертный или активный газ. Его задача – защищать электродную проволоку и свариваемые детали от воздействия окружающей среды. Все остальные действия для работы со сварочным аппаратом при сварке в полуавтоматическом режиме необходимо совершать вручную.

Какой толщины должен быть металл для сварки полуавтоматом?

Преимущество сварочной обработки полуавтоматического типа состоит в том, что эта технология позволяет работать с материалами любой толщины. Сварка металла полуавтоматом подходит для работ с деталями, произведёнными из тонкого металла (металл считается тонким, если его толщина не превышает 5 миллиметров). Для проведения сварочных работ над такими конструкциями достаточно использовать аппараты с низкой или средней производительностью.

Также полуавтоматические сварочные аппараты годятся для обработки деталей из толстых металлов. Сварка полуавтоматом эффективно соединяет конструкции, толщина которых не превышает 250 миллиметров. Специфика работы с толстыми металлическими изделиями зависит от материала, из которого они были произведены. Для обработки таких конструкций понадобится оборудование, отличающееся высоким уровнем производительности.

СОВЕТ: при сварке толстых металлических конструкций, произведённых из низколегированной стали, рекомендуется предварительно подвергнуть детали термической обработке. Высокая температура поможет размягчить металл и подготовить его к дальнейшим сварочным работам. Подогрев поможет провести сварку быстрее и с более высокими шансами на удачный результат. Если конструкция не будет подвергнута прогреванию, то тогда появится риск появления деформаций в материале.

Полуавтоматическая сварка толстых металлов

Аппарат полуавтомат для сварки толстых металлов успешно справляется со свариванием уплотнённых деталей при помощи создаваемой им высокой плотности тока. Она обеспечивает глубокое плавление обрабатываемого материала, что позволяет прочнее скрепить монтируемые конструкции. Больше всего такой тип сварочных работ подходит для обработки жёстких металлических конструкций, а также изделий, которые изготовлены из марок стали с высокой теплоустойчивостью и особой прочностью.

При сварке изделий, выполненных из устойчивых к перепадам температур металлов, возможно ухудшение прочностных свойств материала. Причина этого в том, что в зоне температурного влияния, оказываемого сварочным аппаратом, возникают микроскопические трещины, которые и размягчают сталь. Поэтому при полуавтоматических сварочных работах на толстых металлах дополнительно предпринимаются защитные меры, защищающие обрабатываемые конструкции от разупрочнения материала.

СОВЕТ: помните, что сварка толстого металла полуавтоматом может привести к возникновению трещин в конструкциях. Также сварочные работы способны повредить антикоррозийный слой деталей, из-за чего они окажутся подвержены вредному влиянию ржавчины. По этой причине рекомендуется прибегнуть к защитным мерам после сварки. Металл необходимо обработать специальным покрытием, которое сможет восстановить защиту изделия от коррозии.

Сварка полуавтоматом тонких металлических конструкций

При обработке металлических конструкций небольшой толщины не нужно стремиться получить поверхностный шов. Конструкции должны быть сварены как можно плотнее – только так удастся добиться их полноценного соединения. Именно поэтому для сварки тонких металлов используют полуавтоматический аппарат – он предельно эффективно работает со свариванием таких конструкций.

Перед сварочными работами полуавтоматом обрабатываемые конструкции необходимо предварительно подготовить. Металл требуется очистить от грязи, кусочков краски или эмали, пыли или смазочных покрытий. Если этого не сделать, то плавящийся металл будет слишком сильно разбрызгиваться, и шов выйдет искривлённым. К тому же, посторонние элементы могут быть токсичны.

Для сварки тонкого металла полуавтоматом понадобится следующее оборудование:

  • сварочный аппарат;
  • электроды для сварки;
  • источник электроэнергии;
  • защитная амуниция для сварщика (укреплённый шлем, термостойкие перчатки, затемнённые очки).

СОВЕТ: для того, чтобы шов получился аккуратным и ровным, сварщику необходимо самостоятельно регулировать скорость движения сварочного аппарата. Также ему нужно подобрать электроды правильного типа и осуществлять контроль за стабильной подачей тока со постоянным показателем силы.

Технология полуавтоматической сварки оцинкованных металлов

Особенностью оцинкованных металлов является их высокая сопротивляемость воздействию коррозии. Всё дело в свойствах цинка – этот элемент успешно защищает различные изделия от появления ржавчины, что повышает устойчивость конструкции и продлевает срок её эксплуатации. При сварке оцинкованного металла полуавтоматом антикоррозийная устойчивость всей конструкции может быть нарушена.

Причиной этого является разная температура плавления. Если для сварки большинства металлов нужна температура в пределах 1700-2200 градусов по Цельсию, то плавление цинка начинается уже при 420°С. При 907°С этот элемент закипает и превращается в оксид, который образует на поверхности металлической конструкции микроскопические поры и трещины. Это и приводит к тому, что металл становится восприимчив к появлению коррозии.

Современная технология сварки оцинкованных металлов полуавтоматом заключается в одной инновации – MIG-пайке. Она позволяет проводить сварочные работы с помощью высокочастотных электрических колебаний с пониженной температурой. При этом плавление цинка не происходит, поэтому он не превращается в оксидное соединение и не наносит повреждение основному материалу обрабатываемой конструкции. Эта технология и позволяет решить проблему разрушения антикоррозионного слоя при полуавтоматическом сваривании оцинкованных металлов.

Сварка полуавтоматом цветных металлов

Процесс сварки цветных металлов полуавтоматом начинается с проверки состояния оборудования. В процессе его осмотра требуется настроить режим функционирования сварочного устройства, подобрать силу тока, уровень напряжения и скорость передвижения проволоки. Если толщина обрабатываемого металла менее трёх миллиметров, то подходящая сила тока находится в пределах 120-145 амперов. При этом скорость передвижения проволоки должна равняться 900 метрам в час.

После того как оборудование проверено, происходит включение подающего проволоку переключателя в рабочее положение. Затем осуществляется зажжение электрической дуги. При наличии плавящейся проволоки нужно лишь прикоснуться к металлической поверхности. После зажжения электрической дуги можно протестировать выбранный режим работы на проверочном материале. Если аппарат функционирует нормально, то можно непосредственно приступать к сварке.

При полуавтоматической сварке цветных металлов передвижения горелки нужно вести только лишь в одном направлении. Лучшего всего проводить сваривание деталей с высокой скоростью и посредством одного шва. Если цветной металл отличается большой толщиной, то его необходимо разогреть до 150-300°С.

Полуавтоматическая сварка аргоном чёрных металлов

Сварка чёрных металлов полуавтоматом с аргоном отличается некоторыми особенностями. Нужно отметить, что большую опасность для чёрных металлов при их сварке представляет влага. Она может остаться внутри сварочного шва, после чего начнётся её конденсация. При испарении частицы влаги будут образовывать небольшие поры и микроскопические трещины в шве, которые в будущем отрицательно скажутся на его прочности. Поэтому перед началом сварки обрабатываемые конструкции рекомендуется прогреть до 100-150 градусов по Цельсию.

Для полуавтоматического сваривания чёрных металлов необходимо использование специальных электродов. Без них сварочный шов получится неаккуратным и слишком хрупким. Для сварки чёрных металлов лучше всего использовать электроды из цветного металла с большим содержанием графита. Наиболее оптимальный выбор – медно-никелевые компоненты, которые помогают надёжно сварить металл и не оставляют в получившемся шве большого количества графитных примесей.

Сварка чугунных и стальных изделий полуавтоматом

Инертный газ используется не только для обработки цветных металлов. Для работы с чугунными и стальными конструкциями также применяется аргон. Для получения чугуна используется железо и углерод. Процесс его сваривания очень трудоёмок из-за того, что получающиеся швы часто трескаются.

Еще одной особенностью чугуна является его предрасположенность к ускоренному окислению. Поэтому для его сварки и нужен аргон – он помогает формировать соединительные швы без образования шлаковых осадков. Быстрое окисление чугуна сделало его популярным материалом для ремонта старых автомобилей. Этот материал соединяется с требующими починки тонкими металлическими конструкциями.

Сварка чугуна и хрупких металлов полуавтоматом зачастую проводится при помощи вольфрамовой проволоки. Обрабатываемые изделия также нуждаются в предварительном подогреве. Для сваривания чугунных конструкций используется как постоянный, так и переменный ток. Его сила зависит от толщины металла и диаметра проволоки (на каждый миллиметр проволоки приходится от 50 до 90 амперов элетротока). Вместо вольфрама в качестве материала для проволоки может использоваться графит, медь или никель.

Полуавтоматическая сварка деталей из нержавеющего металла

Сварка полуавтоматом нержавеющих металлов отличается высокой производительностью. Кроме этого, её можно вести практически в любых условиях. Для сваривания нержавеющих стальных конструкций необходим сварочный аппарат, который работает в аргоновой среде. Защитный газ помогает предотвратить азотирование и окисление создающегося соединительного шва, который без аргоновой защиты сварной шов начал бы контактировать с внешней атмосферой и стал бы непрочным. Аргон подходит и потому, что даже при особо повышенной температуре не вступает в какие-либо химические реакции – он гораздо тяжелее воздуха, что помогает легко вытеснять его в зоне сварочных работ.

Сварка нержавеющего металла аргоном осуществляется при помощи электродов, изготовленных из неплавящихся материалов. В процессе работы их необходимо располагать строго перпендикулярно относительно свариваемой обрабатываемой поверхности. Если это условие будет соблюдено, то сварной шов получится высококачественным.

Напоследок необходимо отметить, что на данный момент полуавтоматическая сварка металлов получила особо широкое распространение в нескольких областях производства, тесно связанных с обработкой металлов. Наиболее востребованной сварка полуавтоматом оказалась в автомобильной промышленности. Именно там всегда присутствует необходимость в обработке металлов малой толщины, для которых и подходят полуавтоматические сварочные работы. Зачастую в автомобилестроении используется сварка полуавтоматом металлов толщиной в 10 мм и меньше. Также сварка полуавтоматом часто используется при строительных работах, которые часто требуют сваривания жёстких металлических конструкций большой толщины.

Сварка полуавтоматом, обычно, делается при помощи проволоки в среде защитных газов. Данный процесс – это, по сути, классическая электродуговая сварка металла, при которой используется тепловая энергия электрической дуги, соединяющей окончание электрода, и свариваемые детали.

По причине большего сопротивления в дуге относительно сопротивления в электроде, более значительную тепловую энергию выделяет именно плазма дуги, что приводит к оплавлению близлежащих поверхностей (деталь и электрод), где образуется сварочная ванна. Когда полученный жидкий металл кристаллизуется и остынет, произойдет образование сварного шва, самого надежного соединения из существующих сегодня.

Сварка полуавтоматом

Отличительная особенность данного типа сварки состоит в использовании подвижного плавящегося электрода (проволоки) и защитного газа.

Защищать электрическую дугу нужно, чтобы расплавляемый металл и окружающая среда не контактировали между собой, потому что данный процесс (окисление азота и кислорода) влечет за собой образование таких компонентов как оксиды и нитриты, которые, попадая в металл, приводят к ухудшению качества шва. Именно для этих целей и используются баллоны с защитными газами: с аргоном, гелием, углекислотой или их смесями.

Принципы сварки полуавтоматом при помощи проволоки

Полуавтоматическая сварка производится по следующему принципу. Подвижную проволоку под напряжением пропускают через газовое сопло, далее она плавится, так как на нее действует электрическая дуга, но постоянная длина дуги сохраняется при помощи автоматического механизма подачи. Это и есть суть принципа автоматизации, а выбор направления и скорости сварки осуществляется собственными силами.

Можно осуществлять сварку и не используя газ. Для этого пользуются самозащитной («порошковой») проволокой, в состав которой входят марганец, кремний и другие металлы раскислители, при сгорании которых, образуется защитная среда вокруг проволоки.
Сварочное оборудование

Сварочная установка должна состоять из следующих компонентов:

  • горелка;
  • шланг, через который подается проволока и газ;
  • механизм, подающий проволоку;
  • управляющая панель;
  • моток проволоки;
  • электрический провод;
  • блок полуавтоматического управления;
  • шланг, подающий газ;
  • редуктор, снижающий газовое давление;
  • нагреватель;
  • газовый баллон высокого давления;
  • выпрямитель.

Сварка полуавтомат конструкция и принцип работы

Сварка полуавтомат является электрическим аппаратом, предназначенным для того, чтобы преобразовывать электрическую энергию в тепловую, при помощи такого эффекта как электрическая дуга. Процесс реализуется при помощи плавящего электрода “электродной проволоки”, которая постоянно подается на место сварки.

Электрод является калиброванной омедненной проволокой заданной толщины. Покрытие проволоки делается, чтобы обеспечить хорошее скольжение и электрический контакт. Проволока располагается поверх специальной катушки, что позволяет ей равномерно разматываться и подаваться во время сварки.

Процесс сварки производится в ручном режиме, с помощью таких приспособлений: источник тока, механизм подачи электрода, гибкие шланги и пистолет, который рабочий использует, чтобы наложить сварной шов.
Полуавтоматические сварочные аппараты разделяются по защите шва:

• для сварочных работ под флюсом;
• для сварочных работ с защитными газами;
• для сварочных работ, в которых используется порошковая проволока.

Чаще всего пользуются полуавтоматами для сварочных работ с защитными газами. Данный тип сварки используется для сваривания конструкций, материалом которых являются углеродистые и легированные стали, или цветные металлы.

Как защитный газ, используют углекислоту, находящуюся в баллонах высокого давления, и подающуюся к пистолету. До попадания в зону сварки газ предварительно стабилизируется при помощи редуктора. Сварка в среде защитного газа обладает рядом плюсов в сравнении со сваркой при помощи покрытых электродов:

Технологические преимущества сварки полуавтомат

высокие показатели производительности и качества швов;


полуавтоматическая сварка швов небольшой длины может производиться в любом пространственном положении;
соединительная сварка может быть реализована в висячем положении, метал не будет вытекать.

Производственные преимущества:
отсутствуют вредные выделения в процессе сварки.

Плюсы экономического характера:
дешевизна сварки, выполненной с использованием углекислого газа, по сравнению с ценой сварки на электродах.
высокие показатели качества и технологичности.

Сварка полуавтомат является незаменимой вещью в быту. Сварить то там, то здесь, а если вы обладатель автомобиля, то и подавно, техника периодически нуждается в косметическом ремонте. Выполнение качественных сварных швов в полуавтомате – намного более простая задача, чем при электродной сварке.

Если вы собираетесь приобретать сварочный полуавтомат, нужно выяснить каким напряжением обладает ваша электрическая сеть. Если напряжение занижено по сравнению с нормой, то следует выбирать более мощный аппарат, поскольку показатели мощности зависят от показателей электрической сети.

Если вы имеете доступ к трехфазному напряжению (380В), то обязательно следует выбирать трехфазный аппарат. Это связано с тем, что наилучшие показатели выпрямительного тока получаются только когда используются трехфазные выпрямители, а от этого зависят показатели качества сварки.

Сварочный полуавтомат инвертор

Сварочный полуавтомат инвертор – это достаточно новый агрегат на рынке сварочного оборудования. Однако, он уже пользуется огромной популярностью, и применяется повсеместно для наплавки и сварки изделий из металла, деталей и конструкций. Данные приборы осуществляют сварку на электродной проволоке, с защитой инертными газами.

Отличительные особенности полуавтомата от инвертор

Сварочные инверторы, дали толчок для развития сварочной аппаратуры, которая с каждым днем совершенствуется. Развитие сварочных технологий, также набрало оборот. Все эти факторы и привели к созданию полуавтомата инверторного типа. Инверторные аппараты имеют массу плюсов в сравнении с конструкциями традиционного типа, что дало возможность говорить что инверторы — самый популярный вид сварочной аппаратуры, предлагаемой на рынке. Все дело в их конструктивных особенностях.

Полуавтоматический инверторный сварочный аппарат оснащен инверторным источником тока. Это прибор, задача которого — преобразование входящего в него переменного тока в постоянный. Из вышесказанного, можно сделать вывод, что вся работа инвертора построена на выпрямителях и высокочастотном трансформаторе.

В более продвинутых аппаратах, устанавливаю еще и корректор коэффициента мощности. Эго задача — синхронизация тока по синусоиде входного напряжения, что обеспечивает стабильное напряжение инвертора.

Принцип работы инверторного сварочного полуавтомата

Сварка, которая осуществляется при помощи инверторного сварочного полуавтомата — это самый высокопроизводительный способ сварки. При его использовании показатели производительности сварочного процесса увеличиваются троекратно. Эти показатели достигаются благодаря легкому розжигу дуги, высокой скорости сварки, удобством в обслуживании и управлении. Не требуется постоянно менять электроды и освобождать шов от шлака. Даже самые сложные сварочные швы выполняются намного легче.

Сварка при помощи полуавтомата – это непрерывная равномерная подача проволоки-электрода к зоне горения. В то же место производится подача и защитного газа (аргона, углекислоты или их смесей), при помощи которого металл предохраняется от контакта с окружающей средой. Это открывает возможности для получения высокопрочного, качественного сварочного шва, и исключения шлака.


Помимо этого, в приборах данного типа есть возможность производить сварку под любыми углами, и смотреть при этом на дугу.

Как уже говорилось, инверторные сварочные полуавтоматы являются одним из наиболее часто используемых приборов, среди всех сварочных агрегатов. Чаще всего, в инверторах используют современныу технологию MIG-MAG, которая дает возможность для сварки, как в условиях активного, так и инертного газа (к примеру, аргон).

Постоянный ток является причиной, по которй появляется электрическая дуга. Зона сварки защищается от попадания кислорода при помощи газа. Обычно, инверторные сварочные аппараты являются универсальными приборами, однако, наиболее часто они используются для работы с тонким листовым металлом.

Сварочный полуавтомат без газа

Одним из наиболее часто задаваемых вопросов о сварке является «чём сварочный полуавтомат без газа отличается от агрегата, работающего на газу?». Существует много различных доводов и размышлений по этой теме, но какое же основное отличие? Что ж, попробуем разобраться в этом.

Если говорить в общих чертах, то при помощи углекислотных (или сварочных полуавтоматов на газу) производиться сварка, защищенная инертной газовой средой: тут может использоваться как обычная углекислота, так и смесь углекислоты с аргоном. Поскольку углекислый газ блокирует такой процесс как горение, следовательно, в месте сварки высокие температуры отсутствуют, то металл не прогорает.

В сварочном полуавтомате, в котором не используется газ, применяется специальная проволока, покрытая флюсом. В процессе сварки, происходит сгорание флюса с выделением все того же углекислого газа, что также не позволяет металлу прогорать.

Плюсы и минусы сварки с газом и без газа

При сваривании без газа, зона сваривания является полностью защищенной. При помощи флюса образовывается защитная поверхность, поскольку флюс более легкий, чем металл.

При осуществлении сварки с газом (к примеру с углекислотой), условия сварки являются наиболее благоприятными, кроме этого, в зоне сваривания происходит охлаждение металла. Этим способом пользуются немного чаще. Помимо этого, он является более выгодным с экономической точки зрения.

Однако, не мало людей пользуются и вторым вариантом сварки, по большей мере это связано с тем, что при использовании сварочного аппарата без газа, шов выходит более аккуратным.
Осторожно!

При осуществлении сварки сварочным аппаратом без газа, ни в коем случае нельзя пользоваться обычной проволокой. При использовании обычной проволоки, качество шва будет очень низким, он получится неровным, и будет иметь раковины. Произойдет серьезное увеличение расхода проволоки, поскольку её значительный объем просто испаряться.

А главное – в области сварки (в сварной ванне) будет наблюдаться воздействие кислорода, а следовательно – в шве будут образовывать окислы, и много каверн.
Какой метод сварки выберете вы, с использованием газа или без него – это исключительно ваше решение. А необходимое для этого оборудование, вы всегда с легкостью можете подобрать в специализированных магазинах.

Сварка полуавтоматом без газа

Сварка полуавтоматом без газа – это уже не какая-то новинка, которой пользуются только профессиональные сварщики или жестянщики. В специализированных магазинах можно найти множество недорогих и вполне простых, но в то же время качественных аппаратов.

То, что они очень популярны, это следствие просты работы с ними, при этом, качество сварки остается на том же уровне, или даже выше. Используя сварочный полуавтомат, даже не будучи профессиональным сварщиком можно добиться качественного и красивого шва.

Газовые баллоны – это достаточно тяжелая штука, да и если их не использовать постоянно, то выгоды тоже нет никакой, поскольку баллоны требуют зарядки ,а делать это ради маленького шва не рационально. Намного более просто пользовать сварочным полуавтоматом без газа.

В данных аппаратах используется так называемая флюсовая проволока, что дает возможность судить о её составе. Кроме этого, её могут называть и порошковой сварочной проволокой, что является тем же материалом. При помощи данной проволоки, можно выполнять сварочные работы, не используя газ.

В состав такой проволоки входит стальная трубка стандартного диаметра, которую применяют для обычной сварки в газовой среде. Чаще всего это 0,8 мм. В середине, проволока наполняется специальным порошком — флюсом, который немного напоминает состав, которым покрываются обычные электроды. При нагревании, происходит сгорание флюса, благодаря чему образуется защитный газ в зоне сваривания, примерно так, как это происходит при сваривании с помощью электродов.

Из преимуществ данного метода сварки отметим то, что не нужно использовать газовую аппаратуру, и, можно следить за процессом сварки, конечно же, предохраняя глаза защитной маской. Кроме этого, в различных типах проволоки используется разное наполнение, а это открывает возможность для формирования химического состава шва, и характеристик дуги.

Так как у порошковой проволоки, обеспечивающей сварочные работы без использования газа, достаточно тонкие стенки – подачу проволоки должен осуществлять механизм, имеющий небольшое сжатие, а резко поворачивать шланг сварочного полуавтомата не рекомендуется.

Обязательным условием сварки при помощи флюсовой проволоки является соблюдение правильной полярности. Горелка должна быть подключена к минусу, в то время как само изделие должно быть подключено к плюсу. Подключение такого типа называют прямым подключением. Во время сварки с использованием защитного газа применяют подключение обратного типа. Это объясняется тем, когда подается флюсовая проволока, требуются более высокие показатели температуры, чтобы образовался защитный газ.

Сварка с помощью полуавтомата отличается от ручной дуговой сварки подачей электрода в сварочную зону. Все остальные операции выполняются сварщиком вручную. В качестве электрода используется специальная проволока.
Современной промышленностью выпускаются целые серии сварочных полуавтоматов. С их помощью выполняется дуговая сварка стали, алюминия и других металлов. В кузовных цехах с помощью сварочных полуавтоматов, оснащенных специальным соплом с боковым гнездом можно приваривать клепки к металлическим частям машин.

Классификация сварочных полуавтоматов

Полуавтоматы классифицируются по типу проволоки, роду защиты сварного шва, характеру перемещения.

По типу проволоки

  • Для соединения сплошной проволокой стальной.
  • Для соединения сплошной проволокой алюминиевой.
  • Универсальные (для соединения проволокой стальной и алюминиевой).

По роду защиты сварного шва

  • Под слоем флюса.
  • В защитных газах.
  • Порошковой проволокой.

По характеру перемещения

  • Стационарные. Используются в серийном и крупносерийном производстве
  • Переносные
  • Передвижные

Сварочная проволока

Достоинства и недостатки полуавтоматической сварки

Достоинства

  • Возможность сваривать детали из тонколистовой стали толщиной до 0,5 мм.
  • Незначительная чувствительность к ржавчине и другим загрязнениям основного металла.
  • Низкая стоимость по сравнению с другими видами сваривания.
  • С помощью сварочных полуавтоматов можно выполнить пайку оцинкованных деталей проволокой из медного сплава, без повреждения цинкового покрытия.

Недостатки

  • Если не используется защитный газ увеличивается разбрызгивание металла.
  • Более интенсивное излучение открытой дуги.

Несмотря на эти недостатки, полуавтоматическая сварка активно применяется в автосервиса.

Чаще всего полуавтоматическая сварка применяется для сварки черной и нержавеющей стали, а такде алюминия. В качестве защитного газа используется аргон, углекислый газ, гелий и их смеси. Наиболее распространена сварка стали в углекислом газе и в инертном газе аргоне. Сварочный полуавтомат

В качестве источника питания используется постоянный обратный ток (на изделие подается минус).
Сварочный аппарат состоит из источника питания, горелки и механизма подачи проволоки. Сварочная горелка является рабочим органом полуавтомата. С ее помощью в зону сваривания подается сварочная проволока, флюс или защитный газ.

Существует три типа подающего механизма:

  • тянущий;
  • толкающий;
  • универсальный (тянуще-толкающий).

Сварка полуавтоматом, выполняем работу своими руками

Прежде, чем приступить к работе, необходимо настроить аппарат:

  1. Подобрать силу сварочного тока в соответствии с толщиной свариваемого металла. В инструкции к полуавтомату имеется таблица соответствия этих двух величин. Полуавтомат плохо варит при низком сварочном токе.
  2. Согласно инструкции настроить необходимую скорость подачи сварочной проволоки. Скорость регулируется с помощью сменных шестерен, прилагаемых к аппарату.
  3. Настроить источник тока на необходимые параметры (силу тока и напряжение).
  4. Проверить правильность подбора режимов на пробном изделии. При необходимости провести их корректировку. Правильно настроенный аппарат выдаст устойчивую сварную дугу, необходимое количество флюса.
  5. Установить переключатель подачи проволоки в положение «Вперед».
  6. Наполнить воронку флюсом.
  7. Установить держатель таким образом, чтобы наконечник мундштука находился в сварочной зоне.
  8. Открыть заслонку флюсовой воронки, нажать кнопку «Пуск», одновременно чиркая по месту сварки. В результате загорится дуга и начнется сварочный процесс.

Как варить полуавтоматом алюминий

Начнем, пожалуй, с того, что полуавтомат ничего не варит. Он подает электродный материал и ток к основному металлу. Работу выполняет сварщик. Поэтому он должен владеть всеми тонкостями технологии сварки алюминия.

Полуавтоматическая дуговая сварка алюминия

  1. Алюминий варится алюминиевой проволокой. Она мягкая, может образовывать петли по причине залипания в токосъеме и сварочной горелке, поэтому надо использовать специальные токосъемы (Al или Am).
  2. Защитный газ аргон должен быть хорошего качества.
  3. Давление газа должно быть таким, чтобы ванна сварочная была надежно защищена, но в то же время не было подсоса воздуха из-за высокого разрежения, которое обычно возникает при прохождении газа с высокой скоростью.

Задача сварщика:

  • Зачистить механическим способом детали, предназначенные для сварки.
  • Удалить растворителем грязь.
  • Выполнить опытный шов на образце основного металла.
  • Но главной задачей сварщика является умение пробить окисную пленку на алюминии, правильно тянуть дугу и контролировать сварочную ванну. Иначе весь процесс придется начинать сначала.

Полуавтоматическая сварка в углекислом газе

Для полуавтоматической сварки в углекислом газе российские производители выпускают специальное оборудование.

Преимущества полуавтоматической сварки в углекислом газе для ремонта автомобилей:

  • Узкая зона термического воздействия. Это дает возможность сваривать тонкие детали.
  • Краска на детали выгорает узкой полосой, что влечет за собой уменьшение подготовительных и финишных работ.
  • Очень высокая скорость расплавления проволоки. Благодаря этому повышается производительность в два-три раза.
  • Отличное качество сварочного шва.
  • Не требуется предварительной подгонки деталей, предназначенных для сварки.
  • Отличное качество сварных дсоединений, имеющих разную толщину.
  • Углекислый газ является самым доступным из всех защитных газов.
  • Технология в углекислом газе быстро и легко осваивается.

Полуавтоматическая дуговая сварка плавящимся электродом в защитном газе

Плазменная сварка – один из относительно новых видов соединения металлов. Как она выполняется, читайте в этой статье.

Варить металлы можно самыми разными способом. Прочитать о некоторых из них можно по https://elsvarkin.ru/texnologiya/drugie-vidy-svarki/ ссылке.

Как варить полуавтоматом без газа

Безусловно, защитный газ позволяет качественно выполнить сварочные работы. Но, если вы занимаетесь сваркой нечасто, приобретать баллон невыгодно. В этом случае используется специальная сварочная проволока – флюсовая или порошковая.
Она состоит из стальной трубки, внутри которой находится флюс. В процессе сварочных работ он сгорает, образуя в зоне сварки облачко защитного газа.
Работа такой проволокой выполняется прямым током (на изделие подается плюс).
Как варить вертикальный шов.
Особенность выполнения вертикального шва заключается в следующем: тепло поднимается снизу вверх. Чтобы от него уйти, надо вести сварочный шов сверху вниз. При этом горелку следует наклонять немного вверх, чтобы тепло удерживало сварочную ванну. Двигаться надо достаточно быстро, чтобы опередить расплавленный металл. Проволоку необходимо удерживать на переднем краю ванны.

Приобретаем полуавтомат

Прежде чем идти в магазин вам необходимо подготовиться и проработать следующие вопросы:

  1. Выяснить характеристики вашей питающей сети.
  2. Определиться с целью приобретения оборудования.
  3. Изучить как можно больше информации по оборудованию.
  4. Выяснить, поставляются ли в ваш регион расходные материалы к этому аппарату.
  5. Изучить технологию сварки. Демонстрирующие как правильно варить полуавтоматом видео можно посмотреть в интернете. В сети также можно найти книги или статьи по технологии сварки полуавтоматами.
  6. Выяснить правила организации рабочего места и требования техники безопасности.

vi-pole.ru

Сварка полуавтоматом для начинающих — видео уроки и техника безопасности

Несмотря на то, что соединение полуавтоматической сваркой различных деталей во многом является высшим пилотажем для сварщиков-профессионалов, сегодня полуавтомат не такая уж и несбыточная идея – современные технологии позволили не только существенно уменьшить по весу и объему сварочный аппарат, но и приблизить технологию практически к любому кто желает научиться.

Сварка полуавтоматом

Среди сварочных полуавтоматов принято различать аппараты, работающие как с газовыми баллонами, так и использующими технологии сварки без применения инертного газа, заменив его специальным составом сварочной проволоки.

Сегодня, технология соединения деталей в среде инертных газов нашла широкое применение во всех областях, где необходимо соединение тонких металлических частей, в основном, полуавтоматы применяются в автомобильном сервисе – для проведения кузовного ремонта автомобилей, но это не единственное применение малогабаритных аппаратов.

Полуавтоматы работают на предприятиях машиностроения, судостроения, в ремонтных и сборочных предприятиях.

Преимущества и недостатки

Сварка полуавтоматомПопулярность и широкое распространение технологии связаны с теми положительными сторонами, дающими неоспоримое преимущество перед другими видами технологий электросварочных работ.

Во многом, это объясняется:

  1. Особенностью принципа работы – узкой зоной нагрева соединяемых поверхностей, при этом деформации подвергается небольшая поверхность соединяемых деталей.
  2. Достаточно щадящее воздействие на окружающие детали, в том числе и лакокрасочные покрытия, обгорает только небольшая зона, а остальная поверхность не страдает от теплового воздействия.
  3. В качестве электрода используется специальная проволока различного диаметра, при этом, время работы аппарата многократно увеличивается, снижаются затраты на расходные материалы.

К сожалению, есть и явные «минусы» полуавтоматической сварки:

  1. Основное – сложность оборудования, кроме самого сварочного аппарата необходимо иметь и газовый баллон с газом.
  2. Сварочные аппараты такого типа не совсем применимы в домашнем хозяйстве, в большинстве случаев достаточно и инвертора, а вот нужен он тем, кто всерьез занимается сварочным делом.

Технология и виды

Сварка MIG/MAGСварка MIG/MAG

В основу технологии полуавтоматической сварки положен примерно тот же принцип что и в обычном соединении металлических деталей с помощью электрической дуги.

В этом в принципе схожесть и заканчивается, и начинаются различия:

  1. Во-первых, в отличие от традиционного процесса сварки с помощью обычного электрода, где сгораемая обмазка металлического стержня образует пространство свободное от кислорода, в полуавтомате роль обмазки играет газ, проходящий через сопло горелки.
  2. Во-вторых, вместо держателя используется специальное устройство – горелка и рукав для одновременной подачи как проволоки, так и газа.
  3. В-третьих, кроме управления горелкой, в полуавтомате нужно научиться управлять и подачей проволоки, поскольку рычаг регулировки находится на рукоятке горелки.

Сегодняшние технологии используют два основных метода соединения металла в защитной газовой среде:

  1. В среде активного газа (углекислый газ) MAG (Metal Active Gaz).
  2. В среде инертного газа (аргона или гелия) MIG (Metal Inert Gaz).

Третий вид полуавтоматической сварки использует специальную проволоку, но из-за дороговизны таковой пока не получил широкого распространения.

Необходимые материалы и инструменты

Устройство сварочного аппаратаУстройство сварочного аппарата

Как и для других методов электросварки, сварочные работы полуавтоматическим аппаратом проводятся при наличии полного комплекта оборудования – самого аппарата со всеми принадлежностями, соединяемых деталей металла, и, конечно же, защитной одежды – маски, перчаток, брезентовой куртки и брюк, рабочих ботинок с негорючей подошвой.

К самому аппарату, в зависимости от требуемой комплектации, требуется газовый баллон, по возможности специальный редуктор, соединительные шланги.

Для обслуживания газовой горелки, скорее всего, понадобится специальный спрей для очистки сопла горелки.

В качестве средств защиты рекомендуется использовать специальную шлем-маску сварщика с УФ-фильтром, срабатывающим при появлении сварочной дуги.

Для удобства работы, бывалые профессионалы рекомендуют обзавестись несколькими переносными прожекторами или хотя бы вкрутить в светильники лампочки помощнее.

Пошаговая инструкция по выполнению

Устройство сварочного аппаратаСхема сварки полуавтоматом

Начало работ, рекомендуется как всегда начать с организации рабочего места:

  1. Помещение убирается от лишних предметов, подготавливается в противопожарном плане – убираются все горючие материалы и жидкости.
  2. Включается максимально возможное освещение рабочего места.
  3. Подготавливается материал и инструменты.
  4. Проверяется соединения кабелей и шлангов, целостность удлинителей.

Далее, необходимо подготовить сам аппарат полуавтомата:

  1. Сварочный рукав разматывается, подключается газовый баллон.
  2. Проверяется подача газа.
  3. Проверяется сопло горелки.
  4. Детали раскладываются, совмещаются и закрепляются.
  5. Одеться в рабочую одежду сварщика, приготовить защитную маску.
  6. Включается питание аппарата.
  7. Горелка подносится к месту соединения и нажимается на рукоять – процесс пошел.

Соединяя небольшие детали, рекомендуется не выключать аппарат на время перерыва, а вот при больших объемах рекомендуется периодически останавливать работы, чтобы проверить качество шва и убрать нагар с сопла.

По окончании работ нужно:

  1. Убрать пальцы с клавиши подачи проволоки, прекратить подачу газа.
  2. Выключить питание аппарата.
  3. Дать остыть 1-2 минуты образовавшемуся шву, при обнаружении дефектов – очистить от шлака и повторить сваривание этом месте.

Техника безопасности

Опасности при работе со сварочным оборудованием

Полуавтомат, кроме того, что является электрическим прибором, применяется для работы с баллоном, заполненный газом под определенным давлением. Исходя из этих особенностей, нужно в обязательном порядке соблюдать все меры электробезопасности при работах с электрическими приборами.

Важно во время работы и при хранении не допускать попадания прямых солнечных лучей на баллон, независимо он с газом или без. При транспортировке не допускать повреждения баллона, вентилей. Нельзя самостоятельно заправлять газ, как и использовать резервуар не прошедший проверку и аттестацию. Кроме этого, нельзя заносить газовый баллон в теплое помещение с холода во избежание взрыва.

При работе обязательно нужно быть в защитной маске, в огнестойком специальном костюме и обуви на толстой подошве, использовать сварочные кожаные перчатки.

Рабочее место сварщика должно быть достаточно просторным, на рабочем месте не должно быть легкогорючих и взрывоопасных материалов.

Строго запрещается проводить работы с имеющими опасное содержимое предметами – бензобаками, канистрами, бочками.

Таблица напряженая при сварке полуавтоматом

Работая полуавтоматическим сварочным инвертором наилучшего успеха можно добиться сваривая тонкий металл. И, несмотря на сложность оборудования, это получится даже у новичков.

Но для такого успеха нужно:

  1. При сварке такого металла рекомендуется отрегулировать подачу сварочной проволоки.
  2. Соединяемые части рекомендуется предварительно очистить от грязи, пыли и по возможности от масляных и жирных загрязнений.
  3. При соединении тонкого металла следует использовать специальные зажимные приспособления, поскольку полуавтомат создает локальные точки нагрева, то соединение может получиться не совсем плотным.
  4. При больших объемах швов рекомендуется сначала прихватить металл в нескольких местах, а уже потом проводить сваривание по всей длине.

Советы и возможные ошибки

Таблица напряженая при сварке полуавтоматомНе стоит преувеличивать свои силы имея опыт работы с другими видами сварки.

Работа сварщика требует глубоких знаний во многих отраслях знаний, в том числе и металловедении. Приступая к работе, опытный сварщик внимательно изучит не только метод сваривания деталей, но и их состав, и порядок проведения операций. Начинающему любителю требуется довольно большой срок для того, чтобы понять как, и чем нужно сваривать металл, какие операции нужно проводить.

При работе полуавтоматом, много ошибок допускается при попытках соединить детали, имеющие защитное покрытие. Листы оцинковки или луженный оловом металл не получится сварить до того момента, пока не будет удалено защитное покрытие.

Начиная использовать полуавтомат, желательно прочесть инструкцию или руководство по эксплуатации. Это важно, поскольку в отличие от сварочного инвертора или трансформаторного аппарата в полуавтомате используется не только несколько видов проволоки, но и различные виды газа.

Кроме известных видов расходных материалов, владельцу такого инструмента нужно в обязательном порядке для продления ресурса горелки научиться применять еще и специальные спреи для очистки сопел горелки. Такое обслуживание намного продлит ресурс сварочного рукава и сменных сопел.

Во время первого включения аппарата нужно знать, что учиться придется опять с первого шва и повторять ошибки по-новому:

  1. На начальном этапе обучения нужно научиться не только держать дугу, но и регулировать подачу проволоки, регулировать подачу газа.
  2. Рекомендуется сначала научиться формировать шов на обычном металле, а уже потом переходить на тонкий лист.
  3. Важно взять за привычку очищать от налета сопло после каждого сеанса работы.

househill.ru

технология, правильная настройка и инструкция для начинающих

Выбор агрегатаСваривание деталей поистине можно назвать искусством, а сварщики, которые посвятили себя этой профессии, очень ценятся как в домашнем сваривании, так и в промышленности. Людей, умеющих зажечь сварочную дугу, много, но профессионалов, способных положить качественный шов и при этом выдержать технологию, нужно поискать. А ещё тяжелее найти специалиста, умеющего варить полуавтоматом: только такой сваркой можно добиться максимально качественного результата.

Таким аппаратом возможно сварить любые металлы с разной толщиной. Поэтому чаще всего полуавтоматическую и автоматическую сварки можно встретить в промышленности. Если сравнивать этот тип сваривания с обычной электродуговой сваркой, то коэффициент полезного действия автоматов намного выше. Сварка полуавтоматом для начинающих включает в себя изучение теоретического и практического аспектов, а они очень тесно связаны друг с другом.

Полуавтоматическая сварка и её разновидности

Выбираем под нуждыПрежде чем варить полуавтоматом, нужно детально изучить его устройство и возможности. Само устройство выполнено в виде механического прибора, где расположена проволока, которая выполняет функцию электрода, а также имеется механизм для её подачи в автоматическом режиме.

Скорость выдвижения проволоки и силу тока возможно отрегулировать на корпусе аппарата, всё зависит от температуры плавки того или иного металла, а также скорости перемещения горелки по свариваемой поверхности. На рынке представлено множество аппаратов подобного типа, но сам процесс можно разделить на две разновидности. Оба типа объединяет одно свойство — это способность защиты металла во время сварочного процесса:

  1. Сварка под флюсовым слоем. Флюс — это вещество в виде порошка, которое находится в стержне электрода. Его химические свойства позволяют защитить процесс от окисления.
  2. Сварочный процесс, в котором сваривание происходит под защитой инертных газов.

Если различать автоматы по потреблению тока, то они бывают как одно-, так и трёхфазные. Первые способны работать от обычной розетки с сетью в 220 В, но иногда аппарату не хватает мощности из-за частых перепадов электроэнергии, что может привести к нестабильной дуге и понизить качество шва. Трехфазный агрегат отличается более стабильной работой и высокими показателями качества, но может возникнуть проблема с его подключением. Несмотря на то, что эти аппараты имеют различие, но их комплектация одинаковая:

  • Энергоисточник.
  • Механизм подачи электрода (проволоки).
  • Держатель.
  • Кабель с клипсой.
  • Блок управления.
  • Газовый баллон.
  • Шланг для подачи газа.

Технология сварки

Рассмотрим подробно варианты сваривания при помощи полуавтомата. Процесс соединения металлов автоматом бывает двух видов — сварка внутри защитного газа, а также с помощью проволоки с порошком (флюса).

Процесс сваривания в середине защитного газа

Соединение деталейДля полуавтомата применяется несколько разновидностей газа, но чаще используют углекислоту, гелий или аргон. Углекислота и гелий имеют небольшой расход, и к тому же являются самыми доступными для приобретения. Основное предназначение газа — защита свариваемого металла от окисления, что влияет на прочностные качества шва. В случае использования углекислого газа поверхности, которые будут соединяться швом, необходимо тщательно зачистить от ржавчины, пыли и краски. Рекомендуется использовать для этого щётку по металлу в сочетании с наждачной бумагой.

Три вида сваривания полуавтоматом:

  1. Без отрыва от тела металла. Шов непрерывным слоем наносится от начала до намеченного конца.
  2. Точечная сварка. Детали соединяются сварочными точками, через заданные промежутки, по всей длине свариваемой поверхности.
  3. Сварка коротким замыканием. В основном такой тип сваривания автоматический, а применяют его к тонкому листовому металлу. Процесс происходит от электрических импульсов, которые генерирует аппарат. Замыкание плавит металл и превращает его в каплю, которая соединяет детали между собой.

Полуавтоматная сварка с применением углекислоты чаще всего проходит в режиме переменного тока. Приступая к работе, необходимо произвести настройку полуавтомата для сварки. Параметры регулируются в зависимости от типа металла. От текущих настроек аппарата зависит расход применяемого газа. В отличие от углекислоты, проволоки уходит неизменно — средний расход 4 см в секунду. С точными настройками и расходом материала можно ознакомиться в паспорте аппарата, где по ГОСТу указаны нормы для каждой из разновидностей металла.

Оборудование настроено и готово к работе, детали зачищены, теперь можно приступать непосредственно к сварочному процессу. Первое, что необходимо сделать — открутить вентиль подачи газа, лишь после этого зажигать дугу. Коснитесь проволокой металла и запустите процесс. Проволока автоматически подаётся при каждом нажатии на кнопку «Пуск». От чего зависит качество провара? Важно проволоку держать перпендикулярно к заготовке, но при этом не закрывать обзорность заливаемой ванночки-шва.

Необходимо выдержать нужный зазор между деталями, которые подвергаются свариванию. По технологии это выглядит следующим образом: при толщине детали до 10 мм зазор не должен превышать миллиметр, но если свариваемые тела толще одного сантиметра, то зазор будет составлять 10% от их толщины. Хорошо сваривать детали в лежачем положении и на прокладке из железа, которая размещена снизу вплотную к основному металлу.

Как сваривать алюминий

Занимаемся ремонтомПолуавтомат предназначен в том числе и для сваривания алюминия. Но в этом процессе есть нюансы, в силу того, что такой метал имеет свои особенности. На поверхности алюминия есть тонкий слой амальгамы. Её температура плавки более 2 тыс.˚C, в то время, когда основное тело расплавляется уже при 650˚C. Поэтому в качестве инертного газа в этом случае выступает аргон.

В случае сваривания алюминия для работы применяется специальная подложка — это предотвращает его растекание. На сварочный процесс воздействует постоянный ток обратной полярности — на деталь крепится катод, а горелка играет роль анода. Такой приём улучшает качество плавления детали, а также быстро разрушает амальгаму. Хотя слой оксида можно снять, просто зачистив кромки деталей мелким абразивом.

Сваривание без использования инертного газа

Мастер в работеОтличительной чертой такого сварочного процесса является то, что работы можно делать как с использованием газа, так и производить сварку полуавтоматом без газа, обычной проволокой. Популярным способом сваривания деталей является шов, покрытый флюсом. Но чаще этот метод используется в промышленных условиях, так как флюс — материал недешёвый.

Под воздействием высокой температуры плавления, порошок создаёт облако из газа, которое обеспечивает защитой сварочную ванну от окисления. А кран на баллоне с инертным газом в это время перекрыт. Основное преимущество порошковой проволоки заключается в возможности провести сварочный процесс даже при сильном ветре. А в случае с подачей газа из баллона ветер будет помехой.

Но есть случаи, когда не рекомендуется применение порошковой проволоки: тонкий листовой металл и среднеуглеродистая сталь. Есть опасность появления дефектов, которые могут проявиться в виде горячих трещин. Для повышения температуры сварочной дуги и качественной плавки флюса нужно применить уже известный приём с обратной полярностью — катод на деталь, анодом выступит держатель с проволокой.

Базовые правила сварочного процесса

Соблюдение правилЕсли ваша цель стать настоящим профессионалом, необходимо изучить все вопросы на тему — как правильно варить полуавтоматом и такой важный фактор, как правила техники безопасности, а в будущем применять приобретённые знания и передавать их потомкам этой профессии. Никогда не пренебрегайте правилами ТБ при работе с высокими температурами и электричеством. Важным моментом является защита глаз и открытых участков тела, поэтому обеспечьте себя маской и плотной одеждой, которые защитят вас от ожогов.

Как новичкам, так и опытным сварщикам рекомендуется сделать первый пробный шов на скрытом участке, а лучше на черновой детали, таким образом, настройки полуавтомата будут более точными. При первом использовании аппарата обязательно прочитайте инструкцию и применяйте полученную информацию в работе. Старайтесь избегать перегрузок сварочного полуавтомата — это продлит его срок службы.

Неважно какая сварка, автомат или полуавтомат, необходимо получить теоретические и практические знания по работе с ними. Хоть обучение — это длительный процесс, требующий терпения и концентрации, но разобравшись во всем, сварочный процесс будет казаться лёгкой прогулкой. Некоторые новички задаются вопросом — чем отличается автоматическая сварка от полуавтомата? Ответ:

  • Сварка автоматом — это автоматический процесс, который применяется в основном на производстве и не требует непосредственного участия человека.
  • Сваривание полуавтоматом — процесс, в котором проволока (электрод) подаётся механизировано, а зажигание дуги и перемещение держателя по телу детали осуществляется человеком.

tokar.guru

Учебник частного сварщика: Глава 7. ПОЛУАВТОМАТИЧЕСКАЯ СВАРКА

Полуавтоматическая сварка пользуется огромной популярностью у сварщиков. По сравнению со сваркой плавящимися электродами, у нее целый ряд преимуществ:

1) сварка производится при малом напряжении холостого хода трансформатора, что позволяет использовать обычную электрическую проводку;

2) отсутствует шлак, что дает возможность хорошо контролировать процесс образования шва;

3) не надо делать остановки на смену электрода;

4) возможность сварки как толстого, так и тонкого металла;

5) высокая скорость сварки и связанные с этим малые деформации металла.

Чаще всего такую сварку приобретают те, кто занимается кузовным ремонтом автомобилей.

Принцип работы полуавтомата

Полуавтоматом можно сваривать как тонкую автомобильную сталь, так и пластины толщиной до 10 мм. Этого вполне достаточно для выполнения всех заказов частного сварщика. Такая универсальность полуавтоматов обусловлена способом формирования сварочного шва. Этот способ можно охарактеризовать как контактно-дуговой (для тонкого металла).

Вы, наверное, замечали, как опытный сварщик варит тонкий металл электродом диаметром 3 мм. Он периодически гасит дугу, удлиняя ее. Такой способ позволяет варить тонкий металл на большом токе, не прожигая металл. В полуавтомате функции гашения дуги выполняются автоматически со скоростью гораздо большей, чем это может позволить себе сварщик. Такая возможность обеспечивает высокое качество сварки тонкого металла. На практике это выглядит так (Рис. 7. 1.):

при соприкосновении конца проволоки (1) с металлом в месте контакта выделяется тепло, проволока разогревается.

Разогрев проволоки приводит к началу ее плавления (2). Расплавляясь, проволока становится тоньше.

Утоньшение разрывается, и возникает дуга (3). Дуга оплавляет оторвавшуюся каплю и, удлинившись, гаснет. Автомат подает проволоку вниз, процесс повторяется вновь. Весь цикл возникновения-гашения дуги повторяется со скоростью примерно 90 раз в секунду, из-за этого дуга при сварке издает характерный шипящий звук.

Устройство полуавтомата

Полуавтомат состоит из следующих элементов:

— выпрямитель переменного тока;

— механизм подачи проволоки;

— баллон с защитным газом;

— подогреватель и осушитель газа;

— шланг для подачи проволоки, электроэнергии и защитного газа к пистолету;

— сварочный пистолет с кнопкой включения сварочного тока, подачи проволоки, защитного газа;

— провод «массы» для включения свариваемой детали в электрическую цепь.

Выпрямитель переменного тока

Выпрямитель переменного тока полуавтомата отличается от аналогичного выпрямителя для дуговой сварки покрытым электродом.

Прежде всего, для полуавтомата требуется выпрямитель с жесткой выходной характеристикой, то есть выдаваемое им напряжение не должно изменяться под воздействием изменения сварочного тока. Это необходимо для быстрого расплавления конца проволоки при соприкосновении ее с металлом.

Жесткая выходная характеристика трансформатора получается при непосредственной намотке вторичной обмотки поверх первичной. Регулировка тока должна осуществляться отводами от витков вторичной обмотки.

Напряжение трансформатора полуавтомата также отличается. Оно должно быть от 18 до 30 вольт. Регулируется отводами от вторичной обмотки трансформатора с таким расчетом, чтобы ступенчато изменять напряжение на величину 3 — 4 вольта.

Включать сопротивление между выпрямителем и сварочной проволокой запрещается.

Конденсаторы фильтра и дроссель также не требуются. Дроссель с небольшой индуктивностью может быть использован для уменьшения разбрызгивания металла.

Механизм подачи проволоки

Полуавтомат потому и называется полуавтоматом, что проволока здесь подается автоматически, а сварка производится вручную.

 Катушка для проволоки крепится на специальный штырь, имеющий тормозную пружину. Пружина не дает раскручиваться катушке по инерции в случае остановки подающего механизма. 

Подающий механизм (Рис. 7. 3.) состоит из электромотора, редуктора, подающего и прижимного ролика.

Электромотор имеет плавный регулятор оборотов. Ручка регулятора оборотов вынесена на внешнюю панель. Ею сварщик устанавливает скорость подачи проволоки.

Редуктор должен понижать скорость вращения электромотора таким образом, чтобы скорость подачи проволоки находилась в пределах 100 – 300 м/час.

Подающий ролик имеет кольцевую канавку, удерживающую проволоку. Прижимной ролик с помощью пружины создает необходимое толкающее усилие. Сжатие пружины можно регулировать вручную.

Защитные газы

Если вы планируете использовать полуавтомат только для сварки кузовов автомобилей, в качестве защитного газа вам вполне подойдет сварочный углекислый газ. При отсутствии такового можете использовать углекислый газ, предназначенный для газирования воды.

Некоторая пористость шва, получающаяся при использовании пищевого углекислого газа, в кузовных работах вполне допустима.

Если вы рассчитываете заниматься не только кузовами, но и более ответственными работами, например, сваркой емкостей, работающих под давлением, то необходимо подумать о более надежной защите.

Самый лучший вариант – использовать для защиты места сварки смесь аргона и углекислого газа. Аргона в смеси должно быть 75 – 85%, углекислого газа 15 — 25%. Такая смесь дает высокое качество шва. Чистый аргон использовать нельзя, так как дуга будет удлиняться до токоподводящего мундштука, и равномерная сварка не получится.

При невозможности приобрести такую смесь, используйте осушенный сварочный или пищевой углекислый газ.

Осушитель углекислого газа

Схема осушителя углекислого газа приведена на Рис. 7. 4.


Влага, содержащаяся в углекислом газе, вызывает пористость шва. Удалить ее можно, используя простейший осушитель.

Влагопоглотитель засыпается в корпус и с двух сторон уплотняется фильтрами твердых частиц и решетками. Решетка на выходе для надежности поджимается пружиной.

В качестве влагопоглотителя можно использовать силикагель, алюмогликоль, медный купорос, хлористый кальций.

Силикагель и медный купорос можно восстанавливать, прокаливая при температуре 250 — 500°С в течение 1 – 2 часов.

Подогреватель

При сварке металла более толстого, чем автомобильный кузов, приходится устанавливать повышенный расход защитного газа.

Углекислый газ в баллоне получается путем испарения жидкой углекислоты. При повышенном испарении углекислота сильно охлаждается, и углекислый газ, проходящий через редуктор и осушитель, может превращаться в лед, забивающий проходные каналы.

Сильно охлажденный газ предварительно подогревается специальным подогревателем. Схема подачи защитного газа с использованием подогревателя и осушителя приведена на Рис. 7. 5.

Сильно охлажденный газ выходит из баллона, подогревается в подогревателе, отдает излишнюю влагу в осушителе и выходит на манометр.

Манометр можно использовать обычный кислородный, или же приобрести специальный углекислотный. Разница между ними несущественна.

Схема подогревателя изображена на Рис. 7. 6.

Нагревательный элемент питается напряжением 20 – 36 вольт. Газ, проходя по змеевику, нагревается до температуры 10 — 15°С.

Шланг подвода газа, проволоки, электроэнергии

Разрез такого шланга изображен на Рис. 7. 7.


Резиновая оболочка является направляющей для подвода защитного газа.

Ток к токосъемнику подводится по многожильной токоподводящей оплетке.

Спираль облегчает скольжение сварочной проволоки.

Ток к сварочной проволоке подводится с помощью токосъемника.

Соотношение между диаметром сварочной проволоки и внутренним диаметром спирали и токосъемника смотрите по Таблице 7. 1.

Сварочный пистолет

То, что держит сварщик в руке при сварке полуавтоматом, действительно напоминает пистолет: рукоятка, курок, ствол.

Курок, он же выключатель сварочного пистолета, выполняет три функции. Одним нажатием курка мы включаем подачу сварочного тока, защитного газа, сварочной проволоки.

Если вы приобретаете готовый сварочный пистолет, обратите внимание на Рис. 7. 8.; возможно, это то, что вам как раз нужно.


Пистолеты заводского изготовления, как правило, поставляются вместе со шлангами.

Полуавтоматом можно производить сварку алюминия. Для этого требуется защитный газ аргон и пистолет, изображенный на Рис. 7. 9.

Во время работы пистолет нуждается в постоянном уходе. Брызги металла, в изобилии образующиеся при газовой сварке, попадают в полость между газовым соплом и контактным наконечником. Их необходимо регулярно удалять маленькой отверткой.

Второе приспособление, что должно быть всегда под рукой, – кусачки-бокорезы. Ими удаляется излишек сварочной проволоки.

В процессе сварки необходимо контролировать такой параметр, как вылет сварочной проволоки (Рис. 7. 10.). Его величина часто указывается в специальных таблицах.


При желании сварочный пистолет можно изготовить самостоятельно. Один из вариантов такого изготовления показан на Рис. 7. 11. Шланг для подвода газа здесь выполнен отдельно. Сварочный ток и проволока подаются по общему шлангу. Токоподводящий наконечник сделан из мундштука газовой горелки.


Сварочная проволока

 По способам защиты в полуавтомате используются два вида сварочной проволоки. Первый — проволока с защитой углекислым газом. Она имеет добавки марганца и кремния. Ее марка СВ – 08 ГС или СВ ‑08 Г2С. При сварке выгорающие марганец и кремний замещаются поступающими из проволоки. Углекислый газ является активным, при высокой температуре дуги он разлагается на углерод и кислород. Кислород активно окисляет плавящийся металл, что вызывает поры. Марганец и кремний удаляют кислород из сварочной ванны. Такую проволоку рекомендуется использовать в помещении, где нет ветра, сдувающего защитный углекислый газ.

Вторую разновидность проволоки можно использовать при сварке вне помещений. Она является самозащитной, углекислый газ для ее защиты не требуется. Самозащита проволоки осуществляется, чаще всего, за счет специальной флюсовой сердцевины. Такая проволока дороже газозащитной, поэтому ее лучше использовать только для работы вне помещений. Качество шва, сваренного такой проволокой, ниже, чем газозащитной. При покупке проволоки обращайте внимание на ее внешний вид. Загрязнения, ржавчина, следы масла очень быстро засорят спираль шланга вашего полуавтомата. Лучше всего, если катушка с проволокой будет упакована в герметичную полиэтиленовую пленку.

Выбор полуавтомата


При покупке полуавтомата вначале определитесь, для чего он вам нужен. Полуавтомат незаменим только при сварке тонкого листового металла, для чего его чаще всего и приобретают. Такой аппарат стоит недорого и способен работать от сети 220 В. Примерный образец такого полуавтомата смотрите на Рис. 7. 12.

Если вы планируете организовать стационарное мелкосерийное производство толстых металлических конструкций, стоит задуматься о приобретении полуавтомата профессионального типа (Рис. 7. 13.).


Между этими двумя крайними полюсами находится масса аппаратов бытового и полупрофессионального типов. Делая выбор, посмотрите в паспорте аппарата, на какую толщину металла и продолжительность сварки он рассчитан. Что такое продолжительность сварки, посмотрите еще раз Главу 3. При приобретении аппарата для кузовных работ выбирайте тот, что реализует дополнительную услугу в виде точечной сварки.

Выбор режимов сварки

При сварке полуавтоматом большое значение имеет полярность тока, напряжение на дуге, диаметр и вылет электродной проволоки, а также скорость подачи проволоки.

Чаще всего применяется постоянный ток обратной полярности. Величину тока установите по Таблице 7. 2. В некоторых аппаратах вместо шкалы сварочного тока имеется шкала установки напряжения на дуге. Регулировку можно производить любым из этих параметров.


Второй устанавливаемый параметр – скорость подачи сварочной проволоки. Скорость подачи сварочной проволоки имеет большое значение для нагрева и качества шва. При правильно выбранной скорости аппарат издает равномерный шипящий звук. Практически все современные аппараты обеспечивают плавную регулировку скорости подачи проволоки. Ручка регулировки устанавливается на передней панели аппарата.

Третья регулировка – расход защитного газа. При наличии редуктора с расходомером расход установите редуктором, нажав курок пистолета. Подачу проволоки при этом необходимо остановить, повернув влево до упора ручку регулировки подачи проволоки. Если это не помогает, поднимите нажимной рычаг прижимного валика (Рис. 7.14.). При отсутствии расходомера расход газа определите опытным путем, устанавливая давление на редукторе в пределах 0,3 – 0,8 кгс/см².

Два следующих параметра (скорость сварки и вылет электрода) поддерживайте в процессе сварки.

Подготовка полуавтомата к работе

Вначале положите пистолет с подсоединенным кабелем на пол, максимально выпрямив кабель.

Катушку с проволокой освободите от полиэтиленовой упаковки, кусачками откусите загнутый конец проволоки. С торца откушенной проволоки напильником удалите заусеницы. Придерживайте проволоку свободной рукой, иначе она размотается.

Катушку с проволокой вставьте в аппарат и заведите свободный конец проволоки в направляющие.

Регулятор подачи проволоки поставьте на минимальные обороты и включите механизм подачи.

Дождитесь выхода проволоки из пистолета и откусите ее по размеру вылета (Таблица 7. 2.).

Дальше установите силу прижимного усилия. В разных конструкциях она может устанавливаться по-разному, но принцип везде один: сила нажима прижимного ролика регулируется сжатием (растяжением) пружины. В процессе работы проволока может привариваться к токосъемному наконечнику, и, если давление прижимного ролика велико, она начинает скручиваться. Прижмите пистолет к полу, имитируя залипание проволоки. Включите подачу проволоки и понаблюдайте за подающим механизмом. Ролики должны вращаться, но проскальзывать. Поднимите пистолет и убедитесь, что проволока свободно подается. Регулировку можно считать завершенной.

Тренировочные упражнения

Особенностью сварки полуавтоматом является быстрое обучение такой сварке. Возьмите металлическую пластину толщиной 1 мм, установите режимы сварки по Таблице 7. 2. Поднесите пистолет на расстояние 10 мм от пластины и нажмите курок. В направлении наложения валика наклоните пистолет под углом 35° к пластине и равномерно перемещайте пистолет.

При формировании валика учитывайте три параметра: скорость ведения пистолета вдоль места сварки, скорость подачи сварочной проволоки, напряжение на дуге.

Пистолет ведите с такой скоростью, чтобы шов формировался равномерно без прожигания пластины и значительных наплывов на ее поверхности.

Скорость подачи сварочной проволоки является ключевой для получения качественного шва. Если скорость подачи слишком велика, то выступающая из пистолета ее часть будет раскаляться докрасна, издавая громкий треск. Проволока должна расплавляться прямо у шва. Потренируйтесь устанавливать эту скорость для различной толщины металла.

Напряжение на дуге установите, ориентируясь на форму шва, так, как это показано на Рис. 7. 15.


Практические работы

Полуавтомат наиболее удобен для ремонтной сварки автомобилей или изготовления тонких металлических конструкций.

При сварке автомобилей наиболее трудоемка не сама сварка, а подготовительные работы. От качества подготовки сильно зависит и качество сварки.

Если у вас нет опыта ремонта кузовов автомобилей, поработайте вначале в паре с опытным слесарем-жестянщиком.

Подготовительные работы начинаются с удаления смятой или проржавевшей детали кузова.

Внешняя деталь (крыло, порог) удаляется с использованием остро заточенного зубила. Для удаления сварных точек лучше всего использовать зубило, показанное на Рис. 7. 16.


Сварные точки автомобиля – довольно прочная конструкция, и при их удалении зубилом возможно смятие основы кузова, к которой в дальнейшем будет привариваться новая деталь. Более аккуратно деталь можно удалить, срезав ее угольным электродом или отрезным диском. При этом остается только узкая полоска, непосредственно контактирующая с оставляемой основой. Эта полоска удаляется так, как показано на Рис. 7. 17.


Вырезание проржавевшей части кузова осуществляется отрезным диском, угольным электродом или плазменным резаком. Удаляйте все части кузова, тронутые ржавчиной.

После удаления ржавой детали изготовьте по форме выреза заплатку: положите на вырезанное пространство ватман и обозначьте контур выреза (Рис. 7.18.).


Готовый шаблон положите на металлическую пластину, обведите белым или желтым карандашом. Вырежьте металлическую заплату. Толщина заплаты должна быть равна толщине ремонтируемого металла.

Следующей операцией будет очистка места сварки до металлического блеска. Наиболее подходит для такой цели обычный отрезной диск. За счет большой скорости вращения он разогревает старую краску, что способствует ее быстрому удалению.


Наиболее простой является сварка заплатки, закрываемой в дальнейшем ковриком, панелью и так далее.

В этом случае прихватываем заплатку в четырех-шести местах, затем делаем частые прихватки с расстоянием между ними 2 – 3 сантиметра. Плотно подгоняем нахлестку, удаляем выступающие части прихваток и привариваем в такой последовательности, как нам удобно.

Иногда случается, что из-за нагрева или некачественной подгонки между пластинами возникает увеличенный зазор. Его можно устранить, освоив метод прерывистой сварки. Сварку ведите, периодически выключая курок пистолета. Таким способом можно заполнять и отверстия в металле диаметром до 10 мм.

С заплаткой, размещаемой на внешней поверхности автомобиля, следует обращаться более осторожно. Она будет маскироваться только тонким слоем шпаклевки, поэтому здесь нельзя допускать небрежной подгонки и деформации в процессе сварки.


Такую заплатку следует сваривать короткими швами вразброс. Это уменьшает деформации в процессе сварки. После установки прихваток и удаления их выступающих частей производим сварку короткими швами. Каждый последующий шов располагаем как можно дальше от предыдущего. Длина шва – 0,5 – 2 см. Последними свариваем замыкающие участки между этими швами.

Внешняя облицовка автомобиля приваривается точечной сваркой. Полуавтомат, оборудованный приспособлением для точечной сварки, может выполнять сварку сплошных листов металла, однако более надежным является способ точечной сварки по отверстиям.

Отверстия просверливаем в той сопрягаемой детали, куда при сварке будет удобно ставить пистолет. Противоположную деталь зачищаем до металлического блеска. Диаметр отверстий 5 мм. Расстояние между ними выбираем соответственно заводской точечной сварке.


Деталь ставим на быстродействующие зажимы. Как показывает практика, таких зажимов должно быть не менее 6. Четыре ставятся по краям детали, а два стягивают листы в непосредственной близости от места сварки.

Плотно прижав пистолет к детали, нажимаем на курок. Время сварки устанавливаем 0,3 – 3 сек. Точки, полученные таким способом, по прочности не уступают заводским, выполненным электроконтактным способом.

При изготовлении металлических конструкций из листового материала также необходимо учитывать возможность деформаций. Примеры правильной последовательности сварки изображены на Рис. 7. 22 и 7. 23.


svarnoj.blogspot.com

его устройство, включая механизм подачи проволоки и горелку

Полуавтоматический сварочный аппарат позволяет существенно повысить скорость сварки. Принцип работы сварочного полуавтомата предполагает наличие защитной среды, обеспечивающей формирование качественного и ровного шва.

Важность понимания процесса

Одного понимания принципа действия сварочного полуавтомата обычно недостаточно для полного овладения всеми приёмами работы с ним. Для грамотной эксплуатации оборудования, помимо всего прочего, следует знать устройство сварочного полуавтомата.

Имея необходимую информацию и опыт работы, отдельные сварщики отказываются от покупки готового фирменного изделия и отдают предпочтение самодельным устройствам, используемым обычно в бытовых целях.

Самым простым решением поставленной задачи считается подход, при котором за основу берётся уже готовый, но устаревший (бывший в употреблении) сварочный агрегат.

Для сборки работоспособного полуавтомата на базе инверторного устройства дополнительно потребуется знание основ электроники, что заметно облегчит понимание того, как работает схема сварочного полуавтомата.

Задача состоит в том, чтобы организовать подачу в зону сварки защитного газа и присадочной проволоки.

Составные детали и принцип действия

В рамках автоматизации процесса обработки металлов в домашних условиях самодельный инверторный сварочный полуавтомат значительно облегчает работу и существенно повышает прочность шва.

Дополнительно упростить решение этой задачи можно, если за основу будущего самодельного полуавтомата взять схему типового инверторного агрегата.

Для самостоятельного изготовления сварочного полуавтомата потребуется несколько видоизменить преобразователь нагрузочного тока, дополнив его рядом современных электронных элементов.

С принципиальной схемой инверторного устройства, обеспечивающего формирование рабочего тока для полуавтомата можно ознакомиться на картинке.

Электронный способ преобразования питающего напряжения заметно упрощает регулировку рабочих параметров сварочного тока. Электронный преобразователь влияет на дискретные компоненты схемы, в результате аппарат работает более стабильно.

Сами сварочные работы полуавтоматом организуются по принципу сплавления заготовок в парах аргона или углекислоты с одновременной подачей присадочной проволоки в рабочую зону. С учётом особенностей организации сварного процесса в состав оборудования входят следующие обязательные узлы:

  • газовый баллон с углекислотой или аргоном в комплекте со шлангом для их доставки к сварочной ванне;
  • ёмкость (барабан или кассета) с механизмом, обеспечивающим непрерывную подачу присадочной проволоки;
  • держатель со встроенным каналом для её перемещения;
  • источник питания, модуль управления и объединяющие их электрические цепи.

Каждый из этих узлов выполняет свою функцию, позволяющую сварочному полуавтомату полноценно работать. Благодаря чёткому функциональному разграничению отдельных блоков, собрать полуавтомат своими руками не составляет особого труда.

Подающий механизм

Известно несколько вариантов доставки проволоки в зону сварки. Каждый из них работает довольно просто. Первый, так называемый «толкающий» метод, заключается в том, что механизм подачи проволоки проталкивает ее к горелке через отверстие в основании полуавтомата.

Второй способ, называемый тянущим, обеспечивает подачу присадочного изделия по каналу, оборудованному в ручке (держателе) горелки. И, наконец, комбинированный вариант предполагает комплексное использование обоих методов.

При этом специальный блок подачи обеспечивает согласованное перемещение присадочного материала. Комбинированный метод чаще всего применяется при подающих каналах значительной длины.

Диаметр заправляемой в сварочный полуавтомат проволоки обычно колеблется в пределах от 0,6 до 2,0 мм. Сама она располагается на вращающихся бобинах, заметно облегчающих её подачу в зону сварки.

При использовании специальной порошковой проволоки с внутренней полостью для флюса необходимость в дополнительной защите отпадает, поскольку газовая оболочка образуется за счёт сгорания флюсового наполнителя.

Известно несколько разновидностей электродного присадочного материала, используемого при эксплуатации сварочных полуавтоматов (стальная, «омеднённая» и алюминиевая проволоки).

Каждое из наименований применяется в различных условиях сплавления заготовок, при которых обычно протекает сварочный процесс.

Газовая горелка в комплекте с наконечниками

Одной из важнейших составляющих конструкции полуавтоматов является держатель с каналом, обеспечивающим непосредственное поступление газа и присадочной проволоки к месту формирования сварочной ванны.

Рукоятка этой детали должна изготавливаться из качественного изоляционного материала и оборудоваться специальной пусковой кнопкой с защитным козырьком.

Основными составляющими горелки являются особым образом устроенное сопло для подачи газа и наконечник для подключения токовых проводов.

Во избежание эффекта налипания расплавленных капель поверхность сопла либо полируется, либо покрывается защитным материалом.

При рабочих токах, превышающих значение 325 Ампер горелка (точнее, сопло) нуждается в дополнительном охлаждении, исключающем её перегрев. Поскольку гарантийный срок службы сопла обычно не превышает 6-ти месяцев – рекомендуется менять его по истечении этого времени (раз в полгода).

Для изготовления наконечников применяются хорошо проводящие электрический ток материалы (бронза и сплавы меди с графитом или вольфрамом). Их предельные эксплуатационные сроки, в конечном счёте, определяются качеством составляющих компонентов.

Непосредственное подсоединение держателя к сварочному полуавтомату осуществляется неразъемными соединителями или с помощью разъёмов типа «Euro Mig-Mag». Именно такими разъемами подсоединяются горелки к известным моделям фирменных полуавтоматов «ПШ-112», «А-1197» и ряда других агрегатов.

Источник питания

Функцию источника рабочего тока в варочном полуавтомате может выполнять классический трансформатор, выпрямительный преобразователь или электронно-импульсный инвертор. Электросхему будущего агрегата следует продумать до мелочей и выбрать её в соответствии с поставленными практическими задачами.

От типа и конструкции самого преобразователя во многом будут зависеть как технические, так и эксплуатационные параметры будущего устройства (его габариты, вес и выходная мощность).

Большинство пользователей предпочитает вариант переделанного под автомат бывшего в употреблении инверторного агрегата, имеющего малые габариты и вес, работа которого обеспечивает высокое качество сварки.

В состав такого сварочного полуавтомата должны входить импульсный преобразователь тока, дополненный всеми рассмотренными ранее механизмами плюс блок управления нагрузочными параметрами. Также не следует забывать о комплекте соединительных проводов и держателе рабочих электродов.

Порядок подключения к сети и запуск в работу

Для качественной сварки металлических заготовок самодельным полуавтоматом необходимо соблюдать заданный технологией порядок рабочих операций. При этом важно грамотно выбирать подходящую для данного вида сварных работ полярность тока. Так, при использовании флюсовой проволоки необходимо прямое включение, а при обработке изделий в аргоновой среде – обратное.

Прямая полярность означает подсоединение «плюса» питающего напряжения непосредственно к земляному зажиму, в то время как «минус» от инвертора подключается к держателю с горелкой. Обратное подключение осуществляется в строго противоположном порядке (менять полярность допускается перекидыванием контактов на самом инверторе).

После фиксации на рабочем месте проволочной катушки можно переходить к подсоединению элементов подачи защитного газа. С этой целью сначала на газовом баллоне закрепляется редуктор, после чего его штуцер соединяется со сварочным аппаратом посредством специального отводящего шланга.

Перед началом сварных работ обязательно нужно произвести следующие регулировки:

  • настройка механизмов натяжения проволоки и её прижатия;
  • регулировка потока защитного газа, осуществляемая посредством специального редуктора;
  • установка величины сварочного тока, проводимая в процессе сварки.

Работать на сварочном инверторе в режиме полуавтомата допускается только при наличии защитного щитка с застеклённым окошком. Такая предусмотрительность позволяет контролировать весь рабочий процесс и защитить глаза и лицо от опасного излучения. Для работы также потребуются перчатки и костюм из плотной хлопчатобумажной ткани, обеспечивающей защиту кожи тела и рук.

svaring.com

Особенности сварки металлов полуавтоматичским аппаратом

Автор perminoviv На чтение 8 мин. Опубликовано

Современные производители сварочных аппаратов выпускают десятки различных моделей устройств для полуавтоматической сварки. Технология сварки металлов полуавтоматом позволяет прочно соединить между собой металлические детали, обеспечивая надёжное крепление конструкций.

Под понятием полуавтоматической сварки металлов подразумевается процесс присоединения друг к другу нескольких металлических деталей, при котором электродная проволока поступает в зону сварочных работ с определённой скоростью в автоматическом режиме. Вместе с этим в область сваривания подаётся инертный или активный газ. Его задача – защищать электродную проволоку и свариваемые детали от воздействия окружающей среды. Все остальные действия для работы со сварочным аппаратом при сварке в полуавтоматическом режиме необходимо совершать вручную.

Преимущество сварочной обработки полуавтоматического типа состоит в том, что эта технология позволяет работать с материалами любой толщины. Сварка металла полуавтоматом подходит для работ с деталями, произведёнными из тонкого металла (металл считается тонким, если его толщина не превышает 5 миллиметров). Для проведения сварочных работ над такими конструкциями достаточно использовать аппараты с низкой или средней производительностью.

Также полуавтоматические сварочные аппараты годятся для обработки деталей из толстых металлов. Сварка полуавтоматом эффективно соединяет конструкции, толщина которых не превышает 250 миллиметров. Специфика работы с толстыми металлическими изделиями зависит от материала, из которого они были произведены. Для обработки таких конструкций понадобится оборудование, отличающееся высоким уровнем производительности.

СОВЕТ: при сварке толстых металлических конструкций, произведённых из низколегированной стали, рекомендуется предварительно подвергнуть детали термической обработке. Высокая температура поможет размягчить металл и подготовить его к дальнейшим сварочным работам. Подогрев поможет провести сварку быстрее и с более высокими шансами на удачный результат. Если конструкция не будет подвергнута прогреванию, то тогда появится риск появления деформаций в материале.

Аппарат полуавтомат для сварки толстых металлов успешно справляется со свариванием уплотнённых деталей при помощи создаваемой им высокой плотности тока. Она обеспечивает глубокое плавление обрабатываемого материала, что позволяет прочнее скрепить монтируемые конструкции. Больше всего такой тип сварочных работ подходит для обработки жёстких металлических конструкций, а также изделий, которые изготовлены из марок стали с высокой теплоустойчивостью и особой прочностью.

При сварке изделий, выполненных из устойчивых к перепадам температур металлов, возможно ухудшение прочностных свойств материала. Причина этого в том, что в зоне температурного влияния, оказываемого сварочным аппаратом, возникают микроскопические трещины, которые и размягчают сталь. Поэтому при полуавтоматических сварочных работах на толстых металлах дополнительно предпринимаются защитные меры, защищающие обрабатываемые конструкции от разупрочнения материала.

СОВЕТ: помните, что сварка толстого металла полуавтоматом может привести к возникновению трещин в конструкциях. Также сварочные работы способны повредить антикоррозийный слой деталей, из-за чего они окажутся подвержены вредному влиянию ржавчины. По этой причине рекомендуется прибегнуть к защитным мерам после сварки. Металл необходимо обработать специальным покрытием, которое сможет восстановить защиту изделия от коррозии.

При обработке металлических конструкций небольшой толщины не нужно стремиться получить поверхностный шов. Конструкции должны быть сварены как можно плотнее – только так удастся добиться их полноценного соединения. Именно поэтому для сварки тонких металлов используют полуавтоматический аппарат – он предельно эффективно работает со свариванием таких конструкций.

Перед сварочными работами полуавтоматом обрабатываемые конструкции необходимо предварительно подготовить. Металл требуется очистить от грязи, кусочков краски или эмали, пыли или смазочных покрытий. Если этого не сделать, то плавящийся металл будет слишком сильно разбрызгиваться, и шов выйдет искривлённым. К тому же, посторонние элементы могут быть токсичны.

Для сварки тонкого металла полуавтоматом понадобится следующее оборудование:

  • сварочный аппарат;
  • электроды для сварки;
  • источник электроэнергии;
  • защитная амуниция для сварщика (укреплённый шлем, термостойкие перчатки, затемнённые очки).

СОВЕТ: для того, чтобы шов получился аккуратным и ровным, сварщику необходимо самостоятельно регулировать скорость движения сварочного аппарата. Также ему нужно подобрать электроды правильного типа и осуществлять контроль за стабильной подачей тока со постоянным показателем силы.

Технология полуавтоматической сварки оцинкованных металлов

Особенностью оцинкованных металлов является их высокая сопротивляемость воздействию коррозии. Всё дело в свойствах цинка – этот элемент успешно защищает различные изделия от появления ржавчины, что повышает устойчивость конструкции и продлевает срок её эксплуатации. При сварке оцинкованного металла полуавтоматом антикоррозийная устойчивость всей конструкции может быть нарушена.

Причиной этого является разная температура плавления. Если для сварки большинства металлов нужна температура в пределах 1700-2200 градусов по Цельсию, то плавление цинка начинается уже при 420°С. При 907°С этот элемент закипает и превращается в оксид, который образует на поверхности металлической конструкции микроскопические поры и трещины. Это и приводит к тому, что металл становится восприимчив к появлению коррозии.

Современная технология сварки оцинкованных металлов полуавтоматом заключается в одной инновации – MIG-пайке. Она позволяет проводить сварочные работы с помощью высокочастотных электрических колебаний с пониженной температурой. При этом плавление цинка не происходит, поэтому он не превращается в оксидное соединение и не наносит повреждение основному материалу обрабатываемой конструкции. Эта технология и позволяет решить проблему разрушения антикоррозионного слоя при полуавтоматическом сваривании оцинкованных металлов.

Процесс сварки цветных металлов полуавтоматом начинается с проверки состояния оборудования. В процессе его осмотра требуется настроить режим функционирования сварочного устройства, подобрать силу тока, уровень напряжения и скорость передвижения проволоки. Если толщина обрабатываемого металла менее трёх миллиметров, то подходящая сила тока находится в пределах 120-145 амперов. При этом скорость передвижения проволоки должна равняться 900 метрам в час.

После того как оборудование проверено, происходит включение подающего проволоку переключателя в рабочее положение. Затем осуществляется зажжение электрической дуги. При наличии плавящейся проволоки нужно лишь прикоснуться к металлической поверхности. После зажжения электрической дуги можно протестировать выбранный режим работы на проверочном материале. Если аппарат функционирует нормально, то можно непосредственно приступать к сварке.

При полуавтоматической сварке цветных металлов передвижения горелки нужно вести только лишь в одном направлении. Лучшего всего проводить сваривание деталей с высокой скоростью и посредством одного шва. Если цветной металл отличается большой толщиной, то его необходимо разогреть до 150-300°С.

Полуавтоматическая сварка аргоном чёрных металлов

Сварка чёрных металлов полуавтоматом с аргоном отличается некоторыми особенностями. Нужно отметить, что большую опасность для чёрных металлов при их сварке представляет влага. Она может остаться внутри сварочного шва, после чего начнётся её конденсация. При испарении частицы влаги будут образовывать небольшие поры и микроскопические трещины в шве, которые в будущем отрицательно скажутся на его прочности. Поэтому перед началом сварки обрабатываемые конструкции рекомендуется прогреть до 100-150 градусов по Цельсию.

Для полуавтоматического сваривания чёрных металлов необходимо использование специальных электродов. Без них сварочный шов получится неаккуратным и слишком хрупким. Для сварки чёрных металлов лучше всего использовать электроды из цветного металла с большим содержанием графита. Наиболее оптимальный выбор – медно-никелевые компоненты, которые помогают надёжно сварить металл и не оставляют в получившемся шве большого количества графитных примесей. 

Сварка чугунных и стальных изделий полуавтоматом

Инертный газ используется не только для обработки цветных металлов. Для работы с чугунными и стальными конструкциями также применяется аргон. Для получения чугуна используется железо и углерод. Процесс его сваривания очень трудоёмок из-за того, что получающиеся швы часто трескаются.

Еще одной особенностью чугуна является его предрасположенность к ускоренному окислению. Поэтому для его сварки и нужен аргон – он помогает формировать соединительные швы без образования шлаковых осадков. Быстрое окисление чугуна сделало его популярным материалом для ремонта старых автомобилей. Этот материал соединяется с требующими починки тонкими металлическими конструкциями.

Сварка чугуна и хрупких металлов полуавтоматом зачастую проводится при помощи вольфрамовой проволоки. Обрабатываемые изделия также нуждаются в предварительном подогреве. Для сваривания чугунных конструкций используется как постоянный, так и переменный ток. Его сила зависит от толщины металла и диаметра проволоки (на каждый миллиметр проволоки приходится от 50 до 90 амперов элетротока). Вместо вольфрама в качестве материала для проволоки может использоваться графит, медь или никель.

Полуавтоматическая сварка деталей из нержавеющего металла

Сварка полуавтоматом нержавеющих металлов отличается высокой производительностью. Кроме этого, её можно вести практически в любых условиях. Для сваривания нержавеющих стальных конструкций необходим сварочный аппарат, который работает в аргоновой среде. Защитный газ помогает предотвратить азотирование и окисление создающегося соединительного шва, который без аргоновой защиты сварной шов начал бы контактировать с внешней атмосферой и стал бы непрочным. Аргон подходит и потому, что даже при особо повышенной температуре не вступает в какие-либо химические реакции – он гораздо тяжелее воздуха, что помогает легко вытеснять его в зоне сварочных работ.

Сварка нержавеющего металла аргоном осуществляется при помощи электродов, изготовленных из неплавящихся материалов. В процессе работы их необходимо располагать строго перпендикулярно относительно свариваемой обрабатываемой поверхности. Если это условие будет соблюдено, то сварной шов получится высококачественным.

Напоследок необходимо отметить, что на данный момент полуавтоматическая сварка металлов получила особо широкое распространение в нескольких областях производства, тесно связанных с обработкой металлов. Наиболее востребованной сварка полуавтоматом оказалась в автомобильной промышленности. Именно там всегда присутствует необходимость в обработке металлов малой толщины, для которых и подходят полуавтоматические сварочные работы. Зачастую в автомобилестроении используется сварка полуавтоматом металлов толщиной в 10 мм и меньше. Также сварка полуавтоматом часто используется при строительных работах, которые часто требуют сваривания жёстких металлических конструкций большой толщины.

solidiron.ru

23Ноя

Двигатель внутреннего сгорания в разрезе: Устройство двигателя внутреннего сгорания простыми словами

Устройство двигателя внутреннего сгорания простыми словами

Устройство двигателя внутреннего сгорания

В этой статье поговорим об устройстве двигателя внутреннего сгорания узнаем принцип его работы. Рассмотрим его в разрезе. Несмотря на то, что двигатель внутреннего сгорания был изобретён уже очень давно, но он до сих пор пользуется огромной популярностью. Правда за большое количество времени конструкция двигателя внутреннего сгорания претерпела различные изменения.

Усилия инженеров постоянно направлены на облегчения веса двигателя, улучшения экономичности, увеличение мощности, а также уменьшения выброса вредных веществ.

Двигатели бывают бензиновые и дизельные. Также встречаются роторные и газотурбинные двигатели которые используются намного реже. О них мы поговорим в других статьях.

По расположению цилиндров двс бывают рядные,V- образные и опозитные. По количеству цилиндров 2,4,6,8,10,12,16. Встречаются и 5 цилиндровые двигатели внутреннего сгорания.

У каждой компоновки есть свои преимущества например рядный 6-ти цилиндровый двигатель это хорошо сбалансированный , но склонен к перегреву мотор. У V- образных двигателей другое преимущество они занимают меньше место под капотом, но при этом затрудняют обслуживание из-за ограниченного доступа. Раньше встречались и рядные 8 цилиндровые двигатели вероятней всего их не стало из-за сильной склонности к перегреву и они занимали много места под капотом.

. По типу работы двс бывают двух типов: двух тактные и четырех тактные. Двух тактные двигатели внутреннего сгорания в основном применяются на мотоциклах. В автомобилях практически всегда использовались 4 тактные двигатели.

Устройство двс

Рассмотрим двигатель в разрезе

Двигатель внутреннего сгорания состоит из следующих компонентов и вспомогательных систем.

1) Блок цилиндров. Блок цилиндров и является главным телом двигателя в котором и происходит работа поршней. Обычно состоит из чугуна и обладает охладительной рубашкой для охлаждения.

2) Механизм ГРМ. Газораспределительный механизм регулирует подачу топливно-воздушной смеси и отвод выхлопных газов. С помощью кулачков распредвала которые воздействуют на пружины клапанов. Клапана открываются либо, закрываются в зависимости от такта двигателя. При открытии впускных клапанов цилиндры наполняются топливно-воздушной смесью. При открытии выпускных клапанов происходит отвод выхлопных газов.

3) Поршневая группа. Благодаря энергии взрыва топливно-воздушной смеси поршень опускается вниз. Через шатун он передает энергию на коленвал. Поршневая группа состоит из: поршня, поршневых колец, поршневого пальца ( который прочно соединяется с шатуном). Благодаря поршневым кольцам. Поршень плотно прилегает к стенкам цилиндров. Более подробно про устройство поршня можно узнать здесь.

4) КШМ- Кривошипно-шатунный механизм. Благодаря передаче энергии шатуна на коленвал совершается полезная работа.

5) Масляный поддон. В масляном поддоне находится моторное масло которое и используется системой смазки для смазывания подшипников и компонентов двс.

6) Система охлаждения. Благодаря системе охлаждения двигатель внутреннего сгорания поддерживает оптимальную температуру. Система охлаждения состоит из: помпы, радиатора, термостата, патрубков охлаждения , а также охладительной рубашки.

7) Система смазки. Система смазки служит для защиты компонентов двигателя от прежде временного износа. Кроме того благодаря моторному маслу в двигателе внутреннего сгорания происходит охлаждение и защита от коррозии. Система смазки состоит из: масляного насоса, масляного фильтра, масляных магистралей и масляного поддона.

8) Система питания. Система питания обеспечивает своевременную подачу топлива. Различается на 3 вида карбюратор, моновпрыск и инжектор.

Узнать более подробно о том, что лучше карбюратор или инжектор можно перейдя по ссылке.

В карбюраторе топливно-воздушная смесь готовиться в карбюраторе для последующей подачи. Карбюратор обладает механическим топливным насосом.

Моновпрыск это по сути переход от карбюратора к инжектору или промежуточное звено. Благодаря блоку управления на одну единственную форсунку подаётся команда о необходимом количестве топлива.

Инжектор. Инжекторные системы топлива обладают. ЭБУ- электронный блок управления, форсунки, топливная рампа. Благодаря командам ЭБУ на форсунки подаётся сигнал о том какое количество топлива необходимо в данный момент. Про ЭБУ более подробно можно узнать здесь.

На сегодняшний момент это самые распространенные топливные системы. Так как обладают рядом преимуществ. Экономичность, экологичность и лучшая отдача по сравнению с моновпрыском и карбюратором.

Также существует прямой впрыск топлива. Где форсунки впрыскивают топливо непосредственно в камеру сгорания , не используется часто по причине более сложной конструкции и меньшей надёжности по сравнению с распределительным впрыском. Преимущество такой конструкции в лучшей экономичности и экологичности.

9) Система зажигания. Система зажигания служит для воспламенения топливно-воздушной смеси. Состоит из высоковольтных проводов, катушек зажигания, свеч зажигания. Стартер запускает двигатель внутреннего сгорания. Более подробно о стартере можно узнать перейдя по ссылке.

10) Маховик. Главной задачей маховика является запуск двс с помощью стартера через коленвал.

Принцип работы

Двигатель внутреннего сгорания совершает 4 цикла или такта.

1) Впуск. На этой стадии происходит впуск топливно-воздушной смеси.

2) Сжатие. При сжатии происходит сжатие поршнем топливно-воздушной смеси.

3) Рабочий ход. Поршень под давлением газов отправляется в НМТ( нижнюю мертвую точку). Поршень передает энергию на шатун, затем через шатун передается энергия на коленвал. Таким образом происходит обмен энергии газов на полезную механическую работу.

4) Выпуск. Поршень отправляется вверх. Выпускные клапана открываются, чтобы выпустить продукты распада.

Инновации двигателя внутреннего сгорания

1) Использование в двс лазеров для воспламенения топлива. По сравнению со свечами зажигания у лазеров будет проще настройка угла зажигания и будет большая мощность. Обычные свечи при сильной искре быстро выходят из строя.

2) Технология FreeValve эта технология подразумевает двигатель без распредвалов. Вместо распредвалов клапанами управляют индивидуальные приводы на каждый клапан. Экологичность и экономичность таких двс выше. Технология разработана дочерней компанией Koniesseg и имеет схожее название FreeValve. Технология пока сырая, но уже продемонстрировала ряд преимуществ. Что будет дальше время покажет.

3) Разделение двигателей на холодную и горячую части. Суть технологии в том, что двигатель делится на две части. В холодной будет происходить впуск и сжатие так как эти стадии более эффективно будут происходить в холодной части. Благодаря этой технологии инженеры обещают улучшение производительности на 30-40%. В горячей части будут происходить воспламенение и выхлоп.

А о каких будущих технологиях двигателя внутреннего сгорания Вы слышали обязательно поделитесь этим в комментариях.

как приготовить пирог на сковороделобановский харьков


Двигатель внутреннего сгорания: устройство и принцип работы

Вот уже около ста лет повсюду в мире основным силовым агрегатом на автомобилях и мотоциклах, тракторах и комбайнах, прочей технике является двигатель внутреннего сгорания. Придя в начале двадцатого века на смену двигателям внешнего сгорания (паровым), он и в веке двадцать первом остаётся наиболее экономически эффективным видом мотора. В данной статье мы подробно рассмотрим устройство, принцип работы различных видов ДВС и его основных вспомогательных систем.

Определение и общие особенности работы ДВС

Главная особенность любого двигателя внутреннего сгорания состоит в том, что топливо воспламеняется непосредственно внутри его рабочей камеры, а не в дополнительных внешних носителях. В процессе работы химическая и тепловая энергия от сгорания топлива преобразуется в механическую работу. Принцип работы ДВС основан на физическом эффекте теплового расширения газов, которое образуется в процессе сгорания топливно-воздушной смеси под давлением внутри цилиндров двигателя.

Классификация двигателей внутреннего сгорания

В процессе эволюции ДВС выделились следующие, доказавшие свою эффективность, типы данных моторов:

  • Поршневые двигатели внутреннего сгорания. В них рабочая камера находится внутри цилиндров, а тепловая энергия преобразуется в механическую работу посредством кривошипно-шатунного механизма, передающего энергию движения на коленчатый вал. Поршневые моторы делятся, в свою очередь, на
  • карбюраторные, в которых воздушно-топливная смесь формируется в карбюраторе, впрыскивается в цилиндр и воспламеняется там искрой от свечи зажигания;
  • инжекторные, в которых смесь подаётся напрямую во впускной коллектор, через специальные форсунки, под контролем электронного блока управления, и также воспламеняется посредством свечи;
  • дизельные, в которых воспламенение воздушно-топливной смеси происходит без свечи, посредством сжатия воздуха, который от давления нагревается от температуры, превышающей температуру горения, а топливо впрыскивается в цилиндры через форсунки.
  • Роторно-поршневые двигатели внутреннего сгорания. В моторах данного типа тепловая энергия преобразуется в механическую работу посредством вращения рабочими газами ротора специальной формы и профиля. Ротор движется по «планетарной траектории» внутри рабочей камеры, имеющей форму «восьмёрки», и выполняет функции как поршня, так и ГРМ (газораспределительного механизма), и коленчатого вала.
  • Газотурбинные двигатели внутреннего сгорания. В данных моторах преображение тепловой энергии в механическую работу осуществляется с помощью вращения ротора со специальными клиновидными лопатками, который приводит в движение вал турбины.

Наиболее надёжными, неприхотливыми, экономичными в плане расходования топлива и необходимости в регулярном техобслуживании, являются поршневые двигатели.

Технику с прочими видами ДВС можно вносить в Красную книгу. В наше время автомобили с роторно-поршневыми двигателями делает только «Mazda». Опытную серию автомашин с газотурбинным двигателем выпускал «Chrysler», но было это в 60-х годах, и более к этому вопросу никто из автопроизводителей не возвращался. В СССР газотурбинными двигателями оснащались танки «Т-80» и десантные корабли «Зубр», но в дальнейшем решено было отказаться от данного типа моторов. В связи с этим, подробно остановимся на «завоевавших мировое господство» поршневых двигателях внутреннего сгорания.

Устройство двигателя внутреннего сгорания

Корпус двигателя объединяет в единый организм:

  • блок цилиндров, внутри камер сгорания которых воспламеняется топливно-воздушная смесь, а газы от этого сгорания приводят в движение поршни;
  • кривошипно-шатунный механизм, который передаёт энергию движения на коленчатый вал;
  • газораспределительный механизм, который призван обеспечивать своевременное открытие/закрытие клапанов для впуска/выпуска горючей смеси и отработанных газов;
  • система подачи («впрыска») и воспламенения («зажигания») топливно-воздушной смеси;
  • система удаления продуктов горения (выхлопных газов).
Устройство двигателя внутреннего сгорания

Четырёхтактный двигатель внутреннего сгорания в разрезе

При пуске двигателя в его цилиндры через впускные клапаны впрыскивается воздушно-топливная смесь и воспламеняется там от искры свечи зажигания. При сгорании и тепловом расширении газов от избыточного давления поршень приходит в движение, передавая механическую работу на вращение коленвала.

Работа поршневого двигателя внутреннего сгорания осуществляется циклически. Данные циклы повторяются с частотой несколько сотен раз в минуту. Это обеспечивает непрерывное поступательное вращение выходящего из двигателя коленчатого вала.

Определимся в терминологии. Такт — это рабочий процесс, происходящий в двигателе за один ход поршня, точнее, за одно его движение в одном направлении, вверх или вниз. Цикл — это совокупность тактов, повторяющихся в определённой последовательности. По количеству тактов в пределах одного рабочего цикла ДВС подразделяются на двухтактные (цикл осуществляется за один оборот коленвала и два хода поршня) и четырёхтактные (за два оборота коленвала и четыре ходя поршня). При этом, как в тех, так и в других двигателях, рабочий процесс идёт по следующему плану: впуск; сжатие; сгорание; расширение и выпуск.

Принципы работы ДВС

— Принцип работы двухтактного двигателя

Когда происходит запуск двигателя, поршень, увлекаемый поворотом коленчатого вала, приходит в движение. Как только он достигает своей нижней мёртвой точки (НМТ) и переходит к движению вверх, в камеру сгорания цилиндра подаётся топливно-воздушную смесь.

В своём движении вверх поршень сжимает её. В момент достижения поршнем его верхней мёртвой точки (ВМТ) искра от свечи электронного зажигания воспламеняет топливно-воздушную смесь. Моментально расширяясь, пары горящего топлива стремительно толкают поршень обратно к нижней мёртвой точке.

В это время открывается выпускной клапан, через который раскалённые выхлопные газы удаляются из камеры сгорания. Снова пройдя НМТ, поршень возобновляет своё движение к ВМТ. За это время коленчатый вал совершает один оборот.

При новом движении поршня опять открывается канал впуска топливно-воздушной смеси, которая замещает весь объём вышедших отработанных газов, и весь процесс повторяется заново. Ввиду того, что работа поршня в подобных моторах ограничивается двумя тактами, он совершает гораздо меньшее, чем в четырёхтактном двигателе, количество движений за определённую единицу времени. Минимизируются потери на трение. Однако выделяется большая тепловая энергия, и двухтактные двигатели быстрей и сильнее греются.

В двухтактных двигателях поршень заменяет собой клапанный механизм газораспределения, в ходе своего движения в определённые моменты открывая и закрывая рабочие отверстия впуска и выпуска в цилиндре. Худший, по сравнению с четырёхтактным двигателем,  газообмен является главным недостатком двухтактной системы ДВС. В момент удаления выхлопных газов теряется определённый процент не только рабочего вещества, но и мощности.

Сферами практического применения двухтактных двигателей внутреннего сгорания стали мопеды и мотороллеры; лодочные моторы, газонокосилки, бензопилы и т.п. маломощная техника.

— Принцип работы четырёхтактного двигателя

Данных недостатков лишены четырёхтактные ДВС, которые, в различных вариантах, и устанавливаются на практически все современные автомобили, трактора и прочую технику. В них впуск/ выпуск горючей смеси/выхлопных газов осуществляются в виде отдельных рабочих процессов, а не совмещены со сжатием и расширением, как в двухтактных. При помощи газораспределительного механизма обеспечивается механическая синхронность работы впускных и выпускных клапанов с оборотами коленвала. В четырёхтактном двигателе впрыск топливно-воздушной смеси происходит только после полного удаления отработанных газов и закрытия выпускных клапанов.

Принцип работы четырёхтактного двигателя

Процесс работы двигателя внутреннего сгорания

Каждый такт работы составляет один ход поршня в пределах от верхней до нижней мёртвых точек.  При этом двигатель проходит через следующие фазы работы:

  • Такт первый, впуск. Поршень совершает движение от верхней к нижней мёртвой точке. В это время внутри цилиндра возникает разряжение, открывается впускной клапан и поступает топливно-воздушная смесь. В завершение впуска давление в полости цилиндра составляет в пределах от 0,07 до 0,095 Мпа; температура — от 80 до 120 градусов Цельсия.
  • Такт второй, сжатие. При движении поршня от нижней к верхней мёртвой точке и закрытых впускном и выпускном клапане происходит сжатие горючей смеси в полости цилиндра. Этот процесс сопровождается повышением давления до 1,2—1,7 Мпа, а температуры — до 300-400 градусов Цельсия.
  • Такт третий, расширение. Топливно-воздушная смесь воспламеняется. Это сопровождается выделением значительного количества тепловой энергии. Температура в полости цилиндра резко возрастает до 2,5 тысяч градусов по Цельсию. Под давлением поршень быстро движется к своей нижней мёртвой точке. Показатель давления при этом составляет от 4 до 6 Мпа.
  • Такт четвёртый, выпуск. Во время обратного движения поршня к верхней мёртвой точке открывается выпускной клапан, через который выхлопные газы выталкиваются из цилиндра в выпускной трубопровод, а затем и в окружающую среду. Показатели давление в завершающей стадии цикла составляют 0,1-0,12 Мпа; температуры — 600-900 градусов по Цельсию.

Вспомогательные системы двигателя внутреннего сгорания

— Система зажигания

Система зажигания является частью электрооборудования машины и предназначена для обеспечения искры, воспламеняющей топливно-воздушную смесь в рабочей камере цилиндра. Составными частями системы зажигания являются:

  • Источник питания. Во время запуска двигателя таковым является аккумуляторная батарея, а во время его работы — генератор.
  • Включатель, или замок зажигания. Это ранее механическое, а в последние годы всё чаще электрическое контактное устройство для подачи электронапряжения.
  • Накопитель энергии. Катушка, или автотрансформатор — узел, предназначенный для накопления и преобразования энергии, достаточной для возникновения нужного разряда между электродами свечи зажигания.
  • Распределитель зажигания (трамблёр). Устройство, предназначенное для распределения импульса высокого напряжения по проводам, ведущим к свечам каждого из цилиндров.
- Система зажигания

Система зажигания ДВС

— Впускная система

Система впуска ДВС предназначена для бесперебойной подачи в мотор атмосферного воздуха, для его смешивания с топливом и приготовления горючей смеси. Следует отметить, что в карбюраторных двигателях прошлого впускная система состоит из воздуховода и воздушного фильтра. И всё. В состав впускной системы современных автомобилей, тракторов и прочей техники входят:

  • Воздухозаборник. Представляет собою патрубок удобной для каждого конкретного двигателя формы. Через него атмосферный воздух всасывается внутрь двигателя, посредством разницы в показателях давления в атмосфере и в двигателе, где при движении поршней возникает разрежение.
  • Воздушный фильтр. Это расходный материал, предназначенный для очистки поступающего в мотор воздуха от пыли и твёрдых частиц, их задержки на фильтре.
  • Дроссельная заслонка. Воздушный клапан, предназначенный для регулирования подачи нужного количества воздуха. Механически она активируется нажатием на педаль газа, а в современной технике — при помощи электроники.
  • Впускной коллектор. Распределяет поток воздуха по цилиндрам мотора. Для придания воздушному потоку нужного распределения используются специальные впускные заслонки и вакуумный усилитель.

— Топливная система

Топливная система, или система питания ДВС, «отвечает» за бесперебойную подачу горючего для образования топливно-воздушной смеси. В состав топливной системы входят:

  • Топливный бак — ёмкость для хранения бензина или дизтоплива, с устройством для забора горючего (насосом).
  • Топливопроводы — комплекс трубок и шлангов, по которым к двигателю поступает его «пища».
  • Устройство смесеобразования, то есть карбюратор или инжектор — специальный механизм для приготовления топливно-воздушной смеси и её впрыска в ДВС.
  • Электронный блок управления (ЭБУ) смесеобразованием и впрыском — в инжекторных двигателях это устройство «отвечает» за синхронную и эффективную работу по образованию и подаче горючей смеси в мотор.
  • Топливный насос — электрическое устройство для нагнетания бензина или солярки в топливопровод.
  • Топливный фильтр — расходный материал для дополнительной очистки топлива в процессе его транспортировки от бака к мотору.
- Топливная система

Схема топливной системы ДВС

— Система смазки

Предназначение системы смазки ДВС — уменьшение силы трения и её разрушительного воздействия на детали; отведение части излишнего тепла; удаление продуктов нагара и износа; защита металла от коррозии. Система смазки ДВС включает в себя:

  • Поддон картера — резервуар для хранения моторного масла. Уровень масла в поддоне контролируется не только специальным щупом, но и датчиком.
  • Масляный насос — качает масло из поддона и подаёт его к нужным деталям двигателя через специальные просверленные каналы-«магистрали». Под действием силы тяжести масло стекает со смазанных деталей вниз, обратно в поддон картера, накапливается там, и цикл смазки повторяется снова.
  • Масляный фильтр задерживает и удаляет из моторного масла твёрдые частицы, образующиеся из нагара и продуктов износа деталей. Фильтрующий элемент всегда меняется на новый вместе с каждой заменой моторного масла.
  • Масляный радиатор предназначен для охлаждения моторного масла, с помощью жидкости из системы охлаждения двигателя.

— Выхлопная система

Выхлопная система ДВС служит для удаления отработанных газов и уменьшения шумности работы мотора. В современной технике выхлопная система состоит из следующих деталей (по порядку выхода отработанных газов из мотора):

  • Выпускной коллектор. Это система труб из жаропрочного чугуна, которая принимает раскалённые отработанные газы, гасит их первичный колебательный процесс и отправляет далее, в приёмную трубу.
  • Приёмная труба — изогнутый газоотвод из огнестойкого металла, в народе именуемый «штанами».
  • Резонатор, или, говоря народным языком, «банка» глушителя — ёмкость, в которой происходит разделение выхлопных газов и снижение их скорости.
  • Катализатор — устройство, предназначенное для очистки выхлопных газов и их нейтрадизации.
  • Глушитель — ёмкость с комплексом специальных перегородок, предназначенных для многократного изменения направления движения потока газов и, соответственно, их шумности.
- Выхлопная система

Выхлопная система ДВС

— Система охлаждения

Если на мопедах, мотороллерах и недорогих мотоциклах до сих пор применяется воздушная система охлаждения двигателя — встречным потоком воздуха, то для более мощной техники её, разумеется, недостаточно. Здесь работает жидкостная система охлаждения, предназначенная для забирания излишнего тепла у мотора и снижения тепловых нагрузок на его детали.

  • Радиатор системы охлаждения служит для отдачи избыточного тепла в окружающую среду. Он состоит из большого количества изогнутых аллюминиевых трубок, с рёбрами для дополнительной теплоотдачи.
  • Вентилятор предназначен для усиления охлаждающего эффекта на радиатор от встречного потока воздуха.
  • Водяной насос (помпа) — «гоняет» охлаждающую жидкость по «малому» и «большому» кругам, обеспечивая её циркуляцию через двигатель и радиатор.
  • Термостат — специальный клапан, обеспечивающий оптимальную температуру охлаждающей жидкости путём запуска её по «малому кругу», минуя радиатор (при холодном двигателе) и по «большому кругу», через радиатор — при прогретом двигателе.

Слаженная работа данных вспомогательных систем обеспечивает максимальную отдачу от двигателя внутреннего сгорания и его надёжность.

В заключение необходимо отметить, что в обозримом будущем не предвидится появления достойных конкурентов двигателю внутреннего сгорания. Есть все основания утверждать, что в своём современном, усовершенствованном виде, он ещё несколько десятилетий останется господствующим видом мотора во всех отраслях мировой экономики.

Двигатель в разрезе: описание, детали

Строение двигателя внутреннего сгорания известно широкой массе автолюбителей. Но, вот не все, зная какие детали установлены в моторе, знают их расположение и принцип работы. Чтобы полностью понять устройство автомобильного движка необходимо посмотреть разрез силового агрегата.

Работа двигателя в разрезе представлена в данном видеоматериале

Работа двигателя

Что понимать расположение деталей автомобильного двигателя и перед тем, как показать двигатель в разрезе необходимо понимать принцип работы мотора. Итак, рассмотрим, что приводит в движение колеса автомобиля.

Топливо, которое находиться в бензобаке при помощи топливного насоса подаётся на форсунки или карбюратор. Стоит отметить, что горючее проходит такой важный этап, как фильтрующий топливный элемент, который останавливает примеси и чужеродные элементы, что не должны попасть в камеру сгорания.

После нажатия педали акселератора электронный блок управления даёт команду подать горючее во впускной коллектор. Для карбюраторных ДВС — педаль газа привязана к карбюратору и чем больше давление идёт на педаль, тем больше топлива льётся в камеру сгорания.

Далее, со второй стороны подаётся воздух, проходя воздушный фильтр и дроссель. Чем больше открывается заслонка, тем большее количество воздуха поступит непосредственно во впускной коллектор, где образуется воздушно-топливная смесь.

В коллекторе воздушно-топливная смесь равномерно разделяется между цилиндрами и поочерёдно поступает через впускные клапана в камеры сгорания. Когда поршень движется в ВТМ, создаётся давление смеси и свеча зажигания образует искру, которая поджигает горючее. От данной детонации и взрыва поршень начинает двигаться вниз в НМТ.

Модель работы двигателя

Движение поршня передаётся на шатун, который прикреплён к коленчатому валу и приводит его в действие. Так, делает каждый поршень. Чем быстрее движутся поршни, тем больше обороты коленчатого вала.

После того, как воздушно-топливная смесь сгорела, открывается выпускной клапан, который выпускает отработанные газы в выпускной коллектор, а затем сквозь выхлопную систему наружу. На современных автомобилях, часть отработанных газов помогает работе двигателя, поскольку приводит в работу турбонаддув, который увеличивает мощность ДВС.

Также, стоит отметить, что на современных движках не обойтись без системы охлаждения, жидкость которой циркулирует через рубашку охлаждения и подкапотное пространство, чем обеспечивает постоянную рабочую температуру.

Двигатель в разрезе

Теперь можно рассмотреть, как выглядит ДВС в разрезе. Для большей наглядности и понятности рассмотрим двигатель ВАЗ в разрезе, с которым знакомы большинство автомобилистов.

Схема двигателя

На схеме представлен двигатель ВАЗ 2121 в продольном разрезе:

1. Коленчатый вал; 2. Вкладыш коренного подшипника коленчатого вала; 3. Звёздочка коленчатого вала; 4. Передний сальник коленчатого вала; 5. Шкив коленчатого вала; 6. Храповик; 7. Крышка привода механизма газораспределения; 8. Ремень привода насоса охлаждающей жидкости и генератора; 9. Шкив генератора; 10. Звёздочка привода масляного насоса, топливного насоса и распределителя зажигания; 11. Валик привода масляного насоса, топливного насоса и распределителя зажигания; 12. Вентилятор системы охлаждения; 13. Блок цилиндров; 14. Головка цилиндров; 15. Цепь привода механизма газораспределения; 16. Звёздочка распределительного вала; 17. Выпускной клапан; 18. Впускной клапан; 19. Корпус подшипников распределительного вала; 20. Распределительный вал; 21. Рычаг привода клапана; 22. Крышка головки цилиндров; 23. Датчик указателя температуры охлаждающей жидкости; 24. Свеча зажигания; 25. Поршень; 26. Поршневой палец; 27. Держатель заднего сальника коленчатого вала; 28. Упорное полукольцо коленчатого вала; 29. Маховик; 30. Верхнее компрессионное кольцо; 31. Нижнее компрессионное кольцо; 32. Маслосъёмное кольцо; 33. Передняя крышка картера сцепления; 34. Масляный картер; 35. Передняя опора силового агрегата; 36. Шатун; 37. Кронштейн передней опоры; 38. Силовой агрегат; 39. Задняя опора силового агрегата.

Кроме рядного расположения цилиндров двигателя, как показано на схеме выше существуют ДВС с V- и W-образным расположением поршневого механизма. Рассмотри W-образный мотор в разрезе на примере силового агрегата Audi. Цилиндры ДВС располагаются так, что если смотреть на мотор спереди, то образуется английская буква W.

Данные движки обладают повышенной мощностью и используются на спорткарах. Данная система была предложена японским производителем Субару, но из-за высокого расхода горючего не получила широкого и массового применения.

W образный двигатель

V- и W-образные ДВС имеют повышенную мощность и крутящий момент, что делает их спортивной направленности. Единственным недостатком такой конструкции является то, что такие силовые агрегаты потребляют значительное количество топлива.

С развитием автомобилестроения компания General Motors предложила систему отключения половины цилиндров. Так, эти неработающие цилиндры приводятся в действие, только когда необходимо увеличить мощность или быстро разогнать автомобиль.

Такая система позволила значительно экономить топливо в повседневном использовании транспортного средства. Эта функция привязана к электронному блоку управления двигателем, поскольку, она регулирует, когда необходимо задействовать все цилиндры, а когда они не нужны.

Вывод

Принцип работы двигателя достаточно простой. Так, если посмотреть на разрез ДВС и понять расположение деталей можно легко разобраться с устройством движка, а также последовательности его процесса работы.

Модель работы двигателя

Вариантов расположения деталей мотора достаточно много и каждый автопроизводитель сам решает, как расположить цилиндры, сколько их будет, а также какую систему впрыска установить. Все это и даёт конструктивные особенности и характеристики мотора.

Как работает двигатель внутреннего сгорания

В данной статье мы расскажем об устройстве двигателя, его компонентах, о том, как они работают вместе, какие могут возникнуть неполадки и как увеличить производительность.

 
Содержание статьи
 

  1. Введение
  2. Внутреннее сгорание
  3. Устройство двигателя
  4. Неполадки двигателя
  5. Клапанный механизм и система зажигания двигателя
  6. Системы охлаждения, воздухозабора и запуска двигателя
  7. Читайте также » Системы смазки, подачи топлива, выхлопа и электросистема двигателя
  8. Увеличение мощности двигателя
  9. Часто задаваемые вопросы по двигателям
  10. Чем 4-цилиндровый двигатель отличается от V-образного шестицилиндрового двигателя?
  11. Узнать больше
  12. Читайте также Статьи про все типы двигателей
 
 
Бензиновый автомобильный двигатель предназначен для преобразования энергии бензинового топлива для движения автомобиля. В настоящий момент самым простым способом привести автомобиль в движение является сгорание бензина в двигателе. В связи с тем, что двигатель автомобиля является двигателем внутреннего сгорания, сгорание топлива происходит внутри двигателя.
 
На заметку:
 
  • Существуют различные типы двигателей внутреннего сгорания. Каждый из них имеет свои преимущества и недостатки.
  • Также существуют и двигатели внешнего сгорания. Паровые двигатели в поездах старого образца и пароходах являются наглядным примером двигателей внешнего сгорания. В паровых двигателях топливо (уголь, дрова, масло и т.д.) сгорает вне двигателя для получения пара, который уже приводит двигатель в движение. Внутреннее сгорание является более эффективным (расход топлива на 1км значительно ниже) чем внешнее сгорание, помимо этого размеры двигателей внутреннего сгорания намного меньше двигателей внешнего сгорания. Именно поэтому нам не встречаются автомобили Ford или GM на паровых двигателях.
 
Внутреннее сгорание
 
Принцип работы любого поршневого двигателя внутреннего сгорания: Если поместить небольшой объем высокоэнергетического топлива (например, бензина) в небольшой закрытый сосуд и воспламенить, то в результате высвободится огромное количество энергии в виде расширяющегося газа. Этой энергии хватит для запуска картофелины на 1510м. В данном случае энергия используется для движения картофелины. Данную энергию можно использовать в более интересных целях. Например, если у Вас получится создать цикл, который позволит производить взрывы с частотой несколько сотен раз в минуту, и если Вам удастся эффективно использовать данную энергию, то Вы получите основную часть автомобильного двигателя!
 

 

Рисунок 1
 
На сегодняшний день практически во всех автомобилях используется так называемый четырехтактный цикл сгорания для преобразования энергии топлива в механическую энергию. Четырехтактный принцип работы также называют Цикл Отто, в честь Николауса Отто, который изобрел его в 1867г. Все четыре такта представлены на рисунке 1. Эти такты:
 

  • Такт впуска
  • Такт сжатия
  • Рабочий такт
  • Такт выпуска
 
На рисунке видно, что в картофельной пушке картофелина заменена устройством, которое называется поршень. При помощи шатуна поршень соединяется с коленчатым валом. При вращении коленвала создается эффект «перезарядки пушки». Во время цикла в двигателе происходят следующие процессы:
 
  1. Поршень начинает движение сверху, впускной клапан открывается, поршень движется вниз для наполнения цилиндра воздухом и бензином. Это такт впуска. На данном этапе для смеси топлива и воздуха требуется лишь небольшое количество бензина. (Часть 1 рисунка)
  2. Затем поршень движется вверх, сжимая топливно-воздушную смесь. Сжатие способствует более мощному взрыву. (Часть 2 рисунка)
  3. Как только поршень достигает верхней точки, срабатывает свеча зажигания, которая воспламеняет топливо. Происходит взрыв бензина, при этом поршень движется вниз. (Часть 3 рисунка)
  4. Как только поршень достигает нижней точки хода, открывается выпускной клапан для вывода продуктов сгорания по выхлопной трубе. (Часть 4 рисунка)
 
Теперь двигатель готов к началу следующего цикла, происходит впуск топлива и воздуха.
Обратите внимание, что движение, получаемое в результате работы двигателя внутреннего сгорания, является вращательным, в то время как движение, производимое картофельной пушкой — линейное (прямая линия). В двигателе линейное движение поршней переводится во вращательное движение при помощи коленвала. Вращательное движение идеально подходит для вращения колес автомобиля.
 
В следующем разделе мы предлагаем рассмотреть детали, которые обеспечивают работу двигателя, начиная с цилиндров.

 
 
Устройство двигателя
 
Цилиндр является самой важной частью двигателя, поршень совершает поступательные движения в цилиндре. Вышеописанный двигатель имеет один цилиндр. Такой двигатель типичен для газонокосилок, однако в автомобильные двигатели имеют более одного цилиндра (обычно четыре, шесть или восемь). В многоцилиндровых двигателях цилиндры расположены в одном из трех порядков: линейно, V-образно или оппозитно (т.н. двигатель с горизонтальными противолежащими цилиндрами или оппозитный двигатель).
 

Рисунок 2. Линейное расположение — Цилиндры расположены линейно в один ряд.
 

Рисунок 3. V-образное — Цилиндры расположены линейно в два ряда под углом друг к другу.
 

Рисунок 4. Оппозитное — Цилиндры расположены линейно в два ряда с противоположных сторон двигателя.
 
Говоря об управляемости, затратах на производство и характеристиках формы, необходимо отметить, что различные конфигурации имеют свои преимущества и недостатки. Благодаря этим преимуществам и недостаткам определенные типы двигателей подходят для определенных автомобилей.
 
Давайте более подробно рассмотрим основные детали двигателя.
 
Свеча зажигания
Свеча зажигания подает искру для воспламенения топливно-воздушной смеси, что обеспечивает процесс сгорания. Для правильной работы двигателя искра должна подаваться в строго определенный момент.
 
Клапаны
Впускной и выпускной клапаны открываются в определенный момент для впуска топлива и воздуха и выпуска выхлопа. Обратите внимание, что оба клапана закрыты во время тактов сжатия и сгорания для обеспечения герметичности камеры сгорания.
 
Поршень
Поршень — это металлическая деталь цилиндрической формы, которая движется вверх и вниз внутри цилиндра.
 
Поршневые кольца
Поршневые кольца обеспечивают скользящее уплотнение между внешней кромкой поршня и внутренней кромкой цилиндра. Кольца используются для двух целей:
 

  • Они препятствуют попаданию топливно-воздушной смеси в картер из камеры сгорания в процессе такта сжатия и рабочего такта.
  • Они препятствуют попаданию масла из картера в камеру сгорания, где оно может сгореть.
 
Большинство автомобилей, которые «жгут масло» и требуют его добавления каждые 1000 км, имеют старые двигатели, поршневые кольца которых уже не могут обеспечивать надлежащее уплотнение.
 
Шатун
Шатун соединяет поршень и коленвал. Он может вращаться с обеих сторон для изменения угла во время движения поршня и вращения коленвала.
 
Коленвал
Коленвал преобразует поступательное движение поршней во вращательное как рычаг «чертика из табакерки».
 
Картер
Картер окружает коленвал. В нем находится некоторое количество масла, которое собирается в нижней части картера (поддоне картера).
 
Далее мы узнаем о неполадках двигателя.

 

 
Неполадки двигателя
 
Итак, одним прекрасным утром Вы садитесь в машину, а двигатель не заводится… Что же случилось? Теперь, когда Вы знакомы с принципом работы двигателя, Вы сможете разобраться с основными проблемами, которые мешают запуску двигателя. Три наиболее частые неполадки: плохая топливная смесь, недостаточная компрессия, отсутствие искры. Помимо вышеперечисленных, могут возникнуть тысячи других проблем, но мы остановимся на «большой тройке». Основываясь на простом двигателе, который мы описывали, мы расскажем о том, как эти проблемы могут повлиять на Ваш двигатель:
 
Плохая топливная смесь — Данная проблема может возникнуть по нескольким причинам:
 

  • У Вас закончился бензин, поэтому в двигатель поступает только воздух без топлива.
  • У Вас забилось впускное отверстие воздуха, поэтому поступает только топливо.
  • Топливная система подает слишком много или мало топлива, в результате чего сгорание не происходит надлежащим образом.
  • Возможно, в топливе присутствуют примеси (например, в бензобак попала вода), которые препятствуют сгоранию.
 
Недостаточная компрессия — Если топливно-воздушная смесь не будет сжата надлежащим образом, процесс сгорания будет проходить неправильно. Недостаточная компрессия может быть вызвана рядом причин:
 
  • Износ поршневых колец (топливно-воздушная смесь вытекает за пределы поршня в процессе сжатия).
  • Недостаточное уплотнение клапана впуска или выпуска, что опять же вызывает протечку.
  • В цилиндре имеются повреждения.
 
Наиболее часто повреждение цилиндра происходит в его верхней части (на которой установлены клапаны, свеча зажигания и которая называется головка цилиндра) крепится к самому цилиндру. Обычно головка цилиндра крепится к самому цилиндру при помощи болтового соединения с использованием тонкой прокладки, которая обеспечивает качественное уплотнение.. При повреждении прокладки, между цилиндром и его головкой образуются небольшие отверстия, в результате чего происходят протечки.
 
Регулярное техническое обслуживание может помочь избежать ремонта
 
Отсутствие искры — Искра может быть слишком слабой или отсутствовать вообще по следующим причинам:
 
  • При износе свечи зажигания или ее провода может наблюдаться слабая искра.
  • При повреждении или обрыве провода или система, передающая искру, не функционирует надлежащим образом, искра может отсутствовать.
  • Если искра подается слишком рано или поздно во время цикла (т.е. если регулировка зажигания отключена), воспламенение топлива не произойдет в нужный момент, что может повлечь к различным проблемам.
 
Могут возникнуть и другие неполадки. Например:
 
  • Если аккумулятор разряжен, Вы также не сможете завести двигатель.
  • Если подшипники, которые обеспечивают свободное вращение коленвала, изношены, коленвал не сможет вращаться, в результате чего двигатель не заведется.
  • Если открытие/закрытие клапанов не происходит в нужный момент и не происходит вообще, воздух не сможет поступать и выходить, что будет препятствовать работе двигателя.
  • Если кто-то засунет картофелину Вам в выхлопную трубу, выхлоп не будет выпущен из цилиндра, поэтому двигатель не заведется.
  • Если у Вас закончилось масло, поршень не сможет свободно двигаться в цилиндре, в результате чего двигатель заклинит.
  • В исправно работающем двигателе все эти факторы находятся в допустимых пределах.
 
Как Вы видите, в двигателе имеется несколько систем, которые обеспечивают преобразование энергии топлива в механическую энергию. В следующих разделах мы рассмотрим различные подсистемы, которые используются в двигателях.

 
 
Клапанный механизм и система зажигания двигателя
 
Большинство подсистем двигателя может быть установлено с использованием различных технологий, а новые технологии могут улучшить показатели двигателя. Далее мы рассмотрим различные подсистемы, которые используются в современных двигателях, начиная с клапанного механизма.
 
Клапанный механизм состоит из клапанов и механизма, который открывает и закрывает их. Открывающая и закрывающая система называется распредвал. Распредвал имеет кулачки, которые перемещают клапаны вверх-вниз ,как показано на Рисунке 5.
 

Рисунок 5. Распредвал
 
В большинстве современных автомобилей используются так называемые верхнерасположенные распредвалы. Распредвал имеет кулачки, которые перемещают клапаны вверх-вниз, как показано на Рисунке 5. Кулачки воздействуют на клапаны напрямую или посредством очень короткой тяги. В старых моделях двигателей распредвал расположен в картере рядом с коленвалом. Штифты соединяют нижнюю часть кулачков с толкателями клапанов, расположенными над клапанами. В таком устройстве имеется больше движущихся частей, в результате чего возникает отставание между временем активации кулачка и последующим перемещением клапана. Ремень ГРМ или цепь ГРМ соединяет коленвал с распредвалом таким образом, чтобы клапаны двигались синхронно с поршнями. Скорость вращения распредвала в два раза ниже, чем у коленвала. Во многих мощных двигателях на каждый цилиндр установлено по четыре клапана (два впускных и два выпускных), такая конструкция требует наличия двух распредвалов на блок цилиндров, отсюда и название «двухраспредвальный вид головки». Для получения более подробной информации читайте статью «Как работает распредвал».
 
Система зажигания (Рисунок 6) генерирует электрический разряд высокого напряжения и передает его от свечи зажигания по проводам зажигания. Вначале заряд поступает на распределитель, который Вы легко можете найти под капотом большинства автомобилей. Распределитель имеет один провод, входящий в центре и четыре, шесть или восемь проводов (в зависимости от количества цилиндров), выходящие их него. Эти провода зажигания передают заряд на каждую свечу зажигания. Зажигание двигателя отрегулировано таким образом, что за один раз искру от распределителя получает только один цилиндр. Такая конструкция обеспечивает максимальную равномерность работы. Для получения более подробной информации читайте статью «Как работает автомобильная система зажигания».
 

 


Рисунок 6. Система зажигания
 
В следующем разделе мы рассмотрим, как происходит запуск, охлаждение и циркуляция воздуха в двигателе.

 
 
Системы охлаждения, воздухозабора и запуска двигателя
 
В большинстве автомобилей система охлаждения состоит из радиатора и водяного насоса. Охлаждающая жидкость циркулирует по охлаждающей рубашке цилиндров, затем попадает в радиатор для охлаждения. В некоторых автомобилях (преимущественно в Volkswagen Жук) и в большинстве мотоциклов и газонокосилок используется воздушное охлаждение двигателей (двигатель с воздушным охлаждением легко узнать по ребрам на внешней стороне цилиндров, которые рассевают тепло). Двигатели с воздушным охлаждением намного легче, но охлаждаются хуже, что снижает их срок эксплуатации и производительность. Для получения более подробной информации читайте статью «Как работает система охлаждения».

На схеме представлено соединение патрубков системы охлаждения
 
Итак, теперь Вы знаете, что и как охлаждает двигатель Вашего автомобиля. Но почему так важна циркуляция воздуха? Большинство двигателей является безнаддувными, т.е. воздух поступает через воздушные фильтры непосредственно в цилиндры. Более мощные двигатели либо имеют турбонаддув, либо наддув, т.е. воздух поступает в двигатель под давлением (для подачи в цилиндр большего объема топливно-воздушной смечи) для увеличения мощности двигателя. Уровень сжатия воздуха называется наддув. При турбонаддуве используется небольшая турбина, установленная на выхлопную трубу для вращения нагнетающей турбины входящим потоком воздуха. Турбокомпрессор устанавливается непосредственно на двигатель для вращения компрессора.

 
Для получения более подробной информации читайте статью «Как работает турбокомпрессор».
 
Увеличение мощности двигателя — это, конечно, хорошо, но что же происходит когда Вы поворачиваете ключ? Система запуска состоит из электростартера и соленоида стартера. При повороте ключа зажигания, стартер несколько раз проворачивает двигатель для начала процесса сгорания. Для запуска холодного двигателя требуется мощный стартер. Стартер должен преодолеть:
 

  • Любое собственное трение, вызванное поршневыми кольцами
  • Давление сжатия любого из цилиндров во время такта сжатия
  • Энергию, необходимую для открытия и закрытия клапанов распредвалом
  • А также действие всех остальных деталей, установленных непосредственно на двигателе, например водяного насоса, масляного насоса, генератора и т.д.
 
В связи с тем, что требуется большое количество энергии и в автомобилях используется 12-вольтная электросистема, на стартер должен поступать ток в несколько сотен ампер. Соленоид стартера — это большой электронный переключатель, который может выдержать ток такой силы. При повороте ключа зажигания, он запускает соленоид для подачи питания на стартер.
 
В следующем разделе мы расскажем о подсистемах двигателя, которые отвечают за то, что в него поступает (масло и топливо) и что выходит (выхлоп и выбросы).

 
Системы смазки, подачи топлива, выхлопа и электросистема двигателя
 
Когда дело касается повседневного обслуживания, скорее всего Вас, прежде всего, заинтересует количество бензина в бензобаке Вашего автомобиля. Каким же образом бензин, которым Вы заправляетесь, заставляет работать цилиндры? Топливная система при помощи насоса подает топливо из бензобака и смешивает его с воздухом в определенных пропорциях для того, чтобы топливно-воздушная смесь затем поступала в цилиндры. Существует три способа подачи топлива: карбюрация, впрыск во впускные каналы и непосредственный впрыск.
 

  • При карбюрации устройство, которое называется карбюратор, смешивает бензин с воздухом при подаче воздуха в двигатель.
  • В двигателях с впрыском топлива необходимое количество топлива впрыскивается в каждый цилиндр отдельно либо над впускным клапаном (впрыск во впускные каналы), либо в сам цилиндр (непосредственный впрыск).
 
Для получения более подробной информации читайте статью «Как работает система впрыска топлива».
 
Масло также играет очень важную роль. Система смазки обеспечивает подачу масла для каждой движущейся детали для того, чтобы они свободно двигались. Прежде всего, смазка требуется поршням (для их плавного движения в цилиндрах) и подшипникам, которые обеспечивают вращение таких деталей, как коленвал и распредвал. В большинстве автомобилей масла из поддона картера подается при помощи масляного насоса, проходит через масляный фильтр для удаления абразивных частиц, после чего под давлением поступает на подшипники и стенки цилиндра. Затем масло стекает обратно в картер, где оно собирается, после чего цикл повторяется.
 

Выхлопная система автомобиля Porsche 911
 
Теперь, когда Вы уже кое-что знаете о том, что заливается в автомобиль, давайте рассмотрим, что же из него выходит. Выхлопная система состоит из выхлопной трубы и глушителя. Если глушитель не установлен, то Вы сможете услышать звуки тысяч небольших взрывов, доносящихся из выхлопной трубы. Глушитель заглушает эти звуки. Выхлопная система также включает в себя и каталитический дожигатель выхлопных газов. Для получения более подробной информации читайте статью «Как работает каталитический дожигатель выхлопных газов».
 
В большинстве современных автомобилей система понижения токсичности выхлопа состоит из каталитического дожигателя выхлопных газов, и набора датчиков и приводов и компьютера, который отслеживает и регулирует происходящие процессы. Например, каталитический дожигатель использует катализатор и кислород для сжигания неотработанного топлива и некоторых других химических веществ, содержащихся в выхлопе. Датчик кислорода отвечает за количество кислорода в выхлопе, достаточное для работы катализатора, при необходимости датчик производит дополнительную регулировку.
 
Что еще помимо бензина питает Ваш автомобиль? Электросистема состоит из аккумулятора и генератора. Генератор соединяется с двигателем при помощи ремня и генерирует ток для зарядки аккумулятора. Аккумулятор подает 12 вольт на все системы, которым требуется электропитание (система зажигания, радио, фары, стеклоочистители, электрические стеклоподъёмники и сиденья с электрическим приводом регулировки, компьютеры и т.д.).
 
Теперь, когда Вы все узнали про подсистемы двигателя, мы расскажем о том, как увеличить мощность двигателя.

 
 
Увеличение мощности двигателя
 
Прочитав данную статью, Вы увидите, что существует множество способов увеличения показателей Вашего двигателя. Производители автомобилей постоянно экспериментируют со следующими параметрами для увеличения мощности двигателя или снижения расхода топлива.
 
Увеличение рабочего объема — Большой рабочий объем способствует увеличению мощности, т.к. при каждом обороте двигателя сгорает больше топлива. Увеличить рабочий объем можно, установив большие или дополнительные цилиндры. Практика показывает, что не имеет смысла устанавливать более 12 цилиндров.
 
Увеличение степени сжатия — Увеличение степени сжатия способствует увеличению мощности. Однако, чем сильнее происходит сжатие топливно-воздушной смеси, тем выше вероятность ее самовозгорания (еще до срабатывания свечи зажигания). Высокооктановый бензин предотвращает раннее сгорание топлива. Именно по этой причине мощные автомобили необходимо заправлять высокооктановым бензином — в их двигателях используется более высокая степень сжатия для увеличения мощности.
Увеличение объема подаваемой смеси — При увеличении подачи воздуха (и, соответственно, топлива), не изменяя размер цилиндра, можно увеличить мощность (точно также, как при увеличении размера цилиндра). Турбокомпрессоры и компрессоры наддува повышают давление поступающего воздуха, благодаря чему в цилиндр можно подать больше воздуха. Для получения более подробной информации читайте статью «Как работает турбокомпрессор».
 
Охлаждение поступающего воздуха — При сжатии воздуха, его температура повышается. Поэтому лучше обеспечивать подачу более холодного воздуха в цилиндр, т.к. чем выше температура воздуха, тем меньше его расширение при сгорании. По этой причине во многих двигателях с наддувом и турбонаддувом используются охладители воздуха. Охладитель воздуха — это специальный радиатор, по которому сжатый воздух проходит для охлаждения перед подачей в цилиндр. Для получения более подробной информации читайте статью «Как работает система охлаждения».
 
Облегчение подачи воздуха  — При движении поршня вниз во время такта впуска, сопротивление воздуха может снизить мощность двигателя. Сопротивление воздуха может быть снижено благодаря установке двух впускных клапанов на каждый цилиндр. В некоторых современных автомобилях используются полированные впускные коллекторы для снижения сопротивления воздуха. Установка больших воздушных фильтров также может улучшить подачу воздуха.
 
Облегчение выпуска выхлопа — При выпуске выхлопа из цилиндра, сопротивление воздуха может снизить мощность двигателя. Сопротивление воздуха может быть снижено благодаря установке двух выпускных клапанов на каждый цилиндр (автомобиль с двумя впускными и двумя выпускными клапанами имеет по четыре клапана на каждый цилиндр, что увеличивает мощность двигателя — когда Вы слышите рекламу автомобиля, в которой говорится, что у него 4 цилиндра и 16 клапанов, это означает, что в двигателе установлено по четыре клапана на каждый цилиндр). Если выхлопная труба слишком узкая или сопротивление воздуха в глушителе слишком высокое, то это может создать противодавление, что также снизит мощность. В высокоэффективных выхлопных системах используются выпускные коллекторы, широкие выхлопные трубы и глушители для предотвращения образования противодавления в выхлопной системе. Поэтому, когда Вы слышите, что в автомобиле установлена «раздельная система выпуска», это значит, что для улучшения выпуска отработанных газов используется две выхлопных трубы вместо одной.
 
Снижение массы — Чем легче детали, тем эффективнее работает двигатель. Каждый раз, когда поршень меняет направления движения, он затрачивает энергию на то, чтобы прекратить движение в одну сторону и начать в другую. Чем легче поршень, тем меньше энергии ему требуется.
 
Впрыск топлива — Система впрыска топлива обеспечивает очень точное дозирование топлива для каждого цилиндра. Благодаря этому увеличивается мощность и снижается расход топлива. Для получения более подробной информации читайте статью «Как работает система впрыска топлива».
 
  
Часто задаваемые вопросы по двигателям
 
Ниже приведены наиболее часто задаваемые вопросы наших читателей, а также ответы на них:
 

  • Чем отличаются бензиновые и дизельные двигатели? В дизельных двигателях отсутствует свеча зажигания. Дизельное топливо подается в цилиндр, возгорание происходит под действием тепла и давления во время такта сжатия. Энергетическая плотность дизеля значительно выше, чем у бензина, поэтому дизельный двигатель рассчитан на больший пробег. Для получения более подробной информации читайте статью «Как работает дизельный двигатель».
 
  • Чем отличаются двухтактные и четырехтактные двигатели? В большинстве бензопил и лодочных моторов используются двухтактные двигатели. В двухтактном двигателе отсутствуют клапаны, а свеча зажигания дает искру каждый раз, когда поршень находится в верхней точке хода. Через отверстие в нижней части стенки цилиндра происходит впуск топлива и воздуха. Когда поршень движется вверх, сжимая смесь, свеча зажигания дает искру для начала процесса сгорания, отработанные газы выходят через другое отверстие в стенке цилиндра. В двухтактных двигателях необходимо смешивать масло с бензином, т.к. отверстия в стенках цилиндров не допускают использование уплотнительных колец для герметизации камеры сгорания. В общем, двухтактные двигатели являются достаточно мощными для своих размеров, т.к. в них на один поворот двигателя происходит в два раза больше циклов сгорания. Однако, двухтактный двигатель расходует больше бензина и сжигает большое количество масла, соответственно, он наносит больший вред экологии. Для получения более подробной информации читайте статью «Как работает двухтактный двигатель».
 
  • В этой статье Вы упоминали паровые двигатели — существуют ли какие-либо преимущества паровых двигателей или других двигателей внешнего сгорания? Единственное преимущество паровых двигателей заключается в том, что в качестве топлива можно использовать все, что горит. Например, в паровом двигателе в качестве топлива можно использовать уголь, газеты, дрова, в то время как для работы двигателя внутреннего сгорания требуется очищенное высококачественное жидкое или газообразное топливо. Для получения более подробной информации читайте статью «Как работает паровой двигатель».
 
  • Используются ли в автомобильных двигателях какие-либо другие циклы помимо цикла Отто? Как говорилось ранее, в двухтактных и дизельных двигателях используются другие циклы работы. В двигателе автомобиля Mazda Millenia используется модифицированный цикл Отто, который называется цикл Миллера. В газотурбинных двигателях используется цикл Брайтона. В дизельных ротационных двигателях Ванкеля используется цикл Отто, однако он происходит совершенно по-другому в отличие от четырехтактных поршневых двигателей.
 
  • Зачем нужно устанавливать восемь цилиндров? Почему нельзя установить один большой цилиндр с таким же рабочим объемом, как у восьми цилиндров? По ряду причин в 4.0л двигателе используется восемь цилиндров объемом пол-литра каждый, а не один большой 4-литровый цилиндр. Основная причина — это равномерность работы. V-образный восьмицилиндровый двигатель работает более равномерно, т.к. в нем происходит восемь взрывов с равными интервалами вместо одного сильного взрыва. Другая причина — это начальный крутящий момент. Когда Вы заводите V-образный восьмицилиндровый двигатель, Вам необходимы только два цилиндра (1л) во время их тактов сжатия, если использовать один большой цилиндр, то придется производить сжатие 4 литров.
 
Чем 4-цилиндровый двигатель отличается от V-образного шестицилиндрового двигателя?
 
Количество цилиндров в двигателе играет важную роль в его мощности. Каждый цилиндр имеет поршень, который движется внутри него, эти поршни соединены с коленвалом и вращают его. Чем больше используется поршней, тем больше происходит сгораний топлива в определенный момент времени. Это означает, что за меньшее время может быть выработано больше мощности.
 
4-цилиндровые двигатели обычно имеют «прямое» или «линейное» расположение цилиндров, в то время как в 6-цилиндровых двигателях используется более компактное V-образное расположение, поэтому они и называются V-образные 6-цилиндровые двигатели. Американские производители автомобилей остановили свой выбор на V-образных 6-цилиндровых двигателях, т.к. являются более мощными и тихими, оставаясь при этом достаточно легкими и компактными для установки в автомобили.
 

4-цилиндровый двигатель с линейным расположением цилиндров автомобиля Lotus Elise
 
Исторически сложилось так, что американские автовладельцы отвернулись от 4-цилиндровых двигателей, считая их медленными, слабыми, работающими неравномерно и дающими слабое ускорение. Однако, когда такие японские производители автомобилей, как Honda и Toyota стали устанавливать мощные 4-цилиндровые двигатели в 1980-х и 90-х, американцы по достоинству оценили эти компактные двигатели. Даже, несмотря на то, что такие японские автомобили, как Toyota Camry имели огромный успех по сравнению с  аналогичными моделями американских производителей, в США продолжался выпуск автомобилей с 6-цилиндровыми двигателями, т.к. считалось, что американцам необходимы мощные автомобили. На сегодняшний день, в связи с ростом цен на бензин и обострившейся экологической ситуацией, Детройт переходит на 4-цилиндровые двигатели благодаря их низкому расходу топлива и меньшим выбросам в атмосферу.
 

3,8л V-образный 6-цилиндровый двигатель с турбонаддувом автомобиля Nissan GT-R.
 
Что касается будущего 6-цилиндровых двигателей, то за последние годы были максимально устранены различия между 4-цилиндровыми и 6-цилиндровыми двигателями. Для того, чтобы соответствовать требованиям низкого расхода бензина и уровня выхлопных газов, производители приложили много усилий по улучшению работы 6-цилиндровых двигателей. Большинство современных автомобилей с 6-цилиндровыми двигателями соответствуют стандартам расхода топлива уровня выхлопов, установленных для компактных 4-цилиндровых двигателей. Таким образом, различия в эффективности и мощности этих двух типов двигателей ослабевают, и принятие решения о покупке 4-цилиндрового или 6-цилиндрового двигателя сводится к их стоимости. Что касается моделей автомобильных, доступных с обоими типами двигателей, конфигурация с 4-цилиндровым двигателем стоит дешевле до $1000 по сравнению с 6-цилиндровым. Таким образом, независимо от мощности автомобиля, 4-цилиндровый двигатель поможет Вам сэкономить.
 
И, напоследок: Не стоит пытаться установить 6-цилиндровый двигатель на автомобиль, в котором изначально стоял 4-цилиндровый. Переоборудование автомобиля с 4-цилиндровым двигателем для установки 6-цилиндрового может обойтись Вам дороже, чем покупка нового автомобиля.
 
 
Источник:  https://auto.howstuffworks.com/

Устройство двигателя внутреннего сгорания — видео, схемы, картинки

Двигатель внутреннего сгорания — это одно из тех изобретений, которые в корне перевернули нашу жизнь — с лошадиных повозок люди смогли пересесть на быстрые и мощные автомобили.

Первые ДВС обладали малой мощностью, а коэффициент полезного действия не доходил даже до десяти процентов, но неутомимые изобретатели — Ленуар, Отто, Даймлер, Майбах, Дизель, Бенц и множество других — привносили что-то новое, благодаря чему имена многих увековечены в названиях известных автомобильных компаний.

ДВС прошли длительный путь развития от коптящих и часто ломающихся примитивных моторов, до сверхсовременных битурбированных двигателей, но принцип их работы остался все тот же — теплота сгорания топлива преобразуется в механическую энергию.

Название «двигатель внутреннего сгорания» используется потому, что топливо сгорает в середине двигателя, а не снаружи, как в двигателях внешнего сгорания — паровых турбинах и паровых машинах.

Благодаря этому ДВС получили множество положительных характеристик:

  • они стали намного легче и экономичнее;
  • стало возможным избавиться от дополнительных агрегатов для передачи энергии сгорания топлива или пара к рабочим частям двигателя;
  • топливо для ДВС обладает заданными параметрами и позволяет получать значительно больше энергии, которую можно преобразовать в полезную работу.

Устройство ДВС

Вне зависимости от того, на каком топливе работает двигатель — бензин, дизель, пропан-бутан или экотопливо на основе растительных масел — главным действующим элементом является поршень, который находится внутри цилиндра. Поршень похож на металлический перевернутый стакан (скорее подойдет сравнение с бокалом для виски — с плоским толстым дном и прямыми стенками), а цилиндр — на небольшой кусок трубы, внутри которой и ходит поршень.

В верхней плоской части поршня имеется камера сгорания — углубление круглой формы, именно в нее попадает топливно воздушная смесь и здесь же детонирует, приводя поршень в движение. Это движение передается на коленчатый вал с помощью шатунов. Шатуны верхней своей частью прикреплены к поршню с помощью поршневого пальца, который просовывается в два отверстия по бокам поршня, а нижней — к шатунной шейке коленчатого вала.

Первые ДВС имели всего один поршень, но и этого было достаточно, чтобы развить мощность в несколько десятков лошадиных сил.

В наше время тоже применяются двигатели с одним поршнем, например пусковые двигатели для тракторов, которые выполняют роль стартера. Однако больше всего распространены 2-х, 3-х, 4-х, 6-и и 8-цилиндровые двигатели, хотя выпускаются двигатели на 16 цилиндров и более.

Поршни и цилиндры находятся в блоке цилиндров. От того, как расположены цилиндры по отношению к друг другу и к другим элементам двигателя, выделяют несколько видов ДВС:

  • рядные — цилиндры расположены в один ряд;
  • V-образные — цилиндры расположены друг против друга под углом, в разрезе напоминают букву «V»;
  • U-образные — два объединенных между собой рядных двигателя;
  • X-образные — ДВС со сдвоенными V-образными блоками;
  • оппозитные — угол между блоками цилиндров составляет 180 градусов;
  • W-образные 12-цилиндровые — три или четыре ряда цилиндров установленные в форме буквы «W»;
  • звездообразные двигатели — применяются в авиации, поршни расположены радиальными лучами вокруг коленчатого вала.

Важным элементом двигателя является коленчатый вал, на который передается возвратно-поступательное движение поршня, коленвал преобразует его во вращение.

Когда на тахометре отображаются обороты двигателя, то это как раз и есть количество вращений коленвала в минуту, то есть он даже на самых низких оборотах вращается со скоростью 2000 оборотов в минуту. С одной стороны коленвал соединен с маховиком, от которого вращение через сцепление подается на коробку передач, с другой стороны — шкив коленвала, связанный с генератором и газораспределительным механизмом через ременную передачу. В более современных авто шкив коленвала связан также со шкивами кондиционера и гидроусилителя руля.

Топливо подается в двигатель через карбюратор или инжектор. Карбюраторные ДВС уже отживают свое из-за несовершенства конструкции. В таких ДВС идет сплошной поток бензина через карбюратор, затем топливо смешивается во впускном коллекторе и подается в камеры сгорания поршней, где детонирует под действием искры зажигания.

В инжекторных двигателях непосредственного впрыска топливо смешивается с воздухом в блоке цилиндров, куда подается искра от свечи зажигания.

Газораспределительный механизм отвечает за согласованную работу системы клапанов. Впускные клапаны обеспечивают своевременное поступление топливновоздушной смеси, а выпускные отвечают за выведение продуктов сгорания. Как мы уже писали раньше, такая система используется в четырехтактных двигателях, тогда как в двухтактных необходимость в клапанах отпадает.

На данном видео показано как устроен двигатель внутреннего сгорания, какие функции выполняет и как он это делает.

Устройство четырехтактного ДВС

Загрузка…

Поделиться в социальных сетях

Устройство двигателя

Кла́пан — это устройство, предназначенное для открытия, закрытия, а также регулирования потока горючей смеси, которая попадает в цилиндры двигателя и выпуска отработавших газов.

Для нормальной работы четырехтактного двигателя требуется, как минимум, по два клапана на каждый цилиндр — впускной клапан и выпускной клапан. В данный момент широкое распространение получили клапаны тарельчатого типа со стержнем. Для качественного наполнения цилиндра горючей смесью диаметр тарелки впускного клапана делается немного больше, чем у выпускного.

 

Из чего изготавливают клапана

Седла клапанов изготавливаются из чугуна или стали, затем запрессовываются в головку блока цилиндров. Клапаны во время работы двигателя подвержены значительным механическим и тепловым нагрузкам, поэтому необходимо подбирать специальный сплав для изготовления детали.

Клапана для высокофорсированных двигателей должны хорошо охлаждаться, поэтому в них применяют клапаны с полым стержнем, с наполнением натрия внутри. При достижении рабочей температуры натрий плавится и начинает перетекать от тарелки клапана, к стержню равномерно распределяя тепло. Для равномерности теплопередачи и уменьшения нагара на фасках клапана применяют механизмы вращения клапана.

 

Виды ГРМ


Существуют следующие виды газораспределительных механизмов: нижнеклапанный ГРМ и верхнеклапанный ГРМ. Сегодня, на современных автомобилях, используются только верхнеклапанные ГРМ, когда клапаны располагаются в головке цилиндров.

Клапан удерживается в закрытом состоянии с помощью клапанной пружины, а открывается при нажатии на стержень клапана. Клапанные пружины должны иметь определенную жесткость (оптимальную, чтобы не увеличивать ударную нагрузку на седло клапана) для гарантированного закрытия клапана во время работы.

Чтобы снизить потери на трение в ГРМ применяют ролики, которые установлены на рычагах и толкателях привода клапанов. Применение роликов в клапанном механизме заменяет трение скольжения, на трение качение, что значительно уменьшает потери на привод клапанов.

При открытии впускного клапана проходит топливно-воздушная смесь (или воздух) наполняя цилиндр двигателя. Чем больше площадь проходного сечения, тем полнее заполнится цилиндр, что приводит к повышению выходных показателей цилиндра при рабочем ходе. Для улучшения очистки цилиндров от продуктов сгорания увеличивают диаметр тарелки выпускного клапана. Правда, размеры тарелок клапанов ограничены размером камеры сгорания, выполненной в головке цилиндров. Многое также зависит от регулировки клапанов. 

Применение четырех клапанов на цилиндр началось еще в 1912 г. на двигателе автомобиля PeugeotGranPrix. Широкое использование такой схемы в серийном производстве легковых автомобилях началось только в конце 1970-х гг. Сегодня ГРМ с четырьмя клапанами на цилиндр стали практически стандартными для двигателей европейских и японских легковых автомобилей.

Mercedes выпускает двигатели, которые имеют по три клапана на цилиндр, два впускных и один выпускной, с двумя свечами зажигания (по одной с каждой стороны от выпускного клапана).

Существует практика использования даже 5 клапанов на цилиндр (3 впускных и 2 выпускных). Такой технологией практикует автомобильная группа Volksvagen-Audi, но при этом значительно усложняется привод клапанного механизма.

Двигатель внутреннего сгорания: устройство, принцип работы

Двигатель внутреннего сгорания – это такой тип мотора, у которого топливо воспламеняется в рабочей камере внутри, а не в дополнительных внешних носителях. ДВС преобразует давление от сгорания топлива в механическую работу.

Из истории

Первый ДВС являлся силовым агрегатом Де Риваза, по имени его создателя Франсуа де Риваза, родом из Франции, который сконструировал его в 1807 году.

В этом двигателе уже было искровое зажигание, он был шатунный, с поршневой системой, то есть, это своего рода прообраз современных моторов.

Спустя 57 лет соотечественник де Риваза Этьен Ленуар изобрел уже двухтактный агрегат. Этот агрегат имел горизонтальное расположение своего единственного цилиндра, наличествовал искровым зажиганием и работал на смеси светильного газа с воздухом. Работы двигателя внутреннего сгорания в то время хватало уже на малогабаритные лодки.

Еще через 3 года конкурентом стал немец Николаус Отто, детищем которого стал уже четырехтактный атмосферный мотор с вертикальным цилиндром. КПД в данном случае увеличился на 11%, в отличие от кпд двигателя внутреннего сгорания Риваза, он стал 15-процентным.

Чуть позже, в 80-х годах этого же столетия, российский конструктор Огнеслав Костович впервые запустил агрегат карбюраторного типа, а инженеры из Германии Даймлер и Майбах усовершенствовали его в облегченный вид, который стал устанавливаться на мото- и автотехнике.

В 1897 году Рудольф Дизель выводит в свет ДВС по типу воспламенения от сжатия, используя нефть в качестве топлива. Этот вид двигателя стал родоначальником дизельных моторов, использующихся по настоящее время.

Виды двигателей

  • Бензиновые моторы карбюраторного типа работают от топлива, смешанного с воздухом. Смесь эта предварительно подготавливается в карбюраторе, далее поступает в цилиндр. В нем смесь сжимается, воспламеняется искрой от свечи зажигания.
  • Инжекторные двигатели отличаются тем, что смесь подается напрямую от форсунок во впускной коллектор. У этого вида имеются две системы впрыска – моновпрыск и распределенный впрыск.
  • В дизельном моторе воспламенение происходит без свечей зажигания. В цилиндре данной системы находится воздух, разогретый до температуры, которая превышает температуру воспламенения топлива. В этот воздух через форсунку подается топливо, и вся смесь воспламеняется по образу факела.
  • Газовый ДВС имеет принцип теплового цикла, топливом может являться как природный газ, так и углеводородный. Газ поступает в редуктор, где давление его стабилизируется в рабочее. Затем попадает в смеситель, а в итоге воспламеняется в цилиндре.
  • Газодизельные ДВС работают по принципу газовых, только в отличие от них, смесь воспламеняется не свечой, а дизельным топливом, впрыск которого происходит также, как и у обычного дизельного мотора.
  • Роторно-поршневые типы двигателей внутреннего сгорания принципиально отличаются от остальных наличием ротора, который вращается в камере, имеющей форму восьмерки. Чтобы понять, что такое ротор, нужно усвоить, что в данном случае ротор выполняет роль поршня, ГРМ и коленчатого вала, то есть специальный механизм ГРМ здесь полностью отсутствует. При одном обороте происходит сразу три рабочих цикла, что сравнимо с работой двигателя с шестью цилиндрами.

Принцип работы

В настоящее время преобладает четырехтактный принцип работы двигателя внутреннего сгорания. Это объясняется тем, что поршень в цилиндре проходит четыре раза – вверх и вниз одинаково по два.

Как работает двигатель внутреннего сгорания:

  1. Первый такт – поршень при движении вниз втягивает топливную смесь. При этом клапан впуска находится в открытом виде.
  2. После достижения поршнем нижнего уровня, он двигается вверх, сжимая горючую смесь, которая, в свою очередь, принимает объем камеры сгорания. Этот этап, включенный в принцип работы двигателя внутреннего сгорания, является вторым по счету. Клапаны, при этом, находятся в закрытом виде, и чем плотнее, тем качественнее происходит сжатие.
  3. В третий такт включается система зажигания, так как здесь происходит воспламенение топливной смеси. В назначении работы двигателя он называется «рабочим», так как при этом начинается процесс привода в работу агрегата. Поршень от взрыва топлива начинает движение вниз. Как и во втором такте, клапаны находятся в закрытом состоянии.
  4. Завершающий такт – четвертый, выпускной, который дает понять, что такое завершение полного цикла. Поршень через выпускной клапан избавляется от отработавших газов цилиндра. Затем все циклически повторяется снова, понять, как работает двигатель внутреннего сгорания, можно представив цикличность работы часов.

Устройство ДВС

Устройство двигателя внутреннего сгорания логично рассматривать с поршня, так как он является основным элементом работы. Он представляет собой своеобразный «стакан» с пустой полостью внутри.

Поршень имеет прорези, в которых фиксируются кольца. Отвечают эти самые кольца за то, чтобы горючая смесь не выходила под поршень (компрессионное), а так же за то, чтобы масло не попадало в пространство над самим поршнем (маслосъемное).

Порядок работы

  • При попадании внутрь цилиндра топливной смеси, поршень проходит четыре вышеописанных такта, и возвратно-поступательное движение поршня приводит в движение вал.
  • Дальнейший порядок работы двигателя следующий: верхняя часть шатуна закреплена на пальце, который находится внутри юбки поршня. Кривошип коленвала фиксирует шатун. Поршень, при движении, вращает коленвал и последний, в свое время, передает крутящий момент системе трансмиссии, оттуда на систему шестерен и далее к ведущим колесам. В устройстве двигателей автомобилей с задним приводом посредником до колес выступает еще и карданный вал.

Конструкция ДВС

Газораспределительный механизм (ГРМ) в устройстве двигателя внутреннего сгорания отвечает за впрыск топлива, а так же за выпуск газов.

Механизм ГРМ состоит из верхнеклапанного и нижнеклапанного, может быть двух видов – ременной или цепной.

Шатун чаще всего изготавливается из стали путем штамповки или ковки. Есть виды шатунов, изготовленные из титана. Шатун передает усилия поршня коленвалу.

Коленвал из чугуна или из стали представляет собой набор коренных и шатунных шеек. Внутри этих шеек есть отверстия, отвечающие за подачу масла под давлением.

Принцип работы кривошипно-шатунного механизма в двигателях внутреннего сгорания заключается в преобразовании движений поршня в движения коленвала.

Головка блока цилиндров (ГБЦ), большинства двигателей внутреннего сгорания, как и блок цилиндров, чаще всего изготавливается из чугуна и реже из различных сплавов алюминия. В ГБЦ находятся камеры сгорания, каналы впуска – выпуска, отверстия свечей. Между блоком цилиндров и ГБЦ находится прокладка, обеспечивающая полную герметичность их соединения.

В систему смазки, которую включает в себя двигатель внутреннего сгорания, входит поддон картера, маслозаборник, маслонасос, масляный фильтр и масляный радиатор. Все это соединено каналами и сложными магистралями. Система смазки отвечает не только за уменьшения трения между деталями мотора, но и за их охлаждение, а также за уменьшение коррозии и износа, увеличивает ресурс ДВС.

Устройство двигателя, в зависимости от его вида, типа, страны изготовителя, может быть чем-либо дополнено или, напротив, могут отсутствовать какие-то элементы ввиду устаревания отдельных моделей, но общее устройство двигателя остается неизменным так же, как и стандартный принцип работы двигателя внутреннего сгорания.

Дополнительные агрегаты

Само собой, двигатель внутреннего сгорания не может существовать как отдельный орган без дополнительных агрегатов, обеспечивающих его работу. Система запуска раскручивает мотор, приводит его в рабочее состояние. Существуют разные принципы работы запуска в зависимости от типа мотора: стартерный, пневматический и мускульный.

Трансмиссия позволяет развить мощность при узком диапазоне оборотов. Система питания обеспечивает ДВС двигатель малым электричеством. В нее входит аккумуляторная батарея и генератор, обеспечивающий постоянный поток электричества и заряд АКБ.

Выхлопная система обеспечивает выпуск газов. В любое устройство двигателя автомобиля входят: выпускной коллектор, который собирает газы в единую трубу, каталитический конвертер, который снижает токсичность газов путем восстановления оксида азота и использует образовавшийся кислород, чтобы дожечь вредные вещества.

Глушитель в этой системе служит для того, чтобы уменьшить выходящий из мотора шум. Двигатели внутреннего сгорания современных автомобилей должны соответствовать установленным законом нормам.

Тип топлива

Следует помнить и об октановом числе топлива, которое используют двигатели внутреннего сгорания разных типов.

Чем выше октановое число топлива – тем больше степень сжатия, что приводит к увеличению коэффициента полезного действия двигателя внутреннего сгорания.

Но существуют и такие двигатели, для которых увеличение октанового числа выше положенного заводом изготовителем, приведет к преждевременной поломке. Это может произойти путем прогорания поршней, разрушения колец, закопченности камер сгорания.

Заводом предусмотрено свое минимальное и максимальное октановое число, которое требует двигатель внутреннего сгорания.

Тюнинг

Любители увеличить мощность работы двигателей внутреннего сгорания зачастую устанавливают (если это не предусмотрено заводом изготовителем) различного рода турбины или компрессоры.

Компрессор на холостых оборотах выдает небольшую мощность, при этом держит стабильные обороты. Турбина же, наоборот, выжимает максимальную мощность при ее включении.

Установка тех или иных агрегатов требует консультации с мастерами, имеющими опыт работы в узком направлении, поскольку ремонт, замена агрегатов, или же дополнение двигателя внутреннего сгорания дополнительными опциями – это отклонение от назначения работы двигателя и уменьшают ресурс ДВС, а неправильные действия могут привести к необратимым последствиям, то есть работа двигателя внутреннего сгорания может быть навсегда окончена.

Как работает двигатель внутреннего сгорания — x-engineer.org

Подавляющее большинство автомобилей (легковых и коммерческих автомобилей), которые продаются сегодня, оснащены двигателями внутреннего сгорания . В этой статье мы расскажем, как работает четырехтактный двигатель внутреннего сгорания с двигателем .

Двигатель внутреннего сгорания классифицируется как тепловой двигатель . Он называется внутренним , потому что сгорание топливовоздушной смеси происходит внутри двигателя, в камере сгорания, и некоторые из сгоревших газов являются частью нового цикла сгорания.

По сути, двигатель внутреннего сгорания преобразует тепловую энергию горючей воздушно-топливной смеси в механическую энергию . Он называется , 4 такта, , потому что поршню требуется 4 такта для выполнения полного цикла сгорания. Полное название двигателя для легкового автомобиля: 4-х поршневой двигатель внутреннего сгорания , сокращенно ICE (Двигатель внутреннего сгорания).

Теперь давайте рассмотрим, какие из них являются основным компонентом ICE.

Изображение: детали двигателя внутреннего сгорания (DOHC)

Условные обозначения:
  1. распределительный вал выпускных клапанов
  2. ведро выпускных клапанов
  3. свеча зажигания
  4. ведро впускных клапанов
  5. впускные распределительные валы
  6. выпускные клапаны
  7. впускные клапаны
  8. головка цилиндра
  9. поршень
  10. поршневой палец
  11. шатун
  12. блок двигателя
  13. коленчатый вал

TDC — верхняя мертвая точка

BDC — нижняя мертвая точка

Головка цилиндра (8 ) обычно содержит распределительный вал (ы), клапаны, клапанные ковши, возвратные пружины клапана, свечи зажигания и форсунки (для двигателей с прямым впрыском).Через головку цилиндров протекает охлаждающая жидкость двигателя.

Внутри блока двигателя (12) мы можем найти поршень, шатун и коленчатый вал. Что касается головки цилиндров, то через блок цилиндров протекает охлаждающая жидкость, помогающая контролировать температуру двигателя.

Поршень движется внутри цилиндра от BDC до TDC. Камера сгорания — это объем, создаваемый между поршнем, головкой цилиндров и блоком цилиндров, когда поршень находится близко к ВМТ.

На рисунке 1 мы можем рассмотреть полный набор механических компонентов ДВС.Некоторые компоненты зафиксированы (например, головка цилиндра, блок цилиндров), а некоторые из них движутся. На рисунке ниже мы рассмотрим основную движущуюся часть ДВС, которая преобразует давление газа внутри цилиндра в механическую силу.

Изображение: движущиеся части двигателя внутреннего сгорания

Условные обозначения:

  1. Звездочка распределительного вала
  2. Поршень
  3. Коленчатый вал
  4. Шатун
  5. Клапан
  6. Клапан
  7. Клапан
  8. Распределительный вал

Вращение распределительного вала Синхронизация вращения с вращением коленчатого вала через зубчатый ремень или цепь.Положение впускного и выпускного клапанов должно быть точно синхронизировано с положением поршня, чтобы циклы сгорания происходили соответствующим образом.

Полный цикл двигателя для 4-тактного ДВС имеет следующие фазы (такты):

  1. впуск
  2. компрессия
  3. мощность (расширение)
  4. выпуск

Ход — это движение поршня между двумя мертвыми центры (снизу и сверху).

Теперь, когда мы знаем, какие компоненты ДВС, мы можем исследовать, что происходит в каждом такте цикла двигателя.В таблице ниже вы увидите положение поршня в начале каждого хода и подробную информацию о событиях, происходящих в цилиндре.

Ход 1 — INTAKE

Ход впуска двигателя внутреннего сгорания

В начале такта впуска поршень находится вблизи ВМТ. Впускной клапан открывается, поршень начинает двигаться в направлении BDC. Воздух (или воздушно-топливная смесь) втягивается в цилиндр. Этот ход называется INTAKE, потому что свежий воздух / смесь забирается в двигатель.Ход впуска заканчивается, когда поршень находится в BDC.

Во время такта впуска двигатель потребляет энергию (коленчатый вал вращается из-за инерции компонентов).

Ход 2 — СЖАТИЕ

Ход сжатия двигателя внутреннего сгорания

Ход сжатия начинается с поршня в BDC, после завершения такта впуска. Во время такта сжатия оба клапана, впускной и выпускной, закрыты, и поршни движутся в направлении ВМТ.Когда оба клапана закрыты, воздух / смесь сжимаются, достигая максимального давления, когда поршень приближается к ВМТ.

До того, как поршень достигнет ВМТ (но очень близко к нему), во время такта сжатия:

  • для бензинового двигателя: генерируется искра
  • для дизельных двигателей: впрыскивается топливо

Во время такта сжатия двигатель потребляет энергию (коленчатый вал вращается из-за инерции компонентов) больше, чем ход впуска.

Stroke 3 — POWER

Рабочий ход двигателя внутреннего сгорания

Рабочий ход начинается с поршня в ВМТ.Оба клапана, впускной и выпускной, все еще закрыты. Сгорание воздушно-топливной смеси начинается в конце такта сжатия, что вызывает значительное повышение давления внутри цилиндра. Давление внутри цилиндра толкает поршень вниз к BDC.

Только во время рабочего хода двигатель вырабатывает энергию.

Ход 4 — ВЫХЛОП

Ход выхлопа двигателя внутреннего сгорания

Ход выхлопа начинается с поршня на BDC, после окончания рабочего хода.Во время этого хода выпускной клапан открыт. Движение поршня от BDC к TDC выталкивает большую часть выхлопных газов из цилиндра в выхлопные трубы.

Во время такта выпуска двигатель потребляет энергию (коленчатый вал вращается из-за инерции компонентов).

Как видно, для полного цикла сгорания (двигатель) поршень должен выполнить 4 такта. Это означает, что один цикл двигателя занимает двух полных оборотов коленчатого вала (720 °).

Единственный ход, который производит крутящий момент (энергию), это , рабочий ход , все остальные потребляют энергию.

Линейное движение поршня преобразуется во вращательное движение коленчатого вала через шатун.

Для лучшего понимания мы суммируем начальное положение поршня, положение клапана и энергетический баланс для каждого хода.

В энергетическом балансе 9284 В наличии
Ход хода Название хода Начальное положение поршня Состояние впускного клапана Состояние выпускного клапана Энергетический баланс Энергетический баланс TDC Открыто Закрыто Расходы
2 Сжатие BDC Закрыто Закрыто Расход
3 Мощность Закрыто Закрыто Закрыто Закрыто Производит
4 Выхлоп BDC Закрыто Открыто Расходует

В анимации ниже вы можете ясно увидеть, как работает двигатель внутреннего сгорания.Обратите внимание на положение поршня, положение клапана, момент, когда происходит воспламенение, и последовательность ударов.

Анимация двигателя внутреннего сгорания

В следующих статьях мы подробнее рассмотрим параметры, характеристики и компоненты двигателя внутреннего сгорания. Если у вас есть вопросы или комментарии по поводу этой статьи, используйте форму ниже для размещения.

Не забудьте лайкать, делиться и подписываться!

Проверьте свои знания в области двигателей внутреннего сгорания, пройдя тест ниже:

Викторина! (нажмите, чтобы открыть)

.
двигатель внутреннего сгорания | Определение и факты

Двигатель внутреннего сгорания , любой из группы устройств, в которой реагенты сгорания (окислитель и топливо) и продукты сгорания служат рабочими жидкостями двигателя. Такой двигатель получает энергию от тепла, выделяющегося при сгорании непрореагировавших рабочих жидкостей, смеси окислитель-топливо. Этот процесс происходит внутри двигателя и является частью термодинамического цикла устройства. Полезная работа, создаваемая двигателем внутреннего сгорания (IC), является результатом того, что горячие газообразные продукты сгорания действуют на движущиеся поверхности двигателя, такие как поверхность поршня, лопатка турбины или сопло.

Двигатель внутреннего сгорания Двигатель внутреннего сгорания автомобиля. © Роб Байрон / Shutterstock.com

Подробнее на эту тему

история техники: двигатель внутреннего сгорания

Электричество не является основным двигателем, поскольку, как бы ни было важно, оно может быть формой энергии, которую оно должно получать из механического …

Двигатели внутреннего сгорания — наиболее широко применяемые и широко используемые энергетические устройства, существующие в настоящее время.Примеры включают бензиновые двигатели, дизельные двигатели, газотурбинные двигатели и ракетно-двигательные установки.

автомобильный плуг Железный колесный «Фордсон» Генри Форда был представлен в 1907 году и оснащен двигателем внутреннего сгорания. © Everett Historical / Shutterstock.com

Двигатели внутреннего сгорания делятся на две группы: двигатели непрерывного сгорания и двигатели с прерывистым сгоранием. Двигатель непрерывного сгорания характеризуется устойчивым потоком топлива и окислителя в двигатель.В двигателе поддерживается стабильное пламя (например, реактивный двигатель). Двигатель с прерывистым сгоранием характеризуется периодическим воспламенением воздуха и топлива и обычно называется поршневым двигателем. Дискретные объемы воздуха и топлива обрабатываются циклически. Бензиновые поршневые двигатели и дизельные двигатели являются примерами этой второй группы.

Бензиновые двигатели Бензиновые двигатели включают (A) двигатели с противоположным поршнем, (B) роторные двигатели Ванкеля, (C) рядные двигатели и (D) двигатели V-8. Encyclopædia Britannica, Inc.

Двигатели внутреннего сгорания могут быть определены с точки зрения ряда термодинамических событий. В двигателе непрерывного сгорания термодинамические события происходят одновременно, когда окислитель и топливо, а также продукты сгорания непрерывно протекают через двигатель. В двигателе с прерывистым сгоранием, напротив, события происходят последовательно и повторяются для каждого полного цикла.

Получите эксклюзивный доступ к контенту из нашего первого издания 1768 года с вашей подпиской.Подпишитесь сегодня

За исключением ракет (как твердотопливных ракетных двигателей, так и жидкостных ракетных двигателей), двигатели внутреннего сгорания поглощают воздух, затем либо сжимают воздух и подают топливо в воздух, либо вводят топливо и сжимают топливовоздушную смесь. Затем, как и во всех двигателях внутреннего сгорания, топливовоздушная смесь сжигается, работа извлекается из расширения горячих газообразных продуктов сгорания, и в конечном итоге продукты сгорания выделяются через выхлопную систему.Их работа может быть противопоставлена ​​работе двигателей внешнего сгорания (например, паровых двигателей), в которых рабочая жидкость не вступает в химическую реакцию, и выигрыш в энергии достигается исключительно за счет передачи тепла рабочей жидкости посредством теплообменника.

воздушно-реактивные двигатели Некоторое количество воздуха, забираемого турбовентилятором (вверху), поступает в компрессор; остальное обходит главный двигатель. В турбовинтовых двигателях (внизу) горячие газы приводят в движение турбину, которая приводит в действие компрессор и пропеллер и обеспечивает реактивную тягу. Encyclopædia Britannica, Inc.

Наиболее распространенным двигателем внутреннего сгорания является четырехтактный бензиновый двигатель с гомогенным зарядом и искровым зажиганием. Это связано с его выдающимися характеристиками в качестве основного двигателя в отрасли наземного транспорта. Двигатели с искровым зажиганием также используются в авиационной промышленности; однако авиационные газовые турбины стали основными двигателями в этом секторе из-за акцента авиационной промышленности на дальность полета, скорость и комфорт пассажиров.Сфера двигателей внутреннего сгорания также включает такие экзотические устройства, как прямоточные двигатели со сверхзвуковым сгоранием (реактивные двигатели), такие как те, которые предлагаются для гиперзвуковых самолетов, и сложные ракетные двигатели и двигатели, такие как те, которые используются в космических челноках США и других космических аппаратах.

Основы двигателя внутреннего сгорания | Департамент энергетики

Двигатели внутреннего сгорания обеспечивают исключительную управляемость и долговечность, поскольку на них полагается более 250 миллионов транспортных средств в США. Наряду с бензином или дизельным топливом они также могут использовать возобновляемое или альтернативное топливо (например, природный газ, пропан, биодизельное топливо или этанол). Их также можно комбинировать с гибридными электрическими трансмиссиями для увеличения экономии топлива или с подключаемыми гибридными электрическими системами для расширения ассортимента гибридных электромобилей.

Как работает двигатель внутреннего сгорания?

Горение, также известное как сжигание, является основным химическим процессом выделения энергии из смеси топлива и воздуха. В двигателе внутреннего сгорания (ДВС) воспламенение и сгорание топлива происходит внутри самого двигателя. Затем двигатель частично преобразует энергию от сгорания для работы. Двигатель состоит из неподвижного цилиндра и движущегося поршня. Расширяющиеся газы сгорания толкают поршень, который в свою очередь вращает коленчатый вал.В конечном счете, благодаря системе передач в трансмиссии это движение приводит в движение колеса автомобиля.

В настоящее время производится два вида двигателей внутреннего сгорания: бензиновый двигатель с искровым зажиганием и дизельный двигатель с воспламенением от сжатия. Большинство из них — четырехтактные двигатели, что означает, что для завершения цикла необходимы четыре поршневых хода. Цикл включает в себя четыре различных процесса: впуск, сжатие, сгорание и рабочий ход, а также выхлоп.

Бензиновые и дизельные двигатели с искровым зажиганием отличаются тем, как они подают и поджигают топливо.В двигателе с искровым зажиганием топливо смешивается с воздухом и затем вводится в цилиндр во время процесса впуска. После того, как поршень сжимает топливовоздушную смесь, искра зажигает ее, вызывая сгорание. Расширение газов сгорания толкает поршень во время рабочего хода. В дизельном двигателе только воздух вводится в двигатель и затем сжимается. Дизельные двигатели затем распыляют топливо в горячий сжатый воздух с подходящей, измеренной скоростью, вызывая его воспламенение.

Улучшение двигателей внутреннего сгорания

За последние 30 лет научные исследования и разработки помогли производителям сократить выбросы ДВС от загрязняющих веществ, таких как оксиды азота (NOx) и твердые частицы (ТЧ), более чем на 99% в соответствии с нормами выбросов EPA. ,Исследования также привели к улучшению характеристик ДВС (лошадиных сил и времени разгона 0-60 миль в час) и эффективности, помогая производителям поддерживать или увеличивать экономию топлива.

Узнайте больше о наших передовых исследованиях и разработках двигателей внутреннего сгорания, направленных на то, чтобы сделать двигатели внутреннего сгорания более энергоэффективными с минимальными выбросами.

Двигатели внутреннего сгорания — Wikiversity

Двигатели внутреннего сгорания (или IC Двигатели или ICE, как их можно также назвать) используются в повседневной жизни и могут быть найдены в: автомобилях; грузовики; мотоциклы; легкие самолеты; строительная техника и транспортные средства; железнодорожные локомотивы; стационарные энергосистемы; и лодки и корабли всех размеров. Изучение двигателей превратилось в отрасль машиностроения.

Существует два типа двигателей IC,

  1. Четырехтактный двигатель и
  2. Двухтактный двигатель


Также двигатели могут быть классифицированы по циклам, которые они следуют, приведенные ниже

  1. Дизельный двигатель
  2. бензиновый двигатель

Четырехтактные двигатели, как следует из названия, имеют четыре различных цикла, а именно
a.впуск
б. сжатие
гр. зажигание / расширение
d. выхлоп

В двухтактном режиме всего два цикла, и каждый из них имеет два цикла, работающих одновременно.
впуск / выпуск
б. воспламенение / сжатие

Несколько определений:

 TDC: верхняя мертвая точка. Это самая верхняя часть, которую поршень может достичь в вертикальном двигателе. 
BDC: нижняя мертвая точка. Это самая нижняя часть, которую поршень может достичь в вертикальном двигателе.

Коэффициент сжатия Двигатель внутреннего сгорания в основном представляет собой насос, который сжимает воздушно-топливную смесь (или просто «воздух» в случае двигателей с непосредственным впрыском) и затем зажигает ее, чтобы она расширялась и производила механическую энергию. Степень сжатия в основном говорит о том, насколько сильно двигатель сжимает определенный объем воздуха, который он всасывает. Двигатель со степенью сжатия 12: 1 означает, что на каждые 12 единиц всасываемого воздуха поршень сжимает этот воздух до объема 1 единицы.Чем больше воздуха вытесняется в камеру сгорания, тем больше энергии вырабатывается на мощность двигателя в ходе такта расширения.

Одним из ограничивающих факторов в увеличении степени сжатия называется детонация (известная как детонация или пинг двигателя), когда вместо контролируемого горения смесь воздуха и топлива взрывается, что потенциально может повредить двигатель. Кроме того, двигатель с более высокой степенью сжатия имеет тенденцию к меньшему зазору между поршнем в верхней мертвой точке (ВМТ) и полностью открытыми клапанами, а работа на высоких оборотах может привести к смещению клапана, что может привести к контакту между клапанами и поршнем.

Коэффициент сжатия = (Рабочий объем + объем зазора) / Объем зазора

Рабочий объем = объем поршня, пройденного за один полный ход от ВМТ до ВМТ

Объем свободного пространства = объем камеры сгорания, когда поршень находится в ВМТ

Бензиновый двигатель Бензиновые двигатели, также известные как двигатели с искровым зажиганием, нуждаются во внешнем источнике энергии для зажигания топлива как для запуска, так и для работы двигателя. Как следует из обоих названий, этот двигатель использует свечи зажигания для обеспечения искры зажигания и бензин (бензин) в качестве топлива.


Системы бензинового двигателя

1. Топливная система подает топливо из бензобака в карбюратор. Там он смешивается с воздухом и всасывается в цилиндры двигателя. С электронным впрыском топлива, он идет прямо из бака в цилиндры с помощью электронного компьютера.

2. Система зажигания подает искры для зажигания топливной смеси в цилиндрах. С помощью катушки зажигания и размыкателя контактов он заряжает 12-вольтовую батарею, которая, в свою очередь, генерирует импульсы 20000 вольт.Они проходят через распределитель к свечам зажигания в цилиндрах, где они создают искры. Зажигание топлива в цилиндрах дает температуру 700 ° C и более.

3. В системе водяного охлаждения, при которой вода циркулирует через каналы в блоке цилиндров, отводя тепло. Он течет по трубам в радиаторе, которые охлаждаются продуваемым воздухом вентилятором.

4. Система смазки также снижает тепловыделение, но ее функциональная задача заключается в покрытии движущихся частей маслом, которое под давлением подается к распределительному валу, коленчатому валу и приводному клапану.

5. Карбюратор — это сердце бензинового / бензинового двигателя. Он измеряет топливно-воздушную смесь в точных пропорциях. Старые карбюраторы производят опережение, измеряя разницу давления между внешней и внутренней частью карбюратора. Количество продвижения дросселя также измеряется. Останки двигателя, которые могут быть окисью углерода или несгоревшими углеводородами, показывают, насколько хорошо работает карбюратор.


Классификация бензиновых двигателей

Поршневые двигатели классифицируются по нескольким направлениям.Некоторые из них как:


1. В зависимости от способа охлаждения,

а. Двигатели с воздушным охлаждением: тепло от двигателя излучается в окружающий воздух. Обычно предусмотрены алюминиевые ребра, так как они являются хорошими проводниками тепла. Ребра увеличивают общую площадь контакта с окружающим воздухом, обеспечивая максимальное рассеивание тепла.

б. Двигатели с водяным охлаждением: эти двигатели циркулируют охлаждающую жидкость / воду через рубашки, предусмотренные на цилиндре, для проведения тепла


2. В зависимости от количества ударов,

а. 2-тактные двигатели: завершает термодинамический цикл за два хода поршня (один оборот коленчатого вала).

б. 4-тактные двигатели: завершает термодинамический цикл за четыре такта поршня (два оборота коленчатого вала).


3. в соответствии с расположением цилиндров,

а. Встроенное расположение цилиндров: все цилиндры расположены по прямой линии.

б. V-цилиндровый двигатель или V-образный двигатель: два цилиндра наклонены друг к другу на 90 градусов.


4. В соответствии с расположением клапанов, а. Распределительный вал с одним верхним расположением (SOHC)

б. Двойной распредвал с верхним расположением цилиндров (DOHC)

Детали бензинового двигателя

Ниже приведены важные части бензинового двигателя: 1. цилиндров 2. Блок цилиндров 3. Поршень и шатуны 4. Головка блока цилиндров 5. Клапаны 6. Коленчатый вал Маховик 7. Выхлопная система 8. Распределительный вал Топливная система 9. Система смазки 10. Система зажигания

Работа бензинового двигателя

Как правило, автомобили, использующие бензиновый / бензиновый двигатель, имеют четыре такта, поскольку они более эффективны, чем двухтактный двигатель, и обеспечивают оптимальное использование полного сгорания топлива. Четырехтактный двигатель имеет четыре такта, а именно впуск, сжатие, мощность, и выхлопные удары.

1. Ход всасывания или впуска — первоначально при запуске двигателя поршень движется вниз в направлении BDC цилиндра, что создает низкое давление в верхней части. Благодаря этому открывается впускной клапан, и смесь, содержащая пары бензина и воздух, всасывается цилиндром. Именно через карбюратор смешивается соотношение бензин / бензин и воздух.

2. Ход сжатия — после этого хода впускной клапан закрывается. Теперь поршень движется к верхней части (ВМТ) цилиндра, сжимая топливную смесь до одной десятой своего первоначального объема.Температура и давление внутри цилиндра увеличивается за счет сжатия.

3. Рабочий ход — во время этого хода впускной и выпускной клапаны остаются закрытыми. Когда поршень достигает ближнего верхнего положения (ВМТ), свеча зажигания производит электрическую искру. Сжигание запускается системой зажигания, которая зажигает искру высокого напряжения через сменный воздушный зазор, называемый свечой зажигания. Возникшая искра вызывает взрыв топливовоздушной смеси. Горячие газы расширяются и заставляют поршень двигаться вниз.Поршень связан с штоком поршня, а шток поршня с коленчатым валом. Все они движутся друг с другом из-за связи между ними. Коленчатый вал соединен с колесами автомобиля. Когда коленчатый вал движется, колеса вращаются и перемещают автомобиль.

4. Ход выпуска — при этом ходу выпускной клапан остается открытым при запуске. Поршень вынужден двигаться вверх из-за полученного импульса. Это заставляет газы перемещаться через выпускной клапан в атмосферу.Теперь выпускной клапан закрывается, а впускной клапан открывается. После этого четыре такта двигателя повторяются снова и снова.

Эти двигатели широко используются в транспортных средствах, портативных электростанциях для питания насосов и другой техники на фермах. Много маленьких лодок, самолетов, грузовиков и автобусов также используют это.

Future Scope: Проводятся постоянные исследования, чтобы повысить эффективность использования топлива, уменьшить количество загрязняющих веществ и сделать его более легким и компактным.Недавно инженеры из Бирмингемского университета создали самый маленький бензиновый двигатель, который может заменить обычные аккумуляторы. Двигатель настолько мал, что его можно держать на кончике пальца.

Дизельный двигатель

Как и бензиновый двигатель, дизель — это двигатель внутреннего сгорания, который преобразует химическую энергию топлива в механическую энергию, которая вызывает возвратно-поступательное движение внутри цилиндров. Поршни соединены с коленчатым валом двигателя, который обеспечивает движение, необходимое для движения колес автомобиля.В бензиновых и дизельных двигателях энергия выпущен в серии небольших взрывов, известных как горение. Топливо химически реагирует с кислородом из воздуха, который забирается во время такта впуска двигателя. Зажигание в бензиновых двигателях происходит из-за искр от свечей зажигания, тогда как в дизельных двигателях топливо воспламеняется из-за высокой температуры сжатия. Воздух нагревается при сжатии.

Типы дизельных двигателей

Дизельные двигатели могут быть четырехтактными или двухтактными.

Четырехтактный дизельный двигатель

Работа четырехтактного дизельного двигателя заключается в следующем:

1. Ход впуска или всасывания начинается, когда поршень втягивает воздух в цилиндр через впускной клапан. Когда поршень достигает нижней части цилиндра, впускной клапан закрывается, задерживая воздух внутри цилиндра.

2. Ход сжатия начинается, когда поршень перемещается вверх по цилиндру, сжимая захваченный воздух.Давление поднимается между 32 бар-50 бар и температура до 600 градусов по Цельсию.

3. Ход впрыска начинается где-то около ВМТ такта сжатия, топливо распыляется в горячий воздух, зажигается и сгорает контролируемым образом из-за тепла сжатия, что приводит к силовому такту. 4. Выпускной ход начинается, когда поршень BDC, поршень вытесняет все сгоревшие газы через открытый выпускной клапан. В верхней части такта выпуска выпускной клапан закрывается, а впускной клапан открывается, готовый принять свежий заряд воздуха, который возвращает двигатель к начальной точке.Цикл повторяется снова.

Двухтактный дизель

Дизельный двигатель работает так же, как и четырехтактный дизельный двигатель, но сокращает четырехтактный ход поршня до двухтактного, один раз вверх и один раз вниз цилиндра.

1. Когда поршень находится наверху своего цилиндра, он находится на такте сжатия. Баллон заполнен сжатым, сильно нагретым воздухом. Дизельное топливо впрыскивается и загорается. Поршень перемещается вниз по цилиндру для его рабочего хода.Когда поршень приближается к нижней части рабочего хода, выпускные клапаны открываются, и большая часть сгоревших газов выбрасывается из цилиндра. Теперь, когда поршень продолжает двигаться вниз по цилиндру, он открывает ряд отверстий в стенке цилиндра. Сжатый воздух подается через эти отверстия, выталкивая оставшиеся сгоревшие газы. из цилиндра и заправки свежим воздухом.

2. По мере продвижения поршня вверх он блокирует впускные отверстия, задерживая заряд свежего воздуха в цилиндре.Хотя поршень покрыл чуть более одного хода, он уже завершил свой рабочий ход, процесс выпуска и цикл впуска. Когда поршень возвращается в цилиндр во второй раз, он сжимает свежий воздух. Когда он достигает В верхней части цилиндра происходит впрыск и сгорание, начиная цикл снова. Двухтактный двигатель производит один рабочий ход за каждый полный цикл, а четырехтактный — один рабочий ход за четыре такта.

Смотрите также [править]

,