Удельный вес дизельного топлива. расчет удельного веса дизтоплива.
Компания «Ренетоп» предлагает низкую цену на дизельное топливо с доставкой по Уралу.
Удельный вес рассчитывается путем умножения плотности на коэффициент ускорения свободного падения, который всегда составляет 9,81 м/с2. Например, 1 кг дизельного топлива плотностью 840 кг/м3 будет иметь удельный вес 8240 Н/м3.
Важную роль отыгрывает плотность дизельного топлива. Она меняется при перемене температуры топлива. При изменении температуры на 1 градус по Цельсию плотность изменяется коэффициент 0,0007. При снижении температуры на 1 градус плотность повышается, при повышении снижается.
Посмотрите наши цены:
Удельный вес дизтоплива летнего
Удельный вес летнего дизтоплива напрямую зависит от его температуры. Государственным стандартом установлен в пределах 8440 Н/м3.
Удельный вес дизтоплива зимнего
Удельный вес зимнего топлива зависит от его температуры. Государственным стандартом установлен в пределах 8240 Н/м3.
Формулы расчета плотности, веса и объема дизтоплива
Формула определения веса ДТ
Вес топлива определяется умножением плотности нефтепродукта на его объем. 1850 литров ДТ при плотности 0,840 кг/м3 будет весить 1554 кг. 1000 литров дизтоплива плотностью 0,860 кг/м3 будет весить 860 кг.
Формула определения объема ДТ
Актуальный при транспортировке, реализации и бухгалтерском учете вопрос: как перевести вес топлива в объем?
Чтобы узнать объем дизельного топлива необходимо его массу поделить на плотность. Если есть 1 тонна ДТ, а его плотность составляет 0,840 кг/м3 – объем составит 1 190 литров 476 грамм.
Формула определения плотности ДТ
Плотность дизельного топлива – это соотношение массы нефтепродукта к его объему. Если есть 860 кг дизтоплива объемом 1000 литров, то плотность составит 0,860 кг/м3.
Плотность дизельного топлива регламентируется ГОСТ 305-82. Стандарт фиксирует значение при 20 градусах по Цельсию. Плотность дизтоплива, в зависимости от его сезонного вида государственными стандартами установлена следующая:
зимнего – 860 кг/м3;
летнего — 840 кг/м3;
арктического – 830кг/м3.
Для определения плотности дизельного топлива другим методом нужно:
В паспортных данных нефтепродукта найти плотность нефтепродукта при 20 градусах по Цельсию.
Замерять фактическую температуру дизельного топлива в емкости для транспортировки или хранения.
Разность температуры умножаем на коэффициент 0,0007.
Вносим поправку. Если температура выше – отнимаем значение от паспортной плотности, если ниже добавляем.
renetop.ru
Плотность дизельного топлива кг м3
Одним из популярных видов топлива на отечественных АЗС является дизтопливо или солярка. Ее активно потребляет не только спецтехника, но и многие легковушки. Для таких машин очень важно, чтобы поступающая в бак жидкость была высокого качества. Это значит, что замеряемая плотность дизельного топлива в кг/м3 должна соответствовать установленным отраслевым и государственным стандартам.
Физические характеристики дизеля
Дизельное топливо относится к продуктам, полученным после перегона нефти на специальных предприятиях (НПЗ). Качество и состав готовой жидкости должны удовлетворять строгим нормативам. Значение плотности является параметром, который участвует в определении продуктивной работоспособности топлива при различных условиях.
Важно знать, что плотность демонстрирует количество килограммов жидкости в одном кубическом метре.
Специалисты знают, что данный параметр является не постоянным и зависит от внешних факторов, главным из которых является окружающая температура. Поднятие столбика термометра стимулирует уменьшение плотности, а обратный процесс повышает удельный вес дизельного топлива.
Для получения конкретного значения используется измерительный аппарат – ареометр. В процессе измерения агрегат нужно опустить в емкость с соляркой. Чтобы проводить замеры в разных жидкостях применяют различные типы ареометров. Измерения в нефтепродуктах осуществляются моделями АН, АНТ-1 или АНТ-2.
Ареометр изготовлен в виде стеклянной трубочки, внутри которой имеется градуированная вертикальная шкала. Степень бо́льшая погружения демонстрирует меньшую плотность и наоборот.
Увеличенный удельный вес жидкости является следствием того, что в ней присутствуют тяжелые углеводородные фракции. Качественная работа ДВС из-за этого может снизиться, ведь ухудшается испаряемость жидкости и не обеспечивается хорошая ее распыляемость форсунками. Дополнительный негатив от наличия большого числа тяжелых частиц в том, что на рабочих поверхностях образуется нагар и различные отложения.
Табличные значения
Основные измерения для дизтоплива проводятся при окружающей температуре +20С. Это обусловлено ГОСТом. Также следует учитывать марки горючего, ведь они имеют свои физические характеристики. Если необходимо значение вне зависимости от температуры, то можно его узнать из следующей таблицы.
Название марки
Плотность, кг/м3
Температура замера, С
Летнее д/т
860
+20
Зимнее д/т
840
+20
Арктическое д/т
830
+20
Исходя из значений, очевидно, что плотность зимнего дизельного топлива явно меньше, чем параметр для летней марки топлива. Таким образом обеспечивается лучшая текучесть жидкости и снижается температура ее застывания.
По установленным стандартам летняя марка должна в нормальных условиях иметь удельный вес 8440 Н/м3. Аналогичный показатель для зимнего д/т определяется 8240 Н/м3.
Можно самостоятельно взвесить четко отмеренный литр горючего. Он должен дойти до отметки на весах в пределах 830-860 г, в зависимости от типа.
Стоит знать, что летнее дизельное топливо в нашей стране маркируется литерой «Л».
В Средней полосе данный тип на АЗС предлагается с апреля по начало-середину осени. Важно, чтобы окружающая температура не фиксировалась ниже -5С (при -6С возникает помутнение). Когда значение опускается ниже -7-8С, то существенно повышается риск замерзания жидкости. В результате возникают засоры в трубопроводах.
Меняется плотность дизельного топлива в зависимости от температуры (таблица марок указана выше) незначительно. Один градус приводит к изменению плотности на 0,75 кг/м3. Более подробную табличку можно скачать по ссылке.
Причины повышенного расхода топлива зимой
В зависимости от плотности дизтоплива не только определяется возможность замерзания или сгущения, но и возможность отдачи энергии. Повышенное значение дает возможность получить больше джоулей с каждого литра во время сгорания в цилиндрах. Это повлечет за собой общее поднятие КПД двигателя.
В результате автомобиль на каждые 100 км пути станет затрачивать существенно меньше топлива. На одном заправленном баке удастся проехать дальше.
Зимний и арктический тип топлива наделен меньшим количеством кг на кубометр. Это значит, что после сжигания выделяется меньше энергии от мотора, чем в сравнении с используемой летней маркой углеводородов.
Однако применение д/т с маркировкой «Л» для повышения производительности ДВС зимой недопустимо или нежелательно. В составе такой жидкости присутствует большой процент парафинов в растворенном состоянии. Снижение температуры сказывается на текучести, увеличивается вязкость, гелеобразность. Загрязняются и забиваются трубопроводы.
Дл каждого сезона нужно выбирать приемлемый тип топлива. Это позволит оптимально и эффективно эксплуатировать автомобиль в любых условиях.
Интересное по теме:
загрузка…
Facebook
Twitter
Вконтакте
Одноклассники
Google+
ktonaavto.ru
Плотность дизельного топлива
Дизельное топливо (солярка) является нефтепродуктом, который активно используется в виде основного горючего для дизельного двигателя внутреннего сгорания. Дизтопливо получают в результате перегонки нефти. К составу и качеству такого топлива выдвигается ряд требований согласно определенным стандартам.
Характеристика плотности дизтоплива является параметром, который определяет эффективную работоспособность данного вида горючего в различных температурных условиях. Плотность топлива представляет собой количество его массы в килограммах, которое способно уместиться в одном кубометре.
Величина плотности солярки не постоянна, так как зависит от температуры. Повышение температуры горючего приводит к уменьшению его плотности. Для измерения плотности дизеля (удельный вес дизтоплива) используется специальный прибор, получивший название ареометр.
Рекомендуем также прочитать статью о правильном выборе присадок в дизельное топливо. Из этой статьи вы узнаете об основных критериях в процессе подбора антигеля в период зимней эксплуатации дизельного автомобиля.
Плотность измеряемой жидкости равна отношению массы ареометра к тому объему, на который прибор погружен в жидкость. Ареометры бывают устройствами постоянного объёма/постоянной массы. Для различных жидкостей существуют соответствующие ареометры. Чтобы измерить плотность солярки, потребуется ареометр для нефтепродуктов типа АН, АНТ-1 или АНТ-2.
Ареометр представляет собой прибор для проведения измерений плотности жидкостей. Зачастую имеет вид стеклянной трубки, в верхней части которой находится шкала значений плотности.
Крайне высокая плотность топлива означает, что в его составе присутствует больше тяжелых фракций. Для нормальной работы дизельного мотора наличие тяжелых фракций является негативным аспектом, так как испаряемость и процессы распыла в камере сгорания ДВС ухудшаются. В топливной системе и самих цилиндрах дизеля от езды на таком горючем постепенно накапливаются отложения и нагар.
Согласно действующим стандартам по ГОСТу:
плотность летнего дизельного топлива — 860 кг/м3;
плотность зимнего дизтоплива — 840 кг/м3;
плотность арктического дизеля — 830 кг/м3;
Приведенные выше фиксированные показатели подразумевают одинаковую температуру дизельного топлива на отметке +20С, так как плотность солярки напрямую зависит от температуры горючего. На основании ГОСТ становится понятным, что плотность солярки имеет зависимость как от температуры, так и от конкретной марки ДТ. Зимний дизель имеет меньшую плотность сравнительно с летней соляркой. Меньшая плотность дизтоплива для зимы позволяет такому горючему сохранять текучесть и противостоять застыванию в условиях низких температур.
Что касается удельного веса дизельного топлива, тогда по стандартам:
летнее дизтопливо должно иметь удельный вес в рамках до 8440 Н/м3;
зимний дизель имеет удельный вес до 8240 Н/м3;
Получается, что вес 1 литра дизельного горючего может составлять от 830 до 860 грамм, что будет зависеть от марки дизельного топлива по сезону и температуры. Чем выше окажется температура дизтоплива, тем меньший вес будет иметь 1 литр такого горючего.
С учетом качественного топлива изменение температуры солярки на 1 градус по Цельсию приведет к изменению его плотности на 0,00075. Указанный коэффициент позволяет произвести расчеты величины плотности солярки применительно к тем или иным температурным показателям. Стоит учитывать, что подсчитать удается плотность исключительно чистого топлива.
Точную плотность солярки на АЗС с опорой на данный коэффициент определить сложнее, так как необходимо дополнительно учитывать количество содержащихся присадок и примесей в ДТ. Более того, состав таких примесей в конечном продукте на заправках зачастую неизвестен, что сильно затрудняет любые перерасчеты.
Читайте в этой статье
Почему зимой расход дизельного топлива больше
Характеристика плотности дизельного определяет не только порог его застывания и замерзания. Плотность ДТ также указывает на количество энергии, которое выделяет горючее. Более высокий показатель плотности означает большее количество выделяющейся энергии в процессе сгорания в рабочей камере дизельного ДВС. Чем выше будет плотность солярки, тем большим окажется КПД двигателя. Дополнительно плотность повлияет на расход дизельного топлива на 100 км. Более плотное ДТ в топливном баке заметно повышает экономичность двигателя.
Зимняя или арктическая солярка для дизельного мотора всегда имеет меньшую плотность. Для высвобождения энергии и получения необходимой отдачи от силового агрегата потребуется сжигать большее количество такой солярки сравнительно с более плотным топливом, которое используется в летний период. Этим объясняется повышенный расход менее плотного дизельного топлива зимой.
Рекомендуем также прочитать статью о том, что делать, если дизельный двигатель плохо заводится зимой. Из этой статьи вы узнаете как завести дизель в мороз, а также найдете ответы на вопросы, почему дизельный двигатель не заводится «на холодную».
Использование летней солярки для повышения экономичности дизельного агрегата не допускается. В составе летнего дизтоплива присутствуют не только базовые углеводороды, которые обеспечивают энергию в процессе сгорания, но и парафины в растворенном состоянии. Снижение температуры вызывает начало активной парафинизации топлива, когда горючее утрачивает свою текучесть и превращается в гель.
Парафины не позволяют эффективно прокачивать солярку по системе питания дизельного мотора, забивают топливопроводы и фильтры тонкой очистки. По этой причине в состав дизельного топлива для зимы вводят дополнительные компоненты. Главной задачей становится предотвращение гелеобразования и замерзания парафинов путем добавки специальных присадок. Такие присадки в процессе производства повышают температурный порог замерзания солярки, но на плотность ДТ никакого влияния не оказывают.
Ошибочно полагать, что если залит в бак «летний» дизель и самостоятельно добавить присадку-антигель, то это позволит избежать застывания горючего. Первое, присадки не способны оказать воздействие на уже замерзшую солярку, так как загустевшие парафины растворить она не способна. Второе, присадки в дизель не воздействуют на его плотность, так как их механизм воздействия на топливо другой. Антигели в солярку только предотвращают процесс активной парафинизации.
Дизтопливо с меньшей плотностью обладает лучшей текучестью. Получается, что даже при низких температурах солярка будет свободно проходить по топливопроводу, не создавая пробок. По этой причине для зимы используется ДТ с меньшим показателем плотности. В теплое время года характеристика плотности солярки не имеет первостепенной важности. Для летнего дизеля основными показателями является степень содержание серы и цетановое число.
Как самому проверить плотность дизельного топлива
Владельцам дизельных авто рекомендуется заправляться на заправочных станциях, где гарантированно продают зимнее или арктическое дизельное топливо. Потребность самостоятельно проверить плотность солярки «в полевых условиях» может возникнуть тогда, когда вы сомневаетесь в качестве дизтоплива при заправке на непроверенных АЗС.
Проверять плотность ДТ самостоятельно лучше при температуре от –10C и более. Для проверки плотности солярки необходимо налить небольшое количество топлива на поверхность из металла. Далее нужно обратить внимание на помутнение и текучесть. Если солярка нормально стекает и не застывает, тогда можно заправляться. Если заметны признаки помутнения и снижения текучести, тогда от такой заправки стоит отказаться. Качественное зимнее дизельное топливо замерзает при температурном показателе около –45C по Цельсию.
Для быстрого анализа можно также достать заправочный пистолет и оценить состояние капель горючего на его конце. Солярка не должна застывать. Желательно также осуществлять частичную заправку дизеля, то есть смешать ранее проверенную солярку в баке со свежей. Для этого рекомендуется зимой всегда держать половину топливного бака заполненным.
Более точно проверить плотность дизтоплива можно следующим образом. Солярка наливается в небольшую емкость и далее помещается в условия, где температура воздуха находится на отметке около + 17-20 градусов на такое время, чтобы топливо прогрелось до аналогичного температурного показателя. Далее плотность дизеля измеряется при помощи ареометра. Полученные данные необходимо сравнить с теми стандартами, которым по ГОСТу должно соответствовать приобретенное дизтопливо.
Читайте также
Срок годности дизельного топлива
Условия правильного хранения дизельного горючего и сроки его годности. Как обеспечить сохранность дизтоплива при длительном хранении: фильтрация и добавки.
krutimotor.ru
От чего зависит плотность дизельного топлива
Плотность дизельного топлива – это непостоянная величина, которая обозначает соотношение веса нефтепродукта к объему. Она регулярно изменяется. Колебания плотности зависят от марки дизельного топлива и от температуры окружающей среды. Фактически плотность обозначает удельный вес.
Компания «Ренетоп» предлагает низкую цену на дизельное топливо с доставкой по Уралу.
Плотность топлива и температура
Принято измерять плотность различных марок дизельного топлива при температуре 20 градусов по Цельсию. Рассматривая плотность дизтоплива в зависимости от температуры, нужно отметить, что при понижении температуры окружающей среды на один градус по Цельсию плотность нефтепродукта снижается на коэффициент 0,0007 г/см³.
Нормативы расчета плотности дизтоплива
Исходя из значения коэффициента изменения плотности при понижении или повышении температуры видим, что изменяется и объем топлива. При понижении температуры окружающей среды объем повышается, при снижении – понижается.
Основной расчет плотности дизельного топлива в соответствии с государственными стандартами ведется относительно температуры окружающей среды 20 градусов по Цельсию, а изменения плотности рассчитываются с учетом возможных изменений температуры и соответственно объема.
Услуги компании «Ренетоп»:
Плотность дизтоплива в летнее и зимнее время
Плотность топлива – величина изменяющаяся. Она напрямую зависит от температуры дизельного топлива и воздуха. Снижение температуры приводит к снижению плотности, повышение к повышению.
Повышение плотности утяжеляет фракционный состав. Плотность летнего и зимнего дизельного топлива регламентирует ГОСТ Р 52368-2005 и ГОСТ 305-82.
Плотность дизтоплива, в зависимости от времени года государственными стандартами установлена следующая:
зимнего – 860 кг/м3;
летнего — 840 кг/м3;
арктического – 830кг/м3.
Исходя из этого – вес одного литра колеблется от 830 до 860 гр. С повышением температуры на один градус по Цельсию вес дизельного топлива будет понижаться.
Примеры плотности дизтоплива при различных температурах
Для определения плотности дизельного топлива при определенной температуре нужно:
В паспортных данных найти плотность нефтепродукта при +20 градусов по Цельсию.
Замерять фактическую температуру дизельного топлива в емкости для транспортировки или хранения.
Разность температуры умножаем на коэффициент 0,0007.
Вносим поправку. Если температура выше – отнимаем значение от паспортной плотности, если ниже добавляем.
renetop.ru
Удельный вес солярки, ее плотность, а также таблица значений
Солярка, другое название этого продукта – дизельное топливо, представляет собой продукт жидкого типа, который используют в качестве топлива в двигателях внутреннего сгорания дизельного типа. Получается данный материал из газойлевых керосиновых фракций перегонкой нефти прямым способом.
Данный продукт предназначен для применения в качестве топливного материала в дизельных двигателях с оборотами в диапазоне от 600 до 1000 в минуту. Основными потребителями солярки являются такие виды транспорта и оборудования, как грузовой автотранспорт, железнодорожный транспорт, военная техника, водный транспорт, сельскохозяйственная техника, электрогенераторы дизельного типа, а также некоторые виды легкого автотранспорта.
Этот вид материала в разговорной речи получил свое название «солярка» благодаря немецкому слову Solaröl, которое в переводе значит – солнечное масло. Так обозначались тяжелые фракции материалов при перегонке нефти.
При работе с соляркой важно учитывать ее качество. Об этом отлично даст понять такой параметр как удельный вес солярки.
Таблица удельного веса солярки
Так как, солярка является сложным веществом, рассчитать ее удельный вес в полевых условиях самостоятельно не представляется возможным. Эти вычисления делают с помощью специального прибора – ареометра. Однако, при этом его средний удельный вес известен и равен значениям, представленным ниже в таблице, которая поможет облегчить процесс подсчетов, а также узнать такой праметр как вес солярки.
Удельный вес и вес 1 м3 солярки в зависимости от единиц измерения
Материал
Удельный вес (г/см3)
Вес 1 м3 (кг)
Летние дизельное топливо
0,86
860
Зимнее дизельное топливо
0,84
840
Расчеты удельного веса
Для того чтобы посчитать удельный вес необходимо определится что же означает это понятие. Удельный вес — это соотношение веса определенного рассматриваемого вещества к его объему и обозначается формулой: y=p*g, где y – удельный вес, p – плотность, g – ускорение свободного падения, которое в обычных случаях является константой и равняется 9,81 м/с*с.
Результаты принято измерять в Ньютонах, деленных на кубический метр и обозначать, как Н/м3.
Плотность солярки
Плотностью любого вещества считается количество его массы (обозначаемого в килограммах), которое помещается в кубическом метре. Очень неоднозначная величина, которая зависит от многих факторов. Основными из них является температура. Чем выше значение температуры солярки, тем ниже ее плотность. На практике это означает что солярка плохой плотности отрицательно сказывается на работе дизельного двигателя.
naruservice.com
Плотность дизельного топлива кг м3
Сколько килограмм в литре дизельного топлива
Масса — это характеристика тела, являющаяся мерой гравитационного взаимодействия с другими телами.
Объем — это количественная характеристика пространства, занимаемого телом, конструкцией или веществом.
Плотность — это физическая величина, определяемая как отношение массы тела к объему тела.
Взаимосвязь литров и килограмм дизельного топлива определяется простой математической формулой:
V — объем; m — масса; p — плотность.
В расчете принята плотность дизельного топлива = 840 кг/м3.
Плотность дизельного топлива может изменяться в зависимости от температуры и давления. Точное значение плотности дизельного топлива Вы можете найти в справочниках.
Смотрите также универсальную программу перевода литров в кг для любого вещества в зависимости от его плотности.
Если необходимо перевести м3 в тонны, то смотрите программу перевода тонн в м3.
Если необходимо перевести кг в м3, то смотрите программу перевода кг в м3.
Вопрос: Сколько кг в литре дизельного топлива?
Ответ: 1 кг дизельного топлива равен 1.19 литра.
Вопрос: Сколько литров в килограмме дизельного топлива?
Ответ: 1 литр дизельного топлива равен 0.84 килограмм (кг).
Быстро решить эту простейшую математическую операцию можно с помощью нашей онлайн программы. Для этого необходимо в соответствующее поле ввести исходное значение и нажать кнопку.
На этой странице представлена самая простая программа для перевода килограммов дизельного топлива в литры. С помощью этого онлайн калькулятора вы в один клик сможете перевести литры дизельного топлива в кг и обратно.
Как рассчитать плотность дизельного топлива?
Начать следует с того, что плотность дизельного топлива, как и любой другой жидкости, сильно зависит от его температуры. Поэтому для получения сравнимых результатов плотность дизельного топлива измеряется при 20 градусах по Цельсию. Дизельное топливо (ДТ) — это жидкие углеводороды, использующиеся в качестве горючего для дизельных двигателей внутреннего сгорания. Обычно под этим термином понимают горючее, получающееся из керосиново-газойливых фракций при помощи прямой перегонки нефти. Плотность топлива – это фактически его удельный вес. Измеряется эта величина в килограммах на кубический метр или в граммах на сантиметр в кубе.
Название «солярка» происходит от немецкого Solaröl (солнечное масло) — так за желтый цвет ещё в середине XIX века называли более тяжёлую фракцию, образующуюся при перегонке нефти.
Разделение дизельного топлива по ГОСТ
Летнее – остается жидким всего до -5 ◦ C. Его рекомендуется использовать при температуре воздуха выше нуля по Цельсию.
Зимнее – не должно густеть до -35 ◦ C. Используется при морозах ниже -20 ◦ С.
Арктическое – застывает не выше -50 ◦ C. рекомендовано к использованию при морозах ниже -45 ◦ С.
Вес одного кубометра летнего дизельного горючего должен быть не более 860 кг. Вес кубометра зимней солярки должен быть не более 840 кг. Вес куба арктического дизельного топлива не должен превышать 830 кг. Измерять вес солярки ГОСТ предписывает при 20 градусах по Цельсию.
Измерение удельного веса
Плотность топлива измеряется при помощи ареометров. Плотность дизтоплива измеряется ареометрами для нефтепродуктов, названия которых начинаются с букв АН, к примеру, таких как АНТ-1 или АНТ-2. Чем больший процент дизтоплива приходится на углеводороды, имеющие высокий удельный вес, тем больше плотность этой солярки. С одной стороны, при сгорании такого дизтоплива выделяется больше энергии, с другой, оно хуже испаряется, тяжелее поджигается и не сгорает в цилиндрах без остатка. Так как летом испарение и воспламенение происходит проще у летней солярки, удельный вес выше, чем у зимнего дизельного топлива.
Поскольку ГОСТ предписывает измерять плотность ДТ при температуре 20 ◦ C, для правильного определения плотности нужно принести емкость с соляркой домой и дождаться, чтобы зимой она прогрелась, а летом остыла до +20 ◦ C. Если же вам некогда ждать, можно измерить интересующий вас параметр и температуру ДТ, а после пересчитать каков будет результат при 20 ◦ С. Для этого нужно знать, что уменьшение температуры солярки на 1 ◦ C увеличивает ее удельный вес в среднем на 0,0007 г/см 3 . А увеличение температуры соответственно уменьшает плотность на туже величину.
Вычисление удельного веса для 20 ◦ C
Измерить плотность и среднюю температуру солярки.
Вычислить разность фактической температуры и 20 ◦ С.
Умножить разность температур на поправочный коэффициент.
Если фактическая температура меньше 20 ◦ C, то отнять от значения плотности при данной температуре результат вычисления третьего пункта. Если же жидкость теплее +20 ◦ C, то эти значения нужно сложить.
Например, плотность горючего при температуре 0 ◦ C равна 0,997 г/см 3 . Разница между фактической температурой и 20 ◦ C равна 20. Тогда 20 × 0,0007 = 0,014 г/см. Так как при 20 ◦ C плотность горючего будет меньше, чем при 0 ◦ C, нужно от плотности при 0 ◦ C отнять величину поправки – 0,997-0,14=0,857 г/см 3 . Чтобы перевести результат из грамм на кубический сантиметр в килограмм на кубометр, нужно величину, выраженную в граммах на кубический сантиметр, умножить на 1000. То есть удельный вес нашей солярки при 20 ◦ C будет равен 857 кг/м 3 . Это позволяет нам сделать предположение о том, что она, судя по результатам вычисления, скорее летняя, чем зимняя. Точное же заключение о том, для какого сезона предназначено горючее, сделать на основании величины его плотности невозможно.
Связь плотности горючего и экономичности дизеля
Так как сгорание солярки, имеющей высокий удельный вес, сопровождается выделением большего количества энергии, чем сгорание менее плотного горючего, очевидно, что использование летнего топлива экономичнее. Однако его использование для повышения экономичности дизеля в холодное время года не представляется возможным. Это объясняется тем, что в его состав помимо керосиново-газойливых углеводородов, содержащих основной запас энергии топлива, входят и растворенные в них парафины. Последние даже при незначительном понижении температуры горючего, затвердевают, сгущая горючее и ухудшая проходимость фильтра тонкой очистки топлива. В результате этого ухудшается способность топлива прокачиваться по системе питания и распыляться в цилиндрах двигателя. Поэтому в состав зимних видов дизельного топлива вводят присадки, замедляющие застывание парафинов и сгущение солярки до состояния геля.
Эти добавки, снижая температуру сгущения горючего, совершенно не оказывают влияния на его плотность. Логично предположить, что если добавить присадку-антигель в летную солярку, то в результате получится экономичное зимнее топливо. Но это далеко не так. Потому что добавка только снизит температуру замерзания парафинов, растворенных в топливе.
Сама же солярка не станет менее плотной, а значит с понижением температуры, будет значительно густеть, что затруднит ее распыление в камерах сгорания и продвижение по топливопроводу. К тому же, ошибочно полагать, что залив присадку в замерзшую солярку, мы добьемся того, что парафины в ней растают, и она вновь обретет текучесть.
Подводя итог вышесказанному, нужно отметить, что плотность очень важна для зимнего топлива. Для летнего же важнее такие параметры, как содержание серы и цетановое число. В том, что дизель зимой менее экономичен, нежели летом, конечно, во многом «заслуга» менее плотной, чем летом солярки, но не только ее. Снег на дорогах тоже не способствует экономичности.
Метод экспресс-проверки дизельного топлива
Владельцу дизеля в повседневной жизни редко бывает нужно проверять качество горючего. Так как обычно он заправляет свой автомобиль на одних и тех же заправках, качество горючего на которых проверенно в процессе эксплуатации авто, и скорее всего устраивает автовладельца. Находясь же зимой в незнакомом месте, экспресс-анализ зимней солярки в морозную погоду можно провести описанным ниже нехитрым способом.
Нужно плеснуть немного горючего на промороженный кусок металла. Топливо не должно белеть, мутнеть и терять текучесть. Если горючее на глазах густеет и плохо стекает с металла – его качество в комментариях не нуждается. А вот если белеет и мутнеет – вам поможет знание того, что температура помутнения солярки должна быть всего на 5–10 градусов Цельсия выше температуры ее замерзания. Смотрите на градусник и делайте вывод. Устроит ли вас, если ваша солярка замерзнет, когда станет холоднее, чем сейчас всего на 10 ◦ С.
Плотность нефтепродуктов
Плотность топлива – это его удельный вес, а именно количество массы в единице объема.
Плотность топлива зависит от температуры, впрочем, как и для любой другой жидкости: при повышении температуры плотность топлива снижается и наоборот – при снижении температуры плотность топлива увеличивается. Существуют специальные таблицы для пересчета плотности топлива в зависимости от температуры. Для дизельного топлива температурная поправка изменения плотности составляет, в среднем 0,0007 г/см3 на 1°С.
НЕФТЕПРОДУКТЫ
ПЛОТНОСТЬ ПРИ 20* С, г/см3
Авиационный бензин
0,73-0,75
Автомобильный бензин
0,71-0,76
Топливо для реактивных двигателей
0,76-0,84
Дизельное топливо
0,80-0,85
Моторное масло
0,88-0,94
Мазут
0,92-0,99
Нефть
0,74-0,97
Точный расчет плотности нефтепродукта
Для того чтобы определить при помощи этой таблицы плотность нефтепродукта при данной температуре, необходимо:
таблица средних температурных поправок плотности нефтепродуктов.
Плотность при 20 o С
Температурная поправка на 1 o С
Плотность при 20 o С
Температурная поправка на 1 o С
0,650-0,659
0,000962
0,8300-0,8399
0,000725
0,660-0,669
0,000949
0,8400-0,8499
0,000712
0,670-0,679
0,000936
0,8500-0,8599
0,000699
0,680-0,689
0,000925
0,8600-0,8699
0,000686
0,6900-0,6999
0,000910
0,8700-0,8799
0,000673
0,7000-0,7099
0,000897
0,8800-0,8899
0,000660
0,7100-0,7199
0,000884
0,8900-0,8999
0,000647
0,7200-0,7299
0,000870
0,9000-0,9099
0,000633
0,7300-0,7399
0,000857
0,9100-0,9199
0,000620
0,7400-0,7499
0,000844
0,9200-0,9299
0,000607
0,7500-0,7599
0,000831
0,9300-0,9399
0,000594
0,7600-0,7699
0,000818
0,9400-0,9499
0,000581
0,7700-0,7799
0,000805
0,9500-0,9599
0,000567
0,7800-0,7899
0,000792
0,9600-0,9699
0,000554
0,7900-0,7999
0,000778
0,9700-0,9799
0,000541
0,8000-0,8099
0,000765
0,9800-0,9899
0,000528
0,8100-0,8199
0,000752
0,9900-1,000
0,000515
0,8200-0,8299
0,000738
а) найти по паспорту плотность нефтепродукта при +20 o С;
б) измерить среднюю температуру груза в цистерне;
в) определить разность между +20 o С и средней температурой груза;
г) по графе температурной поправки найти поправку на 1 o С, соответствующую плотность данного продукта при +20 o С;
д) умножить температурную поправку плотности на разность температур;
е) полученное в п. «д» произведение вычесть из значения плотности при +20 o С, если средняя температура нефтепродукта в цистерне выше +20 o С, или прибавить это произведение, если температура продукта ниже +20 o С.
Примеры.
Плотность нефтепродукта при +20 o С, по данным паспорта 0,8240. Температура нефтепродукта в цистерне +23 o С. Определить по таблице плотность нефтепродукта при
а) разность температур 23 o — 20 o =3 o ;
б) температурную поправку на 1 o С по таблице для плотности 0,8240, состовляющую 0,000738;
в) температурную поправку на 3 o :
0,000738*3=0,002214, или округленно 0,0022;
г) искомую плотность нефтепродукта при температуре +23 o С (поправку нужно вычесть, так как температура груза в цистерне выше +20 o С), равную 0,8240-0,0022=0,8218, или округленно 0,8220.
2. Плотность нефтепродукта при +20 o С, по данным паспорта, 0,7520. Температура груза в цистерне -12 o С. Определить плотность нефтепродукта при этой температуре.
а) разность температур +20 o С — (-12 o С)=32 o С;
б) температурную поправку на 1 o С по таблице для плотности 0,7520, составляющую 0,000831;
в) температурную поправку на 32 o , равную 0,000831*32=0,026592, или округленно 0,0266;
г) искомую плотность нефтепродукта при температуре -12 o С (поправку нужно прибавить, так как температура груза в цистерне ниже +20 o С), равную 0,7520+0,0266=0,7786, или округленно 0,7785.
Литры или тонны — в чем считать дизельное топливо
Проблема пересчета дизельного топлива заключается в том, что для разных целей используют разные единицы измерения. Например, при заправке транспортного средства топливо считают в литрах, поскольку бензобак рассчитан на определенный объем горючего. При перевозке партии дизельного топлива рассчитывается его масса в тоннах, потому что транспортные средства имеют ограничения по грузоподъемности. Перерасчет производится также и в бухгалтерских целях.
Что же касается взаиморасчетов между поставщиком нефтепродуктов и оптовым покупателем, то в этом случае целесообразнее использовать в качестве единиц измерения всё же тонны. Причина этому — физические свойства дизельного топлива, а именно особенность жидкости изменять объем в зависимости от изменений температуры.
Масса топлива рассчитывается по формуле M = V*p (масса равна произведению объема и плотности).
При изменении температуры топлива на 1 o С его плотность изменится обратно пропорционально в среднем на 0,7 кг/м 3 . Чем выше температура, тем меньше плотность. То есть, если при температуре воздуха 15 o С плотность дизельного топлива составляет, например, 860 кг/м 3 , то при 20 o С плотность будет составлять 856,5 кг/м 3 .
А вот масса как раз остается величиной постоянной, независимо от температуры окружающей среды и марки топлива. Если в бензовозы на нефтебазе залито 8600 кг дизельного топлива при 15 o С, что составляет 10 м 3 , то к покупателю даже при повышении температуры до 20 o С приедет 8,6 тонн, но объем партии уже будет составлять 10,04 куба, то есть на 40 литров больше.
Согласитесь — расчет с поставщиком по установленному на бензовозе счетчику в указанном случае будет не в пользу покупателя, но, увы, далеко не каждый оптовик располагает оборудованием, позволяющим взвесить закупленную партию при приемке. По этой причине большинство закупщиков дизельного топлива соглашаются на взаиморасчет по объему, производя перерасчет данных, полученных при приемке, и сверяя их со сведениями о партии, указанными в паспорте качества.
Важно помнить, что надежный поставщик нефтепродуктов на каждую партию дизельного топлива предоставляет паспорт качества, в котором указываются и масса отгруженного топлива в тоннах, и его установленная ГОСТом и фактическая плотность при 15 o С. Если нет возможности взвесить партию при приемке, то при наличии паспорта качества легко рассчитать объем загруженного топлива. Всё, что потребуется от приемщика — измерить ареометром плотность топлива на момент приемки, умножить ее на принятый объем и сравнить полученный тоннаж с тем, что указан в паспорте качества. Главное — выбрать заботящегося о своей репутации поставщика с честной ценовой политикой.
Статья написана по материалам сайтов: autolirika.ru, www.otkspb.ru, ammoxx.ru.
«
Отличная статья 0
the-avto.ru
Удельный вес дизельного топлива. Вес дизельного топлива в 1 литре
«Дизель», ДТ или «солярка» – обиходные названия топлива, используемого в дизельных двигателях внутреннего сгорания. Этот продукт нефтепергонки используется уже не первое десятилетие в основном как топливо для сельскохозяйственной и военной техники, железнодорожного транспорта, для дизельных электрогенераторов и котельных, а также при обработке металлов и кож.
Характеристики дизельного топлива, температурные параметры использования, химические и физические свойства прописаны в ГОСТах. Стандарты качества, разработанные еще в Советском Союзе 1666-42 и 1666-51, определяют качества солярового низкооборотного масла, непригодного для современных высокооборотистых двигателей.
Классификация ДТ
Сегодня в каждой стране действуют свои стандарты качества на дизельное топливо, но есть основные категории классификации, общие для любого вида солярки прописанные в межгосударственных ГОСТах 32511-2013(EN 590:2009), 305-2013 и 2517-2012.
Выделяют топливо с низкой вязкостью (дистиллятное), применяемое для высокооборотисных двигателей и остаточное, с низкой вязкостью. В отличие от гидроочищенных керосино-газойлевых фракций дисцилятного топлива, остаточное состоит из смеси мазутов и керосино-газойлевых фракций.
Главный принцип классификации – сезонность.
Его можно использовать только при плюсовых температурах. Удельный вес летнего дизеля – 860 кг/м3 (определяется теоретическая плотность любого вида ДТ при +20ºС). С повышением температуры удельный вес уменьшается ориентировочно на 0,0007 г/см3, а при понижении температуры, соответственно, увеличивается.
При температуре –5ºС парафины летнего ДТ густеют и забивают систему. Использование присадок помогает отсрочить загустевание, но повышенную при минусовых температурах плотность летнего топлива они не изменяют. Температура вспышки 62ºС.
Рекомендованная температура эксплуатации от –20ºС до –35ºС. Удельный вес зимней солярки 840 кг/м3. При –35 градусах Цельсия застывает. Вспышка происходит при +40 ºС.
Арктическое ДТ.
Рекомендуется использовать в диапазоне отрицательных температур 45–50ºС. Плотность дизеля 830 кг/м3, а температура вспышки +35 градусов Цельсия. Получают ДТ А путем депарафинизации летнего ДТ либо добавлением в чистый керосин повышающие цетановое число присадок и моторного масла для повышения смазывающих свойств.
Вес дизельного топлива в 1л составляет примерно 850 г или 0.85 кг
Таблица веса дизельного топлива
Вид ДТ
Температурный диапазон (ºС)
Плотность (кг/м3)
Удельный вес (г/см3)
Летнее
+0 …
860
0,86
Зимнее
–35… –20
840
0,84
Арктическое
–50…–45
830
0,83
Основные характеристики
Цетановое число.
Цетан – углеводород, содержащийся в дизельном топливе, характеризуется быстрым воспламенением под действием горячего сжатого воздуха, образующегося в камере сгорания дизельного ДВС. Цетановое число определяет качество воспламенения дизеля, оно не должно быть ниже 45 – 50. Можно сделать вывод, что чем выше цетановое число, тем быстрее воспламениться топливо. Качественная солярка имеет высокое содержание парафинов и высокое цетановое число.
Содержание серы.
Нефть содержит в своем составе серу. В дизельном топливе содержание сернистых соединений строго регламентировано. В рамках борьбы за экологичность топлива, а также уменьшения износа элементов ДВС содержание серы должно сводиться к минимуму. Однако с уменьшением процентного соотношения смазывающие качества дизеля ухудшаются, поэтому необходимо использовать специальные присадки. Наилучшим по показателям считаются марки ДТ ЕВРО-4 и ЕВРО-5 с содержанием серы до 0,05%.
Подача топлива в инжекторных двигателях, описание отличий типов систем впрыска
Инжекторные двигатели отличаются отсутствием карбюратора, вместо которого выступают новые системы подачи топливных смесей. При надавливании на педаль газа происходит автоматическое регулирование поступления воздуха в топливные цилиндры.
Контроль бензиновых растворов производит специальное электронное устройство, внедренное в двигатель. Подача топлива в инжекторном двигателе отличается конструктивными особенностями, способствующими уменьшению количества вредных веществ, выбрасываемым в атмосферу.
Отличия работы инжекторных двигателей
Принцип подготовки воздушно-топливных смесей полностью отличается от предыдущих. Для создания высокого давления в подаваемых смесях топливный бак имеет встроенный электрический бензонасос. Бензин под давлением поступает в специальный отсек — рампу с форсунками для впрыска в цилиндры, где происходит смешивание его с воздухом.
В зависимости от количества поступившего бензина, температуры двигателя, скорости вращения коленчатого вала электронное управляющее устройство (ЭБУ) регулирует такие параметры:
Состав топливной смеси.
Количество впрыскиваемой жидкости и объем воздуха.
Расчет интервала, через который происходит открытие клапана на форсунке.
Топливо подается под автоматическим контролем. Электронное управление является мозговым центром автомобиля.
Автоматизация контроля поступления топлива в систему питания инжекторного мотора позволяет улучшить основные показатели машины:
скорость разгона;
показатели загрязнения экологии;
общий расход бензина.
Описание преимуществ инжекторных систем
По сравнению с карбюраторами системы питания инжекторного двигателя имеют следующие достоинства:
Более тщательная дозировка количества топливной смеси позволяет существенно экономить общий расход.
Использование датчиков, следящих за характеристиками топливных смесей и выхлопных газов, приводит к снижению токсичности выхлопа.
Опережение зажигания, регулировка угла в соответствии с режимами двигателя способствует росту мощности почти на 10%.
При изменениях нагрузки происходит мгновенная корректировка системой впрыска состава топливно-воздушной смеси.
Наличие гарантированного облегченного запуска при любой погоде.
Уменьшение количества углеводородов в отработанных газах
Недостатки инжекторных двигателей:
высокие цены на ремонт и обслуживание;
многие узлы и детали не подлежат восстановлению, возникает необходимость их полной замены;
повышенные требования к качеству бензина;
потребность в специализированном диагностическом, обслуживающем и ремонтном оборудовании.
Корректировка функций двигателя контроллером ЭБУ
Современные двигатели впрыскивающего типа используют обособленные форсунки, предназначенные для цилиндров. Бензонасос инжекторного двигателя создает необходимое давление, топливо через открытые клапаны форсунок поступает в специальную камеру для сжигания.
Электронный блок управления (ЭБУ) осуществляет регулирование момента открытия каждой форсунки. Встроенная система специальных приборов — датчиков служит для передачи необходимой информации управляющему устройству.
Данные, используемые ЭБУ:
Расход воздуха.
Расположение дроссельной заслонки.
Контроль охлаждающей жидкости.
Расположение коленчатого вала.
Кислород в газах.
Наличие детонации.
Состояние распределительного вала.
Количество расхода воздуха влияет на автоматический перерасчет наполненности цилиндров отдельного цикла. При поломке считывающего прибора перерасчет производится по специальным таблицам аварийного состояния.
Загруженность двигателя, количество оборотов, наполненность цилиндров в одном цикле рассчитываются при помощи информации, предоставляемой датчиком расположения заслонки дросселя, отражающих угол ее открытия.
Прибор, отражающий нагрев охлаждающей жидкости, помогает откорректировать впрыск, зажигание, участвует в управлении электрической вентиляцией. При отказе датчика используются температурные данные, присущие определенному периоду действия силового агрегата, находящиеся в специальной таблице.
Датчик положения коленвала является прибором, без которого невозможно передвижение всей машины. При выходе из строя данного прибора автомобиль не в состоянии добраться даже до ближайшего СТО. С его помощью синхронизируется вся система, производится расчет оборотов движка, определяется расположение коленчатого вала в любой момент работы двигателя.
Кислородный прибор поставляет данные о насыщенности отработавших газов элементом О2. После получения сведений ЭБУ корректирует состав направляемого топлива, его количество. Международные нормы контроля выбросов Евро-2 и Евро-3 требуют использовать данные приборов, следящих за кислородом. Евро-3 предполагает наличие двух кислородных приборов, расположенных после каталитического катализатора и перед ним.
При сигнале специального датчика о возникновении детонации ЭБУ гасит ее путем корректировки угла опережения зажигания. Эксплуатация мотора с детонацией приводит к ускоренному сгоранию топлива. Возникают ударные нагрузки на двигатель, нагрев всех элементов, дымный выброс, прогорание поршней и клапанов, увеличение расхода топлива, снижение мощности силового агрегата. Такая работа мотора крайне нежелательна.
Датчик, контролирующий распределительный вал, подает информацию, необходимую для создания синхронности при впрыске.
В зависимости от встроенной системы впрыска силовые агрегаты комплектуются приборами, помогающими выявлять причины отсутствия поступления бензина в движок. Дополнительные приборы осуществляют контроль за выбросами.
Управляющий механизм также корректирует функционирование рабочих узлов:
системы зажигания;
вентилятора системы охлаждения;
регулятора холостого хода;
бензонасоса;
форсунок;
клапана адсорбера, предназначенного для улавливания паров бензина.
При запуске силового агрегата остатки паров автоматически направляются в камеру для последующего сжигания.
Благодаря четкому взаимодействию всех механизмов производится точное впрыскивание топлива. Состав и количество топливной смеси отрегулированы благодаря отлаженной работе ЭБУ.
Описание видов систем питания
Системы впрыска имеют несколько разновидностей:
Одноточечные, при которых имеется одна форсунка и несколько цилиндров.
Многоточечные, здесь каждый цилиндр снабжен своей форсункой.
Непосредственные системы основаны на работе по принципу дизелей, где подача топлива производится форсунками прямо в цилиндры.
Схема системы питания одноточечного типа:
При применении одноточечных систем или моновпрыска используется минимальное количество управляющей электроники. На основании данных, полученных с датчиков, ЭБУ изменяет условия подачи топлива. При одноточечном впрыске существенно экономится бензин, улучшается состав выхлопа, повышается надежность двигателя. К недостаткам такого типа системы относится снижение приемистости двигателя, наблюдается скопление топлива на стенках коллектора в виде осадка.
Схема питания многоточечного впрыска:
Система питания многоточечного впрыска более совершенна. Здесь топливо подается на каждый цилиндр. Данный метод впрыска топлива отличается сложностью, однако мощность двигателя при этом возрастает почти на десять процентов.
При установке двигателей с многоточечным впрыском автомобиль получает ускоренный разгон благодаря настройкам и качественному наполнению цилиндров. Приближение клапанов впуска к форсункам способствует точности подачи топлива, минимизирует вероятность образования топливных осадков.
Впрыскивающие системы непосредственного типа обладают оптимальным сочетанием высокого качества сгорания воздушно-топливных смесей и повышенного КПД. В двигателях непосредственной системы питания более тщательно производится распыление и смешивание с воздушными потоками, происходит более грамотное распределение готовой смеси в зависимости от режимов работы мотора.
К преимуществам относится экономичность расхода топлива, увеличение интенсивности ускорения машины, более чистый выхлоп. К недостаткам можно отнести повышенные требования к качеству бензина. Топливная аппаратура такого двигателя очень капризна.
Проведение техобслуживания систем питания инжекторных двигателей
Мероприятия по техническому обслуживанию систем питания обладают особенностями:
В процессе эксплуатации моторов наиболее часто подвергаются загрязнениям и выходу из строя воздушные фильтры. Каждые тридцать тысяч километров пробега необходимо менять фильтрующий элемент на новый экземпляр. Рекомендуется также регулярно очищать извлеченный узел от грязи и пыли при помощи щетки и встряхивания.
Возникновение рывков при движении машины говорит о необходимости замены фильтра, производящего тонкую очистку топлива. Рекомендуется также производить плановые замены после очередных 30 тыс. км пробега.
Форсунки подвергаются регулярным проверкам, производится замена регулятора холостого хода.
avtodvigateli.com
Инжекторная система питания
На всех современных автомобилях с бензиновыми моторами используется инжекторная система подачи топлива, поскольку она является более совершенной, чем карбюраторная, несмотря на то, что она конструктивно более сложная.
Инжекторный двигатель – не новь, но широкое распространение он получил только после развития электронных технологий. Все потому, что механически организовать управление системой, обладающей высокой точностью работы было очень сложно. Но с появлением микропроцессоров это стало вполне возможно.
Инжекторная система отличается тем, что бензин подается строго заданными порциями принудительно в коллектор (цилиндр).
Устройство ДВС
Основным достоинством, которым обладает инжекторная система питания, является соблюдение оптимальных пропорций составных элементов горючей смеси на разных режимах работы силовой установки. Благодаря этому достигается лучший выход мощности и экономичное потребление бензина.
Устройство системы
Инжекторная система подачи топлива состоит из электронной и механической составляющих. Первая контролирует параметры работы силового агрегата и на их основе подает сигналы для срабатывания исполнительной (механической) части.
К электронной составляющей относится микроконтроллер (электронный блок управления) и большое количество следящих датчиков:
лямбда-зонд;
положения коленвала;
массового расхода воздуха;
положения дроссельной заслонки;
детонации;
температуры ОЖ;
давления воздуха во впускном коллекторе.
Датчики системы инжектора
На некоторых авто могут иметься еще несколько дополнительных датчиков. У всех у них одна задача – определять параметры работы силового агрегата и передавать их на ЭБУ
Что касается механической части, то в ее состав входят такие элементы:
бак;
электрический топливный насос;
топливные магистрали;
фильтр;
регулятор давления;
топливная рампа;
форсунки.
Простая инжекторная система подачи топлива
Как все работает
Теперь рассмотрим принцип работы инжекторного двигателя отдельно по каждой составляющей. С электронной частью, в целом, все просто. Датчики собирают информацию о скорости вращения коленчатого вала, воздуха (поступившего в цилиндры, а также остаточной его части в отработанных газах), положения дросселя (связанного с педалью акселератора), температуры ОЖ. Эти данные датчики передают постоянно на электронный блок, благодаря чему и достигается высокая точность дозировки бензина.
Поступающую с датчиков информацию ЭБУ сравнивает с данными, внесенными в картах, и уже на основе этого сравнения и ряда расчетов осуществляет управление исполнительной частью.В электронный блок внесены так называемые карты с оптимальными параметрами работы силовой установки (к примеру, на такие условия нужно подать столько-то бензина, на другие – столько-то).
Первый инжекторный двигатель Toyota 1973 года
Чтобы было понятнее, рассмотрим более подробно алгоритм работы электронного блока, но по упрощенной схеме, поскольку в действительности при расчете используется очень большое количество данных. В целом, все это направлено на высчитывание временной длины электрического импульса, который подается на форсунки.
Поскольку схема – упрощенная, то предположим, что электронный блок ведет расчеты только по нескольким параметрам, а именно базовой временной длине импульса и двум коэффициентам – температуры ОЖ и уровне кислорода в выхлопных газах. Для получения результата ЭБУ использует формулу, в которой все имеющиеся данные перемножаются.
Для получения базовой длины импульса, микроконтроллер берет два параметра – скорость вращения коленчатого вала и нагрузку, которая может высчитываться по давлению в коллекторе.
К примеру, обороты двигателя составляют 3000, а нагрузка 4. Микроконтроллер берет эти данные и сравнивает с таблицей, внесенной в карту. В данном случае получаем базовую временную длину импульса 12 миллисекунд.
Но для расчетов нужно также учесть коэффициенты, для чего берутся показания с датчиков температуры ОЖ и лямбда-зонда. К примеру, температура составляется 100 град, а уровень кислорода в отработанных газах составляет 3. ЭБУ берет эти данные и сравнивает с еще несколькими таблицами. Предположим, что температурный коэффициент составляет 0,8, а кислородный – 1,0.
Получив все необходимые данные электронный блок проводит расчет. В нашем случае 12 множиться на 0,8 и на 1,0. В результате получаем, что импульс должен составлять 9,6 миллисекунды.
Описанный алгоритм – очень упрощенный, на деле же при расчетах может учитываться не один десяток параметров и показателей.
Поскольку данные поступают на электронный блок постоянно, то система практически мгновенно реагирует на изменение параметров работы мотора и подстраивается под них, обеспечивая оптимальное смесеобразование.
Стоит отметить, что электронный блок управляет не только подачей топлива, в его задачу входит также регулировка угла зажигания для обеспечения оптимальной работы мотора.
Теперь о механической части. Здесь все очень просто: насос, установленный в баке, закачивает в систему бензин, причем под давлением, чтобы обеспечить принудительную подачу. Давление должно быть определенным, поэтому в схему включен регулятор.
По магистралям бензин подается на рампу, которая соединяет между собой все форсунки. Подающийся от ЭБУ электрический импульс приводит к открытию форсунок, а поскольку бензин находится под давлением, то он через открывшийся канал просто впрыскивается.
Виды и типы инжекторов
Инжекторы бывают двух видов:
С одноточечным впрыском. Такая система является устаревшей и на автомобилях уже не используется. Суть ее в том, что форсунка только одна, установленная во впускном коллекторе. Такая конструкция не обеспечивала равномерного распределения топлива по цилиндрам, поэтому ее работа была сходной с карбюраторной системой.
Многоточечный впрыск. На современных авто используется именно этот тип. Здесь для каждого цилиндра предусмотрена своя форсунка, поэтому такая система отличается высокой точностью дозировки. Устанавливаться форсунки могут как во впускной коллектор, так и в сам цилиндр (инжекторная система непосредственного впрыска).
На многоточечной инжекторной системе подачи топлива может использовать несколько типов впрыска:
Одновременный. В этом типе импульс от ЭБУ поступает сразу на все форсунки, и они открываются вместе. Сейчас такой впрыск не используется.
Парный, он же попарно-параллельный. В этом типе форсунки работают парами. Интересно, что только одна из них подает топливо непосредственно в такте впуска, у второй же такт не совпадает. Но поскольку двигатель – 4-тактный, с клапанной системой газораспределения, то несовпадение впрыска по такту на работоспособность мотора влияния не оказывает.
Фазированный. В этом типе ЭБУ подает сигналы на открытие для каждой форсунки отдельно, поэтому впрыск происходит с совпадением по такту.
Примечательно, что современная инжекторная система подачи топлива может использовать несколько типов впрыска. Так, в обычном режиме используется фазированный впрыск, но в случае перехода на аварийное функционирование (к примеру, один из датчиков отказал), инжекторный двигатель переходит на парный впрыск.
Обратная связь с датчиками
Одним из основных датчиков, на показаниях которого ЭБУ регулирует время открытия форсунок, является лямбда-зонд, установленный в выпускной системе. Этот датчик определяет остаточное (не сгоревшее) количество воздуха в газах.
Эволюция датчика лямбда-зонд от Bosch
Благодаря этому датчику обеспечивается так называемая «обратная связь». Суть ее заключается вот в чем: ЭБУ провел все расчеты и подал импульс на форсунки. Топливо поступило, смешалось с воздухом и сгорело. Образовавшиеся выхлопные газы с не сгоревшими частицами смеси выводится из цилиндров по системе отвода выхлопных газов, в которую установлен лямбда-зонд. На основе его показаний ЭБУ определяет, правильно ли были проведены все расчеты и при надобности вносит корректировки для получения оптимального состава. То есть, на основе уже проведенного этапа подачи и сгорания топлива микроконтроллер делает расчеты для следующего.
Стоит отметить, что в процессе работы силовой установки существуют определенные режимы, при которых показания кислородного датчика будут некорректными, что может нарушить работу мотора или требуется смесь с определенным составом. При таких режимах ЭБУ игнорирует информацию с лямбда-зонда, а сигналы на подачу бензина он отправляет, исходя из заложенной в карты информации.
На разных режимах обратная связь работает так:
Запуск мотора. Чтобы двигатель смог завестись, нужна обогащенная горючая смесь с увеличенным процентным содержанием топлива. И электронный блок это обеспечивает, причем для этого он использует заданные данные, и информацию от кислородного датчика он не использует;
Прогрев. Чтобы инжекторный двигатель быстрее набрал рабочую температуру ЭБУ устанавливает повышенные обороты мотора. При этом он постоянно контролирует его температуру, и по мере прогрева корректирует состав горючей смеси, постепенно ее обедняя до тех пор, пока состав ее не станет оптимальным. В этом режиме электронный блок продолжает использовать заданные в картах данные, все еще не используя показания лямбда-зонда;
Холостой ход. При этом режиме двигатель уже полностью прогрет, а температура выхлопных газов – высокая, поэтому условия для корректной работы лямбда-зонда соблюдаются. ЭБУ уже начинает использовать показания кислородного датчика, что позволяет установить стехиометрический состав смеси. При таком составе обеспечивается наибольший выход мощности силовой установки;
Движение с плавным изменением оборотов мотора. Для достижения экономичного расхода топлива при максимальном выходе мощности, нужна смесь со стехиометрическим составом, поэтому при таком режиме ЭБУ регулирует подачу бензина на основе показания лямбда-зонда;
Резкое увеличение оборотов. Чтобы инжекторный двигатель нормально отреагировал на такое действие, нужна несколько обогащенная смесь. Чтобы ее обеспечить, ЭБУ использует данные карт, а не показания лямбда-зонда;
Торможение мотором. Поскольку этот режим не требует выхода мощности от мотора, то достаточно, чтобы смесь просто не давала остановиться силовой установке, а для этого подойдет и обедненная смесь. Для ее проявления показаний лямбда-зонда не нужно, поэтому ЭБУ их не использует.
Как видно, лямбда-зонд хоть и очень важен для работы системы, но информация с него используется далеко не всегда.
Напоследок отметим, что инжектор хоть и конструктивно сложная система и включает множество элементов, поломка которых сразу же сказывается на функционировании силовой установки, но она обеспечивает более рациональный расход бензина, а также повышает экологичность автомобиля. Поэтому альтернативы этой системе питания пока нет.
autoleek.ru
его достоинства, виды, конструктивные особенности
Сейчас практически на любом бензиновом моторе легкового автомобиля, используется инжекторная система питания, которая пришла на смену карбюратору. Инжектор благодаря ряду рабочих характеристик превосходит карбюраторную систему, поэтому он является более востребованным.
Немного истории
Содержание статьи
Активно устанавливаться такая система питания на автомобилях стала со средины 80-х годов, когда начали вводиться нормы экологичности выбросов. Сама идея инжекторной системы впрыска топлива появилась значительно раньше, еще в 30-х годах. Но тогда основная задача крылась не в экологичном выхлопе, а повышении мощности.
Первые инжекторные системы применялись в боевой авиации. На то время, это была полностью механическая конструкция, которая вполне неплохо выполняла свои функции. С появлением реактивных двигателей, инжекторы практически перестали использоваться в военной авиатехнике. На автомобилях же механический инжектор особо распространения не получил, поскольку он не мог полноценно выполнять возложенные функции. Дело в том, что режимы двигателя автомобиля меняются значительно чаще, чем у самолета, и механическая система не успевала своевременно подстраиваться под работу мотора. В этом плане карбюратор выигрывал.
Но активное развитие электроники дало «вторую жизнь» инжекторной системе. И немаловажную роль в этом сыграла борьба за уменьшение выброса вредных веществ. В поисках замены карбюратору, который уже не соответствовал нормативам экологии, конструкторы вернулись к инжекторной системе впрыска топлива, но кардинально пересмотрели ее работу и конструкцию.
Что такое инжектор и чем он хорош
Инжектор дословно переводится как «впрыскивание», поэтому второе название его – система впрыска с помощью специальной форсунки. Если в карбюраторе топливо подмешивалось к воздуху за счет разрежения, создаваемого в цилиндрах мотора, то в инжекторном моторе бензин подается принудительно. Это самое кардинальное различие между карбюратором и инжектором.
Достоинствами инжекторного двигателя, относительно карбюраторных, такие:
Экономичность расхода;
Лучший выход мощности;
Меньшее количество вредных веществ в выхлопных газах;
Легкость пуска мотора при любых условиях.
И достигнуть этого всего удалось благодаря тому, что бензин подается порционно, в соответствии с режимом работы мотора. Из-за такой особенности в цилиндры мотора поступает топливовоздушная смесь в оптимальных пропорциях. В результате, практически на всех режимах работы силовой установки в цилиндрах происходит максимально возможное сгорание топлива с меньшим содержанием вредных веществ и повышенным выходом мощности.
Видео: Принцип работы системы питания инжекторного двигателя
Виды инжекторов
Первые инжекторы, которые массово начали использовать на бензиновых моторах все еще были механическими, но у них уже начал появляться некоторые электронные элементы, способствовавшие лучшей работе мотора.
Современная же инжекторная система включает в себя большое количество электронных элементов, а вся работа системы контролируется контроллером, он же электронный блок управления.
Всего существует три типа инжекторных систем впрыска, различающихся по типу подачи топлива:
Центральная;
Распределенная;
Непосредственная.
1. Центральная
Центральная инжекторная система сейчас уже является устаревшей. Суть ее в том, что топливо впрыскивается в одном месте – на входе во впускной коллектор, где оно смешивается с воздухом и распределяется по цилиндрам. В данном случае, ее работа очень схожа с карбюратором, с единственной лишь разницей, что топливо подается под давлением. Это обеспечивает его распыление и более лучшее смешивание с воздухом. Но ряд факторов мог повлиять на равномерную наполняемость цилиндров.
Центральная система отличалась простотой конструкции и быстрым реагированием на изменение рабочих параметров силовой установки. Но полноценно выполнять свои функции она не могла Из-за разности наполнения цилиндров не удавалось добиться нужного сгорания топлива в цилиндрах.
2. Распределенная
Распределенный впрыск топлива
Распределенная система – на данный момент самая оптимальная и используется на множестве автомобилей. У такого типа инжекторных двигателей топливо подается отдельно для каждого цилиндра, хоть и впрыскивается оно тоже во впускной коллектор. Чтобы обеспечить раздельную подачу, элементы, которыми подается топливо, установлены рядом с головкой блока, и бензин подается в зону работы клапанов.
Благодаря такой конструкции, удается добиться соблюдения пропорций топливовоздушной смеси для обеспечения нужного горения. Автомобили с такой системой являются более экономичными, но при этом выход мощности – больше, да и окружающую среду они загрязняют меньше.
К недостаткам распределенной системы относится более сложная конструкция и чувствительность к качеству топлива.
3. Непосредственная
Система непосредственного впрыска топлива
Система непосредственного впрыска на данный момент – самая совершенная. Она отличается тем, что топливо впрыскивается непосредственно в цилиндры, где уже и происходит смешивание его с воздухом. Эта система по принципу работы очень схожа с дизельной. Она позволяет еще больше снизить потребление бензина и обеспечивает больший выход мощности, но она сложная по конструкции и очень требовательна к качеству бензина.
Конструкция и принцип работы инжектора
Поскольку система распределенного впрыска – самая распространенная, то на именно на ее примере рассмотрим конструкцию и принцип работы инжектора.
Условно эту систему можно разделить на две части – механическую и электронную. Первую дополнительно можно назвать исполнительной, поскольку благодаря ей обеспечивается подача компонентов топливовоздушной смеси в цилиндры. Электронная же часть обеспечивает контроль и управление системой.
Механическая составляющая инжектора
Система питания автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099
К механической части инжектора относится:
топливный бак;
электрический бензонасос;
фильтр очистки бензина;
топливопроводы высокого давления;
топливная рампа;
форсунки;
дроссельный узел;
воздушный фильтр.
Конечно, это не полный список составных частей. В систему могут быть включены дополнительные элементы, выполняющие те или иные функции, все зависит от конструктивного исполнения силового агрегата и системы питания. Но указанные элементы являются основными для любого двигателя с инжектором распределенного впрыска.
Видео: Инжектор
Принцип работы инжектора
Что касается назначения каждого из них, то все просто. Бак является емкостью для бензина, где он хранится и подается в систему. Электробензонасос располагается в баке, то есть забор топлива производится непосредственно им, причем этот элемент обеспечивает подачу топлива под давлением.
Далее в систему установлен топливный фильтр, обеспечивающий очистку бензина от сторонних примесей. Поскольку бензин находится под давлением, то передвигается он по топливопроводу высокого давления.
Для предотвращения превышения давления, в систему входит регулятор давления. От фильтра, через него по топливопроводам бензин движется в топливную рампу, соединенной со всеми форсунками. Сами же форсунки устанавливаются во впускном коллекторе, недалеко от клапанных узлов цилиндров.
Раньше форсунки были полностью механическими, и срабатывали они от давления топлива. При достижении определенного значения давления топливо, преодолевая усилие пружины форсунки, открывало клапан подачи и впрыскивалось через распылитель.
Устройство электромагнитной форсунки
Современная форсунка – электромагнитная. В ее основе лежит обычный соленоид, то есть проволочная обмотка и якорь. При подаче электрического импульса, который поступает от ЭБУ, в обмотке образуется магнитное поле, воздействующее на сердечник, заставляя его переместиться, преодолев усилие пружины, и открыть канал подачи. А поскольку бензин подается в форсунку под давлением, то через открывшийся канал и распылитель бензин поступает в коллектор.
С другой стороны через воздушный фильтр в систему засасывается воздух. В патрубке, по котором движется воздух, установлен дроссельный узел с заслонкой. Именно на эту заслонку и воздействует водитель, нажимая на педаль акселератора. При этом он просто регулирует количество воздуха, подаваемого в цилиндры, а вот на дозировку топлива водитель вообще никакого воздействия не имеет.
Электронная составляющая
Основным элементом электронной части инжекторной системы подачи топлива является электронный блок, состоящий из контролера и блока памяти. В конструкцию также входит большое количество датчиков, на основе показаний которых ЭБУ выполняет управление системой.
Для своей работы ЭБУ использует показания датчиков:
Лямбда-зонд . Это датчик, который определяет остатки несгоревшего воздуха в выхлопных газах. На основе показаний лямбда-зонда ЭБУ оценивает как соблюдается смесеобразование в необходимых пропорциях. Устанавливается в выпускной системе авто.
Датчик массового расхода воздуха (аббр. ДМРВ). Этим датчиком определяется количество проходящего через дроссельный узел воздуха при всасывании его цилиндрами. Расположен в корпусе воздушного фильтрующего элемента;
Датчик положения дроссельной заслонки (аббр. ДПДЗ). Этот датчик подает сигнал о положении педали акселератора. Установлен в дроссельном узле;
Датчик температуры силовой установки. На основе показаний этого элемента регулируется состав смеси в зависимости от температуры мотора. Располагается возле термостата;
Датчик положения коленчатого вала (аббр. ДПКВ). На основе показаний этого датчика определяется цилиндр, в который необходимо подать порцию топлива, время подачи бензина, и искрообразование. Установлен возле шкива коленчатого вала;
Датчик детонации. Необходим для выявления образования детонационного сгорания и принятия мер для его устранения. Расположен на блоке цилиндров;
Датчик скорости. Нужен для создания импульсов, по которым высчитывается скорость движения авто. На основе его показаний делается корректировка топливной смеси. Установлен на коробке передач;
Датчик фаз. Он предназначен для определения углового положения распредвала. На некоторых автомобилях может отсутствовать. При наличии этого датчика в двигателе выполняется фазированный впрыск, то есть, импульс на открытие поступает только для конкретной форсунки. Если этого датчика нет, то форсунки работают в парном режиме, когда сигнал на открытие подается сразу на две форсунки. Установлен в головке блока;
Теперь коротко от том, как все работает. Элекробензонасос заполняет всю систему топливом. Контролер получает показания от все датчиков, сравнивает их с данными, занесенными в блок памяти. При несовпадении показаний, он корректирует работу системы питания двигателя так, чтобы добиться максимального совпадения получаемых данных с занесенными в блок памяти.
Что касается подачи топлива, то на основе данных от датчиков, контролером высчитывается время открытия форсунок, чтобы обеспечить оптимальное количество подаваемого бензина для создания топливовоздушной смеси в необходимой пропорции.
При поломке какого-то из датчиков, контролер переходит в аварийный режим. То есть, он берет усредненное значение показаний неисправного датчика и использует их для работы. При этом возможно изменение функционирование мотора – увеличивается расход, падает мощность, появляются перебои в работы. Но это не касается ДПКВ, при его поломке, двигатель функционировать не может.
avtomotoprof.ru
Что такое инжектор, зачем он нужен и как устроен?
Первые инжекторы появились в автомобильной индустрии в далеком 1951 году, благодаря компании Bosch, а затем и Mercedes. Тем не менее, широкое распространение инжекторы получили несколько десятков лет спустя, вытеснив карбюраторы. Многие автомобилисты (особенно начинающие) задавались вопросом, что такое инжектор и зачем он нужен. В данной статье подробно рассмотрен принцип работы устройства и назначение.
Инжектор: что это, как работает, для чего нужен?
Инжектор (форсунок) – часть системы подачи топлива, если говорить грубо. Основной принцип работы заключается в принудительной подаче топлива (жидкого или газообразного) в цилиндр.
Существует два вида в зависимости от места установки и основного принципа работы:
Моновпрыск (центральный впрыск) – состоит из одной форсунки, которая подает топливо во все цилиндры.
Распределённый впрыск – состоит из множества форсунок, каждая из которых подает топливо только в один из цилиндров. Распределенный впрыск может быть:
Одновременным, при этом происходит синхронная подача топлива во все цилиндры.
Прямым, то есть непосредственно в камеру. Для двигателей с таким типом подачи особо важным является качество применяемого топлива.
Попарно-параллельным, при котором одна из форсунок открывается перед началом подачи топлива, а вторая после.
Фазированным – каждая форсунка открывается непосредственно перед началом впрыска топлива.
Преимущества и недостатки инжектора
Множество автолюбителей задумывается, особенно при выборе автомобиля, в чем заключаются преимущества инжектора:
Первое – подача топлива в камеру сгорания, где происходит смешивание с воздухом, происходит с помощью форсунки. Это позволяет дозировать порцию бензина на одно впрыскивание. За счет этого у транспортного средства значительно увеличивается мощность (на 7–10%), а главное снижается расход топлива.
Система впрыска очень чувствительна к изменениям нагрузки, и поэтому быстро реагирует на ее изменения количеством подачи бензина. Немаловажным преимуществом является то, что в холодное время года транспортное средство практически не нужно «прогревать». Также инжектор незначительно повышает экологичность выхлопных газов.
Теперь перейдем к недостаткам. Во-первых, автоматизированость инжекторной системы не всегда является преимуществом. При внезапном выходе из строя, привести систему в работу самостоятельно без помощи специалиста невозможно.
Кроме того, инжектор очень требователен к выбору топлива, особенно если вы хотите, чтобы транспортное средство прослужило как можно дольше. При поломках большинство деталей являются неремонтопригодными и требуют полной замены.
В случае ДТП риск воспламенения более высок, из-за подачи топлива под определённым давлением (в случае повреждения контроллера впрыска).
Внутреннее устройство инжектора и принцип его работы
Чтобы разобраться в принципе работы инжекторного двигателя, сперва нужно понять его строение.
ЭБУ (электронный блок питания) – управляет работой всей системы инжекторного двигателя на основании полученных данных (из внешней среды и непосредственно от параметров работы двигателя). Содержит систему диагностики неисправности инжектора, передавая сигнал датчику «Check engine» на панели приборов.
Регулятор давления. В норме давление в форсунках должно быть постоянным, этот регулятор отвечает за постоянство этой величины.
Форсунки – непосредственно подают топливо в цилиндры (электромагнитные, электрогидравлические и пьезоэлектрические).
Бензонасос – под давлением подает топливо в форсунки, что снижает риск образования воздушных пробок.
Датчики – необходимы для слаженной работы всей системы. В инжекторе установлено несколько видов:
Датчик детонации – расположен в самих цилиндрах, при детонации по нему проходят вибрации. В виде свободного тока передает информацию на ЭБУ.
ДПДЗ – реагирует увеличением датчика или его падением, при смене поворотного угла заслонки дросселя.
Датчик фаз сообщается с блоком управления и с цилиндром. Благодаря этому, блок управления подает необходимое напряжение в цилиндр при зажигании, и совершает управление тактами.
Датчик массового расхода воздуха состоит из двух платиновых нитей (первая свободно обдувается потоками воздуха, а вторая герметично изолирована). Блок управления подсчитывает температуру и массу воздуха, за счет разницы температуры и сопротивления на двух нитях.
ДПКВ (положения коленчатого вала), или датчик Холла, позволяет определять положение коленчатого вала. Основной принцип работы в том, что зубчатое колесо, расположенное на валу двигателя, вращается вокруг магнита. При искажении магнитного поля датчик создает импульсы внутри катушки и передает их в блок управления. В соответствии с полученными импульсами ЭБУ определяет положение коленвала.
Все форсунки соединены в единую систему, которая называется топливной рампой. С помощью бензонасоса за счет излишнего давления внутри системы топливо подается в систему. После чего открывается клапан, и топливо из форсунки поступает в цилиндр (чем дольше открыт клапан, тем больше топлива подается и, соответственно, обороты будут выше). Количество поступающего топлива непосредственно зависит от количества воздуха, поступающего в цилиндр.
Благодаря ресурсам интернет-сети можно наглядно увидеть принцип работы инжекторного двигателя:
Режимы работы
Инжекторный двигатель способен работать в 2 режимах.
Холодного пуска. Во время запуска топливо оседает на стенках впускных труб и значительно меньше испаряется. Вследствие этого, топливная смесь незначительно утрачивает свои способности. Для устранения негативного эффекта необходима дополнительная подача топлива при запуске, до достижения топливом необходимой температуры, благодаря чему достигаются нужные обороты холостого хода.
Частичной или полной нагрузки. Максимальной мощности двигатель достигает в момент полного открытия дроссельной заслонки. При повышении оборотов (при быстром открытии заслонки) способность топлива к испарению снижается. Во избежание этого и достижения нужных оборотов происходит дополнительная подача топлива.
Частые поломки и ремонт инжектора
Первой из возможных поломок могут быть проблемы с подачей топлива в инжектор. Первым делом нужно проверить датчик уровня бензина, если датчик исправен – значит проблема в бензонасосе. При засорении входного отверстия подачи топлива его необходимо просто прочистить. В случае если чистка не увенчалась успехом – поломан бензонасос, и его необходимо заменить.
Для замены лучше обратиться на СТО, так как при неправильной установке бензонасоса вместе с топливом он начнет всасывать воздух.
Увеличение расхода топлива чаще всего происходит при засорении форсунок. При этом они не смогут подавать необходимый объем топлива, и система начнет это компенсировать увеличением частоты или объема впрыска топлива. Кроме того, длительность разгона транспортного средства увеличится, а мощность значительно снизится.
Временное исчезновение холостого хода в основном происходит при нарушении герметичности внутри системы, вследствие чего в нее поступает воздух.
Двигатель начинает троить при остановке работы одного из цилиндров. С данной проблемой можно столкнуться при полном засорении форсунки, когда она не способна подавать топливо в цилиндр. Чаще всего это происходит при использовании некачественного топлива.
При поломке датчика фаз, форсунки начинают работать асинхронно, при этом топливо в цилиндры поступает абсолютно бесконтрольно. Будут наблюдаться перебои в работе двигателя и значительная утрата мощности.
Поломка датчика положения дроссельной заслонки проявляется в изменении оборотов при фиксированной педали газа, или в снижении оборотов при выжатой педали. При этом в двигатель поступает чрезмерно большое количество топлива.
Для того, чтобы избежать значительных поломок следует выбирать качественное топливо (во избежание чрезмерного загрязнения) и следить за исправностью работы инжектора.
Индикатор «Check engine» не всегда будет загораться, свидетельствуя о поломках, или вовсе может давать ложные показания. Поэтому нельзя всегда полагаться на датчик, а если вы заметили «странное поведение» транспортного средства – лучше сразу обратиться на СТО.
Вконтакте
Facebook
Twitter
Google+
Одноклассники
Мой мир
pricurivatel.ru
Система питания инжекторного двигателя: характеристика, устройство
Система питания инжекторного двигателя современного автомобиля — это сложнейший «организм», состоящий из датчиков, исполнительных устройств и самого главного — блока управления. Не зря в народе его называют «мозги». Именно блок управления контролирует работу всей системы впрыска топлива.
С его помощью происходит нормальное функционирование двигателя, регулировка угла опережения зажигания, момента впрыска топливовоздушной смеси и многих других параметров.
Описание
За многолетнюю историю автомобилестроения появилось несколько типов впрыска топлива. И конструкции инжекторной системы бензинового двигателя различаются, причём существенно. Дизель достаточно схож в системе впрыска с инжектором.
Но есть огромные отличия в конструкции отдельных механизмов — степень сжатия в дизельном моторе во много раз выше. В целом же первые конструкции инжекторных систем очень сильно были похожи на дизельные.
Центральный впрыск топлива
Моновпрыск — это самый простой механизм. Второе название — центральный впрыск. И он же был первым в истории. Массовое применение получил в США в начале 2 половины ХХ века. Как работает центральный впрыск? Простота — это именно то, что понравилось не только автовладельцам, но и производителям. Конструкция очень схожа с карбюратором, только вместо него применяется форсунка.
Она устанавливается на впускном коллекторе — одна на все цилиндры двигателя, независимо от их общего количества. Топливо поступает в коллектор постоянно, как и воздух. В результате происходит образование топливовоздушной смеси, которая распределяется по цилиндрам.
Плюсы и минусы
Преимущества, которыми обладает центральная система впрыска:
простота и дешевизна конструкции;
для смены режимов работы достаточно провести регулировку одной форсунки;
при смене карбюратора на инжектор (моновпрыск) существенных изменений в систему питания не производится.
К недостаткам относится то, что не выходит достигнуть высоких показаний экологичности. Поэтому на сегодняшний день автомобили с моновпрыском нельзя встретить в продаже и эксплуатации в развитых странах Америки, Европы и Азии. Разве что в странах третьего мира они будут беспрепятственно колесить по дорогам.
И самое большое неудобство — это то, что при выходе из строя форсунки двигатель останавливается и запустить его невозможно.
Распределённый впрыск топливной смеси
В таких системах количество форсунок равно числу цилиндров. Все форсунки находятся на впускном коллекторе, топливовоздушная смесь подаётся при помощи общей для всех топливной рампы. В ней происходит смешивание бензина и воздуха. Режимы работы форсунок:
Фазированный впрыск — самые современные системы работают именно с его использованием. Количество форсунок и цилиндров одинаковое, открытие и закрытие электроклапанов происходит в зависимости от того, какой такт проходит двигатель. Наилучшим режимом работы мотора считается такой, при котором открытие форсунки происходит непосредственно перед началом такта впуска. И двигатель работает устойчиво, и достигается высокая экономия бензина. Преимущества такой топливной системы очевидны.
Одновременный впрыск топливовоздушной смеси — открытие форсунок не зависит от такта. Они все открываются одновременно, несмотря на то, что находятся на впускных коллекторах «своих» цилиндров. Это несколько модернизированный моновпрыск, несмотря на то, что форсунок несколько, управление ими происходит так, будто установлена всего одна. В общем, такие конструкции надёжны и работа их стабильна, но по характеристикам уступают более современным конструкциям.
Попарно-параллельный впрыск топливной смеси немного отличается от предыдущего. Главное отличие — открываются не все форсунки разом, а парами. Одна пара открывается перед впуском, вторая — перед выпуском. Именно так обычно работает впрыск. Из употребления такие системы вышли давно, но, например, если выходит из строя датчик фаз, современные инжекторы переходят в аварийный режим (попарно-параллельный впрыск происходит вместо фазированного, так как без параметров этого датчика работа невозможна).
Системы непосредственного впрыска топлива имеют высокую стоимость, но и надёжность у них завидная. Экономичность и мощность двигателя на высоком уровне, регулировка подачи топливовоздушной смеси максимально точная. Мотор может быстро изменить режим работы. Электромагнитные форсунки устанавливаются в ГБЦ, смесь распыляется непосредственно в камеру сгорания цилиндра (отсюда и название системы).
В конструкции отсутствует впускной коллектор и клапан. Реализация конструкции довольно сложная, так как в ГБЦ на каждый цилиндр есть отверстия под свечи, клапаны (2 или 4, в зависимости от типа мотора). Элементарно не хватает места для установки форсунки.
Изначально такие системы впрыска устанавливались на габаритные и мощные двигатели, на бюджетных их не встретить. И ремонт таких систем выливается в круглую сумму.
Система датчиков инжекторных двигателей
Без этих компонентов работа системы впрыска топлива невозможна. Именно датчики сообщают блоку управления всю информацию, которая необходима для работы исполнительных устройств в нормальном режиме. Неисправности системы питания инжекторного двигателя по большей части вызывают именно датчики, так как они могут неверно производить замеры.
Датчик расхода воздуха устанавливается после воздушного фильтра, так как в конструкции имеется дорогостоящая платиновая нить, которая при попадании мелких посторонних частиц может засоряться, отчего показания окажутся неверными. Датчик считает, какое количество воздуха проходит через него. Понятно, что взвесить воздух не представляется возможным, да и объем его измерить проблематично. Суть работы заключается в том, что внутри пластиковой трубки находится платиновая нить. Она нагревается до рабочей температуры (более 600º, именно это значение закладывается в ЭБУ). Поток воздуха охлаждает нить, блок управления фиксирует температуру и, исходя из этого, вычисляет количество воздуха.
Датчик абсолютного давления необходим для более точного снятия показаний о количестве потребляемого двигателем воздуха. Состоит из 2 камер, одна из которых герметична и внутри у неё вакуум. Вторая камера соединена с впускным коллектором. В последнем при впуске разрежение. Между камерами устанавливается диафрагма с пьезоэлементом, который вырабатывает небольшое напряжение во время изменения давления. Это значение напряжения поступает на вход блока управления.
Датчик положения коленвала располагается рядом со шкивом генератора. Если присмотреться, то можно увидеть, что на шкиве есть зубья, причём они расположены на одинаковом расстоянии друг от друга. Суммарное число зубьев — 60, оси соседних расположены на расстоянии 6º. Но если присмотреться ещё внимательнее, то можно увидеть, что 2-х не хватает. Этот промежуток необходим, чтобы датчик фиксировал положение коленвала максимально точно. Датчик вырабатывает напряжение, которое тем больше, чем выше частота вращения.
Датчик фаз (распредвала) работает на эффекте Холла. В конструкции есть диск с вырезанным сегментом и катушка. При вращении диска вырабатывается напряжение. Но в момент, когда прорезь находится над чувствительным элементом, напряжение снижается до 0. В этот момент первый цилиндр находится в ВМТ на такте сжатия. Благодаря датчику фаз точно подаётся искра на свечу и открывается своевременно форсунка.
Датчик детонации расположен на блоке ДВС между 2 и 3 цилиндрами (чётко посередине). Работает на пьезоэффекте — при наличии вибрации происходит генерирование напряжения. Чем сильнее вибрация, тем выше уровень сигнала. Блок управления при помощи датчика изменяет угол опережения зажигания.
Датчик дроссельной заслонки представляет собой переменный резистор, на который подаётся напряжение 5 В. В зависимости от того, в каком положении находится заслонка, напряжение уменьшается. Иногда случаются поломки — в начальном положении показания датчика прыгают. Стирается резистивный слой, ремонт невозможен, эффективнее установить новый.
Датчик температуры ОЖ, от него зависит качество воспламенения топливовоздушной смеси. С его помощью не только происходит коррекция угла опережения зажигания, но и включение электровентилятора.
Лямбда-зонд расположен в системе выпуска отработанных газов. В современных системах, которые удовлетворяют последним экологическим стандартам, можно встретить 2 датчика кислорода. Лямбда-зонд отслеживает количество кислорода в выхлопных газах. У него есть внешняя часть и внутренняя. За счёт напыления из драгметалла можно оценить количество кислорода в выхлопных газах. Внешняя часть датчика «дышит» чистым воздухом. Показания передаются на блок управления и сравниваются. Эффективные замеры возможны только при достижении высоких температур (свыше 400º), поэтому часто устанавливают подогреватель, чтобы даже в момент начала работы двигателя не наблюдалось перебоев.
Исполнительные механизмы инжекторных систем
По названию видно, что эти устройства выполняют то, что им скажет блок управления. Все сигналы от датчиков анализируются, сравниваются с топливной картой (огромной схемой работы при тех или иных условиях), после чего подаётся команда на исполнительный механизм. Следующие исполнительные механизмы входят в состав инжекторной системы:
Электрический бензонасос, установленный в баке. Он нагнетает в рампу бензин под давлением около 3,5 Мпа. Вот какое давление в топливной системе должно быть, при нем распыление смеси окажется наиболее качественным. При повышении оборотов коленвала увеличивается расход бензина, нужно его больше нагнетать в рампу, чтобы удерживать давление на уровне. В нижней части насосов устанавливается фильтр, который нужно менять хотя бы раз в 30000 км пробега.
Электромагнитные форсунки устанавливаются в рампе и предназначены для подачи топливовоздушной смеси в камеры сгорания. Чем дольше открыт клапан форсунки, тем больше смеси поступит в камеру сгорания — именно такой принцип дозирования лежит в основе.
Дроссельный механизм приводится в движение педалью из салона. Но в последние годы набирает популярность электронная педаль газа. Это означает, что вместо тросика используется потенциометр на педали и небольшой электродвигатель на дроссельной заслонке.
Регулятор холостого хода предназначен для контроля количества воздуха, поступающего в топливную рампу при полностью закрытой дроссельной заслонке. На карбюраторных моторах аналогичную функцию выполняет «подсос». Несмотря на то, что топливная система отличается, суть работы остаётся той же — подача смеси и её сгорание.
Модуль зажигания — короб, в котором находится 4 высоковольтные катушки. Хорошая конструкция, но крайне ненадёжная — высоковольтные провода имеют свойство портиться. Намного эффективнее окажется использование для каждой свечи отдельной катушки, выполненной в виде наконечника.
Работа двигателя с инжекторной системой впрыска
А теперь можно рассмотреть и принцип работы системы питания инжекторного двигателя. При включении зажигания происходит переход в рабочий режим всех механизмов и устройств. Первым делом насос нагнетает бензин в рампу до минимального давления, которого хватит для запуска.
А дальше все ждут, когда провернётся коленвал, и с его датчика пойдёт сигнал на блок управления о положении поршней в цилиндрах. Одновременно с этим датчик фаз выдаёт сигнал о том, какой такт совершается. После анализа данных блок управления даёт команду на форсунки (в зависимости от того, в каком цилиндре происходит впуск).
При вращении коленвала постоянно снимаются данные с датчиков и, исходя из них, происходит открывание нужных электромагнитных форсунок на определённый промежуток времени. Смесь воспламеняется, отработанные газы выходят через выпускной коллектор. По тому, какое содержание кислорода в них, можно судить о качестве сгорания топлива.
Если содержание кислорода большое, то смесь сгорает не до конца. Блок управления производит корректировку угла опережения зажигания, чтобы добиться наилучших показаний.
Но вот во время прогрева некоторые датчики не влияют на работу системы управления. Это датчики расхода воздуха, детонации и абсолютного давления. При достижении рабочей температуры включаются они в работу. Причина — во время прогрева невозможно соблюсти все условия, в частности, соотношение бензина и воздуха. Уровень СО в выхлопных газах тоже будет зашкаливать, поэтому контроль всех этих параметров не следует производить.
avtodvigateli.com
Как работает инжекторная система подачи топлива. » Хабстаб
Subaru Justy 1990 года выпуска, был последним автомобилем, выпущенным в США, в котором использовался карбюратор, в следующей модели уже применялась инжекторная система подачи топлива. Однако инжекторная система подачи топлива известна с 50-х годов прошлого столетия, а управляемая электроникой, начиная примерно с 1980 года. На данный момент все автомобили, продаваемые в США, оснащены инжекторной системой подачи топлива. Почему не прижился карбюратор? Карбюратор — устройство, которое подаёт топливо в двигатель. Например, в газонокосилках и бензопилах, до сих пор используется карбюратор. Автомобиль эволюционировал и карбюратор становился всё больше и сложнее. Ему необходимо было выполнять пять различных функций:
Главная функция — обеспечить малое потребление топлива во время езды в “спокойном режиме”;
Функция холостого хода — обеспечить контролируемую подачу топлива для поддержания холостого хода;
Функция ускорительного насоса — обеспечить дополнительный впрыск топлива, когда нажата педаль газа;
Функция обогащения питания — обеспечить дополнительное топливо, когда автомобиль едет в гору или буксирует прицеп;
Функция подсоса — обеспечить дополнительное топливо, когда двигатель холодный;
В целях уменьшения количества вредных выбросов, были введены каталитические нейтрализаторы. Кислородный датчик определяет количество кислорода в выхлопе, а блок управления двигателем использует эту информацию, для того чтобы регулировать соотношение воздух-топливо в режиме реального времени. Это называется замкнутый цикл управления. Этого невозможно было добиться с карбюратором. До появления инжекторной системы впрыска топлива был короткий период электрически управляемых карбюраторов, но эти карбюраторы были ещё более сложными чем чисто механические. Сначала карбюратор заменили на моноинжектор, он представлял собой дроссельную заслонку, совмещённую с форсункой. Следующим этапом после моноинжекторов стала система распределенного впрыска топлива. В отличие от моноинжектора в системе распределенного впрыска количество форсунок равно количеству цилиндров.
Что происходит когда мы жмём на газ? Педаль газа в автомобиле подключена к дроссельной заслонке. Дроссельная заслонка — это клапан, который регулирует количество воздуха, поступающего в двигатель. Когда мы нажимаем на педаль газа, дроссельная заслонка открывается, позволяя большему количеству воздуха попадать в двигатель. Блок управления двигателем, который управляет всеми электронными компонентами двигателя, “видит”, что дроссельная заслонка открылась и увеличивает расход топлива, в ожидании того, что в двигатель поступит больше воздуха. Важно, что бы расход топлива увеличивался как только откроется дроссельная заслонка, иначе при нажатии на педаль газа будет некоторое запаздывание. Датчики также регистрируют массу воздуха, поступающего в двигатель, и количество кислорода в выхлопе. Опираясь на эту информацию, блок управления двигателем регулирует подачу топлива.
Форсунка. Форсунка — это не что иное, как электромагнитный клапан, к которому подводится топливо и способный открываться множество раз в секунду. Когда на форсунку подаётся напряжение, электромагнитный клапан открывается и топливо под давлением распыляется через крошечные сопла. Сопла необходимы для того чтобы топливо превратить в мелкий туман, в таком состоянии оно лучше горит. Количество топлива, подаваемого в двигатель, определяется временем, когда топливная форсунка открыта. Это время зависит от ширины импульса, который подаёт электронный блок управления двигателем (ЭБУ). Форсунки установлены во впускном коллекторе и распыляют топливо прямо на клапана. Топливо подводится к форсункам через трубку, которая называется топливной рампой.
Датчики двигателя. В целях обеспечения необходимого количества топлива на всех режимах работы двигателя, ЭБУ должен контролировать большое количество входных параметров, с различных датчиков. Вот только некоторые из них:
Датчик массового расхода воздуха — сообщает ЭБУ массу воздуха, поступающего в двигатель;
Датчики кислорода — определяют количество кислорода в выхлопных газах, на основе этих данных ЭБУ корректирует качество смеси;
Датчик положения дроссельной заслонки — контролирует положение дроссельной заслонки, которая определяет какое количество воздуха попадёт в двигатель, это позволяет ЭБУ быстрее реагировать, уменьшая или увеличивая расход топлива. Дело в том, что массовый расходомер воздуха (который по сути определяет массу воздуха поступающего в двигатель) инерционен, то есть при изменении потока воздуха он реагирует с некоторым опозданием. Информация с дроссельной заслонки приходит раньше чем с массового расходомера воздуха, что позволяет нам не чувствовать его инерционности;
Датчик температуры охлаждающей жидкости — предоставляет данные ЭБУ о температуре охлаждающей жидкости;
Датчик абсолютного давления — контролирует давление воздуха во впускном коллекторе. По известному количеству воздуха, поступающего в двигатель, можно посчитать какая энергия образуется в двигателе. Чем больше воздуха поступает в двигатель, тем меньше разряжение во впускном коллекторе;
Вольтметр — контролирует напряжение сети, ЭБУ может поднять обороты холостого хода если напряжение сети упало, что указывает на высокую электрическую нагрузку;
Распределенный впрыск или как его ещё называют многоточечный, бывает четырёх видов:
Одновременный впрыск — все форсунки открываются одновременно;
Попарно-параллельный впрыск — форсунки открываются парами, только в одном цилиндре в это время впускной такт и топливо попадёт в цилиндр, а в другом выпускной. Но так как за попадание топлива в цилиндр отвечают клапана, это не мешает работе двигателя. В современных моторах попарно-параллельный впрыск используется в аварийном режиме, когда неисправен датчик распредвала, также называемый датчиком фаз;
Фазированный впрыск — каждая форсунка открывается непосредственно перед впускным тактом;
Прямой впрыск — тот же фазированный впрыск, только топливо впрыскивается прямо в камеру сгорания;
Микросхемы, управляющие работой двигателя. Алгоритмы с помощью которых ЭБУ контролирует работу двигателя очень сложны. Программное обеспечение должно позволить автомобилю удовлетворить все требования по токсичности выбросов. ЭБУ использует формулы и большое количество таблиц, чтобы определить длительность импульса, подаваемого на форсунки. Давайте рассмотрим как это примерно происходит. Есть уравнение с помощью которого можно вычислить длительность импульса, для управления форсункой. В это формула входит множество переменных, некоторые из них берутся из таблиц. Мы пойдём по упрощённой схеме расчёта, будем считать что уравнение, которое описывает длительность импульса, состоит из двух коэффициентов и базовой длительности импульса, в реальной системе коэффициентов более сотни. Выглядит формула следующим образом: Длительность импульса = (базовая длительность импульса) х (коэффициент А) х (коэффициент B)
Для того чтобы вычислить длительность импульса, ЭБУ сначала смотрит базовую длительность импульса в справочной таблице. Базовая длительность импульса зависит от частоты вращения двигателя (RPM) и нагрузки (которая может быть вычислена из абсолютного давления в коллекторе). Предположим обороты двигателя 2000 оборотов в минуту и нагрузка равна 4. Находим значение на пересечении 2000 и 4, оно составляет 8 миллисекунд.
Далее, рассмотрим параметры А и B, которые приходят с датчиков. Давайте предположим, что параметр А это температура охлаждающей жидкости, а параметр В это показания датчика кислорода. Если температура охлаждающей жидкости равна 100 и уровень кислорода равен 3, из справочных таблиц находим что коэффициент А равен 0,8 а коэффициент В равен 1.
Теперь по известным данным рассчитаем длительность импульса: Длительность импульса = 8 х 0,8 х 1,0 = 6,4 мс Из этого примера, видно, как ЭБУ регулирует длительность импульса. Системы реального контроля может иметь более 100 параметров, каждому параметру соответствует собственная таблица. И в зависимости от оборотов двигателя, ЭБУ, приходится производить расчёты более ста раз в минуту.
Производительность чипов. Теперь когда мы понимаем как работает ЭБУ, можем поговорить о том как увеличить мощность двигателя. В ЭБУ есть чип в котором располагаются все справочные таблицы. Этот чип можно заменить на аналогичный, с другими таблицами. Эти таблицы будут содержать в себе значения, которые будут увеличивать подачу топлива на определённых этапах езды. Например, можно увеличить количество топлива поступающего в двигатель как на полном газу, так и на любых оборотах. Поскольку производители таких прошивок для чипов, не озабочены количеством вредных выбросов, они используют более агрессивные настройки подачи топлива, при написании прошивки.
hubstub.ru
Принцип работы инжектора: как работает, устройство
Инжектор — это революция в автомобилестроении. Сам по себе механизм сложный и для максимальной производительности его работа должна быть хорошо отлажена. Инжекторная система подачи топлива в двигатель работает по средствам ЭБУ (электронный блок управления), который высчитывает параметры топливной смеси перед ее подачей в цилиндры и управляет подачей напряжения на катушку зажигания для создания искры. Инжекторные агрегаты сместили с производства карбюраторные моторы.
В карбюраторных устройствах задачу подачи исполняет механический эмулятор, что не совсем удобно, потому что его система не способна сформировывать оптимальную смесь при низких температурах, оборотах и старте двигателя. Использование компьютерного блока дало возможность максимально точно осуществлять расчет параметров, и беспрепятственно на любых оборотах и температуре подавать топливо, соблюдая при этом экологические стандарты. Минус наличия ЭБУ в том, что если возникнут проблемы, например, слет прошивки, то мотор начнет работать либо с перебоями, либо вовсе откажется функционировать.
Инжекторный двигатель
Вообще, инжекторный двигатель работает по тому же принципу, что и дизельный. Отличие только в устройстве зажигания, которое придает ему мощности на 10% больше чем у карбюраторного мотора, что не так уж и много. О плюсах и минусах системы пусть спорят профессионалы, но знать устройство инжектора или хотя бы иметь представление о его строении обязан каждый водитель, планирующий ремонтировать двигатель собственноручно. Также со знаниями инжекторного узла, вас не смогут обмануть на СТО недобросовестные работники.
История возникновения инжекторной системы впрыска
Инжектор по сути, форсунка, выступающая распрыскивателем горючего в двигателях. Изготовлен первый инжекторный мотор был в 1916 году российскими конструкторами Стечкиным и Микулиным. Однако воплощена система впрыска топлива в автомобилестроении, была только в 1951 году западногерманской компанией Bosch, которая наделила двухконтактный мотор незамысловатой механической конструкцией впрыска. Примерил на себя новинку микролитражный купе «700 Sport» компании Goliath из Бремена.
По прошествии трех лет задумку подхватил четырехконтактный мотор Mercedes-Benz 300 SL — легендарное купе «Крыло Чайки». Но, так как жестких экологических требований не было, то идея инжекторного впрыска была не востребована, а состав элементов сгорания двигателей не вызывал интереса. Главной задачей на тот момент было повысить мощность, поэтому состав смеси составлялся с расчетом избыточного содержания бензина. Таким образом, в продуктах сгорания, вообще, не было кислорода, а оставшееся несгоревшее горючие образовывало вредоносные газы посредством неполного сгорания.
Установлен инжекторный двигатель
Стремясь увеличить мощность, разработчики ставили на карбюраторы ускорительные насосы, заливавшие горючие в коллектор с каждым нажатием на педаль акселератора. Только в конце 60 х-годов 20 века проблема загрязнения окружающей среды промышленными отходами стала ребром. Транспортные средства заняли лидирующую строчку среди загрязнителей. Было решено для нормальной жизнедеятельности кардинально перестроить конструкцию топливного аппарата. Тут-то и вспомнили за инжекторную систему, которая гораздо эффективнее обычных карбюраторов. Так, в конце 70-го произошло массовое вытеснение карбюраторов инжекторными аналогами, превосходящими во много раз эксплуатационными характеристиками. Испытательной моделью выступил седан Rambler Rebel («Бунтарь») 1957 модельного года. После инжектор был включен в серийное производство всеми мировыми автопроизводителями.
Как работает инжектор?
Обычно он имеет в своей конструкции следующие составляющие:
ЭБУ.
Форсунки.
Датчики.
Бензонасос.
Распределитель.
Регуляторы давления.
Если описывать коротко принцип работы инжектора заключается в следующем:
на датчики поступают сигналы о работе системы;
после блок сопоставляет параметры и осуществляет управление системой;
затем идет подача электрического разряда на форсунки, под его натиском они открываются, впуская смесь из топливной магистрали во впускной коллектор.
Схема инжекторного мотора
Электронный блок управления
Его задача беспрерывно анализировать поступающие параметры от датчиков и давать команды системами. Компьютер учитывает факторы внешней среды и особенности различных режимов работы двигателя, при которых происходит эксплуатация. В случае выявления несовпадений, центр подает команды исполнительным элементам для коррекции. ЭБУ также имеет систему диагностики. Когда случается сбой, она распознает возникшие неполадки, оповещая водителя индикатором «CHECK ENGINE». Вся информация о диагностических кодах и ошибках хранится в центральном блоке.
Различают 3 вида памяти:
Однократноепрограммируемое постоянное запоминающее устройство (ППЗУ). Хранит общую установку с последовательностью действий для управления системой. Располагается запоминающий чип в панели на плате блока, он легко сниматься и заменятся на новый. Информация здесь не меняется и при сбоях сети не стирается.
Оперативноезапоминающее устройство (ОЗУ). Выступает как временное хранилище «блокнот», где рассчитываются параметры и куда компьютер может вносить изменения. Микросхема располагается на печатной плате блока. Для ее работы постоянно нужна электрическая сеть, если питание не поступает, то все данные находящиеся во временном хранилище стираются.
Электрически программируемоезапоминающее устройство (ЭПЗУ). Временное хранилище данных и кодов-паролей противоугонной системы транспортного средства. Память не зависит от сети. Хранящиеся в ней коды нужны для сравнения с кодами иммобилайзера, если совпадения не произошло, то мотор не заведется.
Первый тойотовский инжекторный двигатель M-E 1972 года
Расположение, классификация и маркировка форсунок
После разбора вопроса как работает инжектор, просмотрим поверхностно всю инжекторную систему. Инжекторная система, производит впрыск горючего во впускной коллектор и цилиндр мотора посредством форсунки, которая способна за секунду открываться и закрываться много раз. Система делится на два типа. Классификация зависит от расположения крепления форсунки, устройства ее работы и количества:
Моновпрыск, иначе как центральный впрыск топлива Throttle body injection (TBI), работает посредством одной форсунки, подающей горючие в цилиндры мотора. Подача струи не синхронизирована ко времени открытия впускного клапана мотора. Одноточечный впрыск простой и мало содержит управляющей электроникой. Вся система TBI находится внутри впускного коллектора. Технология сегодня не популярна и почти не задействуется при производстве авто, так как не удовлетворяет нынешним требованиям.
Распределительный впрыск топлива Multiport Fuel Injection (MFI) на сегодня востребован, потому что гораздо совершенен. Его суть в том, что каждая форсунка подает горючее индивидуально к каждому цилиндру. Крепится конструкция снаружи впускного коллектора. Сигналы синхронизированы с последовательностью зажигания двигателя. Этот тип впрыска сложнее по конструкции, однако, мощнее НА 7–10% и экономичнее предшественников.
Сравнение карбюратора и инжектора
Есть несколько классификаций распределительного впрыска:
одновременный – работа всех форсунок синхронна, то есть впрыск идет сразу во все цилиндры;
попарно-параллельный – когда одна открывается перед впуском, а другая перед выпуском;
фазированный или двухстадийный режим – инжектор открывается только перед впуском. Дает возможность на малых оборотах, при резком нажатии на педаль акселератора увеличить момент двигателя. Впрыск проходит в два этапа.
непосредственный (впрыск на такте впуска) GDI (Gasoline Direct Injection) – струя идет сразу в камеру сгорания. Для моторов с таким впрыском требуется и более качественное топливо, где незначительное количество серы и других химических элементов. Мотор GDI способен исправно служить в режиме сгорания сверхобедненной топливовоздушной смеси. Меньшее содержание воздуха делает состав менее воспламеняемым. Горючее внутри цилиндра прибывает как облако, пребывающее рядом со свечей зажигания. Смесь схожа с стехиометрическим составом, который легко воспламеняется.
Инжекторные форсунки имеют разный способ подачи струи:
Электрогидравлический. Работает посредством разницы давления дизеля на поршень и форсунку. Когда клапан обесточен, иглу форсунки жидкостью придавливает к седлу. А если клапан открывается, то открывается и дроссель, после чего осуществляется заполнение дизелем топливной магистрали. Во время этого давление на поршень снижается, а на игле ничего не происходит, что ее и поднимает в момент впрыска.
Устройство инжектора
Электромагнитный. На обмотку клапана поступает электрический разряд, контролируемый ЭБУ. В итоге возникает электромагнитное поле наравне со сдавливанием пружины. Поле притягивает иглу и освобождает сопло для подачи струи. Пружина возвращается в прежнее положение после рассеивания электромагнитного поля, отправляя иглу на свое место.
Пьезоэлектрический. Самый продвинутый тип, применяется в дизельных агрегатах. Скорость его действий превышает предыдущие типы в четыре раза, помимо этого, количество впрыскиваемого топливо максимально выверено. Действия инжектора основаны на принципе гидравлики, работа осуществляется из-за разницы давления. Сначала игла находится на седле, потом ток растягивает пьезоэлемент, который начинает воздействовать на толкатель, чем открывает клапан для движения топлива в магистраль. Затем давление спадает, и игла подымается, вверх осуществляя впрыск.
Нейтрализатор/катализатор
Для сокращения выброса окисей углерода и азота, в инжектор был добавлен каталитический нейтрализатор. Он преобразует выделенные из газов углеводороды. Применяется на инжекторах лишь с обратной связью. Перед катализатором имеется датчик содержания кислорода в выхлопных газах, по-другому его называют как лямбда-зонд. Контроллер, получая информацию от датчика, вытягивает подачу топливной смеси до нормы. В нейтрализаторе есть керамические составляющие с микроканалами, где содержатся катализаторы:
два окислительных из платины и палладия;
один восстановительный из родия.
Инжекторная топливная система
Нельзя чтобы мотор с нейтрализатором работал на этилированном бензине. Это выведет из строя не только нейтрализаторы, но и датчики концентрации кислорода.
Так как простых каталитических нейтрализаторов недостаточно, то используется рециркуляция отработавших газов. Она существенно убирает образовавшиеся оксиды азота. Помимо этого, для этих целей устанавливается дополнительный NO-катализатор, так как система EGR не способна создать полное удаление NOx. Есть два типа катализаторов для понижения выбросов NOx:
Селективные. Не привередливы к качеству топлива.
Накопительного типа. Гораздо эффективнее, но очень чувствительны к высокосернистым горючим, что нельзя сказать о селективных. Поэтому они обширно применяются на авто для стран с малым количеством серы в топливе.
Основные датчики
Датчик положения коленчатого вала (Датчик Холла). Дает блоку знать, расположение поршней в цилиндрах. Суть работы в том, что находящееся на валу мотора зубчатое колесо двигается около магнита. Его зубья искажают магнитное поле, создавая импульсы в катушке. ЭБУ считывает эти импульсы и определяет положение коленвала. Если этот датчик вышел из строя, то до СТО доехать на своей машине не получится.
Датчик расхода воздуха (ДРВ). Существует два вида таких датчиков, один измеряет массу другой объем вбираемого воздуха. ДМРВ производит замер и посылает в ЭБУ. В потоке есть нагревательный элемент, температура которого автоматически держится на нужном показателе. Чем тяжелее воздух, тем больший ток должен проходить через него, для поддержания оптимальной температуры. Потому ЭБУ по силе тока определяет массу всасываемого воздуха. Что касается датчика объёма (ДОРВ), то он устроен так. В потоке, где проходит забор воздуха, установлена перегородка, открывающаяся под натиском воздуха. ЭБУ определяет положение заслонки при помощи потенциометра. Во время неполадки параметры датчика не учитываются, а расчет происходит по показателям аварийной таблицы.
ЭБУ инжектора
Датчик положения дроссельной заслонки. Контролирует положение дроссельной заслонки, из-за чего ЭБУ может правильно сокращать или увеличивать расход горючего.
Датчики кислорода (лямбда-зонд). Вычисляет количество кислорода в выхлопных газах. На его показаниях ЭБУ выявляет бедную смесь и вносит поправки.
Датчик температуры охлаждающей жидкости. Дает понять компьютеру, когда мотор достиг нужной рабочей температуры. В момент аварии, параметры датчика игнорируеются, температура, берется из таблицы опираясь на время работы двигателя.
Коллекторный датчик абсолютного давления (ДАД) Анализирует воздух и его количество во впускном коллекторе, этот показатель нужен для устанавливания количества проводимой энергии.
Датчик напряжения. Смотрит за напряжением бортовой сети машины. По его показаниям контроллер может набавлять или, наоборот, уменьшать холостые обороты мотора.
Датчик детонации. Представляет собой высокочастотный микрофон, улавливающий недопустимые звуковые вибрации в моторе. Получая аномальные звуки, контроллер производит автоматическое корректирование угла опережения.
Система подачи топлива
Узел включает в себя:
топливный насос;
топливный фильтр;
топливопроводы;
рампу;
форсунки;
регулятор давления топлива.
Система подачи топлива
Рассмотрим, как работает бензонасос на инжекторе. Насос находится в топливном баке и подает бензин на рампу под давлением 3,3–3,5 Мпа, что обеспечивает качественный распыл горючего по цилиндрам. Если обороты мотора увеличиваются, заметно возрастает и аппетит, то есть для сохранения давления, в рампу нужно поставлять больше бензина. Поэтому бензонасос по оповещению контроллера начинает ускорять вращения. Вовремя, прохода бензина к топливной рампе, лишнее убирается регулятором давления и спускается назад в бензобак, поддерживая тем самым постоянное давление в рампе.
Топливный фильтр находится под капотом кузова за топливным баком, он вмонтирован между электробензонасосом и топливной рампой в подающую магистраль. Его конструкция не разбирается, она являет собой металлический корпус с бумажной фильтрующей установкой. Есть прямой и обратный топливопровод. Первый нужен для топлива, идущего из модуля насоса в рампу. Второй возвращает излишки горючего после регулятора назад в бензобак. Рампа – полая планка, соединённая с форсунками, регулятором давления и штуцером контроля давления в системе. Установленный на ней регулятор контролирует давление внутри ее и во впускной трубе. Его конструкция содержит мембранный клапан с диафрагмой и пружину, поджатую к седлу.
Неисправности, которые проявляются в момент запуска двигателя, являются довольно распространенным явлением в процессе эксплуатации транспортного средства независимо от типа и особенностей конструкции установленного силового агрегата (бензин, дизель, атмосферный или турбированный мотор, гибридный двигатель и т.д.). Одной из частых ситуация является то, что после включения зажигания и поворота ключа в замке в положение запуска ДВС, стартер нормально крутит, но мотор не заводится.
Особенностью поломок такого рода является определенная сложность локализации неисправности. Дело в том, что намного легче искать проблему в том случае, если, например, стартер издает звук, но не крутит двигатель, или, же бензонасос не качает после включения зажигания. В любом случае, имеющуюся проблему нужно решать. Далее мы намерены поговорить о том, почему мотор может не заводиться тогда, когда стартер хорошо крутит коленвал.
Читайте в этой статье
Машина не заводится при нормально работающем стартере: возможные причины
Начнем с того, что в начале проверки следует еще раз убедиться в работоспособности стартера. Во время его работы при попытке завести двигатель не должно быть щелчков, гула и других посторонних звуков. Исправный стартер должен крутить мотор с характерным жужжанием электромотора стартера, причем делать это ровно, без пропусков и сбоев. Если во время попыток запуска ДВС замечены указанные признаки, тогда неисправность стоит поискать в стартере.
Убедившись в том, что стартер крутит, а двигатель не заводится, необходимо перейти к детальной проверке определенных систем автомобиля. Начинать следует с диагностики системы питания двигателя, а также с проверки системы зажигания и некоторых датчиков в системе электронного управления ДВС. Другими словами, мотор с исправным стартером чаще всего не запускается в результате того, что в цилиндры не поступает топливо или горючее не воспламеняется по определенным причинам.
Проверка топливной системы
Топливную систему нужно проверять поэтапно, исключая тем самым неполадки следующих элементов:
электрический бензонасос;
механический бензонасос;
инжектор;
карбюратор;
топливные фильтры;
топливные магистрали;
Не следует также исключать возможный подсос воздуха в систему топливоподачи. В случае с дизельным двигателем зимой высока вероятность парафинизации (замерзания солярки) которая попросту не прокачивается по системе в таком виде.
На машинах с инжектором после поворота ключа зажигания обычно пару секунд отчетливо слышен звук работы электробензонасоса, который накачивает бензин в систему питания. В том случае, если бензонасос не жужжит, тогда вероятен выход из строя моторчика бензонасоса или же отсутствует подача электричества на насос. В этом случае необходимо проверить топливный насос, предохранитель и реле бензонасоса.
Рекомендуем также прочитать статью о том, почему бензонасос не качает топливо. Из этой статьи вы узнаете об основных причинах отказа топливного насоса, а также о способах самостоятельной диагностики устройства.
На автомобилях с карбюратором также необходимо проверять бензонасос, который конструктивно приводится в действие от распредвала. Проверка осуществляется путем снятия шланга со впускного штуцера карбюратора. Также можно снять шланг с выхода бензонасоса. Далее понадобиться накачать топливо при помощи рычага ручной подкачки, который имеется на бензонасосе. Если все в норме, тогда бензин должен потечь.
На инжекторных авто следует проверить наличие бензина в топливной рейке (рампе). На указанной рампе имеется клапан-регулятор, на который нужно нажать. Наличие бензина укажет на то, что топливо подается через рейку к форсункам. Параллельно стоит убедиться, что топливный фильтр не забит, то есть позволяет нормально прокачивать горючее по системе. Также следует обратить внимание на дроссельную заслонку и почистить данный узел.
Диагностика системы зажигания
В том случае, если стартер крутит и бензин подается в двигатель, но мотор не заводится, следует проверить работоспособность системы зажигания. Из списка можно исключить свечи зажигания и высоковольтные провода, так как одновременно все указанные элементы выйти из строя не могут.
По этой причине будет достаточно выкрутить из двигателя одну свечу зажигания, после чего произвести проверку на наличие искры. Данная процедура предполагает извлечение свечи, после чего на нее надевается свечной провод. Затем юбка свечи прикладывается к блоку цилиндров двигателя, после чего мотор прокручивается от стартера. Наличие искры укажет на исправность работы системы зажигания. Отсутствие искры на свече укажет на сбои в работе модуля зажигания инжекторного двигателя или катушки зажигания на моторе с карбюратором.
Для проверки катушки зажигания карбюраторного двигателя понадобится достать центральный провод и поднести его конец на 5-7 мм. к металлу. После этого двигатель прокручивается стартером. Отсутствие искры в этом случае четко укажет на проблемы с катушкой. Если же искра есть, тогда следующим шагом в процессе диагностики является снятие крышки трамблера и оценка состояния устройства.
Другие причины, по которым стартер крутит, но мотор не заводится
Если горючее подается и зажигание работает, но двигатель не заводится от стартера, требует тщательной диагностики электрических цепей и элементов. Причиной может быть перегоревший предохранитель, обрыв питания, выход из строя управляющего реле, окисление, коррозия или разрушение контактов и т.д. В отдельных случаях на инжекторных автомобилях из строя выходит сам ЭБУ двигателем.
Достаточно часто стартер крутит, но не заводится двигатель после мойки подкапотного пространства или активной езды по лужам. Причиной является попадание влаги на двигатель и оборудование, что приводит к сбоям в работе электронных систем. По этой причине рекомендуется соблюдать определенные правила во время мойки двигателя.
Также не стоит забывать о том, что из строя могут выйти датчики ЭСУД, которые взаимодействуют с ЭБУ. В качестве примера можно рассмотреть случай, когда двигатель при попытках запуска немного схватывает, но не заводится. В моменты схватывания отмечается сильная тряска мотора. Виновником в такой ситуации может быть как ДПКВ (датчик положения коленвала, датчик Холла), так и сам стартер. В первом случае неисправный датчик посылает неправильные сигналы на блок управления, в результате чего ЭБУ не способен правильно отрегулировать состав топливно-воздушной смеси и подачу горючего.
Во втором случае могут быть виноваты так называемые «наводки». Указанные электромагнитные наводки, например, от стартера на датчик коленвала, не позволяют электронному устройству сформировать правильный сигнал на ЭБУ. При условии наличия сбоев в работе ДПКВ двигатель не заведется, хотя топливо будет нормально подаваться, а сам стартер будет хорошо крутить коленвал. Также обратите внимание на автосигнализацию, которая может блокировать запуск двигателя по причине сбоев в основном блоке или дополнительном иммобилайзере.
Читайте также
krutimotor.ru
Стартер крутит, но двигатель не заводится: ищем и устраняем причину
Проворачивая ключ зажигания, водитель каждый раз наблюдает одну и ту же картину. Сначала загораются индикаторы приборной панели, показывая наличие топлива и заряд аккумуляторной батареи. В крайнем положении включается стартер и начинает крутить коленчатый вал. Для запуска исправного двигателя достаточно нескольких оборотов коленвала, однако что делать в том случае когда, когда стартер работает, но автомобиль упорно не хочет заводиться? Виновником подобной ситуации могут выступать самые разные неисправности, ведь нормальную работу мотора обеспечивает сразу несколько автомобильных систем.
Запуск ДВС. Как это происходит?
Автомобильный двигатель работает только в случае выполнения нескольких условий:
В цилиндры поступает достаточное количество топливовоздушной смеси.
В определенный момент (в конце такта сжатия) свеча генерирует искру необходимой мощности.
Коленчатый и распределительный валы вращаются со строгим взаимодействием, обеспечивая своевременное наполнение цилиндров горючей смесью, правильное функционирование газораспределительной системы и работу бензонасоса в карбюраторных ДВС.
Проворачивая ключ зажигания, водитель подаёт питание на втягивающее реле стартера, которое включает его электромотор и обеспечивает зацепление с зубчатым венцом маховика коленчатого вала. Вращаясь, коленвал преобразует угловой момент в возвратно-поступательное движение поршней и приводит в действие распределительный вал (или валы). Последний обеспечивает своевременное открытие клапанов, благодаря чему камеры сгорания в нужный момент наполняются топливной смесью.
За ее приготовление и доставку отвечает система питания двигателя. Как только поршень достигает верхней точки в конце такта сжатия, мелкодисперсная топливная смесь поджигается образовавшейся на свече искрой (в дизельных агрегатах воспламенение происходит за счет сильного сжатия воздуха). После этого микровзрыв действует на поршень, который перемещается вниз и заставляет коленчатый вал вращаться – так выглядит схема запуска мотора.
Почему стартер нормально крутит, но двигатель не схватывает, не заводится?
В половине случаев, когда автомобиль отказывается запускаться, виноват стартер. Вместе с тем, другая половина приходится на ситуации, когда стартер исправно вращает коленвал, а мотор запускается только после неоднократных попыток или же и вовсе молчит. Виной этому могут быть самые разнообразные причины.
Невнимательность или халатность водителя
Пресловутый человеческий фактор может проявляться самым неожиданным способом. К примеру, банальным отсутствием топлива или включенная сигнализация, которая блокирует бензонасос. А бывает еще так, что какой-то «доброжелатель» забил выхлопную трубу, или же нерадивый шофер, сдавая назад, воткнулся в кучу грунта или сугроб. Подобные причины не относятся к разряду технических неисправностей, однако нервов могут попортить немало.
Технические проблемы — неисправности стартера
Каждый мало-мальски опытный водитель отличит звук стартера, который исправно вращает двигатель, от бесполезного жужжания его электромотора при отсутствии зацепления с маховиком. Приступая к поиску неисправности, следует обязательно убедиться в том, что стартер функционирует нормально, а при его работе не наблюдается посторонних стуков, щелчков и сбоев.
Стартер считается неисправным в таких случаях:
Шестерня бендикса не может войти в зацепление с зубчатым венцом маховика. Проявляется это в громком металлическом скрежете, который появляется при включении стартера. Причина этого явления — износ сопрягаемых поверхностей, выкрошенные зубья и т. д. Решение проблемы – в установке нового маховика или венца. Последний можно развернуть на 180° и таким образом обойтись без покупки новой детали.
Заедает механизм обгонной муфты или втягивающего реле. При этом электромотор стартера жужжит, однако он не предпринимает никаких попыток запустить двигатель. В отдельных случаях помогают многократные попытки включения стартера, однако это лишь на некоторое время отодвигает необходимость его ремонта или замены.
Прослаблен венец. Подобная неисправность случалась на авто конца прошлого – начала нынешнего века, включая популярные «девятки». В этом случае стартер входит в зацепление с венцом и начинает его крутить, однако тот со скрежетом проворачивается на маховике. Поможет лишь замена последнего.
Видео: Смотреть всем у кого проблемы с включением стартера. Полезный совет от автоэлектрика.
Проблемы в работе топливной системы
Даже самый «бодрый» аккумулятор и новый исправный стартер не смогут запустить машину, если возникнут проблемы с подачей горючего в цилиндры. По этой причине следующее, что необходимо проверить – это система питания двигателя.
1.Топливный насос
У карбюраторных и дизельных двигателей этот агрегат находится непосредственно рядом с головкой или блоком цилиндров. Инжекторные силовые установки оснащаются электрической помпой, которая устанавливается в топливном баке. Об их работе судят по непродолжительному жужжанию, которое появляется после включения зажигания. Что касается бензонасосов карбюраторных двигателей, то они имеют механический привод от кулачка, установленного на распределительном валу.
Проверить работоспособность топливной помпы несложно – для этого снимите шланг с входного штуцера карбюратора и опустите в подходящую емкость. После этого следует подкачать топливо рычагом ручной подкачки или путем включения стартера. При отрицательном результата проверяем прохождение бензина по топливопроводу и прочищаем сеточку, расположенную в верхней крышке помпы. Если не помогло и это, то осмотрите мембрану и клапаны бензонасоса. После замены поврежденных и изношенных деталей работоспособность устройства восстановится.
2.Топливные фильтры
По пути прохождения топлива из бака к двигателю находится несколько фильтрующих узлов – сеточки грубой очистки, расположенные на топливоприемнике, в бензонасосе и карбюраторе, а кроме того, находящиеся в разрезе топливопровода бумажные фильтры. От их чистоты зависит интенсивность, а то и возможность подачи горючего к ДВС. Обнаружив засор, очистите или замените фильтрующие элементы.
3. Дроссель и форсунки
Бензиновые ДВС работают на топливной смеси, которая приготавливается в карбюраторе или впускном коллекторе (у инжекторных авто). В первом случае горючее проходит по целой системе каналов, жиклёров и распылителей, которые находятся в карбюраторе. Во втором оно подается форсунками по сигналам, поступающим от электронного блока управления двигателем (ЭБУ).
Подача воздуха дозируется при помощи дроссельной заслонки, которая в зависимости от конструкции двигателя может иметь механический или электрический привод. Очистите детали этого узла и сам дроссель. Кроме того, проверьте, подается ли топливо к цилиндрам. Если вы имеете дело с инжекторным автомобилем, то нажмите на золотник штуцера, расположенный снизу топливной рейки – при этом оттуда должен под давлением пойти бензин. Если струйка слишком слабая, то проверяем фильтры, топливопровод и редукционный клапан топливной помпы.
У карбюраторных двигателей о подаче топлива можно судить, резко открывая дроссель, – при этом из распылителя насоса-ускорителя в диффузор будет впрыскиваться порция горючего. Кроме того, у бензиновых силовых агрегатов осмотрите свечи зажигания – они не должны быть сухими. В противном случае проверьте наличие управляющего сигнала на форсунках. Если с этим все в порядке, то следует отвернуть крепление рампы и отодвинуть ее от коллектора, чтобы осмотреть сопла распылителей при запуске мотора. Отсутствие струек топлива или их слабая интенсивность говорит о необходимости прочистки или замены форсунок.
Что же касается дизельных двигателей, то в них подача топлива происходит под высоким давлением, а отвечает за это намного более сложный насос (ТНВД) и форсунки особой конструкции. Для ремонта этих узлов требуется специальное оборудование, поэтому в этом случае лучше обратиться к специалистам.
Ещё кое-что полезное для Вас:
Видео: Стартер жужжит, но двигатель не крутит
4. Нарушения в работе электронных систем
Для проверки системы зажигания выворачиваем и извлекаем свечу из одного цилиндра двигателя. Установив на ее контактную гайку наконечник высоковольтного провода, юбкой свечи касаются к ГБЦ и прокручивают двигатель стартером. При этом на контактах должна появляться мощная искра фиолетового или синего оттенка. Если искра слишком слабая (или ее и вовсе нет), то проверяем работу ЭБУ, катушек зажигания и трамблера (у ДВС старой конструкции).
Другие причины затрудненного запуска при работающем стартере
Порван, или же прослаб и перескочил на несколько зубьев ремень ГРМ – в этом случае оказываются сбитыми фазы газораспределения, из-за чего двигатель не может запуститься. Достаточно заменить и выставить по меткам ремень, если только подобная неприятность не закончилась встречей поршней с клапанами – в этом случае потребуется капитальный ремонт двигателя.
Коленчатый вал вращается с заметным усилием, причиной чему могут быть различные механические повреждения кривошипно-шатунного механизма и цилиндропоршневой группы. Проверьте, проворачивается ли двигатель при попытках его запуска на высшей передаче «с буксира» (для механических КПП) или вращением за шкив коленвала автомобилей с автоматическими коробками перемены передач. Относительно легкое вращение говорит о том, что причина неисправности скрывается в другом месте.
Заклинил один из навесных агрегатов, из-за чего создается повышенное сопротивление вращению вала двигателя. Для поиска «слабого звена» необходимо ослабить и снять ремень, после чего попытаться вручную провернуть помпу, генератор, компрессор кондиционера или насос гидроусилителя. Если поломка произошла вдали от СТО, то доехать до ближайшего автосервиса можно лишь на тех авто, у которых привод помпы осуществляется ремнем ГРМ. На других двигателях можно попытаться соединить шкив коленвала и насоса охлаждающей жидкости чем-нибудь подходящим – веревкой, вырезанной из автомобильной камеры резиновой полосой и т. д.
Выход из строя подключенных к ЭБУ датчиков – положения коленвала (ДПКВ), Холла и т. д. Из-за их поломки или неправильной работы блок управления двигателем неправильно регулирует горючую смесь или осуществляет впрыск и поджиг топлива совершенно не в то время, когда это необходимо.
Иногда виной сбоя или неправильной интерпретации сигналов того или иного датчика являются электромагнитные наводки от стартера и других электрических агрегатов. В этом случае выявить неисправность сложно, поэтому не исключено, что за советом придется обращаться к специалистам.
topmekhanik.ru
Стартер крутит, машина не заводится: 6 причин неисправности — Статьи
Стартер крутит машина не заводится — проблема которая может сбить с толку, ведь иногда не понятно, что делать в данной ситуации. И хоть стартер щелкает и крутит, машина стоит на месте. В статье указываются основные причины поломки, а также способы как от них избавиться.
Для того чтобы бороться с проблемой, нужно узнать её причину, поэтому придется повозится. Первое что нужно понять рабочий стартер, или нет. То, что он крутиться, не означает что он рабочий и машину можно с легкостью завести.
Несложно догадаться, что проблемы со стартером могут создать сложности на дороге. Поэтому, если стартер не крутит важно, как можно быстрее избавиться от данной неисправности.
Итак, есть два пути решения проблемы:
исправить поломку самостоятельно;
обратиться за помощью в автосервис.
Несомненно, у каждого способа есть свои плюсы и минусы. Например, для самостоятельной починки, потребуется опыт и сноровка. Хотя домашний ремонт обойдется дешево, нет гарантии что все будет работать, к тому же есть риск окончательно испортить деталь. И наоборот, в автосервисе благодаря современному оборудованию и опытному персоналу, есть возможность починить реле в стартере. Если учесть, что при неудачном ремонте потребуется замена детали на новую, выгодней будет обратиться в автосервис.
Узнайте стоимость диагностики автомобиля онлайн за 3 минуты
Не тратьте время впустую – воспользуйтесь поиском Uremont и получите предложения ближайших сервисов с конкретными ценами!
Причины неисправности автомобиля
Прежде чем производить ремонт, важно понять в чем причина поломки. Не всегда это сделать легко, поэтому важно следовать точной последовательности. Нужно производить проверку от малого элемента к большему, и так пока найдется причина, по которой стартер не схватывает, и машина не заводиться. Вот основные причины, из-за которых движение невозможно:
Неисправная электроника.
Забитая дроссельная заслонка.
тсутствие бензина или масла.
Нерабочий или засоренный топливный насос.
Испорченные клемы на аккумуляторе или его разрядка.
Неработающие свечи, или вышедший из строя инжектор.
Данные проблемы довольно простые, но на них нужно обратить должное внимание. Таким образом, можно понять, стоит ли обращаться за помощью в автомастерскую, или заняться проблемой самому. Если проведенный осмотр не выявил проблем, а транспорт по-прежнему не заводиться, то лучше обратиться за помощью в автосервис.
Были перечислены самые простые причины отказа запуска двигателя. Но есть более серьезные поломки, из-за которых не заводится машина. К сожалению, сразу определить поломку практически невозможно. Для поиска и исправления неполадок понадобиться много времени и сноровки.
Проблемы с топливной системой
Без подачи топлива машина не сдвинется с места, стартер крутится, но зажигания не происходит (нечего зажигать). Первым делом, во время зажигания нужно прислушаться к насосу. Если он во время работы не шумит, то либо сгорел предохранитель, нет тока, либо сгорел весь мотор. Поэтому есть два способа, чинить или покупать новый элемент. Если проблема не устранилась, нужно искать поломку в другом месте.
Топливные фильтры
Довольно частая проблема, почему стартер не схватывает — засоренный фильтр. Из-за недостатка топлива процесс зажигания невозможен, как и движение автомобиля. Все что нужно — просто поменять топливный фильтр. С учетом того что бензин далеко не лучшего качества, примеси которые в него входят осядут на фильтре, что значительно сокращает срок его службы.
Зажигание
Важно полностью осмотреть систему зажигания, ведь это основная часть, которая дает пуск машине, будь то инжектор или карбюратор. На инжекторе важно осмотреть и проверить модуль зажигания. Для проверки нужно надеть на снятую свечу кабель и прислонить к двигателю. Если при запуске двигателя искры не будет, проблема в модуле, его нужно заменить. Та же процедура выполняется с катушкой зажигания на карбюраторном двигателе. Не будет лишним проверить состояние свечей, если они залиты, то их нужно заменить. И в конце можно провести диагностику трамблера. На нем не должно быть нагара, скола или трещин.
Дроссельная заслонка
Если стартер по-прежнему крутиться, но не заводится, не будет лишним проверить дроссельные заслонки. Если она забитая, топливо будет плохо проходить, и этого будет недостаточно для зажигания. Все что необходимо, это взять очиститель для карбюратора и железную щетку. После выполнения очистки, все нужно продуть при помощи сжатого воздуха. Если у машины есть бортовой компьютер, то после чистки заслонки необходимо обновить данные. Так как компьютер сам устанавливает позицию заслонки от степени загрязнения, такую процедуру следует выполнять после каждой очистки.
Проводка и аккумулятор
Если стартер крутиться и пытается схватывать, но ничего не получается, проблема может быть в неисправной проводке, или сгоревших предохранителях. Также важно проверить заряд аккумулятора и состояние клем. Если клемы помутнели и покрылись налетом, нужно хорошо прочистить контакты наждачной бумагой или напильником. Не будет лишним прозвонить все провода, так как при долгой эксплуатации вполне возможно, что случился обрыв.
Также может быть нарушена целостность каких-либо деталей связанных с электричеством. Если замечены следы коррозии на стартере или свечах, то следует их заменить. Важно знать, что если свеча вышла из строя, реле стартера будет бесполезной деталью. Поэтому, если на свечке есть черный нагар, поврежденные или замасленные контакты, нужно ее заменить.
Проблема может быть в катушке зажигания. Если во время поворота ключа стартер вращается, но не щелкает, нужно проверить катушку на наличие искры. Если кабель высокого напряжения поврежден, его нужно заменить. После замены кабеля высоко напряжения катушка не включается? Нужно заменить катушку.
Другие неполадки
Стартер работает и при этом щёлкает, а мотор не может завестись? Проблема может быть в излишке сырости под капотом. Все что нужно сделать — перевести машину в такое место, где нет влаги, и просушить. В том случае если двигатель запустился, проблема была в лишней влаге. Осталось определить от куда появилась влага, и постараться устранить проблему.
Вполне вероятно, что бортовой компьютер выдает ошибку. Для устранения проблемы важно провести полную диагностику, и при необходимости установить новую прошивку. После чего снова попробовать завести машину.
И наконец, проблема может быть в коленном вале. Сам вал может подавать неправильные сигналы о своем положении, а бортовой компьютер, в свою очередь будет вести неправильные расчеты подачи топлива. В результате: стартер будет вращать, с характерным звуком щелчков, но результата никакого не будет.
Итак, стартер работает и крутит, но при этом машина отказывается работать и не заводится. Можно воспользоваться советами из статьи, или не мучиться и обратиться в качественный автосервис.
Благодаря качественному оборудованию и высококвалифицированным специалистам, ваш автомобиль поставят на колеса за короткий промежуток времени. А найти качественный сервис, можно при помощи сайта Uremont.com. Нужно лишь оставить заявку на диагностику и починку автомобиля, и выбрать из списка понравившийся автосервис. Быстро, а самое главное выгодно чините свой автомобиль при помощи нашего сервиса.
uremont.com
Стартер крутит, а двигатель не заводится
Поворот ключа, тарахтение стартера и… двигатель не запускается. С такой проблемой рано или поздно сталкивается каждый автовладелец. Что делать в данной ситуации?
Вообще, причин, по которым двигатель может не запускаться, существует очень много и рассмотреть их все в рамках одной статьи невозможно. Однако есть «базовые» условия, которые необходимы для успешного запуска. Их мы сейчас и обсудим.
Для успешного запуска необходима подача топлива с рабочим давлением, воздух и своевременная искра. Также крайне важно приготовление правильной топливно-воздушной смеси. Эти условия и нужно проверить в первую очередь, когда двигатель отказался заводиться.
Проверяем свечи и искру
Если двигатель не завелся в течение пяти секунд, бесполезно крутить стартер. Можно попробовать заводить еще, но вряд ли это даст толк. Более того, чрезмерно долгая работа стартера может привести к его перегреву и даже возгоранию.
Если долго пытаться завести карбюраторный двигатель, то бензин зальет свечи и сделает дальнейшие попытки запуска невозможными в принципе. Инжекторы имеют режим продувки, поэтому свечи можно просушить, не снимая их с автомобиля – нужно только нажать педаль газа в пол и покрутить стартер.
Но это полумеры. В первую же очередь, следует выкрутить хотя бы одну свечу, снова надеть на нее провод и расположить свечу на двигателе таким образом, чтобы между металлической частью свечи и металлом двигателя было расстояние около трех миллиметров. Включите стартер и убедитесь, что между свечными контактами проскакивает равномерная искра. Сделайте такую проверку каждой свече. Если искры нет ни на одной свече, значит, существуют глобальные проблемы в системе зажигания.
Это могут быть:
Общие неисправности:
Неисправны свечи (нагар, разрушение изолятора)
Неисправны высоковольтные провода (нарушена изоляция, ток утекает «налево», не доходя до свечи)
Для инжекторов:
Неисправен модуль зажигания
Нет питания на модуле зажигания. Питание подается с блока управления двигателем, но сигнал на блок поступает с замка зажигания. Поэтому возможна неисправность контактной группы замка зажигания.
Неисправен блок управления двигателем
Ошибки системы управления зажиганием, как правило, видны при диагностике и вызывают включение лампы Check Engine.
Для карбюраторов:
Зависание контактного уголька в крышке распределителя зажигания (трамблера)
Перегорание резистора в роторе распределителя (в бегунке трамблера)
Подгорание или люфт контактной группы (для контактного зажигания)
Неисправность коммутатора (для бесконтактного зажигания)
Неисправность катушки зажигания
Отсутствие питания на катушке. Питания на катушку подается через замок зажигания, поэтому стоит проверить его контактную группу
Когда искры нет только на одной свече, нужно заменить эту свечу на новую или поменять ее высоковольтный провод. Слишком мокрые свечи также нужно заменить новыми или хотя бы просушить в пламени. Это необходимо потому, что ток не сможет пройти через мокрые контакты и искры не будет.
Если же искра есть на всех свечах, проверяем подачу топлива.
Проверяем подачу бензина
Косвенно определить подачу бензина в цилиндры можно по внешнему виду свечи. Если выкрученная из цилиндра свеча мокрая и пахнет бензином, значит с подачей топлива все в порядке. Однако лучше убедиться в этом более достоверно.
На инжекторных двигателях для этого нужно сбросить давление в топливной системе при помощи специального клапана на торце топливной рампы. Открутите колпачок и нажмите на клапан отверткой. Из-под клапана должен брызнуть бензин. После
russia-avto.ru
Стартер мотор крутит, но не заводится двигатель
Проворачивая ключ зажигания, водитель каждый раз наблюдает одну и ту же картину. Сначала загораются индикаторы приборной панели, показывая наличие топлива и заряд аккумуляторной батареи. В крайнем положении включается стартер и начинает крутить коленчатый вал. Для запуска исправного двигателя достаточно нескольких оборотов коленвала, однако что делать в том случае когда, когда стартер работает, но автомобиль упорно не хочет заводиться? Виновником подобной ситуации могут выступать самые разные неисправности, ведь нормальную работу мотора обеспечивает сразу несколько автомобильных систем.
Содержание статьи
Запуск ДВС. Как это происходит?
Автомобильный двигатель работает только в случае выполнения нескольких условий:
В цилиндры поступает достаточное количество топливовоздушной смеси.
В определенный момент (в конце такта сжатия) свеча генерирует искру необходимой мощности.
Коленчатый и распределительный валы вращаются со строгим взаимодействием, обеспечивая своевременное наполнение цилиндров горючей смесью, правильное функционирование газораспределительной системы и работу бензонасоса в карбюраторных ДВС.
Проворачивая ключ зажигания, водитель подаёт питание на втягивающее реле стартера, которое включает его электромотор и обеспечивает зацепление с зубчатым венцом маховика коленчатого вала. Вращаясь, коленвал преобразует угловой момент в возвратно-поступательное движение поршней и приводит в действие распределительный вал (или валы). Последний обеспечивает своевременное открытие клапанов, благодаря чему камеры сгорания в нужный момент наполняются топливной смесью.
За ее приготовление и доставку отвечает система питания двигателя. Как только поршень достигает верхней точки в конце такта сжатия, мелкодисперсная топливная смесь поджигается образовавшейся на свече искрой (в дизельных агрегатах воспламенение происходит за счет сильного сжатия воздуха). После этого микровзрыв действует на поршень, который перемещается вниз и заставляет коленчатый вал вращаться – так выглядит схема запуска мотора.
Почему стартер нормально крутит, но двигатель не схватывает, не заводится?
В половине случаев, когда автомобиль отказывается запускаться, виноват стартер. Вместе с тем, другая половина приходится на ситуации, когда стартер исправно вращает коленвал, а мотор запускается только после неоднократных попыток или же и вовсе молчит. Виной этому могут быть самые разнообразные причины.
Невнимательность или халатность водителя
Пресловутый человеческий фактор может проявляться самым неожиданным способом. К примеру, банальным отсутствием топлива или включенная сигнализация, которая блокирует бензонасос. А бывает еще так, что какой-то «доброжелатель» забил выхлопную трубу, или же нерадивый шофер, сдавая назад, воткнулся в кучу грунта или сугроб. Подобные причины не относятся к разряду технических неисправностей, однако нервов могут попортить немало.
Технические проблемы — неисправности стартера
Каждый мало-мальски опытный водитель отличит звук стартера, который исправно вращает двигатель, от бесполезного жужжания его электромотора при отсутствии зацепления с маховиком. Приступая к поиску неисправности, следует обязательно убедиться в том, что стартер функционирует нормально, а при его работе не наблюдается посторонних стуков, щелчков и сбоев.
Стартер считается неисправным в таких случаях:
Шестерня бендикса не может войти в зацепление с зубчатым венцом маховика. Проявляется это в громком металлическом скрежете, который появляется при включении стартера. Причина этого явления — износ сопрягаемых поверхностей, выкрошенные зубья и т. д. Решение проблемы – в установке нового маховика или венца. Последний можно развернуть на 180° и таким образом обойтись без покупки новой детали.
Заедает механизм обгонной муфты или втягивающего реле. При этом электромотор стартера жужжит, однако он не предпринимает никаких попыток запустить двигатель. В отдельных случаях помогают многократные попытки включения стартера, однако это лишь на некоторое время отодвигает необходимость его ремонта или замены.
Прослаблен венец. Подобная неисправность случалась на авто конца прошлого – начала нынешнего века, включая популярные «девятки». В этом случае стартер входит в зацепление с венцом и начинает его крутить, однако тот со скрежетом проворачивается на маховике. Поможет лишь замена последнего.
Видео: Смотреть всем у кого проблемы с включением стартера. Полезный совет от автоэлектрика.
Проблемы в работе топливной системы
Даже самый «бодрый» аккумулятор и новый исправный стартер не смогут запустить машину, если возникнут проблемы с подачей горючего в цилиндры. По этой причине следующее, что необходимо проверить – это система питания двигателя.
1.Топливный насос
У карбюраторных и дизельных двигателей этот агрегат находится непосредственно рядом с головкой или блоком цилиндров. Инжекторные силовые установки оснащаются электрической помпой, которая устанавливается в топливном баке. Об их работе судят по непродолжительному жужжанию, которое появляется после включения зажигания. Что касается бензонасосов карбюраторных двигателей, то они имеют механический привод от кулачка, установленного на распределительном валу.
Проверить работоспособность топливной помпы несложно – для этого снимите шланг с входного штуцера карбюратора и опустите в подходящую емкость. После этого следует подкачать топливо рычагом ручной подкачки или путем включения стартера. При отрицательном результата проверяем прохождение бензина по топливопроводу и прочищаем сеточку, расположенную в верхней крышке помпы. Если не помогло и это, то осмотрите мембрану и клапаны бензонасоса. После замены поврежденных и изношенных деталей работоспособность устройства восстановится.
2.Топливные фильтры
По пути прохождения топлива из бака к двигателю находится несколько фильтрующих узлов – сеточки грубой очистки, расположенные на топливоприемнике, в бензонасосе и карбюраторе, а кроме того, находящиеся в разрезе топливопровода бумажные фильтры. От их чистоты зависит интенсивность, а то и возможность подачи горючего к ДВС. Обнаружив засор, очистите или замените фильтрующие элементы.
3. Дроссель и форсунки
Бензиновые ДВС работают на топливной смеси, которая приготавливается в карбюраторе или впускном коллекторе (у инжекторных авто). В первом случае горючее проходит по целой системе каналов, жиклёров и распылителей, которые находятся в карбюраторе. Во втором оно подается форсунками по сигналам, поступающим от электронного блока управления двигателем (ЭБУ).
Подача воздуха дозируется при помощи дроссельной заслонки, которая в зависимости от конструкции двигателя может иметь механический или электрический привод. Очистите детали этого узла и сам дроссель. Кроме того, проверьте, подается ли топливо к цилиндрам. Если вы имеете дело с инжекторным автомобилем, то нажмите на золотник штуцера, расположенный снизу топливной рейки – при этом оттуда должен под давлением пойти бензин. Если струйка слишком слабая, то проверяем фильтры, топливопровод и редукционный клапан топливной помпы.
У карбюраторных двигателей о подаче топлива можно судить, резко открывая дроссель, – при этом из распылителя насоса-ускорителя в диффузор будет впрыскиваться порция горючего. Кроме того, у бензиновых силовых агрегатов осмотрите свечи зажигания – они не должны быть сухими. В противном случае проверьте наличие управляющего сигнала на форсунках. Если с этим все в порядке, то следует отвернуть крепление рампы и отодвинуть ее от коллектора, чтобы осмотреть сопла распылителей при запуске мотора. Отсутствие струек топлива или их слабая интенсивность говорит о необходимости прочистки или замены форсунок.
Что же касается дизельных двигателей, то в них подача топлива происходит под высоким давлением, а отвечает за это намного более сложный насос (ТНВД) и форсунки особой конструкции. Для ремонта этих узлов требуется специальное оборудование, поэтому в этом случае лучше обратиться к специалистам.
Ещё кое-что полезное для Вас:
Почему после поворота ключа зажигания стартер щелкает, но мотор стартером не крутится?
Причины свиста ремня генератора и как убрать этот свист?
Как проверить стартер со снятием с двигателя?
Видео: Стартер жужжит, но двигатель не крутит
4. Нарушения в работе электронных систем
Для проверки системы зажигания выворачиваем и извлекаем свечу из одного цилиндра двигателя. Установив на ее контактную гайку наконечник высоковольтного провода, юбкой свечи касаются к ГБЦ и прокручивают двигатель стартером. При этом на контактах должна появляться мощная искра фиолетового или синего оттенка. Если искра слишком слабая (или ее и вовсе нет), то проверяем работу ЭБУ, катушек зажигания и трамблера (у ДВС старой конструкции).
Другие причины затрудненного запуска при работающем стартере
Порван, или же прослаб и перескочил на несколько зубьев ремень ГРМ – в этом случае оказываются сбитыми фазы газораспределения, из-за чего двигатель не может запуститься. Достаточно заменить и выставить по меткам ремень, если только подобная неприятность не закончилась встречей поршней с клапанами – в этом случае потребуется капитальный ремонт двигателя.
Коленчатый вал вращается с заметным усилием, причиной чему могут быть различные механические повреждения кривошипно-шатунного механизма и цилиндропоршневой группы. Проверьте, проворачивается ли двигатель при попытках его запуска на высшей передаче «с буксира» (для механических КПП) или вращением за шкив коленвала автомобилей с автоматическими коробками перемены передач. Относительно легкое вращение говорит о том, что причина неисправности скрывается в другом месте.
Заклинил один из навесных агрегатов, из-за чего создается повышенное сопротивление вращению вала двигателя. Для поиска «слабого звена» необходимо ослабить и снять ремень, после чего попытаться вручную провернуть помпу, генератор, компрессор кондиционера или насос гидроусилителя. Если поломка произошла вдали от СТО, то доехать до ближайшего автосервиса можно лишь на тех авто, у которых привод помпы осуществляется ремнем ГРМ. На других двигателях можно попытаться соединить шкив коленвала и насоса охлаждающей жидкости чем-нибудь подходящим – веревкой, вырезанной из автомобильной камеры резиновой полосой и т. д.
Выход из строя подключенных к ЭБУ датчиков – положения коленвала (ДПКВ), Холла и т. д. Из-за их поломки или неправильной работы блок управления двигателем неправильно регулирует горючую смесь или осуществляет впрыск и поджиг топлива совершенно не в то время, когда это необходимо.
Иногда виной сбоя или неправильной интерпретации сигналов того или иного датчика являются электромагнитные наводки от стартера и других электрических агрегатов. В этом случае выявить неисправность сложно, поэтому не исключено, что за советом придется обращаться к специалистам.
auto-gl.ru
не «схватывает» при нормально вращающемся стартере
Как правило, в процессе эксплуатации любого автомобиля проблемы с запуском ДВС являются одной из самых распространенных неисправностей. При этом достаточно часто виновником может оказаться не сам двигатель и его узлы, а стартер. Однако следует учитывать, что в подобной ситуации стартер или совсем не крутит двигатель, или же справляется со своей задачей с низкой эффективностью.
Вращение мотора от стартера после поворота ключа зажигания может также сопровождаться стуками и металлическим скрежетом, явным подклиниванием и т.п. Отметим, что если в этом случае причина более-менее очевидна, то намного сложнее быстро определить проблему тогда, когда стартер крутит, а машина не заводится. В этой статье мы поговорим о том, как найти полому, если стартер нормально крутит, но двигатель не «схватывает».
Читайте в этой статье
Двигатель крутится от стартера, но не заводится: причины
Итак, если автомобиль неожиданно начал испытывать проблемы с запуском, тогда на начальном этапе многие водители пытаются списать неполадку на плохое топливо, грязные или отработавшие свой ресурс свечи зажигания, плохо заряженный аккумулятор и т.д.
Обратите внимание, только в некоторых случаях замена свечей или заправка качественным бензином позволяет быстро вернуть автомобиль в строй. На практике сам факт, что мотор плохо заводится при исправном стартере (причем как «на холодную», так и «на горячую»), уже является поводом для проведения углубленной диагностики ДВС.
Более того, выяснить причину возникшей неисправности нужно как можно быстрее, чтобы избежать возможных серьезных последствий и дорогостоящего ремонта силового агрегата и/или элементов навесного оборудования.
Прежде всего, необходимо начинать проверку с топливной системы. Диагностика всех элементов выполняется пошагово. Если автомобиль карбюраторный, необходимо убедиться в работоспособности карбюратора, затем осматриваются топливные магистрали, бензонасос и т.д.
В случае с инжектором особое внимание уделяется инжекторным форсункам и бензонасосу. Например, если после поворота ключа зажигания не слышно характерного звука работы электробензонасоса, который поднимает давление в системе, тогда сначала замеряется давление в топливной рейке, также сам насос необходимо снимать и проверять.
При этом не стоит забывать как о возможной поломке регулятора давления топлива в рампе, так и самого насоса. Еще следует помнить об обрыве электрических цепей питания или перегорании предохранителей на бензонасос.
Топливные фильтры также могут быть причиной затрудненного пуска двигателя, особенно с учетом качества горючего на отечественных АЗС. Так или иначе, наличие сторонних примесей в бензине или солярке быстро забивает фильтрующий элемент, в результате чего даже исправный бензонасос не способен прокачать нужное количество топлива для запуска двигателя.
Как правило, достаточно заменить фильтр топлива, а также в отдельных случаях почистить фильтр-сеточку бензонасоса или заменить данную сеточку на новый элемент.
Если с подачей топлива все в порядке, тогда проверяется система зажигания. На многих автомобилях не удается ограничиться только заменой свечей и бронепроводов, так как требуется диагностика катушки и распределителя зажигания.
Также не обязательно сразу менять и сами свечи, так как уже имеющиеся могут быть попросту залиты. Для начала свечи нужно выкрутить и осмотреть, а также проверить на искру.
В случаях, когда нет искры на инжекторном авто, нередко приходится менять модуль зажигания. На карбюраторных двигателях начинать проверку следует с катушки зажигания. Параллельно диагностика затрагивает и трамблер, осматривается крышка трамблера и т.д.
Что касается указанной крышки, не допускается наличие каких-либо дефектов, трещин и т.п. Под крышкой должен быть стержень из графита, который прижимается специальной пружиной. ОТ целостности всех элементов напрямую зависит работоспособность устройства.
Следующим элементом для проверки является дроссельная заслонка. В процессе эксплуатации автомобиля дроссельная заслонка покрывается нагаром и загрязняется.
Опытные водители для профилактики чистят данный элемент на каждом ТО, однако если этого не делать, тогда проблемы с запуском прогрессируют и в какой-то момент двигатель может перестать заводиться. Еще следует учесть, что на многих автомобилях с инжектором дроссельный узел после чистки также нужно дополнительно обучать, чтобы получить нужные обороты холостого хода и т.д.
Также если стартер крутит, но не схватывает двигатель, следует проверить АКБ и состояние клемм. Немного подсевший аккумулятор может крутить стартер, при этом частоты вращения коленвала все равно недостаточно для запуска мотора.
Еще на практике часто встречается то, что клеммы окисляются и покрываются налетом. В этом случае их нужно очистить, аккумулятор зарядить от внешнего ЗУ или воспользоваться пускозарядным устройством (бустером).
В случаях, когда явных проблем из приведенного выше списка не выявлено, следует отдельно проверять (прозванивать) проводку. Параллельно проверяется и «масса», которая часто имеет плохой контакт, ненадежно закреплена или массовый провод попросту отгнивает от точки крепления (как правило, на старых авто).
Еще стоит выделить, что в отдельных случаях проблема может заключаться в неисправной контактной группе замка зажигания. Также на инжекторных автомобилях выход из строя отдельных датчиков ЭСУД приведет к тому, что мотор не заведется.
Например, поломка или сбои в работе ДПКВ отмечены как достаточно частая причина. Параллельно в обязательном порядке следует проверять предохранители и реле, которые также могут выйти из строя, при этом нет питания на какой-либо исполнительный узел.
Советы и рекомендации
Многие специалисты рекомендуют обязательно учитывать и отмечать, что предшествовало проблемам с запуском и какие признаки могли проявляться до начала более серьезных сбоев.
Другими словами, если машину недавно заправили бензином сомнительного качества, тогда высока вероятность проблем с топливной системой. Если же имела место недавняя мойка под капотом или двигатель перестал заводиться во влажную погоду, тогда максимум внимания стоит уделить электрооборудованию и проводке.
Бывает и так, что сначала машина начинает расходовать больше топлива, мотор дымит, автомобиль дергается при разгоне, отмечены провалы при нажатии на педаль газа и т.д., а уже потом агрегат не заводится. В подобном случае вполне могут быть виноваты фильтры и бензонасос. Кстати, сильно загрязненный воздушный фильтр также моет привести к тому, что ДВС попросту остается без воздуха и не запускается.
В любом случае, зачастую перед тем, как мотор полностью откажется заводиться, сначала проявляются определенные признаки. Данные признак стоит зафиксировать, чтобы в дальнейшем было проще определить характер поломки и быстро локализовать неисправность.
Если проблема застала водителя в дороге, тогда при первичной диагностике нужно включить габариты и ближний/дальний свет фар. В случае, когда отмечен слабый свет, фары загораются и тухнут в момент прокручивания стартером, тогда очевидны проблемы с электроцепями или АКБ.
Что в итоге
Как видно, причин для затрудненного пуска ДВС или полного отказа мотора заводиться существует достаточно много. В одних случаях вполне может быть поломка оборудования, тогда как в других виновником является банальная коррозия на электрических контактах, окисление клемм, пробой изоляции силовых проводов и т.д.
Еще раз обращаем внимание, приведенные выше рекомендации следует учитывать тогда, когда стартер крутит уверенно и постоянно, нет рывков, скрежета, ударов. Другими словами, сначала нужно исключить вероятность проблем с самим стартером.
Если замечены рывки стартера после поворота ключа зажигания, тогда возможен плохой контакт силовых проводов на стартер, износ щеток стартера, окисление его контактов. Также частым случаем являются сбои после замены стартера. В этой ситуации вполне возможны ошибки при установке элемента.
Если же стартер работает нормально, тогда бывает достаточно почистить контакты или заменить фильтры, хотя зачастую проблему удается решить посредством замены какого-либо неисправного элемента на новую или заведомо рабочую деталь (например, катушка зажигания и т.п.).
Кстати, в том случае, когда в подкапотном пространстве обнаружена влага или явно наблюдается конденсат, тогда для запуска мотора бывает достаточно всего лишь просушить моторный отсек. Это можно сделать прямо на месте или же доставить автомобиль в теплый бокс. Однако в дальнейшем все равно следует внимательно следить за тем, не появляется ли вода под капотом снова. Если да, тогда нужно быть готовым к тому, что неисправность проявится повторно.
Для решения проблемы следует для начала минимизировать попадание влаги под капот (в зависимости от ситуации, сделать кузовной ремонт, установить пыле, грязе и водоотталкивающую защиту, проверить целостность уплотнителей, почистить дренажные каналы и т.д.) Затем нужно разбираться с оборудованием и проводкой под капотом, исключая возможные неисправности и проверяя целостность изоляции проводов.
Напоследок отметим, что в ряде случаев, особенно если возникли проблемы с датчиками ЭСУД, поломку позволяет выявить компьютерная диагностика двигателя. Такой подход в значительной мере упрощает процедуру поиска неисправности.
Читайте также
krutimotor.ru
Стартер крутит, но двигатель не заводится
Периодически со всеми машинами случаются ситуации, когда стартер крутит, но двигатель не заводится. Причиной поломки может быть несколько неисправностей и для карбюраторного и инжекторного автомобиля процесс ремонта будет отличаться. А если не заводится двигатель и не крутит стартер, то читайте другую статью.
Стартер крутит, но не заводится: ВАЗ карбюратор
Распространенная поломка на классических моделях. Причинами могут быть три системы:
зажигание;
воздушные и топливные магистрали;
карбюратор.
Однако при ремонте необходимо проверить обе ветки.
Поломки зажигания
Нарушение подачи искры одна из причин поломки. Последовательность действий выглядит так.
Проверка искры на свечах. Элемент выкручивается из гнезда. Далее не снимая колпачок с шпильки необходимо приложить свечу к блоку двигателя и прокрутить стартер. Если в это время на электроде появляется мощная искра – деталь исправна. Процедуру необходимо повторить для всех поршней. При отсутствии пробоя, элемент заменяется новым.
Предохранители. Распространено среди карбюраторных машин перегорание плавких вставок.
Высоковольтные кабели. Если замена свечи не помогает (искра по-прежнему отсутствует) требуется проверка бронепроводов. Идеальным вариантом будет диагностика путем замены кабеля на заведомо исправный.
Примечание! Проверка бронепроводов и свечей выполняется в темном помещении. Если кабель или корпус свечи пробит, электрическая дуга может проскакивать в любом месте магистрали.
Трамблер. Необходимо снять верхнюю крышку детали и осмотреть уголек, места контактов на наличие нагара, оплавленных участков. Для систем с электронным зажиганием, проверяется катушка и датчики Холла.
Момент зажигания. Периодически для карбюраторных моделей требуется корректировка установки угла трамблера. Выставить его правильно можно самостоятельно. На корпусе механизма и блока двигателя имеются соответствующие насечки. Для точного позиционирования необходимо прочитать инструкцию к автомобилю.
В некоторых случаях машина может не заводится ввиду ослабленных креплений проводки стартера, аккумулятора или его разряда.
Подача воздуха и горючего
Следующая причина почему крутит стартер, но не заводится машина может скрываться в нарушении подачи горючей смеси. Последовательность действий выглядит так.
Изначально проверяются фильтрующие элементы, воздушный и топливный. Перебои с подачей бензина или воздуха являются первоисточником проблемы, когда стартер крутит, схватывает но не заводится – забитые вставки препятствуют свободному протеканию жидкости.
Следующий этап – бензонасос. Во время прокрутки стартера необходимо прислушаться к детали. Если агрегат не качает горючее, запуск мотора будет невозможен.
Примечание! В некоторых моделях автомобилей (ВАЗ 2101/06) частой причиной поломки, когда стартер крутит но машина не заводится, бывает перегрев. Для устранения дефекта достаточно смочить тряпку холодной водой и обмотать ею насос. После остывания автомобиль заведется.
Подсос воздуха также выступает распространенной причиной. От пользователя требуется проверить все шланги и патрубки на предмет ослабления крепежных хомутов, трещин или потертостей. Поврежденные элементы заменяются новыми.
Засор магистрали. Осадки, поднявшиеся из бензобака, могут закупорить тонкие трубки, что препятствует свободному прохождению бензина.
Карбюратор
Если все манипуляции с магистралями и системой подачи топлива не принесли результатов, следующим этапом необходимо проверить чистоту и точность настройки карбюратора.
Механизм испещрён тонкими ходами и перепускными клапанами. При попадании некачественного бензина, каналы быстро забиваются и перекрывают движение жидкости. Во время ремонта карбюратор полностью разбирается и выполняется очистка жиклеров – это лучше делать сжатым воздухом или толстой леской. Также необходимо продуть все отверстия, предварительно промыв конструкцию чистым бензином. После очистки, механизм собирается в обратном порядке.
Примечание! Во время ремонта особое внимание необходимо уделить дроссельной заслонке и жиклерам – эти элементы наиболее часто являются источником бед.
Стартер крутит но не заводится: инжектор
Когда крутит стартер, но не заводится ВАЗ 2114 8 или 16 клапанов (также актуально для аналогичных моделей автомобилей). Поиск проблемы выполняется в таких системах:
подача горючего;
зажигание;
электроника;
инжектор.
Топливная система
Насос
Распространенной проблемой при отсутствии запуска у инжекторных машин выступает поломка топливного насоса. При проворачивании ключа в замке зажигания с бака должен разносится характерный гул, сопровождающийся накачкой бензина в магистраль. При его отсутствии, проверяется соответствующее реле и предохранитель. Если вставки исправны – необходимо выполнить диагностику самого насоса (расположен внутри бака, под задними сидениями). Также необходимо проверить целостность топливных магистралей и рабочее состояние фильтров грубой и тонкой очистки.
Качество бензина
Распространено мнение, что правильно настроенный мотор может работать даже на суррогатном бензине, без возникновения проблем – это в корне не так. Если стартер крутит но не заводится Приора или аналогичный автомобиль спустя некоторое время после последней заправки, дело может быть в «бадяжном» горючем. Такую смесь необходимо максимально быстро слить и заправить новое топливо.
Забиты форсунки
В 90% случаев, проблема возникает как следствие предыдущего казуса. Носик форсунки отличается минимальным диаметром. Мельчайшие соринки могут забить проход внутри детали, что является причиной отказа силового агрегата или троения.
Проверить это можно так. После 2-3 неудачных попыток завести мотор, необходимо выкрутить свечи зажигания. Если электроды мокрые – форсунки работают.
Примечание! Топливные форсунки не выходят из строя одновременно. Вторичным признаком отказа устройства является то, что машина троила перед началом проблем с запуском.
Ремонт, тщательная диагностика деталей выполняется на специальном стенде.
Нет давления внутри топливной рампы
Стартер крутит, но не заводится 2114 ВАЗ или Приора – причина может быть в недостатке рабочего давления топливной рампы инжектора. При адекватной работе топливного насоса, необходимо проверить ДМРВ. Неисправный блок может посылать неверную информацию на ЭБУ, что препятствует правильному образованию горючей смеси. В некоторых случаях (5-6%) на запуске сказывается отказ ДПДЗ. Однако это маловероятно.
Электроника и зажигание
Изначально выполняется диагностика свечей зажигания стандартным методом. В случае отсутствия искры проверяются сами свечи и высоковольтные провода. Если все в порядке, а ожидаемой дуги нет, дело может быть в следующих узлах.
Модуль зажигания. Капризная и непредсказуемая деталь на большинстве автомобилей семейства ВАЗ и бюджетных иномарках. Блочная конструкция практически не подлежит ремонту, при диагностике, меняется на заведомо исправную. Также важно наличие напряжения на фишке модуля. Если электричество отсутствует – проверяется предохранитель и соответствующее реле.
ДПКВ – сенсор может передавать данные с погрешностью или полностью выйти из строя. Это ключевой элемент системы зажигания, проверка работоспособности выполняется осциллографом. Также меняется на заведомо исправный.
ЭБУ. Конструкция управления инжектором, может сбоить ввиду окисления фишки контактов или внутренних проблем.
Ошибки системы. Накопленные сбои бортового компьютера могут не давать мотору запуститься. Проблема устраняется диагностикой на СТО со специализированным оборудованием.
Поломки механического характера. Порванные провода, окисленные клеммы или расшатавшиеся соединения в 50% случаев приводят к перебоям в работе ДВС.
Стартер крутит, но не заводится: дизель
Конструкция дизельных автомобилей отличается от классических, бензиновых агрегатов. Здесь воспламенение горючей смеси происходит по другому принципу, что накладывает собственные критерии к диагностике силовой установки.
Возможные причины
Среди распространенных проблем особенно выступают такие. Отсутствие накала Наиболее часто встречается перегорание электрода накаливания. Проверка свечей выполняется исключительно при помощи специального оборудования. Отказ одного элемента вызывает троение или хлопки во время работы мотора. Если сами детали функционируют исправно, причина может скрываться в бронепроводах или силовом реле.
Примечание! Отказ детали может произойти в процессе движения авто. По причине достаточной температуры камеры сгорания, проблемы начинаются только после остывания блока.
Некорректная подача топлива Распространенная проблема зимой – замерзание дизеля или запарафинивание фильтрующих элементов. При этом необходимо сменить очищающие сетки и отогреть машину в теплом боксе. Если дело происходит летом, поиск «корня зла» выполняется так.
Ошибочное срабатывание противоугонного оборудования – сигналка отключается или ремонтируется.
Проверяется состояние основного насоса и целостность топливных магистралей. Если шланг или трубка дала течь, через трещину может подсасывать воздух, что вызывает проблему.
Выкручиваются форсунки из блока ДВС и тестируются на специальных стендах. Часто напорное отверстие засоряется после заливки низкокачественного горючего или езды по ухабам – осадок поднимается со дна бензобака и поступает на мотор.
Если стартер крутит, а мотор даже не хватает (также нет дыма из выхлопной трубы) значит, солярка совсем не поступает в цилиндры. Первым делом проверяется исправность топливного насоса высокого давления (ТНВД) и его приводного насоса.
Далее диагностируются все магистрали для каждой форсунки персонально.
Калибровка угла подачи дизеля. Ремень ТНВД может перескочить или порваться, что спровоцирует неправильное впрыскивание жидкости.
Общие проблемы
Также причиной того, что стартер крутит но не запускается двигатель бывают общие проблемы, характерные для всех автомобилей, независимо от типа потребляемого горючего или схемы его подачи. В качестве основных выступают такие. Заклинивание навесного оборудования Заклинивание привода ГУР, генератора или компрессора охладителя. Застопорившийся агрегат может препятствовать проворачиванию коленчатого вала. При запуске мотора необходимо посмотреть свободно ли проворачиваются все шкивы.
Снижение компрессии Потеря необходимого давления внутри рабочих цилиндров может способствовать утеканию горючей смеси в картерный отсек или выпускной коллектор. Здесь может быть несколько источников.
Залегание поршневых колец. Уставшие уплотнители могут закоксоваться или даже лопнуть, что непременно приводит к потере номинального давления.
Износ или эллипсность цилиндров. Это крайний случай, когда требуется капитальный ремонт ДВС.
Загибание или дефекты клапанов. Вставки могут отломаться или неплотно прилегать к ГБЦ.
Образование дефектов термического или механического происхождения. Сюда относятся трещины, сколы или царапины в блоке, поведенная от перегрева ГБЦ. Также нарушение конструкции коленвала и его креплений (вкладыши, шатуны, пальцы).
Самая страшная причина – заклинивание двигателя (стуканул мотор). В таком случае требуется полная замена агрегата, что чревато затратами сопоставимыми с 50% стоимости авто.
Самая комичная ситуация – внутри бака банально нет горючего. Как правило, подобное вызывается неисправностью поплавка или соответствующего датчика. Лечится проблема посещением АЗС.
Итог
Причин того, что стартер крутит но не запускается двигатель может быть множество. Быстро и точно найти «корень зла» сможет квалифицированный механик или автолюбитель с большим опытом.
Задача повышения мощности и крутящего момента двигателя была актуальна всегда. Мощность двигателя напрямую связана с рабочим объемом цилиндров и количеством подаваемой в них топливо-воздушной смеси. Т.е., чем больше в цилиндрах сгорает топлива, тем более высокую мощность развивает силовой агрегат. Однако самое простое решение – повысить мощность двигателя путем увеличения его рабочего объема приводит к увеличению габаритов и массы конструкции.
Количество подаваемой рабочей смеси можно поднять за счет увеличения оборотов коленчатого вала (другими словами, реализовать в цилиндрах за единицу времени большее число рабочих циклов), но при этом возникнут серьезные проблемы, связанные с ростом сил инерции и резким увеличением механических нагрузок на детали силового агрегата, что приведет к снижению ресурса мотора. Наиболее действенным способом в этой ситуации является наддув.
Представим себе такт впуска двигателя внутреннего сгорания: мотор в это время работает как насос, к тому же весьма неэффективный – на пути воздуха находится воздушный фильтр, изгибы впускных каналов, в бензиновых моторах – еще и дроссельная заслонка. Все это, безусловно, снижает наполнение цилиндра. Ну а что требуется, чтобы его повысить? Поднять давление перед впускным клапаном – тогда воздуха в цилиндре “поместится” больше. При наддуве улучшается наполнение цилиндров свежим зарядом, что позволяет сжигать в цилиндрах большее количество топлива и получать за счет этого более высокую агрегатную мощность двигателя.
В ДВС применяют три типа наддува:
резонансный –при котором используется кинетическая энергия объема воздуха во впускных коллекторах (нагнетатель в этом случае не нужен)
механический – в этом варианте компрессор приводится во вращение ремнем от двигателя
газотурбинный (или турбонаддув) – турбина приводится в движение потоком отработавших газов.
У каждого способа свои преимущества и недостатки, определяющие область применения.
Содержание статьи
Резонансный наддув
Настраиваемый впускной коллектор
Как уже отмечалось в начале статьи, для лучшего наполнения цилиндра следует поднять давление перед впускным клапаном. Между тем повышенное давление необходимо вовсе не постоянно – достаточно, чтобы оно поднялось в момент закрытия клапана и «догрузило» цилиндр дополнительной порцией воздуха. Для кратковременного повышения давления вполне подойдет волна сжатия, «гуляющая» по впускному трубопроводу при работе мотора. Достаточно лишь рассчитать длину самого трубопровода, чтобы волна, несколько раз отразившись от его концов, пришла к клапану в нужный момент.
Теория проста, а вот воплощение ее требует немалой изобретательности: клапан при разных оборотах коленчатого вала открыт неодинаковое время, а потому для использования эффекта резонансного наддува требуются впускные трубопроводы переменной длины. При коротком впускном коллекторе мотор лучше работает на высоких оборотах , при низких оборотах более эффективен длинный впускной тракт. Переменные длины впускных трубопроводов можно создать двумя способами: или путем подключения резонансной камеры, или через переключение на нужный впускной канал или его подключение. Последний вариант называют еще динамическим наддувом. Как резонансный, так и динамический наддув могут ускорить течение впускного столба воздуха.
Эффекты наддува, создаваемые за счет колебаний напора воздушного потока, находится в диапазоне от 5 до 20 миллибар. Для сравнения: с помощью турбонаддува или механического наддува можно получить значения в диапазоне между 750 и 1200 миллибар. Для полноты картины отметим, что существует еще инерционный наддув, при котором основным фактором создания избыточного давления перед клапаном является скоростной напор потока во впускном трубопроводе. Дает незначительную прибавку мощности при высоких (больше 140 км/ч) скоростях движения. Используется в основном на мотоциклах.
Механический наддув
Механические нагнетатели (по англ. supercharger) позволяют довольно простым способом существенно поднять мощность мотора. Имея привод непосредственно от коленчатого вала двигателя, компрессор способен закачивать воздух в цилиндры при минимальных оборотах без задержки увеличивать давление наддува строго пропорционально оборотам мотора. Но у них есть и недостатки. Они снижают КПД ДВС, так как на их привод расходуется часть мощности, вырабатываемой силовым агрегатом. Системы механического наддува занимают больше места, требуют специального привода (зубчатый ремень или шестеренчатый привод) и издают повышенный шум.
Механические нагнетатели
Существует два вида механических нагнетателей: объемные и центробежные.
Типичными представителемя объемных нагнетателей являются нагнетатель Roots и компрессор Lysholm.
Конструкция Roots напоминает масляный шестеренчатый насос. Два ротора вращаются в противоположные стороны внутри овального корпуса. Оси роторов связаны между собой шестернями. Особенность такой конструкции в том, что воздух сжимается не в нагнетателе, а снаружи – в трубопроводе, попадая в пространство между корпусом и роторами. Основной недостаток – в ограниченном значении наддува. Как бы безупречно ни были подогнаны детали нагнетателя, при достижении определенного давления воздух начинает просачиваться назад, снижая КПД системы. Способов борьбы немного: увеличить скорость вращения роторов либо сделать нагнетатель двух- и даже трехступенчатым.
Таким образом можно повысить итоговые значения до приемлемого уровня, однако многоступенчатые конструкции лишены своего главного достоинства – компактности. Еще одним минусом является неравномерное нагнетание на выходе, ведь воздух подается порциями. В современных конструкциях применяются трехзубчатые роторы спиральной формы, а впускное и выпускное окна имеют треугольную форму. Благодаря этим ухищрениям нагнетатели объемного типа практически избавились от пульсирующего эффекта. Невысокие скорости вращения роторов, а следовательно, долговечность конструкции вкупе с низким шумом привели к тому, что ими щедро оснащают свою продукцию такие именитые бренды, как DaimlerChrysler, Ford и General Motors.
Объемные нагнетатели поднимают кривые мощности и крутящего момента, не изменяя их формы. Они эффективны уже на малых и средних оборотах, а это наилучшим образом сказывается на динамике разгона. Проблема лишь в том, что подобные системы очень прихотливы в изготовлении и установке, а значит, довольно дороги.
Еще один способ нагнетать во впускной коллектор воздух под избыточным давлением в свое время предложил инженер Лисхольм (Lysholm). Его детище окрестили винтовым нагнетателем, или «double screw» (двойной винт). Конструкция наддува Лисхольма чем-то напоминает обычную мясорубку. Внутри корпуса установлены два взаимодополняющих винтовых насоса (шнека). Вращаясь в разные стороны, они захватывают порцию воздуха, сжимают и загоняют ее в цилиндры. Характерна такая система внутренним сжатием и минимальными потерями, благодаря точно выверенным зазорам. Кроме того, винтовые наддувы эффективны практически во всем диапазоне оборотов двигателя, бесшумны, очень компактны, но чрезвычайно дороги из-за сложности в изготовлении. Однако ими не брезгуют такие именитые тюнинг-ателье, как AMG или Kleemann.
Механический наддув
Центробежные нагнетатели по конструкции напоминают турбонаддув. Избыточное давление во впускном коллекторе также создает компрессорное колесо (крыльчатка). Его радиальные лопасти захватывают и отбрасывают воздух в окружной тоннель при помощи центробежной силы. Отличие от турбонаддува лишь в приводе. Центробежные нагнетатели страдают аналогичным, хотя и менее заметным инерционным пороком, но есть и еще одна важная особенность. Фактически величина производимого давления пропорциональна квадрату скорости компрессорного колеса.
Проще говоря, вращаться оно должно очень быстро, чтобы надуть в цилиндры необходимый воздушный заряд, порой в десятки раз превышая обороты двигателя. Эффективен центробежный нагнетатель на высоких оборотах. Механические «центробежники» не так капризны в обслуживании и долговечнее газодинамических собратьев, поскольку работают при менее экстремальных температурах. Неприхотливость, а следовательно, и дешевизна конструкции снискали им популярность в сфере любительского тюнинга.
Интеркулер
Схема управления механическим нагнетателем довольно проста. При полной нагрузке заслонка перепускного трубопровода закрыта, а дроссельная открыта — весь поток воздуха поступает в двигатель. При работе с частичной нагрузкой дроссельная заслонка закрывается, а заслонка трубопровода открывается — избыток воздуха возвращается на вход нагнетателя. Входящий в схему охладитель наддувочного воздуха (Intercooler) является почти непременной составной частью не только механических, но и газотурбинных систем наддува.
При сжатии в компрессоре (либо в нагнетателе) воздух нагревается, в результате чего его плотность уменьшается. Это приводит к тому, что в рабочем объеме цилиндра воздуха, а, следовательно, и кислорода, по массе помещается меньше, чем могло бы поместиться при отсутствии нагревания. Поэтому сжатый воздух перед подачей его в цилиндры двигателя предварительно охлаждается в интеркулере. По своей конструкции это обычный радиатор, который охлаждается либо потоком набегающего воздуха, либо охлаждающей жидкостью. Понижение температуры наддувочного воздуха на 10 градусов позволяет увеличить его плотность примерно на 3%. Это, в свою очередь, позволяет увеличить мощность двигателя примерно на такой же процент.
Газотурбинный наддув
Турбокомпрессор
Более широко на современных автомобильных двигателях применяются турбокомпрессоры. По сути, это тот же центробежный компрессор, но с другой схемой привода. Это самое важное, можно сказать, принципиальное отличие механических нагнетателей от “турбо”. Именно схема привода в значительной мере определяет характеристики и области применения тех или иных конструкций. У турбокомпрессора крыльчатка-нагнетатель сидит на одном валу с крыльчаткой-турбиной, которая встроена в выпускной коллектор двигателя и приводится во вращение отработавшими газами. Частота вращения может превышать 200.000 об./мин. Прямой связи с коленвалом двигателя нет, и управление подачей воздуха осуществляется за счёт давления отработавших газов.
К достоинствам турбонаддува относят: повышение КПД и экономичности мотора (механический привод отбирает мощность у двигателя, этот же использует энергию отработавших газов, следовательно, КПД увеличивает). Не следует путать удельную и общую экономичность мотора. Естественно, для работы двигателя, мощность которого возросла за счет применения турбонаддува, требуется больше топлива, чем для аналогичного безнаддувного мотора меньшей мощности. Ведь наполнение цилиндров воздухом улучшают, как мы помним, для того, чтобы сжечь в них большее количество топлива. Но массовая доля топлива, приходящаяся на единицу мощности в час у двигателя, оснащенного ТК, всегда ниже, чем у схожего по конструкции силового агрегата, лишенного наддува.
Турбонаддув дает возможность достичь заданных характеристик силового агрегата при меньших габаритах и массе, чем в случае применения “атмосферного” двигателя. Кроме того, у турбодвигателя лучше экологические показатели. Наддув камеры сгорания приводит к снижению температуры и, следовательно, уменьшению образования оксидов азота. В бензиновых двигателях наддувом добиваются более полного сгорания топлива, особенно на переходных режимах работы. В дизелях дополнительная подача воздуха позволяет отодвинуть границу возникновения дымности, т. е. бороться с выбросами частиц сажи.
Дизели существенно лучше приспособлены к наддуву вообще, и к турбонаддуву в частности. В отличие от бензиновых моторов, в которых давление наддува ограничивается опасностью возникновения детонации, им такое явление неведомо. Дизель можно наддувать вплоть до достижения предельных механических нагрузок в его механизмах. К тому же отсутствие дросселирования воздуха на впуске и высокая степень сжатия обеспечивают большее давление отработавших газов и их меньшую температуру в сравнении с бензиновыми моторами. В общем, как раз то, что нужно для применения турбокомпрессора. Турбокомпрессоры более просты в изготовлении, что окупает ряд присущих им недостатков.
VNT турбокомпрессор
При низкой частоте вращения двигателя количество отработавших газов невелико, соответственно, эффективность работы компрессора невысока. Кроме того, турбонаддувный двигатель, как правило, имеет т. н. «турбояму» (по-английски “turbo-lag”) — замедленный отклик на увеличение подачи топлива. Вам нужно резко ускориться — вдавливаете педаль газа в пол, а двигатель некоторое время «думает» и лишь потом подхватывает. Объяснение простое — требуется время, пока мотор наберет обороты, увеличится давление выхлопных газов, раскрутится турбина, с ней крыльчатка нагнетателя – и наконец, “пойдет” воздух. Избавиться от указанных недостатков конструкторы пытаются разными способами. В первую очередь, снижением массы вращающихся деталей турбины и компрессора. Ротор современного турбокомпрессора настолько мал, что легко умещается на ладони.
Снижение массы достигается не только конструкцией ротора, но и выбором для него соответствующих материалов. Основная сложность при этом- высокая температура отработавших газов. Металлокерамический ротор турбины примерно на 20% легче изготовленного из жаростойких сплавов, да к тому же обладает меньшим моментом инерции. До последнего времени срок службы всего агрегата ограничивала долговечность подшипников. По сути, это были вкладыши, подобные вкладышам коленчатого вала, которые смазывались маслом под давлением. Износ таких подшипников скольжения был, конечно, велик, однако шариковые не выдерживали огромной частоты вращения и высоких температур. Выход нашли когда удалось разработать подшипники с керамическими шариками. Однако достойно удивления не применение керамики – подшипники заполнены постоянным запасом пластичной смазки, то есть канал от штатной масляной системы двигателя уже не нужен!
Избавиться от недостатков турбокомпрессора позволяет не только уменьшение инерционности ротора, но и применение дополнительных, иногда довольно сложных схем управления давлением наддува. Основные задачи при этом — уменьшение давления при высоких оборотах двигателя и повышение его при низких. Полностью решить все проблемы можно использованием турбины с изменяемой геометрией (Variable Nozzle Turbine), например, с подвижными (поворотными) лопатками , параметры которой можно менять в широких пределах.
Принцип действия VNT турбокомпрессора заключается в оптимизации потока выхлопных газов, направляемых на крыльчатку турбины. На низких оборотах двигателя и малом количестве выхлопных газов VNT турбокомпрессор направляет весь поток выхлопных газов на колесо турбины, тем самым увеличивая ее мощность и давление наддува. При высоких оборотах и высоком уровне газового потока турбокомпрессор VNT располагает подвижные лопатки в открытом положении, увеличивая площадь сечения и отводя часть выхлопных газов от крыльчатки, защищая себя от превышения оборотов и поддерживая давление наддува на необходимом двигателю уровне, исключая перенаддув.
Комбинированные системы
Двухступенчатый наддув
Помимо одиночных систем наддува сейчас часто встречается и двухступенчатый наддув. Первая ступень — приводной компрессор — обеспечивает эффективный наддув на малых оборотах ДВС, а вторая — турбонагнетатель — утилизирует энергию выхлопных газов. После достижения силовым агрегатом достаточных для нормальной работы турбины оборотов, компрессор автоматически выключается, а при их падении вновь вступает в действие.
Ряд производителей устанавливают на свои моторы сразу два турбокомпрессора. Такие системы называют «битурбо» или «твинтурбо». Принципиальной разницы в них нет, за одним лишь исключением. «Битурбо» подразумевает использование разных по диаметру, а следовательно и производительности, турбин. Причем алгоритм их включения может быть как параллельным, так и последовательным (секвентальным). На низких оборотах быстро раскручивается и вступает в работу турбонаддув маленького диаметра, на средних к нему подключается «старший брат».
Таким образом, выравнивается разгонная характеристика автомобиля. Система дорогостоящая, поэтому ее можно встретить на престижных автомобилях, например Maserati или Aston Martin. Основная задача «твинтурбо» заключается не в сглаживании «турбоямы», а в достижении максимальной производительности. При этом используются две одинаковые турбины. Устанавливаются «твин-» и «битурбо» как на V-образные блоки, так и на рядные моторы. Варианты подключения турбин также идентичны системе «битурбо». В чем же смысл? Дело в том, что производительность турбины напрямую зависит от двух ее параметров: диаметра и скорости вращения. Оба показателя весьма капризны. Увеличение диаметра приводит к повышению инерционности и, как следствие, к пресловутой «турбояме». Скорость же турбины ограничивается допустимыми нагрузками на материалы. Поэтому две скромные и менее инерционные турбины могут оказаться эффективнее одной большой.
Рекомендации
Во-первых, вовремя меняйте масло и масляный фильтр. Во-вторых, используйте только масло, предназначенное для двигателей, оборудованных турбонаддувом, которое изначально рассчитано на более высокие температуры, чем обычное. Но в дороге всякое может случиться, и если вам пришлось залить неизвестное масло, то не гоните, двигайтесь потихоньку. Двигатель это масло переживет, а вот турбонаддув — не обязательно. Приехав домой, сразу же смените масло и масляный фильтр.
И, наконец, третье, самое главное условие нормальной работы турбонаддува. В жизни турбины есть два самых ответственных момента: запуск двигателя и его остановка. При запуске холодного двигателя масло в нем имеет высокую вязкость, оно с трудом прокачивается по зазорам; еще не установились тепловые зазоры; нагрев разных деталей компрессора, а следовательно, и тепловое расширение, идут с разной скоростью. Поэтому не спешите, дайте двигателю прогреться.
Если вам надо остановиться, никогда не глушите двигатель сразу. В зависимости от режима езды дайте ему поработать на холостом ходу 2-5 минут (зимой можно дольше). За это время вал турбины снизит обороты до минимальных, а детали, непосредственно соприкасающиеся с выхлопными газами, плавно остынут. В этой ситуации значительно облегчает жизнь турбо-таймер. Он проследит за тем, чтобы разгоряченный двигатель автомобиля поработал несколько минут на холостом ходу, остужая элементы турбонаддува, даже если владелец уже покинул и закрыл своё авто. Впрочем, подобную функцию имеют и многие охранные сигнализации.
Наддув — это… Что такое Наддув?
Наддув — увеличение количества свежего заряда горючей смеси, подаваемой в двигатель внутреннего сгорания, за счёт повышения давления при впуске. Наддув обычно применяют с целью повышения мощности (на 20-45 %) без увеличения массы и габаритов двигателя, а также для компенсации падения мощности в условиях высокогорья. Наддув с «качественным регулированием» может применяться для снижения токсичности и дымности отработавших газов. Агрегатный наддув осуществляется с помощью компрессора, турбокомпрессора или комбинировано. Наибольшее распространение получил наддув с помощью турбокомпрессора, для привода которого используется энергия отработавших газов.
Агрегатный наддув применяют почти на всех видах транспортных дизелей (судовых, тепловозных, тракторных). Наддув на карбюраторных двигателях ограничивается возникновением детонации. К основным недостаткам агрегатного наддува относят:
повышение механической и тепловой напряжённости двигателя вследствие увеличения давления и температуры газов;
снижение экономичности;
усложнение конструкции.
К безагрегатному наддуву относят:
динамический (ранее называемый инерционным, резонансным, акустическим), при котором эффект достигается за счёт колебательных явлений в трубопроводах;
скоростной, применяемый на поршневых авиационных двигателях на высотах больше расчётной и при скоростях более 500 км/ч;
рефрижерационный, достигаемый испарением в поступающем воздухе топлива или какой-либо другой горючей жидкости с низкой температурой кипения и большой теплотой парообразования.
Всё большее распространение на транспортных двигателях внутреннего сгорания получает динамический наддув, который при несущественных изменениях в конструкции трубопроводов приводит к повышению коэффициента наполнения до в широком диапазоне изменения частоты вращения двигателя. Увеличение при наддуве позволяет форсировать дизель по энергетическим показателям в случае одновременного увеличения цикловой подачи топлива или улучшить экономические показатели при сохранении мощностных (при той же цикловой подаче топлива). Динамический наддув повышает долговечность деталей цилиндро-поршневой группы благодаря более низким тепловым режимам при работе на бедных смесях.
См. также
Ссылки
Наддув — Википедия
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Термин «Наддув» имеет и другие значения.
Наддув — принудительное повышение давления воздуха выше текущего уровня атмосферного в системе впуска двигателя внутреннего сгорания, приводящее к увеличению плотности и массы воздуха в камере сгорания перед тактом рабочего хода, что, согласно правилу стехиометрической горючей смеси для конкретного типа мотора, позволяет сжечь больше топлива, а значит увеличить крутящий момент (и мощность, соответственно) при сравнимой частоте вращения. В широком смысле, повышение удельной/литровой мощности при текущем уровне атмосферного давления и есть основная цель наддува. Буквальным следствием этой технической особенности стало одно из ранних применений наддува для компенсации высотного падения мощности в авиационных маршевых ДВС.
Также, наддув есть любого рода создание повышенного давления в принципе. Существуют понятия наддува кабин высотных и космических летательных аппаратов для создания подходящих для людей условий, наддува баков гидросистем для предотвращения вспенивания рабочей жидкости и т. д.
Возможен агрегатный наддув и безагрегатный наддув.
Агрегатный наддув
Лопастная турбина и лопастной центробежный компрессор в составе турбонагнетателя
Роторный компрессор Roots, применявшийся на приводных нагнетателях
Принципиальная схема работы нагнетателя с электрическим приводом
Под агрегатным подразумевается наддув, создание которого обеспечивается неким агрегатом. Фактически, таковых агрегатов в технике всего три — турбонагнетатель, приводной нагнетатель, нагнетатель с электрическим приводом. Первый работает от энергии выхлопных газов и состоит из газовой турбины и компрессора. Второй работает от непосредственного привода с коленвала двигателя и состоит из механической передачи и компрессора. Третий работает от электропривода и состоит из высокооборотного электромотора и компрессора. Вообще, компрессор входит в состав любого агрегата наддува, вследствие чего, такие термины как турбокомпрессор, приводной компрессор и компрессор с электрическим приводом являются синонимами вышеупомянутым трём и правомерны к использованию. Конструкция компрессора может быть универсальна для любого агрегата, хотя обычно в турбонагнетателе и нагнетателе с электрическим приводом используются лопастные центробежные компрессоры, а в приводном нагнетателе — роторные компрессоры. Сам термин «агрегатный наддув» практически никогда не используется, и таковым в речевом обиходе применительно к считается просто любой наддув, если иное не оговорено особо.
Особенность и преимущества агрегатного наддува (турбонаддува, в первую очередь) в том, что таковой позволяет получать сверхвысокие давления на впуске в ДВС — вплоть до 5 Бар — что даёт в итоге примерно кратное давлению наддува повышение удельной мощности на отдельных режимах работы. Всережимного увеличения мощности посредством одного типа агрегата наддува достичь сложно в силу разных причин (либо для этого требуется сильное механическое усложнение конструкции нагнетателя) поэтому часто на ДВС применяются комбинированные системы, состоящие, например, из турбонагнетателя и приводного нагнетателя, или турбонагнетателя и нагнетателя с электрическим приводом.
Также в авиации для компенсации высотного падения мощности маршевых поршневых двигателей на многомоторных самолётах были исторические попытки применения группового агрегатного наддува, обеспечивающего дополнительное снабжение маршевых двигателей воздухом на больших высотах. Основой этой системы был отдельный мотор-компрессор, состоявший из одного двигателя, аналогичного маршевому, и объёмного компрессора, дополненный системой воздуховодов к каждому маршевому двигателю. Пример — тяжёлый бомбардировщик Пе-8.
Агрегатный наддув применяется как на четырёхтактных ДВС, так и на двухтактных ДВС, поршневых и роторно-поршневых, работающих практически по любому термодинамическому циклу (циклу Отто, циклу Дизеля, прочих). Однако к газотурбинным двигателям термин «агрегатного наддува» в русскоязычном инженерно-техническом лексиконе обычно не применяется, несмотря на обязательное наличие компрессора в составе таких двигателей. Важным следствием применения агрегатного наддува является снижение удельного расхода топлива (в граммах на л. с. за час).
Безагрегатный наддув
К безагрегатному наддуву относят:
динамический (ранее называемый инерционным, резонансным, акустическим), при котором эффект достигается за счёт колебательных явлений во впускном и/или выпускном трубопроводах;
скоростной, применяемый на поршневых авиационных двигателях на высотах больше расчётной и при скоростях более 500 км/ч;
рефрижерационный, достигаемый испарением в поступающем воздухе топлива или какой-либо другой горючей жидкости с низкой температурой кипения и большой теплотой парообразования.
Всё большее распространение на транспортных двигателях внутреннего сгорания получает динамический наддув, который при несущественных изменениях в конструкции трубопроводов приводит к повышению коэффициента наполнения до
h
v
=
0
,
92
−
0
,
96
{\displaystyle hv=0,92-0,96}
в широком диапазоне изменения частоты вращения двигателя. Увеличение
h
v
{\displaystyle hv}
при наддуве позволяет форсировать дизель по энергетическим показателям в случае одновременного увеличения цикловой подачи топлива или улучшить экономические показатели при сохранении мощностных (при той же цикловой подаче топлива). Динамический наддув повышает долговечность деталей цилиндро-поршневой группы благодаря более низким тепловым режимам при работе на бедных смесях.
См. также
Ссылки
Виды наддува двигателей внутреннего сгорания
Задача повышения мощности и крутящего момента двигателя была актуальна всегда. Самое простое решение — увеличить рабочий объем: чем больше сгорает топлива, тем выше мощность. Однако при этом существенно увеличиваются габариты и масса конструкции.
Альтернативный подход — оставить рабочий объем двигателя прежним, но подавать в единицу времени больше топлива. Увеличить подачу бензина несложно, особенно, в системах впрыска. Но при этом для сохранения состава топливной смеси необходимо пропорционально увеличить и количество подаваемого в двигатель воздуха. Возможности двигателя самостоятельно всасывать воздух ограничены, поэтому не обойтись без специального устройства, повышающего давление и, следовательно, количество воздуха на впуске. Эти устройства обычно называют нагнетателями или компрессорами.
Механический нагнетатель
Механические нагнетатели применялись в автомобильных двигателях еще в 30-е годы, тогда их чаще всего называли компрессорами. Сейчас этот термин обычно относят к турбокомпрессорам, о которых речь пойдет ниже. Конструкций механических нагнетателей довольно много, и интерес к ним разработчики проявляют до сих пор. На рисунках 1-4 представлены схемы некоторых устройств, принцип работы которых не требует дополнительных пояснений.
Есть конструкции и не совсем обычные. Одна их них — волновой нагнетатель Comprex (рис. 5) — принадлежит фирме Asea-Brown-Boweri. Ротор этого компрессора имеет аксиально расположенные камеры, или ячейки. При вращении ротора в ячейку поступает свежий воздух, после чего она подходит к отверстию в корпусе, через которое в нее попадают горячие отработавшие газы двигателя. При их взаимодействии с холодным воздухом образуется волна давления, фронт которой, движущийся со скоростью звука, вытесняет воздух в отверстие впускного трубопровода, к которому ячейка за это время успевает подойти. Поскольку ротор продолжает вращаться, отработавшие газы в это отверстие попасть не успевают, а выходят в следующее по ходу ротора. При этом в ячейке образуется волна разряжения, которая всасывает следующую порцию свежего воздуха и т. д.
Нагнетатель Comprex уже опробован несколькими автомобильными производителями, а Mazda использует его на одном из своих серийных двигателей с 1987 года.
Еще одна не совсем обычная конструкция — это спиральный, или G-образный (по форме буквы G, напоминающей спираль) нагнетатель. Идея запатентована еще в начале столетия, но из-за технических и производственных проблем на выпуск такого нагнетателя долго никто не решался. Первой, в 1985 году была фирма Volkswagen, которая применила его на двигателе купе Polo (1,3 л, 113 л. с.). В 1988 году появился более мощный нагнетатель G60, которым в течение нескольких лет комплектовались двигатели Corrado и Passat (1,8 л, 160 л. с.,), а Polo G40 выпускался вплоть до 1994 года.
Схематично (рис. 6) конструкцию G-образного нагнетателя можно представить в виде двух спиралей, одна из которых неподвижна и является частью корпуса. Вторая — вытеснитель — расположена между витками первой и закреплена на валу с эксцентриситетом в несколько миллиметров. Вал приводится от двигателя ременной передачей с отношением около 1:2.
При вращении вала внутренняя спираль совершает колебательные движения и между неподвижной (корпус) и обегающей (вытеснитель) спиралями образуются серпообразные полости, которые движутся к центру, перемещая воздух от периферии и подавая его в двигатель под небольшим давлением. Количество перемещаемого воздуха зависит от частоты вращения коленчатого вала двигателя.
Система имеет сравнительно высокий (около 65%) КПД. Трущихся частей почти нет, поэтому износ деталей незначителен. Установленный на двигателе Polo нагнетатель G40 (40 и 60 в маркировке нагнетателей Volkswagen — это ширина спиральных камер в миллиметрах) имеет внутреннюю степень сжатия 1,0; максимальное давление наддува составляет 0,72 бар. При номинальной частоте вращения ротора 10200 об./мин. за один оборот подается 566 см куб. воздуха, т. е. почти 6000 л/мин.
Схема управления механическим нагнетателем довольно проста (рис. 7). При полной нагрузке заслонка перепускного трубопровода закрыта, а дроссельная открыта — весь поток воздуха поступает в двигатель. При работе с частичной нагрузкой дроссельная заслонка закрывается, а заслонка трубопровода открывается — избыток воздуха возвращается на вход нагнетателя.
Входящий в схему охладитель наддувочного воздуха (Intercooler) является почти непременной составной частью всех, не только механических, систем наддува. При сжимании воздух, как известно, нагревается, а его плотность и, соответственно, количество кислорода в единице объема уменьшаются. Больше кислорода — лучше сгорание и выше мощность. Поэтому перед подачей в двигатель сжатый нагнетателем воздух проходит через охладитель, где его температура снижается.
Преимущества спирального нагнетателя, как и большинства компрессоров с механическим приводом: достаточно большой крутящий момент и повышенная мощность двигателя при низких оборотах, быстрая, практически мгновенная реакция на нажатие педали газа. Недостатки: относительная сложность и нетехнологичность конструкции, большие потери в приводе.
Турбокомпрессор
Более широко на современных автомобильных двигателях применяются турбокомпрессоры. Они более технологичны в изготовлении, что окупает ряд присущих им недостатков.
Турбокомпрессор отличается от вышеописанных конструкций прежде всего схемой привода (рис. 8). Здесь используется ротор с лопатками — турбина, которая вращается потоком отработавших газов двигателя. Турбина, в свою очередь, вращает размещенный на том же валу компрессор, выполненный в виде колеса с лопатками.
Выбранная схема привода (газовая вместо механической) определяет основные недостатки турбокомпрессора. При низкой частоте вращения двигателя количество отработавших газов невелико, соответственно, эффективность работы компрессора невысока. Кроме того, турбонаддувный двигатель, как правило, имеет т. н. «турбояму» — замедленный отклик на увеличение подачи топлива. Вам нужно резко ускориться — вдавливаете педаль газа в пол, а двигатель некоторое время думает и лишь потом подхватывает. Объяснение простое — требуется время на раскрутку турбины, которая вращает компрессор. На рис. 9 показана реакция нагнетателей различных типов на увеличение числа оборотов двигателя. Приведенные кривые относятся к дизелю, но их характер сохраняется и для бензинового двигателя. Хорошо видно, что самую медленную реакцию имеет турбокомпрессор, волновой нагнетатель реагирует быстрее, механический нагнетатель срабатывает практически мгновенно.
Избавиться от указанных недостатков конструкторы пытаются разными способами. В первую очередь, снижением массы вращающихся деталей турбины и компрессора. Ротор современного турбокомпрессора настолько мал, что легко умещается на ладони. Легкий ротор повышает эффективность компрессора при низких оборотах двигателя: например, у 2,0 л турбодвигателя SAAB 9000 уже при 1500 об./мин. увеличение крутящего момента за счет наддува составляет 20%. Легкий ротор, кроме того, обладает меньшей инерционностью, что позволяет турбокомпрессору быстрее раскручиваться при нажатии педали газа и уменьшает «турбояму».
Снижение массы достигается не только конструкцией ротора, но и выбором для него соответствующих материалов. Поиск новых материалов для турбин ведется многими фирмами. Основная сложность — высокая температура отработавших газов. Преуспели больше всего в этой области, пожалуй, японцы — они уже давно занимаются керамикой для двигателей внутреннего сгорания. Монолитная турбина, изготовленная из спеченного карбида кремния, при той же механической прочности весит в 3 раза меньше обычной и, соответственно, обладает гораздо меньшей инерцией. Кроме того, в случае разрыва ротора разлетающиеся осколки будут много легче — это дает возможность сделать корпус компрессора более тонким и компактным. А недавно конструкторам Nissan впервые в мировой практике удалось создать крыльчатку нагнетателя из пластмассы. Из какой — неизвестно, но говорят, получилась очень легкая.
Избавиться от недостатков турбокомпрессора позволяет не только уменьшение инерционности ротора, но и применение дополнительных, иногда довольно сложных схем управления давлением наддува. Основные задачи при этом — уменьшение давления при высоких оборотах двигателя и повышение его при низких. Одна задача решается довольно легко: избыточное давление наддува на высоких частотах вращения уменьшается, как правило, с помощью перепускного клапана.
Другая задача сложнее. Полностью решить все проблемы можно было бы использованием турбины с изменяемой геометрией, например, с подвижными (поворотными) лопатками, параметры которой можно менять в широких пределах. Такие турбины широко применяются в авиации и других областях техники. Но в крошечном роторе автомобильного компрессора механизм поворота лопаток разместить трудно.
Один из упрощенных способов — применение регулятора скорости потока отработавших газов на входе в турбину. В турбокомпрессоре Garrett VAT 25, который более подробно будет рассмотрен ниже, для этого используется подвижная заслонка.
Схема управления давлением наддува 2,0 и 2,3 литровых двигателей SAAB 9000 показана на рис. 10. Называется она APC — Automatic Performance Control. Система APC во всех режимах работы двигателя поддерживает давление наддува на максимально допустимом уровне, не доводя двигатель до детонации. Для этого использован датчик (knock sensor), по сигналу которого при возникновении детонации блок управления открывает установленный в турбине перепускной клапан, и часть отработавших газов направляется в обход турбинного колеса, что снижает давление наддува и устраняет детонацию. Помимо этого датчика в систему APC входят также и другие, измеряющие частоту вращения двигателя, нагрузку, температуру и октановое число используемого топлива — этими параметрами определяется порог детонации.
Использование APC позволило не только повысить степень сжатия 2,0 л двигателя до 9, но и сделало возможным использование топлива с низким октановым числом — до 91.
Топливная экономичность
Повышение мощности двигателя, достигается ли оно увеличением его рабочего объема или применением наддува, неизбежно влечет за собой увеличение расхода топлива. Теоретически КПД двигателей с наддувом несколько выше, чем атмосферных, поэтому удельный (на единицу мощности) расход топлива у них должен быть ниже. На практике же за счет потерь при переходных процессах он получается примерно таким же.
Конечно, и с турбодвигателем можно ехать относительно экономично, но тогда зачем он нужен? Поэтому сегодня конструкторы пытаются решить непростую задачу: уменьшить расход топлива при сохранении высокой мощности. Попробуем рассмотреть разные подходы к этой проблеме, предложенные, например, инженерами Audi и Peugeot.
Одним из путей повышения экономичности двигателя, как известно, является увеличение степени сжатия. Но в двигателях с наддувом есть ограничение: наддув увеличивает компрессию, что приводит к возникновению детонации, особенно на высоких оборотах. Поэтому степень сжатия приходится искусственно снижать: в современном атмосферном двигателе она составляет около 10, а в двигателе с наддувом обычно не превышает 8.
Конструкторам Audi удалось в определенной степени это ограничение преодолеть: в 5-цилиндровом 20-клапанном двигателе Audi S2 и Audi S4 объемом 2,2 л и мощностью 230 л. с. степень сжатия доведена до 9,3 — это для турбомотора необычно много. Результат: средний расход топлива при 90 км/ч — 7,5 л, в городе — 14 л/100 км. Двигатель пришел со спортивной Audi 200. Созданный на этой же основе мотор Avant RS2 также имеет довольно высокую степень сжатия — 9, но при таком же объеме развивает мощность 315 л. с. (за счет изменения параметров наддува). В то же время расход топлива в городе составляет лишь 14,5 л/100 км.
Упоминавшийся выше турбированный 4-цилиндровый двигатель нового SAAB 9000 объемом 2,0 л тоже имеет степень сжатия 9. Мощность поменьше: 165 л. с., но и расход топлива на трассе менее 7, а в городе — около 12 л/100 км.
Сравните эти параметры, например, с данными для Porsche 968 Turbo S. Спортивная машина, на экономию топлива особого внимания не обращали. Рабочий объем 3 л, 4 цилиндра 2 клапана/цилиндр, степень сжатия 8, мощность 305 л. с., расход топлива в городе — не менее 18 л/100 км.
Поскольку конструкторы Audi для увеличения экономичности пошли по пути повышения степени сжатия, они смогли ограничиться турбокомпрессором вполне традиционной конструкции: К24 фирмы ККК (Kuhle, Kopp und Kausch). Схема управления наддувом тоже традиционная — избыточное давление при высоких оборотах ограничивается перепускным клапаном. Габариты К24 невелики, а параметры выбраны исходя из получения высокого крутящего момента на низких оборотах. Уже при 1950 об./мин. двигатель достигает своего максимального крутящего момента (350 Нм), который сохраняется до 3000 об./мин. Кривая момента достаточно плоская: 90% его величины расположены в диапазоне частот вращения 2300-5200 об./мин. Несмотря на простоту схемы управления, «турбояма» у указанного двигателя не ощущается.
Конструкторы Peugeot выбрали другой подход. Новый 4-цилиндровый 16-клапанный двигатель Peugeot 405 Т16 имеет традиционную для турбодвигателей низкую степень сжатия 8. Но на нем использован довольно хитрый компрессор VAT 25 фирмы Garrett (не путать с VAT 69 — это совсем из другой области!). Применительно к компрессору сокращение VAT — это турбина с изменяемой площадью, или сечением (Variable Area Turbine). На входе отработавших газов в корпус турбины имеется подвижная заслонка с пневматическим приводом (рис. 11). На малых оборотах двигателя заслонка находится в прикрытом положении, уменьшая сечение канала, по которому проходит поток отработавших газов, поэтому даже при малом их объеме скорость потока получается достаточно высокой и обеспечивает необходимую частоту вращения турбины. При увеличении частоты вращения двигателя заслонка открывается, увеличивая проходное сечение — количество отработавших газов возрастает и, соответственно, повышается давление наддува. Поскольку VAT — решение упрощенное, и не в полной мере обеспечивает регулировку, перепускной клапан в схеме управления давлением наддува пришлось сохранить.
Получилось, в целом, неплохо. Своего максимального крутящего момента 288 Нм двигатель Peugeot достигает при 2600 об./мин., и это значение сохраняется до 4500 об./мин. При этом 90% величины момента расположены в диапазоне 2300-5200 об./мин. При объеме 2,0 литра двигатель развивает мощность 200 л. с. (5000 об./мин.), а расход топлива в городе составляет менее 12 л/100 км.
Overboost
Как правило, турбонаддувные двигатели имеют устройство Overboost, срабатывающее при резком нажатии на педаль газа и дополнительно повышающее давление наддува и максимальный крутящий момент двигателя (примерно на 10%). Это необходимо при резких ускорениях, например, при обгоне.
На Audi с компрессором К24 включение этого режима достигается, в общем, традиционно: при резком и полном открытии дроссельной заслонки срабатывает электронный блок управления, который быстро закрывает регулировочный клапан давления наддува. Весь поток отработавших газов направляется через турбину, давление наддува дополнительно увеличивается — Overboost. В этом режиме уже при 2100 об./мин. крутящий момент двигателя достигает 380 Нм.
Конструкторы Peugeot поступили по-другому. У компрессора Garrett VAT 25 (рис. 11) эффект Overboost достигается за счет того, что заслонка в корпусе турбины быстро откидывается в направлении турбинного колеса, резко увеличивая проходное сечение и, соответственно, поступающее количество отработавших газов. Крутящий момент двигателя 405 Т16 в этом режиме повышается до 318 Нм при 2400 об./мин.
Повышенный крутящий момент сохраняется в течение ограниченного времени: у Audi — 16 секунд, у Peugeot — 45 секунд, что почти идеально для выполнения обгонов. Чтобы не уродовать двигатель, режим Overboost не действует, если частота вращение двигателя превышает 6000 об./мин. (Audi) или если включена 1-я передача (Peugeot).
Во что обходится наддув
Бесплатным, как известно, бывает только ветер в камышах. За повышение мощности двигателей с наддувом приходится платить. И не только увеличением расхода топлива. Повышаются требования к его качеству — для большинства турбированных двигателей требуются бензины с октановым числом 96-98. Несмотря на то, что поршни, кольца, головки и шатуны усилены, ресурс двигателя ощутимо снижается, тем в большей степени, чем выше давление наддува. Можно считать, что в среднем ресурс двигателя с турбокомпрессором не превышает 100 тыс. км, а ресурс самого компрессора составляет около 10 тыс. часов. У механических нагнетателей он выше — около 25 тыс. часов. Для системы смазки турбокомпрессора требуются специальные масла, выдерживающие высокие температуры и частоты вращения более 100 000 об./мин. Температура в турбинной части компрессора доходить до 1000°С, поэтому его подшипники требуют дополнительного водяного охлаждения. Все изложенное для потребителя выливается в довольно значительное увеличение стоимости автомобиля и его обслуживания.
Для бензиновых двигателей массовых моделей наддув вряд ли можно считать удачным способом повышения мощности. Volkswagen, например, в этом году отказался от упоминавшегося выше наддувного двигателя на Polo. Более перспективными, особенно с точки зрения топливной экономичности, видимо, можно считать такие направления, как многоклапанная техника, совершенствование систем впрыска, переобеднение смеси и ее послойное распределение в цилиндрах.
Бензиновые двигатели с турбонаддувом — это, пожалуй, удел дорогих, со спортивным характером автомобилей. Maserati, например, может позволить себе выпускать все двигатели с системой наддува, да еще не с одним, а с двумя турбокомпрессорами — на V-образных двигателях. Такую конструкцию называют Twin Turbo. Запомнить легко — как Twin bed в гостинице. Иногда название трансформируется в Biturbo, что сути дела не меняет: турбокомпрессоры стоят параллельно и каждый обслуживает свою секцию цилиндров.
Такой автомобиль, как правило, могут приобрести немногие. Правда, при нынешней российской налоговой политике, когда приходится платить пошлину с объема двигателя, некоторые могут предпочесть турбированный вариант, благо они все еще имеются в каталогах большинства производителей. Дело вкуса. И денег. Кстати Mercedes-Benz и BMW, продукция которых у нас столь популярна, не имеют сегодня ни одного серийного бензинового турбодвигателя.
С экономической, экологической, да и многих других точек зрения весьма привлекательно выглядят турбированные дизели.
Дата публикации:
2007-12-29
Системы наддува двигателя
С момента появления двигателя внутреннего сгорания перед конструкторами появилась задача повышения его мощности. А это возможно только одним путем – увеличением количества сгораемого топлива.
Способы повышения мощности двигателя
Для решения этой проблемы использовалось два метода, один из которых – повышение объема камер сгорания. Но в условиях постоянно ужесточающийся экологических требований к силовым агрегатам автомобилей этот метод повышения мощности сейчас практически не используется, хотя раннее он был приоритетным.
Второй метод повышения мощности сводится к принудительному увеличению количества горючей смеси. В результате этого даже на малообъемных силовых установках удается существенно повысить эксплуатационные показатели.
Если с увеличением количества подаваемого в цилиндры топлива проблем не возникает (система его подачи легко регулируется под требуемые условия), то с воздухом не все так просто. Силовая установка самостоятельно его закачивает за счет разрежения в цилиндрах и повлиять на объем закачки невозможно. А поскольку для максимально эффективного сгорания в цилиндрах должна создаваться топливовоздушная смесь с определенным соотношением, то увеличение только одного количества топлива никакого прироста мощности не дает, а наоборот – повышается расход, а мощность падает.
Выходом из ситуации является принудительная накачка воздуха в цилиндры, так называемый наддув двигателя. Отметим, что первые устройства, нагнетающие воздух в камеры сгорания, появились практически с момента появления самого двигателя внутреннего сгорания, но долгое время их на автотранспорте не использовали. Зато наддувы достаточно широко использовались в авиации и на кораблях.
Виды по способу создания давления
Наддув двигателя – задумка теоретически простая. Суть ее сводится к тому, что принудительная закачка позволяет существенно увеличить количество воздуха в цилиндрах по сравнению с объемом, который засасывает сам мотор, соответственно, и топлива подать можно больше. В результате удается повысить мощность силовой установки без изменения объема камер сгорания
Но это в теории все просто, на практике же возникает множество трудностей. Основная проблема сводится к определению, какая конструкция наддува является самой эффективной и надежной.
В целом разработано три типа нагнетателей, различающихся по способу нагнетания воздуха:
Roots
Lysholm (механический нагнетатель)
Центробежный (турбина)
Каждый из них имеет свои конструктивные особенности, достоинства и недостатки.
Roots
Нагнетатель типа Roots изначально был представлен в виде обычного шестеренчатого насоса (что-то схожее с масляным насосом), но со временем конструкция этого наддува сильно изменилась. В современном нагнетателе Roots шестеренки заменены на два ротора, вращающихся разнонаправлено, и установленных в корпусе. Вместо зубьев на роторах сделаны лопастные кулачки, которыми происходит зацепление роторов между собой.
Главной особенностью наддува Roots является способ нагнетания. Давление воздуха создается не в корпусе, а на выходе из него. По сути, лопасти роторов просто захватывают воздух и выталкивают его в выходной канал, ведущий к впускному коллектору.
Устройство и работа нагнетателя Roots
Но у такого нагнетателя есть несколько существенных недостатков – создаваемое им давление ограничено, при этом еще присутствует пульсация воздуха. Но если второй недостаток конструкторы смогли преодолеть (путем придания роторам и выходным каналам особой формы), то проблема ограничения создаваемого давления более серьезна – либо приходится увеличивать скорость вращения роторов, что негативно сказывается на ресурсе нагнетателя, либо создавать несколько ступеней нагнетания, из-за чего устройство становится очень сложным по конструкции.
Lysholm
Наддув двигателя типа Lysholm конструктивно схож с Roots, но у него вместо роторов используются спиралевидные шнеки (как в мясорубке). В такой конструкции создание давления происходит уже в самом нагнетателе, а не на выходе. Суть проста – воздух захватывается шнеками, сжимается в процессе транспортировки шнеками от входного канала на выходной и затем выталкивается. За счет спиралевидной формы процесс подачи воздуха идет непрерывно, поэтому никакой пульсации нет. Такой нагнетатель обеспечивает создание большего давления, чем конструкция Roots, работает бесшумно и на всех режимах мотора.
Нагнетатель типа Lysholm, другое название — винтовой.
Основным недостатком этого наддува является высокая стоимость изготовления.
Центробежный тип
Центробежные нагнетатели – самый сейчас распространенный тип устройства. Он конструктивно проще, чем первые два типа, поскольку рабочий элемент у него один – компрессионное колесо (обычная крыльчатка). Установленная в корпусе эта крыльчатка захватывает воздух входного канала и выталкивает его в выходной.
Центробежный нагнетатель с газотурбинным приводом
Особенность работы этого нагнетателя сводится к тому, что для создания требуемого давления необходимо, чтобы турбинное колесо вращалось с очень большой скоростью. А это в свою очередь сказывается на ресурсе.
Типы привода, их достоинства и недостатки
Вторая проблема – привод нагнетателя, а он может быть:
Механическим
Газотурбинным
Электрическим
В механическом приводе в действие нагнетатель приводится от коленчатого вала посредством ременной, реже – цепной, передачи. Такой тип привода хорош тем, что наддув начинает работать сразу после запуска силовой установки.
Но у него есть существенный недостаток – этот тип привода «забирает» часть мощности мотора. В результате получается замкнутый круг – нагнетатель повышает мощность, но сразу же ее и отбирает. Использоваться механический привод может со всеми типами наддувов.
Газотурбинный привод сейчас пока является самым оптимальным. В нем нагнетатель приводится в действие за счет энергии сгоревших газов. Этот тип привода используется только с центробежным наддувом. Нагнетатель с таким типом привода получил название турбонаддува.
Чтобы использовать энергию отработанных газов конструкторы, по сути, просто взяли два центробежных нагнетателя и соединили их крыльчатки одной осью. Далее один нагнетатель подсоединили к выпускному коллектору. Выхлопные газы, на выходе из цилиндров двигаются с высокой скоростью, попадают в нагнетатель и раскручивают крыльчатку (она получила название турбинное колесо). А поскольку она соединена с крыльчаткой (компрессорным колесом) второго нагнетателя, то он начинает выполнять требуемую задачу – нагнетать воздух.
Турбонаддув хорош тем, что не оказывает влияние на мощность двигателя. Но у него есть недостаток, причем существенный – на малых оборотах двигателя он из-за небольшого количества выхлопных газов не способен эффективно нагнетать воздух, он эффективен только на высоких оборотах. К тому же в турбонаддуве присутствует такой эффект как «турбояма».
Суть этого эффекта сводится к тому, что турбонаддув не обеспечивает мгновенную реакцию на действия водителя. При резком изменении режима работы двигателя, к примеру, при разгоне, на первом этапе энергии выхлопных газов недостаточно, чтобы наддув закачал требуемое количество воздуха, нужно время, чтобы в цилиндрах прошли процессы и повысилось количество отработанных газов. В результате при резком нажатии на педаль, машина «тупит» и не разгоняется, но как только наддув наберет обороты, авто начинает активно ускоряться – «выстреливает».
Есть и еще один не очень приятный эффект – «турболаг». У него суть примерно та же, что и у «турбоямы», но природа у него несколько другая. Сводится она к тому, что наддув обладает запоздалой реакцией на действия водителя. Обусловлена она тем, что нагнетателю требуется время захватить, закачать воздух и подать его в цилиндры.
Показательные графики эффектов «турбояма» и «турболаг» в зависимости от мощности
«Турбояма» появляется только в нагнетателях, работающих от энергии выхлопных газов, в устройствах же с механических приводом ее нет, поскольку производительность наддува пропорциональна оборотам двигателя. А вот «турболаг» присутствует во всех типах нагнетателей.
В современных автомобилях начинают внедрять электрические приводы наддува, но они только зарождаются. Пока их используют, как дополнительный механизм, для исключения «турбоямы» в работе турбонаддува. Не исключено что вскоре и появится разработка которая заменит привычные нам нагнетатели.
Электронагнетатель от фирмы Valeo
Для их эффективной работы необходимо более высокое напряжение, поэтому используется вторая сеть со своим аккумулятором на 48 вольт. Концерн Audi вообще планирует перевести все оборудование на повышенное напряжение – 48 вольт, так как увеличивается количество электронных систем и соответственно нагрузка на сеть автомобиля. Возможно в будущем все автопроизводители перейдут на повышенное напряжение бортовой сети.
Иные проблемы
Помимо способа нагнетания и типа привода существует еще немало вопросов, которые успешно решились или решаются конструкторами.
К ним относится:
нагрев воздуха при сжатии;
«турбояма»;
эффективная работа нагнетателя на всех режимах.
Во время нагнетания воздух сильно нагревается, что приводит к снижению его плотности, а это в свою очередь сказывается на детонационном пороге топливовоздушной смеси. Устранить эту проблему удалось путем установки интеркулера – радиатора охлаждения воздуха. Причем осуществлять охлаждение этот узел может разными способами – потоком встречного воздуха или за счет жидкостной системы охлаждения.
Варианты исполнения систем наддува
Но установка интеркулера породила другую проблему – увеличение «турболага». Из-за радиатора общая длина воздуховода от нагнетателя к впускному коллектору существенно увеличилась, а это повлияло на время нагнетания.
Проблема с «турбоямой» автопроизводителями решается по-разному. Одни снижают массу составных элементов, другие используют технологию изменяемой геометрии турбопривода. При первом варианте решения проблемы, снижение массы крыльчаток приводит к тому, что для раскручивания наддува требуется меньше энергии. Это позволяет нагнетателю раньше вступить в работу и обеспечить давление воздуха даже при незначительных оборотах двигателя.
Что касается геометрии, то за счет использования специальных крыльчаток с приводом от актуатора, установленных в корпусе турбинного колеса удается осуществлять перенаправление потока отработанных газов в зависимости от режима работы мотора.
Повышение эффективности работы нагнетателя на всех режимах работы некоторые производители решают путем установки двух, а то и трех нагнетателей. И здесь уже каждая автокомпания поступает по-разному. Одни устанавливают два турбонаддува, но разных размеров. «Малый» нагнетатель отрабатывает на небольших оборотах мотора, снижая эффект «турбоямы», а при увеличении оборотов в работу включается «большой» наддув. Другие же автопроизводители применяют комбинированную схему, в которой за малые обороты «отвечает» нагнетатель с механическим приводом, что вовсе устраняет «турбояму», а на высоких оборотах задействуется уже турбонаддув.
Напоследок отметим, что выше указаны только одни из основных проблем, связанных с принудительной подачей воздуха в цилиндры, в действительности их больше. К ним можно отнести передув и помпаж.
Увеличение мощности нагнетателем, по сути, ограничено только одним фактором — прочнотью составных элементов силовой установки. То есть, мощностные характеристики можно увеличивать только до определенного уровня, превышение которого приведет к разрушению узлов мотора. Это превышение и называется передувом. Чтобы он не произошел, система принудительного нагнетания воздуха оснащается клапанами и каналами, которые предотвращают раскручивание крыльчатки выше установленных оборотов, получается, что производительность наддува имеет граничную отметку. Дополнительно при достижении определенных условий ЭБУ системы питания корректирует количество подаваемого в цилиндры топлива.
Помпаж можно охарактеризовать как «обратное движение воздуха». Возникает эффект при резком переходе с высоких оборотов на низкие. В итоге, нагненататель уже накачал воздух в большом количестве, но из-за снижения оборотов он становиться невостребованным, поэтому он начинает возвращаться к наддуву, что может стать причиной его поломки.
Клапан blow-off
Проблема помпажа решена использованием обходных каналов (байпас), по которым сжатый не расходованный воздух перекачивается на входной канал перед нагнетателем, тем самым он смягчает, но не устраняет, нагрузки при помпаже. Второй системой которая полностью решает проблему помпажа, является установка перепускного клапана или blow-off, который при необходимости сбрасывает воздух в атмосферу.
Установка нагнетателей воздуха на силовые установки пока является самым оптимальным способом повышения мощности.
Виды наддува двигателя
Задача повышения мощностных характеристик силового агрегата была актуальна всегда. Методов улучшения мощности мотора есть довольно много, к примеру, возможно увеличить габаритные размеры цилиндров, численность и количество оборотов мотора. Однако все вышеприведенные методы приводят к существенному увеличению габаритных размеров и веса силового агрегата, а также повышению нагрузки на его конструктивные элементы.
Содержание:
Существует гораздо эффективнее метод улучшения мощностных характеристик мотора. Сама идея довольно проста: чем больше удастся «затолкать» воздуха в цилиндр силового агрегата, тем больше возможно сжечь горючего и как следствие получить повышение мощности мотора. Данный метод именуется – наддув двигателя. Главным его преимуществом выступает тот факт, что габаритные размеры и вес мотора остается прежними, но его мощностные характеристики будут более высокими.
В обычном силовом агрегате горючая смесь подается в цилиндры, при давлении, которое значительно меньше атмосферного. При этом нужно учитывать наличие «препятствий» для прохождения горючей смеси в виде дроссельной заслонки, воздушного фильтрующего элемента, поворотов и шероховатой поверхности стенок каналов. Выполняя наддув двигателя давление, под которым подается горючее значительно повышается, что позволяет получить высокую мощность мотора.
Применение механической схемы
Механические нагнетатели воздуха с целью увеличения мощности силового агрегата использовались на транспортных средствах еще в 30-х годах. Тогда такие устройства именовались компрессорами. В настоящее время их преимущественно называют турбокомпрессорами, о которых, собственно пойдет речь дальше. Стоит отметить что механических конструкций такого плана достаточно много, но несмотря на это разработка новых модификаций актуальна и сейчас.
На выше представленном рисунке показаны нагнетатели воздуха со стандартной конструкцией механического типа. Такие турбокомпрессоры отличаются простой конструкционной схемой и не сложны в эксплуатации.
Однако существуют и не совсем обычные нагнетатели воздуха, разработанные различными компаниями. Одним из них является – волновой нагнетатель воздуха «Comprex» разработанный компанией Asea-Brown-Boweri. Ротор данного турбокомпрессора обладает аксиально размещенными ячейками. При вращательных движениях ротора в камеры попадает воздух, после этого она подходит к отверстию в корпусе и через него в ячейку попадают горячие отработанные газы из силового агрегата. Взаимодействуя с холодным воздухом образовывается волна давления, которая движется с высокой скоростью, за счет чего воздух вытесняется в отверстие выпускного трубопровода, к которому камера за этот промежуток времени успевает подойти. Так как ротор все время крутится отработанные газы в данное отверстие не попадают, а выходят по ходу движения ротора в следующее. Такие нагнетатели применялись многими производителями автомобильных транспортных средств, к примеру, Mazda их применяет на некоторых моделях машин с 1987 года.
Еще одной интересной разработкой выступает спиральный нагнетатель – G40. Впервые она были использована немецким производителем автомобилей Volkswagen в 1985 году.
В 1988 году появилась новая модификация спирального нагнетателя воздуха G-60, которая обладала более высокой мощностью и применялась на автомобилях Corrado и Passat.
Конструкционно такие нагнетатели состоят из двух спиралей, первая из которых стационарна и выступает в качестве части корпуса. Вторая спираль играет роль вытеснителя и размещена между двумя витками первой. Данная спираль крепится на валу. Вал в действие приводится за счет ременной передачи силового агрегата с отношением одного к двум.
Принцип работы такой конструкции довольно прост и заключается в следующем: во время вращения вала спираль находящиеся внутри корпуса осуществляет колебательные движения и между ними образовываются серповидные полости, движущееся к центру и тем самым перемещают воздух с периферии в мотор под низким давлением. При этом количество подаваемого сжатого воздуха напрямую зависит от частоты вращения вала мотора.
Такая схема нагнетателя имеет два важных преимущества: достаточно высокий КПД и износоустойчивость (за счет отсутствия трущихся конструкционных элементов).
Применение турбокомпрессоров
В настоящее время с целью улучшения мощностных характеристик силового агрегата используют не механические нагнетатели воздуха, а турбокомпрессоры. Такие устройства гораздо проще в производстве, что окупает ряд недостатков, которые им присущи.
Современные турбокомпрессоры от выше приведенных схем прежде всего отличаются по своим конструкционным особенностям и принципу работы привода. В данном случае применяется ротор с лопатками, то есть турбина, вращаемая за счет воздействия потока отработанных газов силового агрегата. Турбина вращает вмонтированный на том же валу компрессор, представленный в виде колеса, оснащенного лопатками.
Такой принцип действия привода, определяет главные недостатки газового компрессора. Следует отметить, что в данном случае частота вращения мотора довольно низкая, а значит и количество отработанных газов тоже небольшое, что негативно влияет на производительность работы турбокомпрессора.
Помимо двигатель с установленным турбокомпрессором, чаще всего имеет так называемую турбояму, то есть замедленный отклик мотора на увеличение количества подаваемого горячего. Водителю при этом нужно резко нажать педаль газа до упора, а силовой агрегат реагирует лишь спустя определенное время. Объяснение у такого явления довольно простое – необходимо определенное количество времени на раскрутку турбины, которая отвечает за вращение компрессора.
Максимально нивелировать выше наведенные недостатки турбокомпрессоров разработчики пытались различными методами. И в первую очередь была уменьшена масса конструктивных вращающихся элементов компрессора и самой турбины. Ротор компрессора, применяемого в настоящее время стал настолько малогабаритным, что вмещается на ладони. К тому же легкий по массе ротор значительно повышает эффективность работы компрессора даже при низких оборотах силового агрегата.
Однако уменьшение размеров конструктивных деталей, не единственный метод улучшения эффективности работы газового компрессора. Сегодня для их изготовления применяются новые материалы, которые помогают снизить массу элементов ротора, что позволяет улучшить его работу. К примеру, довольно часто для этих целей используют спичечный карбид кремния, который обладает устойчивостью к воздействию высоких температур и при этом имеет легкий вес.
То есть с уверенностью можно сказать, что современные турбокомпрессоры лишены многих недостатков предыдущих моделей подобных устройств. Благодаря чему такие установки с успехом используются на автомобильных транспортных средствах от разных производителей. Выбор турбо нагнетателей воздуха должен осуществляться исходя из изначальной мощности машины, а также финансовых возможностей владельца автомобиля. Установка таких агрегатов строго должна вестись на СТО либо автомастерских.
Что лучше выбрать механический нагнетатель воздуха или турбокомпрессор
Увеличение скоростных показателей своего автомобиля – весьма актуальный вопрос для многих владельцев транспортных средств. Сегодня данную задачу можно решить многими способами, но наибольшим спросом пользуется установка механического нагнетателя воздуха или турбо компрессора. Так какой из этих двух вариантов лучший? На данный вопрос попробуем ответит в данной статье.
Для этой цели изначально нужно разобраться с принципом работы механического и газового компрессора.
Принцип и особенности работы механической схемы
Таких устройств существует несколько видов:
Объемный нагнетатели воздуха. Такие установки подают воздух в силовой агрегат одинаковыми порциями в независимости от скоростного режима, что является преимуществом при езде на низких оборотах мотора;
Механические схемы внешнего сжатия воздуха. Такие компрессоры прекрасно подходят там, где есть необходимость в большом количестве подаваемого воздуха на невысоких оборотах мотора. Недостатком такого подхода является наличие возможности создания обратного оттока воздуха, так как компрессор сам по себе не обеспечивает нужного давления. К тому же такие установки имеют низкий КПД;
Установки внутреннего сжатия. Их применение актуально на высоких оборотах силового агрегата, к тому же эффект обратного оттока воздуха гораздо меньший. Недостатками таких схем выступают: достаточно высокая стоимость (по причине высоких требований относительно материала исполнения) и возможность заклинивания, особенно в случае перегрева;
Динамические нагнетатели воздуха. Такие установки работают лишь по достижению определенного количества оборотов, но при этом их КПД гораздо выше в сравнении с выше наведенными установками.
Поскольку механические нагнетатели воздуха функционируют за счет коленчатого вала мотора посредством дополнительного привода, обороты компрессора напрямую зависят от оборотов силового агрегата.
Особенности работы турбокомпрессора
Такие нагнетатели воздуха функционируют за счет энергии, полученной от выбросов отработанных газов. По своей сути турбокомпрессор – сочетание центробежного компрессора и самой турбины (колеса, оснащенного лопатками).
Принцип его действия заключается в следующем: отработанные газы с большой скоростью вращают турбину, которая вмонтирована на валу. На другом конце вала вмонтирован центробежный насос, основная задача которого заключается в нагнетании большого количества воздуха в цилиндры.
В современных компрессорах с целью охлаждения воздуха, который подается в турбину, применяют интеркулер.
Недостатки и преимущества механического и газового компрессора
Турбокомпрессор прекрасно подходит для применения с целью обогащения кислородом топлива. Однако и такие схемы обладают своими недостатками:
турбина представлена в виде стационарного устройства и соответственно есть необходимость в привязке к силовому агрегату транспортного средства;
на невысоких оборотах мотора, такой компрессор не способен обеспечит большую скорость, а лишь на высоких его работа эффективна;
при переходе с низких на высокие обороты часто образуется так называемая «турбояма», при этом чем выше мощность турбокомпрессора, тем значительней будет данный эффект.
Стоит отметить, что в настоящее время можно купить турбокомпрессор, который будет отлично справляться со своей основной задачей как на низких, так и на высоких оборотах силового агрегата. Однако их цена достаточно высокая, как на само оборудование, так и на обслуживание. Но несмотря на это многие владельцы отдают предпочтение именно турбокомпрессорам.
Механические нагнетатели воздуха в свою очередь проще в монтаже и обслуживании. Работают такие устройства как на низких, так и на высоких оборотах. Кроме этого они требуют слишком больших временных и финансовых затрат при восстановлении и ремонте. Это объясняется тем, что в отличие от турбокомпрессора, механический нагнетатель является независимым устройством.
Турбина помимо своей дороговизны и сложности в установке, также довольно требовательна к качеству и техническим характеристикам используемой топливной смеси.
У механических нагнетателей воздуха есть существенная проблема – достаточно большой расход горючего, при относительно невысоком коэффициенте полезного действия. Но при этом они проще в конструкционном плане и в обслуживании.
При этом выбор той или иной установки зависит только от водителя и его пожеланий, а также изначальных характеристик машины.
Видео
Поделитесь с друзьями!
Значение слова НАДДУВ. Что такое НАДДУВ?
Наддув — увеличение количества свежего заряда горючей смеси, подаваемой в двигатель внутреннего сгорания, за счёт повышения давления при впуске.
Также наддув — любого рода создание повышенного давления. Существуют понятия наддува кабин высотных и космических летательных аппаратов для создания подходящих для людей условий, наддува баков гидросистем для предотвращения вспенивания рабочей жидкости и т. д.
Наддув ДВС обычно применяют с целью повышения мощности (на 20-45 %) без увеличения массы и габаритов двигателя, а также для компенсации падения мощности в условиях высокогорья. Наддув с «качественным регулированием» может применяться для снижения токсичности и дымности отработавших газов. Агрегатный наддув осуществляется с помощью компрессора, турбокомпрессора или комбинированно. Наибольшее распространение получил наддув с помощью турбокомпрессора, для привода которого используется энергия отработавших газов.
Агрегатный наддув применяют почти на всех видах транспортных дизелей (судовых, тепловозных, тракторных). Наддув на карбюраторных двигателях ограничивается возникновением детонации. К основным недостаткам агрегатного наддува относят:
повышение механической и тепловой напряжённости двигателя вследствие увеличения давления и температуры газов;
усложнение конструкции.
К безагрегатному наддуву относят:
динамический (ранее называемый инерционным, резонансным, акустическим), при котором эффект достигается за счёт колебательных явлений в трубопроводах;
скоростной, применяемый на поршневых авиационных двигателях на высотах больше расчётной и при скоростях более 500 км/ч;
рефрижерационный, достигаемый испарением в поступающем воздухе топлива или какой-либо другой горючей жидкости с низкой температурой кипения и большой теплотой парообразования.
Всё большее распространение на транспортных двигателях внутреннего сгорания получает динамический наддув, который при несущественных изменениях в конструкции трубопроводов приводит к повышению коэффициента наполнения до
h
v
=
0
,
92
−
0
,
96
{\displaystyle hv=0,92-0,96}
в широком диапазоне изменения частоты вращения двигателя. Увеличение
h
v
{\displaystyle hv}
при наддуве позволяет форсировать дизель по энергетическим показателям в случае одновременного увеличения цикловой подачи топлива или улучшить экономические показатели при сохранении мощностных (при той же цикловой подаче топлива). Динамический наддув повышает долговечность деталей цилиндро-поршневой группы благодаря более низким тепловым режимам при работе на бедных смесях.
наддува — это … Что такое наддува?
Повышение давления — обычно относится к приложению давления в данной ситуации или окружающей среде; и, более конкретно, относится к процессу, посредством которого атмосферное давление поддерживается в изолированной или полуизолированной атмосферной среде (например, в… Wikipedia
наддув — (амер.) PreÊƒÉ ™ rÉ ™ zeɪʃn / raɪ z n. поддержание постоянного давления, применение постоянной степени давления (также повышение давления)… Английский современный словарь
наддува — i.Форма климат-контроля самолета. Это средство увеличения парциального давления кислорода в кабине самолета, летящего на большой высоте, путем повышения давления воздуха в кабине до уровня, который не требует…… Авиационный словарь
повышение давления — повышение давления (также повышение давления) ► VERB 1) искусственное создание или поддержание повышенного давления в. 2) попытка убедить или заставить что-то сделать. ПРОИЗВОДНЫЕ наддува существительное… словарь английских терминов
повышение давления — существительное см. Повышение давления… Новый словарь для университета
наддува — / Presh Euhr Euh Zay Sheuhn /, н.1. процесс или акт повышения давления. 2. состояние нахождения под давлением. [1935 40; НАЖАТЬ + ATION] * * *… Универсалум
наддува — существительное Действие или процесс увеличения давления в объеме пространства. Смотрите также: герметизировать… Викисловарь
наддува — существительное (U) качество бытия (под давлением (1) или степень, в которой что-то находится под давлением … Словарь современного английского языка Longman
наддува — пресс · сур · изо… английские слоги
наддува — ˌpreshərə̇ˈzāshən существительное (ые): действие или процесс надавливания или состояние под давлением … Полезный словарь английского языка
клапан наддува и сброса давления — клапан, используемый в топливной системе турбинного двигателя, оборудованной дуплексными соплами.Когда спрос на топливо низкий, он течет через первичный коллектор. Клапан наддува открывается при высоком расходе топлива для подачи топлива во вторичный коллектор. На…… Авиационный словарь
,
наддува — это … Что такое наддува?
Повышение давления — обычно относится к приложению давления в данной ситуации или окружающей среде; и, более конкретно, относится к процессу, посредством которого атмосферное давление поддерживается в изолированной или полуизолированной атмосферной среде (например, в… Wikipedia
наддув — (амер.) PreÊƒÉ ™ rÉ ™ zeɪʃn / raɪ z n. поддержание постоянного давления, применение постоянной степени давления (также повышение давления)… Английский современный словарь
наддува — i.Форма климат-контроля самолета. Это средство увеличения парциального давления кислорода в кабине самолета, летящего на большой высоте, путем повышения давления воздуха в кабине до уровня, который не требует…… Авиационный словарь
повышение давления — повышение давления (также повышение давления) ► VERB 1) искусственное создание или поддержание повышенного давления в. 2) попытка убедить или заставить что-то сделать. ПРОИЗВОДНЫЕ наддува существительное… словарь английских терминов
повышение давления — существительное см. Повышение давления… Новый словарь для университета
наддува — / Presh Euhr Euh Zay Sheuhn /, н.1. процесс или акт повышения давления. 2. состояние нахождения под давлением. [1935 40; НАЖАТЬ + ATION] * * *… Универсалум
наддува — существительное Действие или процесс увеличения давления в объеме пространства. Смотрите также: герметизировать… Викисловарь
наддува — существительное (U) качество бытия (под давлением (1) или степень, в которой что-то находится под давлением … Словарь современного английского языка Longman
наддува — пресс · сур · изо… английские слоги
наддува — ˌpreshərə̇ˈzāshən существительное (ые): действие или процесс надавливания или состояние под давлением … Полезный словарь английского языка
клапан наддува и сброса давления — клапан, используемый в топливной системе турбинного двигателя, оборудованной дуплексными соплами.Когда спрос на топливо низкий, он течет через первичный коллектор. Клапан наддува открывается при высоком расходе топлива для подачи топлива во вторичный коллектор. На…… Авиационный словарь
,
наддува — это … Что такое наддува?
Повышение давления — обычно относится к приложению давления в данной ситуации или окружающей среде; и, более конкретно, относится к процессу, посредством которого атмосферное давление поддерживается в изолированной или полуизолированной атмосферной среде (например, в… Wikipedia
наддув — (амер.) PreÊƒÉ ™ rÉ ™ zeɪʃn / raɪ z n. поддержание постоянного давления, применение постоянной степени давления (также повышение давления)… Английский современный словарь
наддува — i.Форма климат-контроля самолета. Это средство увеличения парциального давления кислорода в кабине самолета, летящего на большой высоте, путем повышения давления воздуха в кабине до уровня, который не требует…… Авиационный словарь
повышение давления — повышение давления (также повышение давления) ► VERB 1) искусственное создание или поддержание повышенного давления в. 2) попытка убедить или заставить что-то сделать. ПРОИЗВОДНЫЕ наддува существительное… словарь английских терминов
повышение давления — существительное см. Повышение давления… Новый словарь для университета
наддува — / Presh Euhr Euh Zay Sheuhn /, н.1. процесс или акт повышения давления. 2. состояние нахождения под давлением. [1935 40; НАЖАТЬ + ATION] * * *… Универсалум
наддува — существительное Действие или процесс увеличения давления в объеме пространства. Смотрите также: герметизировать… Викисловарь
наддува — существительное (U) качество бытия (под давлением (1) или степень, в которой что-то находится под давлением … Словарь современного английского языка Longman
наддува — пресс · сур · изо… английские слоги
наддува — ˌpreshərə̇ˈzāshən существительное (ые): действие или процесс надавливания или состояние под давлением … Полезный словарь английского языка
клапан наддува и сброса давления — клапан, используемый в топливной системе турбинного двигателя, оборудованной дуплексными соплами.Когда спрос на топливо низкий, он течет через первичный коллектор. Клапан наддува открывается при высоком расходе топлива для подачи топлива во вторичный коллектор. На…… Авиационный словарь
,
наддува — определение — английский язык
Примеры предложений с «наддувом», память переводов
EurLex-2211 420 Корпуса, предназначенные для перевозки веществ, указанных в маргинальном номере 211 410 (a), должны быть рассчитаны на расчетное давление [см. запас 211 127 (2)] не менее 2,1 МПа (21 бар) (манометрическое давление). UN-2Механические свойства используемого металла должны быть установлены для каждого сосуда под давлением при первоначальном осмотре, включая ударную вязкость и коэффициент изгиба; в отношении ударной вязкости см. 6.8.5.3: MultiUnthe давление в устройствах накопления энергии в начале каждого испытания должно быть # бар патент-wipo. Это влечет за собой только небольшие потери температуры и давления в отношении остаточной воды, оставшейся для гашения, и только небольшое дополнительное количество энергии нужно потратить, чтобы преодолеть оставшуюся разницу давлений, чтобы вернуть фильтрат, который должен быть возвращен к давлению газификации. OpenSubtitles2018.v3 Мы будем следить за ней, следить за тем, чтобы ее давление больше не падало, но да, с ней все будет хорошо. WikiMatrix Низкий уровень питательных веществ, экстремальное давление и недостаток солнечного света создают неблагоприятные условия жизни, в которых могут существовать лишь немногие виды. LASER-wikipedia2 Классифицировано по условиям эксплуатации: Атмосферное давление CVD (APCVD) — CVD при атмосферном давлении. Потребовалось несколько лет постоянного давления, прежде чем Израиль и его ополченцы разрешили въезд в лагерь Международного комитета Красного Креста (МККК) и до того, как членам семьи было разрешено посетить своих сыновей и родственников, находящихся там под стражей. Гига- frenThe механизм не должен создавать больше дополнительных ресурсов ресурсов для этих участников, а также не должен быть основным средством участия коренных и местных общин. Giga-frenCertain приборы, которые показывают характеристики самолета (высотомеры, индикаторы воздушной скорости и вертикальной скорости), работают, измеряя дифференциальное давление воздуха снаружи самолета. Гигафрен • Доктор Ив Жигер из Университета Лаваль, который изучает генетические основы высокого кровяного давления во время беременности, а также его связь с сердечно-сосудистыми заболеваниями в более позднем возрасте; EurLex-2 Затем скорость потока воздуха следует преобразовать в расход насоса (V0) в м3 / об. При абсолютной температуре и давлении на входе насоса следующим образом: Гига-франц, учитывая высокие цели ВОЗ и ее беспристрастный международный характер, личная неприкосновенность кандидата и способность противостоять давлению из официальных или частных источников, противоречащему интересам Организации, имеют важное значение. UN-2, когда давление паров выше атмосферного давления патент-wipo Общее количество давления, приложенного к индикатору и переданного на аэрозольный клапан (92) посредством прямого контакта с пользователем, как прерывистого, так и непрерывного, дает соответствующий эквивалент чтения на количество продукта, выпущенного из аэрозольного баллона, без какого-либо контакта с действительным дозируемым материалом. eurlex-diff-2018-06-20Суды, проводимые под его руководством, проводились кратко и на закрытых заседаниях без соблюдения основных прав обвиняемого и с использованием признаний, полученных под давлением и пытками. EurLex-2Номер чертежа устройства для сброса давления: EurLex-2Для того, чтобы Единый рынок играл ключевую роль в стимулировании устойчивого роста и создании рабочих мест, Комиссия предлагает использовать европейский семестровый процесс для мониторинга функционирования Единый рынок, развить усиление давления со стороны сверстников на уровне глав государств и правительств и представить меры по преодолению остающихся препятствий как на европейском, так и на национальном уровне. EurLex-2Производитель должен… должен Õ эксплуатировать утвержденную систему качества для производства, окончательного… осмотра product продукции testing проверки и испытания… соответствующего оборудования под давлением Õ, как указано в разделе 4, пункт 5, и… должен Õ подвергаться надзору, как указано в разделе 5 пункт 6. Многократное применение таких мер ослабит воздействие на народы государств, на которые налагаются санкции, приведет к прямому эмбарго на тех, кто несет ответственность за введение санкций против их народов, подвергая их давлению в такой степени, которая заставить их воздерживаться от угрозы миру и безопасности, либо путем введения строгих финансовых ограничений для них или ограничений их свободы передвижения и свободы их семей, либо с помощью других аналогичных мер WikiMatrixTo выдерживать и адаптироваться к давлению внутри, артерии окружены различными толщина гладких мышц, которые имеют обширные эластичные и неэластичные соединительные ткани. UN-2Для достижения этой большой полосы пропускания используются как микрофоны, так и датчики давления. EMEA0.3Как наблюдалось для ингибиторов ангиотензинпревращающего фермента, ирбесартан и другие антагонисты ангиотензина, по-видимому, менее эффективны в снижении артериального давления у чернокожих, чем у не чернокожих, возможно, из-за более высокой распространенности состояний с низким содержанием ренина в популяции черных гипертоников (см. раздел ECBНизкие уровни инфляции также очевидны, когда они измеряются в терминах других соответствующих индексов цен (см. таблицу №).Если посмотреть на последние тенденции и прогнозы, текущие результаты по инфляции потребительских цен (измеряемой как процентное изменение за соответствующий месяц годом ранее) снижаются примерно до ‰%, и нет никаких признаков немедленного повышения в пользу указанных мер в таблице № ECBA, на данном этапе, данные не позволяют предположить, что в еврозоне растет сильное внутреннее инфляционное давление
, показывающее страницу 1. Найдено 498571 предложений, соответствующих фразе «повышение давления».Найдено за 58 мс. Найдено за 0 мс.Накопители переводов создаются человеком, но выравниваются с помощью компьютера, что может вызвать ошибки. Они приходят из многих источников и не проверяются. Имейте в виду.