Как правильно померить компрессию в цилиндрах двигателя

Признаки плохой компрессии

Если вы столкнулись с проблемами, изложенными ниже, то возможно, НО  ДАЛЕКО НЕ ФАКТ, что ваш двигатель имеет недостаточную компрессию. Поэтому, нужно обращать внимание не на признаки, а нужно просто замерить компрессию.

1. Пропуски в зажигании.
2. Троит.
3. Низкая динамика.
4. Стук двигателя.
5. Есть масло.
6. Чёрный дым.
7. Плохой холодный запуск.
8. Большой расход топлива (Причины большого расхода топлива на ВАЗ).

Отклонения от нормы: причины

В том случае, если после проведенных замеров выяснится, что компрессия двигателя ВАЗ 2114 ниже или выше чем 10 бар хотя бы в одном из цилиндров, необходимо установить причину и произвести ремонт.
Чтобы определить причину низкой компрессии, понадобится медицинский шприц на 10 кубиков, заполненный моторным маслом. С его помощью нужно побрызгать в отверстие цилиндра маслом и повторно измерить давление. Если после повторных замеров давление поднялось, можно сделать вывод, что проблема кроется в изношенности колец. В случае, если результат не поменялся, проблема в клапанах: они могли перегореть или зажаться.
Высокий показатель компрессии грозит повредить поршни двигателя, разорвать цилиндры. Причина этой неисправности может в следующем:
1. Произошел переизнос маслосъемных колпачков или маслосъемных колец.
Эти проблемы неизбежно ведут к повышенному потребления масла, обратите внимание на его расход. Если окажется, что расход масла повышен, то вкупе с показаниями давления это будет однозначно свидетельствовать в пользу переизноса колпачков или колец.
2. Образование нагара в цилиндрах.
Избавиться от него можно путем проведения раскоксовки.

Компрессия в норме и ее отклонения

Согласно общепринятым нормам, компрессия ваз 2114 8 клапанов в идеале должна равняться 14 барам (почти 14 атмосфер). Максимальное допустимое отклонение в нижнюю сторону равняется 3 барам (то есть величина компрессии не должна быть ниже 11 бар).

Правда, это допускается только в том случае, если величина компрессии в разных цилиндрах отличается не более, чем на 1 бар. То есть, в четырех цилиндрах допустимы следующие схемы компрессии: 12-12-11-12, 12-11-12-11 и так далее. Если же величина разброса давления превышает 1 бар, то такой двигатель подлежит срочному ремонту.

Например: 11-14-12-8.

Также, следует помнить, что повышенная компрессия — не меньшее зло, чем пониженная или компрессия с большим разбросом в цилиндрах. Так, повышенное давление в цилиндрах ваз 2114 может стать причиной высокой нагрузки на компоненты двигателя, оседания нагара на стенках цилиндров, и, в конечном итоге, привести к полному выходу мотора из строя.

Таким образом, компрессия в норме должна быть: в пределах от 14 до 11 бар, и иметь разброс от цилиндра к цилиндру не более, чем на 1 бар.

В большинстве случаев идеальную компрессию в 14 атм имеют только новые двигатели. Даже после кратковременной эксплуатации она может довольно быстро просесть на 1-2 единицы — это считается вполне нормальным явлением. По мере дальнейшего износа она станет проседать еще больше, причем сам износ будет протекать во всех цилиндрах по разному, что в конечном итоге и приведет к большому разбросу давления в них.

Пример плохой и нормальной компресс

Приведём наглядный пример: 12-13-12-13 – это нормальная компрессия для двигателя, а вот 12-11-12-8 – это не нормально и считается, что двигателю нужна диагностика и капитальный ремонт.

Причины увеличения компрессии

Компрессометр для замены компрессии

Становиться понятным, что понижение компрессии в двигателе связано с износом основных элементов, таких как: поршни и компрессионные кольца, коренные и шатунные вкладыша, а также клапана. Но, с какими причинами связано то, что компрессия повысилась?

Итак, рассмотрим, основные из них:

• При выполнении ремонтных операций связанных с газораспределительным механизмом, была допущена ошибка в регулировочных работах, что изменило порядок работы узла, а соответственно и сжатие в цилиндрах.
• Накал на клапанах, а также накопление нагара на стенках цилиндров и дроссельном узле приводит к повышению степени сжатости из-за уменьшения места в узлах.
• Также к причинам увеличения компрессии в цилиндрах можно отнести перегрев двигателя.
• Последней причиной возникновения повышенной компрессии является «залегание» маслосъёмных колпачков. Диагностируется неисправность достаточно просто – выкручиваются свечи и обследуются масляные колодцы. Масляная пленка свидетельствует о том, что имеется переизбыток масла, и необходимость сменить сальники клапанов.

Большая компрессия в двигателе. Основные причины.

Не радуйтесь, если ваши показания компрессии зашкаливают, это никак не свидетельствует о крутизне вашего движка. Как писалось выше – идеальная компрессия для 8-клапанного мотора это 14-14-14-14. Если ваша компрессия выше этих цифр, то пора задуматься о неисправностях. Большая компрессия может повредить перегородки у поршней, подрать цилиндры. Ниже приведены основные причины повышенной/высокой компрессии:
Большая компрессия создаётся за счёт излишек масла в цилиндре, поэтому она иногда ещё называется «масляная компрессия».

• Износились и умерли маслосъёмные колпачки (МСК).
• Износились или залегли маслосъёмные кольца. (В таких случаях неизбежно потребление масла. Проверьте уровень масла: Как проверить уровень масла в двигателе? Так же обратите внимание на запуск двигателя после долгой стоянки, например, с утра. При потреблении масла в двигателе, выхлоп будет чёрного цвета).
• Возможно в цилиндрах есть нагар. Попробуйте избавиться от него раскоксовкой.

Замеры давления

То, какая должна быть компрессия на ваз 2114 в норме, мы уже ответили. Теперь рассмотрим — как же ее, собственно, измерить? Для начала нам потребуется специальный прибор, называемый компрессометр.

Все измерения при помощи него выполняются в следующем порядке:

• Полностью зарядить аккумулятор.
• Прогреть мотор до 75-90 гр. С.
• После того, как двигатель прогреется, выкрутить все свечи.
• Отключить шланг подачи топлива.
• Вставить измерительный прибор в первое свечное отверстие.
• Нажать на педаль газа и держать ее (для этого выполнять измерения необходимо вдвоем).
• Запустить стартер и провернуть при его помощи коленвал.
• Дождаться, пока показания на циферблате (мониторе) прибора не достигнут максимума — это и будет значение компрессии в конкретном цилиндре.
• Переместить компрессометр в другое свечное отверстие и продолжить измерения.

После того, как давление измерено во всех цилиндрах, можно делать выводы об общем состоянии двигателя и необходимости его ремонта/восстановления.

Если компрессия не соответствует норме, то от поездок на автомашине следует отказаться и попытаться сначала решить эту проблему. В противном случае (особенно, если давление сильно завышено) двигатель может полностью выйти из строя, после чего потребуется его полное восстановление.

Измерение давления в цилиндрах без компрессометра

Некоторые автомобилисты задаются вопросом — можно ли проверить, нормальная компрессия в двигателе ваз 2114 8 клапанов или нет, без использования специальных приборов. Ответ — можно. Правда, результаты подобного измерения будут не точными, а относительными.

Для того, чтобы проверить состояние цилиндров без компрессометра, потребуется вывернуть все свечи из цилиндров кроме одного, который будет испытываться. Затем следует вручную прокрутить коленвал. Затем подобную операцию повторить с остальными тремя цилиндрами. Субъективные ощущения о легкости вращения и будут результатом.

Если при тестировании одного из цилиндров коленвал вращался слишком легко, значит этот цилиндр имеет пониженную компрессию и значительный износ. Подтвердить или опровергнуть это можно, впрыснув в цилиндр с помощью шприца небольшое количество масла. Если после этого вращать коленвал придется со значительно большим усилием, значит стенки цилиндра либо поршня имеют значительный износ (поскольку масло заполнило просвет и увеличило компрессию).

Попробовать решить проблему с компрессией своими силами можно одним из следующих способов: отрегулировать клапана, провести раскоксовку мотора (она поможет удалить осевший на стенках нагар) или заменить масляные кольца на новые. Если все эти операции не помогли, и компрессия по прежнему не соответствует норме, значит двигатель серьезно изношен и подлежит капитальному ремонту.

Зачем проводить проверку

Проверять компрессию на ВАЗ 2110 рекомендуется регулярно, чтобы предотвратить возможные неполадки и проблемы с мотором. Измерения проводят при открытой и закрытой дроссельной заслонке. Каждый вариант проверки дает свои результаты и данные о состоянии двигателя.

Проверка с открытой заслонкой позволяет определить:

• Проблемы и повреждения на поверхностях цилиндров;
• Деформация, прогорания клапанов;
• Залипание или закоксованность поршневых колец.

Если проверить компрессию при закрытой заслонке, вы сможете узнать:

• Не зависли ли клапаны;
• Плотно ли происходит прилегание к седлу клапана;
• При наличии гидротолкателя определяется наличие дефектов профиля кулачка распредвала.

Низкая и разная компрессия в двигателе, что делать?

Если после проверки компрессии, компрессометр показал ниже 10 бар хоть в одном цилиндре, то нужно срочно узнать причину и устранить неисправность, иначе вы рискуете потерять компрессию в остальных цилиндрах.

Если, например, у вас нет достаточной компрессии в 1,4  и любом другом цилиндре:

• Набираем в медицинский шприц около 10 кубических сантиметров моторного масла.
• Брызгаем в появившееся отверстие маслом.
• Заново мерим компрессию.

Если после повторного замера, компрессия поднялась, значит изношены кольца. Если результат остался такой же – значит прогорели или зажаты клапана. Зажатые клапана можно отрегулировать, а прогоревшие – менять.

Изменение в меньшую сторону

Есть 2 разновидности ухудшения показателей: снижение давления во всех 4 цилиндрах либо только в одном, реже — в двух. Пределом, при достижении которого требуется немедленный ремонт, считается отметка 11 бар. Когда компрессия маленькая при всех 4 замерах, то в двигателе нужно искать одну из следующих неисправностей:

1. Выработали ресурс поршневые кольца. Давление падает постепенно, по мере износа. Считается вполне закономерным процессом.
2. То же, поршневая группа целиком. Сечение цилиндров вследствие работы коленвала становится не круглым, а эллипсоидным. Между стенками и поршнями образуются зазоры, которые не прикроют даже новые кольца.
3. Клапаны покрылись нагаром с внутренней стороны (на жаргоне: подгорели) и потеряли герметичность. Нагар мешает клапану полностью сесть в седло и закрыться.
4. Грубо нарушены правила регулировки тепловых зазоров клапанов. Когда зазоров нет, после прогрева мотора клапаны постоянно приоткрыты. Эта самая безобидная неисправность устраняется регулировкой, после которой надо повторно замерить компрессию.

Первые 3 неисправности, как правило, приходят вместе и однозначно ведут к разборке силового агрегата. Редко случается, что после снятия головки цилиндров обнаруживается только износ колец. Обычно клапаны и седла тоже нуждаются в очистке и протирке, а внутри наблюдается выработка в виде эллипса.

Читайте также:  Печка на ваз 2110 дует холодным воздухом — причины

Другой вариант — когда компрессия пропала в одном месте: вот только вчера была, а сегодня автомобиль уже «чихает» на 3 цилиндрах. Причины следующие:

• покрылся нагаром и перестал закрываться 1 клапан или 2 соседних;
• от перегрева один поршень расширился больше остальных и ободрал стенки цилиндра;
• ошибка при регулировке клапанов, какой-то из них сильно «зажат».

Как и в предыдущем случае, окончательный диагноз ставится после разборки мотора, осмотра и замера величины эллипса. Царапины на внутренних стенках будут видны сразу и приведут к замене всех поршней вместе с кольцами и ремонту цилиндров.

Показания компрессометра есть, нужно применять их на практике

В случае, если видна низкая компрессия в одном цилиндре и при этом работа двигателя на холостом ходу неустойчива, то большая вероятность износа кулачка распредвала, который управляет выпускным клапаном.

Если разная компрессия по схеме: низкая в двух соседних цилиндрах, то, скорее всего, прогорела прокладка между ними.

И, наконец, после того, как вы долили в каждый цилиндр немного моторного масла и повторили проверку компрессии, показания повысились – изношены поршневые кольца.

Признаки «непорядка»

Необходимость узнать, какая компрессия должна быть в цилиндрах ВАЗ 2115, часто возникает оттого, что владелец авто начинает замечать в работе двигателя нехарактерные симптомы. Свидетельством в пользу плохой компрессии могут выступать следующие признаки:
— провалы в зажигании,
— троение при работе,
— низкая тяговая динамика,
— звуки стучания в моторе,
— наличие масла в области моторного отсека,
— черный дым из глушителя,
— проблемы с холодным пуском,
— высокий расход горючего.

Возможные решения проблемы

Чтобы отрегулировать степень сжатия двигателя собственными силами, можно попытаться произвести следующие действия:
1. Если проблема заключается в неисправных масляных кольцах или клапанах, попробуйте заменить клапана или поменять местами кольца.
2. Если виной зажатый клапан, нужно его отрегулировать. Вероятно, что он не может закрыться, из-за чего и происходит утечка давления.
3. Если же в цилиндре накопились излишки масла или образовался нагар, требуется провести раскоксовку. Она поможет при залипших клапанах, однако, если они прогорели, то чистка не поможет.

Компрессия и степень сжатия

В инструкции по эксплуатации автомобилей ВАЗ-2115 (2114) нет такого термина, как компрессия. Среди технических характеристик значится только степень сжатия, но она выражается простой цифрой безо всяких единиц и для данной модели авто составляет 9,2. Степень сжатия остается неизменной при любом состоянии двигателя. Путать эти понятия недопустимо, поскольку они обозначают разные характеристики:

Читайте также:  Основные неисправности регулятора давления топлива и его проверка

1. Степень сжатия дает понять, во сколько раз сжимается топливовоздушная смесь, попавшая в цилиндр. Определяется расчетным путем: рабочий объем цилиндра делится на величину камеры сгорания, ведь именно в ней находится сжатая смесь во время вспышки.
2. Компрессия — это реальное давление, развиваемое поршнем при измерении манометром. Определяется эмпирическим путем. Когда присутствует большой износ поршневой группы либо мотор имеет другие неисправности, то норма этого показателя нарушается, чаще всего в меньшую сторону.

Данные понятия связаны, хоть и не напрямую. Норма компрессии для всех двигателей с высокой степенью сжатия, куда относится и ВАЗ-2114, приблизительно равна 14 бар. Снижение до 13 бар — это тоже в пределах нормы. Те же результаты должны показать измерения в похожих моторах, начиная от «Девятки» и заканчивая Приорой и Грантой. Если же взять силовой агрегат УАЗ или классических моделей Жигулей со степенью сжатия 8,5, то нормальной компрессией для них считается 11-12 бар.

Отклонение компрессии от общепринятого показателя в ту или иную сторону указывает на серьезную неисправность в двигателе ВАЗ-2114, как и любого другого авто.

Играет роль и другой фактор: разница между результатами измерений в разных цилиндрах. Если отличие превышает 1 бар, то имеет место неисправность и в скором времени потребуется ремонт.

Методы устранения низкой компрессии двигателя

Как мы уже говорили, причин того, что наблюдается разная компрессия в цилиндрах масса. И, если следовать «умным» книгам, то нужно вскрытие, которое, как известно, покажет причину.

Но лишь одна мысль о том, что при разборке ГБЦ на вас навалится ворох проблем, приводит в ужас. И замена колец, замена «колпачков», сальников коленчатого вала. А если и зазор между поршнем и цилиндром нарушен, то расточки блока не миновать. Нет, об этом пока не торопитесь думать.

Поэтому, первой возможной причиной того, что образовалась низкая компрессия в цилиндре, специалисты рекомендуют считать залегание колец. Это когда происходит их чрезмерное коксование, и они практически прилипают к поршню. Если вариант, который описан ниже не устранит проблему разной компрессии в цилиндрах, то понадобятся радикальные методы.

Правильная компрессия (нормы) для ВАЗ-2114

Процесс замера компрессии в двигатели

Согласно нормативно-технической документации установлен граничный показатель компрессии в цилиндрах двигателя ВАЗ-2114. Так, увеличение или уменьшение показателя – не считается нормой, поскольку завышенное сжатие воздушно-топливной смеси в двигателе может привести к не очень хорошим последствиям.

Также, стоит отметить, что компрессия во всех цилиндрах должна быть относительно одинаковой. Разные показатели не являются нормой и это первые звоночки к капитальному ремонту двигателя.

Нормальная компрессии в цилиндре двигателя

Как показывает практика и многолетний опыт автомобилистов, компрессия в цилиндрах должна составлять 14 бар, но при этом нижний граничный показатель не должен понижаться ниже 11 бар.

При замерах разница в компрессии между цилиндрами не должна превышать 1 бар.

Как замерить компрессию двигателя?

Для проверки компрессии нам понадобится свечной ключ, заряженный аккумулятор и компрессометр. Так же не обойтись без помощника.

1. Прогреваем двигатель до рабочей температуры.
2. Выворачиваем все свечи.
3. В появившееся свечное отверстие устанавливаем прибор для замера компрессии (компрессометр).
4. Помощник нажимает на газ до упора и заводит автомобиль в течении 6-10 секунд.
5. Запоминаем показания компрессометра и проводим аналогичные операции на остальных цилиндрах.

Как правильно замерить компрессию двигателя?

Компрессия двигателя говорит о состоянии двигателя, его ресурсе, мощности, тяговитости. Данную процедуру нужно выполнять каждые 20-30 тыс.км пробега, а так же перед покупкой автомобиля. Даже при проверке в сервисе, ВАМ понадобятся знания «как правильно измерить компрессию», т.к. сервисмены любят обманывать, и делают на вас деньги.

Начнём с теории:

Компрессия – давление, создаваемое в цилиндре в конце сжатия такта.

Здесь же уместен ещё один термин: Степень сжатия двигателя.

Степень сжатия двигателя выражается в следующим соотношении: компрессия/объём камеры сгорания.

Какая компрессия должна быть в цилиндрах двигателя ВАЗ?

Нормальная компрессия двигателя составляет не менее 10 бар (1,0Мпа), а разница между цилиндрами не должна превышать 1 бар (0,1 Мпа). Если у вас с 1по 4 цилиндр компрессия составляет 11-12-11-12, то двигатель в порядке, но не забывайте регулировать клапана каждые 2500 км. Если у вас 11-9-12-11, то нужно искать причину и делать ремонт, т.к. езда в таких условиях только убьёт двигатель.

Сколько должна быть идеальная компрессия?

Идеальная компрессия должна составлять по 14 бар для 8-ми клапанного мотора в каждом цилиндре с минимальными разбросами (14-14-14-14).

Прибор для замера компрессии

Чем мерить компрессию?

Существует специальный прибор для измерения компрессии, называется он «компрессометр». Данные приборы бывают двух видов: прижимные, универсальные, гибкие и резьбовые.

Как замерить компрессию двигателя?

Для проверки компрессии нам понадобится свечной ключ, заряженный аккумулятор и компрессометр. Так же не обойтись без помощника.

1. Прогреваем двигатель до рабочей температуры.
2. Выворачиваем все свечи.
3. В появившееся свечное отверстие устанавливаем прибор для замера компрессии (компрессометр).
4. Помощник нажимает на газ до упора и заводит автомобиль в течении 6-10 секунд.
5. Запоминаем показания компрессометра и проводим аналогичные операции на остальных цилиндрах.

Низкая и разная компрессияв двигателе, что делать?

Если после проверки компрессии, компрессометр показал ниже 10 бар хоть в одном цилиндре, то нужно срочно узнать причину и устранить неисправность, иначе вы рискуете потерять компрессию в остальных цилиндрах.

Если, например, у вас нет достаточной компрессии в 1,4 и любом другом цилиндре:

1. Набираем в медицинский шприц около 10 кубических сантиметров моторного масла.
2. Брызгаем в появившееся отверстие маслом.
3. Заново мерим компрессию.

Если после повторного замера, компрессия поднялась, значит изношены кольца. Если результат остался такой же – значит прогорели или зажаты клапана. Зажатые клапана можно отрегулировать, а прогоревшие – менять.

Большая компрессия в двигателе. Основные причины.

Не радуйтесь, если ваши показания компрессии зашкаливают, это никак не свидетельствует о крутизне вашего движка. Как писалось выше – идеальная компрессия для 8-клапанного мотора это 14-14-14-14. Если ваша компрессия выше этих цифр, то пора задуматься о неисправностях. Большая компрессия может повредить перегородки у поршней, подрать цилиндры. Ниже приведены основные причины повышенной/высокой компрессии:

Большая компрессия создаётся за счёт излишек масла в цилиндре, поэтому она иногда ещё называется «масляная компрессия».

1. Износились и умерли маслосъёмные колпачки (МСК).
2. Износились или залегли маслосъёмные кольца. (В таких случаях неизбежно потребление масла. Проверьте уровень масла: Как проверить уровень масла в двигателе? Так же обратите внимание на запуск двигателя после долгой стоянки, например, с утра. При потреблении масла в двигателе, выхлоп будет чёрного цвета).
3. Возможно в цилиндрах есть нагар. Попробуйте избавиться от него раскоксовкой.

Признаки плохой компрессии

Если вы столкнулись с проблемами, изложенными ниже, то возможно, НО ДАЛЕКО НЕ ФАКТ, что ваш двигатель имеет недостаточную компрессию. Поэтому, нужно обращать внимание не на признаки, а нужно просто замерить компрессию.

Как поднять компрессию двигателя иными способами?

Существует несколько вариантов поднятия компрессии без ремонта. Данные операции никак не гарантируют рост компрессии, но попытаться можно.

Но всё же рекомендуется устранить неисправность механическим воздействием – устранить неисправность: перекинуть кольца или заменить клапана.

1. Регулировка клапанов. Сам пробовал, действительно работает. Клапан мог быть зажат, поэтому не закрывался, вследствие чего – утечка компрессии.
2. Роскоксовка – удаляет нагар и излишка масла в цилиндре. Помогает только при залипших кольцах, если прогорели клапана – проводить данную операцию бессмысленно.

Прибор для замера компрессии

Чем мерить компрессию? Существует специальный прибор для измерения компрессии, называется он «компрессометр». Данные приборы бывают двух видов: прижимные, универсальные, гибкие и резьбовые.

Источники

• https://vaz-2114-lada.ru/2012/11/kak-pravilno-zamerit-kompressiyu-dvigatelya/
• https://emex52.ru/raznaya-nizkaya-i-vysokaya-kompressiya-dvigatelya-prichiny-i-resheniya.html
• https://bolt-taxi.com/kak-proverit-kompressiyu-dvigatelya-vaz-2114-norma-dlya-8-klapanov/
• https://carfrance.ru/normalnaya-kompressiya-v-cilindrax-vaz-2114/
• https://AutoManya.ru/remont/vaz-2109-kompressiya-norma.html
• https://ladafakt.ru/kompressiya-v-tsilindrah-dvigatelya-norma-vaz-2114.html

[свернуть]

что делать и можно ли исправить самому? » АвтоНоватор

Самым простым и доступным для каждого водителя способом диагностики двигателя является проверка компрессии в цилиндрах.

Проводим замер компрессии

Но, с другой стороны, замер компрессии иногда выдаёт относительные результаты и полностью на них ориентироваться не следует. Это всего лишь один из методов диагностики. Один из многих.

Первым показателем того, что в двигателе низкая компрессия в одном цилиндре, как минимум, является поведение авто во время движения. Двигатель не тянет.

Кстати, цифровые параметры значений компрессии для своего двигателя вы найдёте в Инструкции по эксплуатации.

Хотя процедура замера компрессии уже описана, коротко напомним. Замер производится на прогретом до 80 градусов двигателе, при наличии исправного и заряженного аккумулятора. Для получения точных параметров вам понадобится компрессометр.

Отключаем подачу топлива, выворачиваем свечи и замеряем компрессию, как при открытой, так и при закрытой дроссельной заслонке. Естественно нужен помощник. Получаем безрадостный результат – разная компрессия в цилиндрах.

Причин этому может быть сколько угодно: начиная от качества топлива и работы топливной системы, и заканчивая (в худшем случае) неисправностью поршней, клапанов и самих цилиндров. Не забудьте добавить сюда дефекты в прокладках и уплотнителях.

Сразу же грозной тучей надвигается неприятный вопрос, — что, неужели нужно делать капитальный ремонт двигателя? Ответ пока однозначный – нет.

Показания компрессометра есть, нужно применять их на практике

В случае, если видна низкая компрессия в одном цилиндре и при этом работа двигателя на  холостом ходу неустойчива, то большая вероятность износа кулачка распредвала, который управляет выпускным клапаном.

Если разная компрессия по схеме: низкая в двух соседних цилиндрах, то, скорее всего, прогорела прокладка между ними.

И, наконец, после того, как вы долили в каждый цилиндр немного моторного масла и повторили проверку компрессии, показания повысились – изношены поршневые кольца.

Методы устранения низкой компрессии двигателя

Как мы уже говорили, причин того, что наблюдается разная компрессия в цилиндрах масса. И, если следовать «умным» книгам, то нужно вскрытие, которое, как известно, покажет причину.

Но лишь одна мысль о том, что при разборке ГБЦ на вас навалится ворох проблем, приводит в ужас. И замена колец, замена «колпачков», сальников коленчатого вала. А если и зазор между поршнем и цилиндром нарушен, то расточки блока не миновать. Нет, об этом пока не торопитесь думать.

Поэтому, первой возможной причиной того, что образовалась низкая компрессия в цилиндре, специалисты рекомендуют считать залегание колец. Это когда происходит их чрезмерное коксование, и они практически прилипают к поршню. Если вариант, который описан ниже не устранит проблему разной компрессии в цилиндрах, то понадобятся радикальные методы.

Народный способ устранения залегания колец и повышения компрессии

Данный способ не является гарантией того, что изменяться показатели компрессометра. Но, он на самом деле эффективен, если разная компрессия в цилиндрах образовалась именно из-за залегания колец. Как минимум, совесть ваша будет чиста, и вы исключите затем этот пункт из диагностики.

• Приобретаем качественную жидкость для очистки клапанов. В инструкции к ней должно быть указано, что она добавляется в моторное масло.
• Сегодня вечером выкручиваем все свечи и заливаем в цилиндры по 50-70 мл. этой жидкости при помощи «груши» или шприца.
• Утром, через 12 часов прокручиваете двигатель, затем чистите свечи и регулируете зазоры, а только затем вкручиваете их на места.
• При запуске двигателя не пугайтесь качеству и количеству дыма из выхлопной системы.
• Выезжаете на дорогу для прохождения участков на повышенных скоростях. То есть задача состоит в том, чтобы дать двигателю максимальные нагрузки. Поэтому заранее продумайте где вы это будете делать. Учтите состояние дорожного покрытия, погодных условий, интенсивности движения. В идеале это делается на загородной трассе.
• Важно! Предыдущий пункт должен быть выполнен обязательно, иначе отлипшие за ночь продукты коксования попадут под клапан и тогда не миновать разборки ГБЦ.
• После пробега со скоростью в 100-120 км/час на участке в 10-20 км. вновь производите замер компрессии в цилиндрах.

Здесь существует два варианта: радость и ощущение счастья от увиденных цифр одинаковой компрессии, которая соответствует норме. Или горечь от предстоящей операции с разборкой ГБЦ и диагностики двигателя. Третьего не дано.

Удачи вам при устранении разности компрессии в цилиндрах.

Мнение эксперта

Руслан Константинов

Эксперт по автомобильной тематике. Окончил ИжГТУ имени М.Т. Калашникова по специальности «Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов». Опыт профессионального ремонта автомобилей более 10 лет.

Если в одном из «горшков» давление существенно ниже, чем в других (к примеру, везде 11,5, а в единственном 6,0 атмосферы) это свидетельствует о разности компрессии. Естественно это негативно сказывается на работе силового агрегата. Нередко падение компрессии может наблюдаться и в нескольких «»гошках»». Однако в таком случае можно смело утверждать, что двигатель нуждается в срочном капитальном ремонте. Причин падения компрессии может быть немало, для устранения требуется демонтаж ГБЦ. Вот основные причины:
1. Пробитая (прогоревшая) прокладка ГБЦ. Одна из самых частых причин, «лечится» заменой данного элемента.
2. ГБЦ затянута недостаточно. Собственно из этого следует вышеупомянутая причина, прокладка начинает пропускать давление и со временем ее пробивает.
3. Пропускают кольца. Подобное явление актуально, если уплотнительные кольца сильно изношены или сломаны. Если давление просело в одном «»горшке»», гарантированно кольца сломаны. В таком случае требуется капитальный ремонт двигателя.
4. Закоксованность. Кольца покрываются коксом по причине использования некачественного моторного масла или при условии большого пробега. Масло выгорает, и кольца прилипают на одном месте, не имея возможности ходить по своим канавкам. Стачивается только одна сторона, соответственно двигатель быстрее изнашивается. На закоксованность указывает падение компрессии по всех цилиндрах.
5. Износ стенок блока цилиндров. Явление редкое, возникает чаще всего из-за использования производителем некачественных материалов.
6. Перегрев ДВС. Если двигатель перегревается кольца и стенки блока начинают пропускать давление, а вместе с ним и масло. Частично можно определить по сизому дыму из выхлопной трубы.
7. Прогар поршня. Если поршень будет сломан, компрессия в цилиндрах будет равна фактически нулевому значению. Прогореть он может как сверху, так и сбоку. Нередко поршни ломаются при обрыве ремня ГРМ, когда вследствие нарушения фаз газораспределения встречаются с клапанами.
8. Клапана. Компрессия может упасть из-за их неправильной регулировки, из-за прогара или облома при обрыве ремня ГРМ.

Какая компрессия должна быть в двигателе

Одним из важных факторов работы двигателя внутреннего сгорания является компрессия в его цилиндрах, обозначающая максимальную величину давления при холостом прокручивании ДВС. Отдельно взятые модели двигателей предполагают разные показатели уровня компрессии. О том, какая компрессия должна быть в бензиновых и дизельных двигателях, пойдет речь в статье ниже.

Что такое компрессия двигателя?

Среди автовладельцев компрессия считается диагностическим фактором, который позволяет оценить работоспособность двигателя машины и состояние поршневой группы. Показатель компрессии — это значение давления в цилиндрах авто, которое создает поршень в своей верхней точке, при окончании такта сжатия. Единицами для измерения компрессии двигателя служат атмосфера, бар, кг/см2 и МПа.

Высокая компрессия в цилиндрах предохраняет картер от излишнего попадания газов, таким образом, все газы направляются на совершение полезной работы. При этом сокращается расход горючего и масла, соответственно, повышается мощность двигателя и его КПД. При низкой компрессии мощность ДВС падает, ухудшается динамика транспортного средства и растет расход ГСМ.

Не очень опытные владельцы авто иногда путают понятие «компрессия» с понятием «степень сжатия», но, на самом деле, это разные вещи. Степенью сжатия называют отношение объема цилиндра двигателя к объему камеры сгорания. Степень сжатия, в отличие от компрессии, является неизменной величиной и указана производителем в документации. Компрессия же со временем меняет свое значение из-за постепенного износа составляющих поршневой группы и уменьшения, вследствие этого, давления в цилиндре. Компрессия в двигателе авто зависит от степени сжатия, эта связь значений выведена в рассчитанных коэффициентах для каждого типа ДВС.

Какая должна быть компрессия бензинового двигателя?

Рассмотрим подробнее показатели компрессии двигателя для некоторых моделей автомобилей. Стандартная формула для определения компрессии выглядит так:

Компрессия = степень сжатия х коэффициент Х

Показатель степени сжатия указан в технических документах ДВС, при этом у каждой модели авто своя степень сжатия. Коэффициент Х также определен отдельно для каждой группы двигателей, например, 4х-тактные бензиновые двигатели с зажиганием от искры имеют коэффициент 1,2-1,3.

Для наглядности, приведем пример, как рассчитывается компрессия в двигателе ВАЗ, относящемся к 4х-тактным двигателям, при помощи этой формулы. Степень сжатия автомобиля ВАЗ 2112, указанная в документах — 10,5. Подставив нужные значения в формулу, получим следующее:

Компрессия в двигателе ВАЗ 2112 = 10,5 х 1,2 = 12,6

Показатели компрессии в других моделях автомобилей ВАЗ при условии исправности всех систем и агрегатов:

Компрессия в бензиновых двигателях некоторых других моделей автомобилей различных производителей указана в таблице ниже:

Значение компрессии дизельных двигателей

Показатель компрессии в дизельном ДВС значительно выше, чем в бензиновых двигателях, так как зажигание горючей смеси в дизельных устройствах происходит от сжатия сильным давлением, а не от искры свечи. Горючее нагревается до температуры воспламенения при  давлении примерно 35 кг/см2. Конечно, окончательный показатель давления, достаточного для воспламенения солярки, зависит от некоторых условий вроде температуры окружающей среды или состояния самого двигателя. Но можно сделать очевидный вывод, что при понижении компрессии вследствие износа поршней становится все труднее завести машину с дизелем.

Специалисты рассчитали значение компрессии дизельного двигателя, достаточное для его запуска в условиях разной внешней температуры:

— 40 — двигатель заводится при температуре до -35;

— 36 — автомобиль заведется при -30 градусах;

— 32 — заводится после долгой стоянки при температуре -25;

— 28 — горючее воспламенится после долгой стоянки при -15;

— 25 — ДВС заводится без проблем в теплой среде и после долгой стоянки при -15;

— 22-23 — не остывший двигатель заводится сразу, долгая стоянка возможна исключительно в гараже при плюсовой температуре;

— меньше 18 — не заведется при любых условиях даже разогретый ДВС.

Приведенная градация будет достоверной при запуске исправных двигателей, в автомобилях со всеми работающими системами. При наличии неисправностей приведенные показатели могут не соответствовать действительности.

Значение компрессии в дизельном двигателе некоторых моделей автомобилей приведены ниже:

Измерение компрессии двигателя

На показатель компрессии сильно влияют техническое состояние двигателя и условия, в которых проводятся замеры, поэтому измерение компрессии проводят всегда в одинаковом режиме, одним и тем же способом. Обычно замеры проводятся в следующих условиях:

— разогретый до рабочей температуры двигатель;

— открытая дроссельная заслонка;

— снятый воздушный фильтр;

— вывернутые свечи во всех цилиндрах;

— отключенные от катушек низковольтные провода;

— отсоединенный топливный шланг;

— заряженный аккумулятор;

— исправный стартер.

Сам процесс измерения компрессии производится при помощи компрессометра и свечного ключа. Компрессометр вставляется в отверстие от вывернутой свечи одновременно с запуском двигателя на холостом ходу и удерживается, пока показания на шкале не перестанут расти. Такие манипуляции проводятся со всеми цилиндрами двигателя.

Полученные при измерении компрессии данные обычно отличаются от цифр, заявленных производителем авто в технической документации. Расхождение в значениях объясняется износом поршневой группы, который возникает при регулярной эксплуатации транспортного средства. С увеличением износа деталей компрессия в цилиндрах двигателя уменьшается.

Конечно, при небольшом отклонении от заявленных производителем цифр, владелец автомобиля может продолжать им пользоваться, не ремонтируя поршневую группу, расхождение до 10% считается допустимым. При увеличении разрыва значений комплектующие ДВС считаются сильно изношенными.

Что делать при низкой компрессии двигателя?

В жизни многих автовладельцев наступает момент, когда они сталкиваются с проблемами низкой компрессии двигателя. Давление в цилиндрах ДВС может снижаться по следующим причинам:

— севшие в канавки поршня поршневые кольца — самая частая причина снижения компрессии;

— трещина в перемычке одного из поршней;

— прогар поршня;

— деформация или прогар клапана;

— дефект кулачка распредвала;

— появление нагара из-за износа маслосъемных колпачков.

При перечисленных причинах обычно происходит снижение компрессии в каком-то одном цилиндре, и капитальный ремонт двигателя не требуется. В этих случаях достаточно замены деталей и чистки камеры сгорания от нагара.

При снижении компрессии одновременно во всех цилиндрах, скорее всего, нарушена герметичность камеры сгорания и требуется регулировка зазоров и газораспределительного механизма (ГРМ), что может повлечь за собой капитальный ремонт двигателя.

В дизельных двигателях чаще всего причиной снижения компрессии выступает износ зеркала цилиндров. При этом изношенная внутренняя поверхность цилиндра увеличивает зазор между ним и поршнем, и получается так, что необходимое для зажигания смеси солярки и воздуха давление создать невозможно. Признаком снижения компрессии в дизеле служит появление синего дыма из выхлопной трубы из-за неполного сгорания солярки при недостаточно высокой температуре

Иногда неисправности сторонних деталей могут повлечь за собой снижение давления в цилиндрах, например, плохое распыление горючего из-за неисправности форсунки. В любом случае, своевременная замена или ремонт испорченных деталей и агрегатов устранит проблемы низкой компрессии двигателя, и его мощность снова возрастет.

Компрессия — это… Компрессия двигателя

Компрессия – определяющий фактор долговечности двигателя. Именно от этого показателя зависит степень износа различных деталей мотора. Поэтому автомобилисты стараются поддержать его различными способами. Компрессия двигателя — что это такое и как она измеряется? В сегодняшней статье мы попытаемся подробно описать данное явление, а также научимся ее замерять самостоятельно.

Характеристика

Компрессия – это максимальная степень давления воздуха в камере сгорания, который достигается в момент нахождения поршня в ВМТ в процессе такта сжатия. От величины данной характеристики зависит исправность мотора, а также долговечность работы всех его механизмов. Простыми словами, компрессия – это показатель жизнеспособности двигателя, то есть главный фактор состояния его здоровья.

От уровня величины данного значения зависят многие процессы, а именно:

1. Полнота сгорания топлива в камере.
2. Расход масла.
3. Исправность работы цилиндров. Низкий класс компрессии увеличивает риск троения двигателя.
4. Простота запуска мотора. Если значение степени сжатия ниже нормального, такой двигатель очень сложно завести, особенно «на холодную».
5. Мощность силового агрегата. Со временем она может падать. Чем меньше класс компрессии, тем ниже мощность автомобиля. Соответственно, отсюда вытекают слабые характеристики динамики движения и разгона.

Причины снижения компрессии

Одна из основных причин низкой компрессии – это перегрев двигателя. При частом закипании мотора в цилиндрах образуются задиры. Также они могут появиться и на поршнях. Последние в результате плавятся или же прогорают. Низкая компрессия (ВАЗов «десятого» семейства в том числе) указывает на износ перегородок колец. Вследствие всех этих признаков заметно теряется мощность, при этом растет расход топлива.

Также одной из причин падения компрессии является неисправность в системе ГРМ. В данном случае возникает высокий риск прогара клапанов. Такая деталь уже не подлежит восстановлению. Прогоревшие клапаны следует незамедлительно менять, иначе падение мощности и увеличение расхода топлива не прекратятся.

Кстати, одной из причин прогара клапанов, а соответственно и падения компрессии, является неправильная их регулировка. Если между ними отсутствует необходимый тепловой зазор, можно говорить о серьезных неисправностях в системе газораспределения. В таком случае клапаны будут закрываться не полностью. Но и большой зазор также чреват своими последствиями. Например, это может стать причиной недостаточного открытия клапанов. Из-за этого в цилиндр поступает меньше воздуха. Как результат – стуки под клапанной крышкой.

Сильно падает компрессия и по причине прогара прокладки ГБЦ. В данной ситуации отработанные газы будут выходить не через глушитель и выпускной коллектор, а прямиком в масляную магистраль либо в систему охлаждения двигателя.

Что еще может указывать на низкий степень сжатия? Основная причина того, что пропала компрессия, – это износ поршневых колец и выработка на стенках цилиндров. Здесь проблема дополнительно сопровождается повышенным расходом масла и бензина.

Как ни странно, но даже воздушный фильтр может стать причиной низкой компрессии. Дело в том, что забитый элемент не позволяет воздуху попасть в цилиндры. Вследствие этого образуется сильно обедненная смесь, практически без кислорода. На некоторых режимах работы это нормально, но когда горючее смешивается в таких пропорциях все время, есть повод бить тревогу.

Последняя причина снижения показателя компрессии – это трещина в головке блока. Зачастую она случается из-за перегрева двигателя. Но если вы думаете, что из-за низког

Компрессия двигателя. Результаты измерения

В сегодняшней статье мы расскажем Вам про проверку компрессии автомобильного двигателя. В материале мы поговорим о том, как правильно делать замеры компрессии ДВС, рассмотрим какие бывают показатели данной процедуры и как конечный результат влияет на вычисление той или иной проблемы с двигателем

 КОМПРЕССИЯ ДВИГАТЕЛЯ. РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗМЕРЕНИЯ

Добрый день, в сегодняшней статье мы расскажем Вам про проверку компрессии автомобильного двигателя. В материале мы поговорим о том, как правильно делать замеры компрессии ДВС, рассмотрим какие бывают показатели данной процедуры и как конечный результат влияет на вычисление той или иной проблемы с двигателем. Кроме того, мы наглядно увидим таблицу с конечными результатами компрессии и признаки неисправностей того или иного показателя, который отражает определенную неисправность в устройстве.

Часто можно услышать от знакомых и близких людей, что двигатель в автомобиле отлично работал и вдруг у него начала пропадать мощность, повысилось потребление топлива с маслом, а также на холостом ходу можно чувствовать чрезмерную вибрацию. Чтобы однозначно определить, что же происходит с сердцем автомобиля и какие возможные неисправности с ним произошли, используют метод измерения компрессии ДВС. Данную процедуру можно произвести на специализированных станциях технического обслуживания или в домашних условиях при помощи специального прибора по измерению компрессии под названием компрессометр.

Итак, приступим к рассмотрению темы точности и правильности измерения компрессии двигателя, а также установлению неисправностей ДВС исходя из результатов измерений. 

1. Понятие компрессии двигателя внутреннего сгорания

Компрессия – это показатель наивысшего давления в рабочей области цилиндра, которое образуется на холостой работе двигателя при крутящем стартере и отключенных свечах зажигания. Компрессию двигателя очень часто сравнивают с параметром степени сжатия, отметим, что это полностью разнонаправленные измерения и показатели.

Что такое сжатие двигателя и как оно проверяется?

Любой двигатель, будь то бензиновый или дизельный, требует компрессии для работы. Процесс сжатия ограничивает и сжимает смесь воздуха и топлива в небольшом объеме в области цилиндра двигателя. Этот процесс сжимает все молекулы под очень высоким давлением. Поскольку у бензинового двигателя есть свеча зажигания, достаточно умеренного сжатия, требующего около 140-160 фунтов на квадратный дюйм (PSI). В зависимости от размера и области применения для некоторых двигателей может потребоваться более высокая степень сжатия, например 220 фунтов на квадратный дюйм.Производитель указывает точный коэффициент сжатия. Процесс сжатия топливовоздушной смеси и ее воспламенение — это то, что производит необходимую мощность для работы транспортного средства.

Если бензиновый двигатель сжимает воздушно-топливную смесь до очень высокого значения, это приводит к преждевременному воспламенению или детонации. Это может быть очень разрушительным и вызвать повреждение внутренних частей двигателя. В случае дизельных двигателей свеча зажигания отсутствует, и сам процесс сжатия приводит к воспламенению дизельного топлива.В результате компрессия, требуемая в дизельном двигателе, очень высока, обычно около 350 фунтов на квадратный дюйм или более. Это делает дизельный двигатель намного тяжелее и громче по сравнению с бензиновым.

Когда следует проверять компрессию в автомобиле?

Вообще говоря, если ваш двигатель работает неровно или не производит достаточной мощности, вы должны подозревать компрессию. Технические специалисты и производители также считают, что каждый раз, когда выполняется настройка в рамках профилактического обслуживания, двигатель должен подвергаться испытанию на сжатие.При испытании на сжатие внутренние неисправности двигателя, например из-за неисправных клапанов, чрезмерного накопления углерода, изношенных поршневых колец, могут быть обнаружены намного раньше, чем они могут вызвать непоправимый ущерб. Зная об этих проблемах, владелец получает выгоду, так как может принять осознанное решение о том, продавать ли автомобиль или вкладывать средства в ремонт.

Как проверяется компрессия двигателя?

Транспортные средства требуют различных способов проверки компрессии. Дизельные двигатели требуют специального оборудования и сложной настройки.Тестировать бензиновый двигатель гораздо проще. Есть два основных способа проверки компрессии бензинового двигателя:

Метод 1: Процесс включает использование ручного ручного манометра
• Испытание должно проводиться только на правильно прогретом двигателе; холодный двигатель даст ошибочные результаты. Поэтому перед началом проверки убедитесь, что масло достаточно прогрелось.
• Отключить катушку или модуль зажигания.
• Снимайте по одной свече зажигания и вставляйте прибор для проверки компрессии в отверстие в этом цилиндре.
• Дайте двигателю достаточно воздуха, удерживая дроссельную заслонку в полностью открытом положении.
• Дайте двигателю непрерывно проворачиваться, по крайней мере, на пять-десять полных оборотов, так как это позволит получить точные показания на тестере компрессии.
• Запишите показания каждого цилиндра. Если какие-либо показания отличаются в пределах или до 10% друг от друга, проблема не отображается. Дальнейшие испытания могут не потребоваться, и сжатие можно считать оптимальным.
• При отклонении более 10% для полной диагностики проблемы может потребоваться специализированное испытательное оборудование.

Метод 2: Этот метод основан на использовании электронного анализатора двигателя. Анализатор приводит к «закорочению» одного цилиндра за раз при работающем двигателе и рассчитывает падение оборотов. После того, как все цилиндры были измерены, результаты показывают, какие цилиндры работают больше всего, а какие меньше всего. Цилиндры с более высоким сжатием работают тяжелее, чем цилиндры с более низким сжатием.

Для тех, кто тестирует сжатие самостоятельно, проще способ 1 или ручной тест сжатия.

Каковы последствия слишком низкой или слишком высокой степени сжатия?

Если вы обнаружили, что компрессия в вашем автомобиле слишком высокая или слишком низкая, рекомендуется проконсультироваться с профессиональным техником. Современные автомобили очень сложны, и ремонт, основанный на испытаниях своими руками, может быть катастрофическим. Тем не менее, следующее дает общее представление о причинах отклонения компрессии от нормы:

Последовательное низкое сжатие во всех цилиндрах

Это могло произойти из-за промытых топливом цилиндров, когда в двигатель подается слишком много топлива и все масло смывается со стенок цилиндра.Масло создает эффект уплотнения между кольцевыми узлами поршня и стенками цилиндров блока цилиндров. Когда этот тонкий слой масла смывается, компрессия двигателя выходит в картер. Двигатели с проблемой переполнения обычно показывают такое поведение.

Низкая компрессия во всех цилиндрах также может быть вызвана износом поршневых колец и стенок цилиндров. Может показаться, что двигатель работает нормально, но не вырабатывает достаточной мощности и выпускает небольшое количество голубоватого дыма.

Используйте небольшую канистру с маслом и залейте небольшое количество масла в каждый цилиндр.Повторите испытание на сжатие. Если сжатие резко улучшается, значит, вы обнаружили одну или обе проблемы, перечисленные выше. Однако, если нет изменений в результатах теста на сжатие, двигатель может столкнуться с проблемой синхронизации между коленчатым валом и распределительным валом двигателя. Возможно, вам потребуется проверить цепь или ремень привода ГРМ на правильность «синхронизации».

Низкое или нулевое показание в одном цилиндре

В этом случае высока вероятность внутреннего повреждения двигателя, такого как сломанный шатун, негерметичный или сломанный клапан, сломанная пружина клапана, погнутый толкатель или чрезмерный износ распределительного вала.

Низкие или нулевые показания в двух соседних цилиндрах

Это обычно случается, если прокладка головки блокада перегоревшая или непрочная. Другая возможность — сломанный распределительный вал в области, которая управляет клапанами двух соседних цилиндров.

Высокое показание в одном или нескольких цилиндрах

Высокие показатели компрессии обычно наблюдаются на двигателях с чрезмерным накоплением углерода. Возможно, придется снять головки цилиндров и физически удалить нагар. Углерод прикрепляется к цилиндрической части головки и верхним частям поршней.В тяжелых случаях может потребоваться химическое обезуглероживание двигателя.

В разделе: База знаний С тегами: компрессия двигателя, проверка компрессии двигателя

Часть 1 — Как проверить компрессию двигателя (2.3L Ranger, Mustang, B2300)

Это руководство поможет вам выполнить «сухой» и «мокрый» тест компрессии двигателя на вашем 2.3L Ford Ranger или Ford Mustang (или 2.3L Mazda B2300).

Это руководство поможет вам устранить 2 различных состояния:

1. Неровное состояние холостого хода (состояние пропусков зажигания) из-за низкой компрессии в одном или двух цилиндрах.
2. A не запускается из-за низкой компрессии или ее отсутствия на всех 4 цилиндрах.

Есть два различных типа испытаний на сжатие, которые я вам покажу: один называется «испытанием на« сухое »сжатие, а другой -« испытанием на «влажное» сжатие.

Оба этих теста помогут вам определить исправность двигателя. Испытание на «влажное» сжатие поможет вам в дальнейшем точно определить результат испытания на низкое сжатие либо изношенных клапанов головки цилиндров, либо изношенных поршневых колец.

Вы можете найти это руководство на испанском языке здесь: Cómo Verificar La Compresión Del Motor (Ford 2.3L) (en: autotecnico-online.com ).

Признаки плохой компрессии двигателя

Самый очевидный симптом, который вы почувствуете, когда один или несколько цилиндров имеют низкую компрессию, — это грубое состояние холостого хода .

Хотя это случается не всегда, но если ваш автомобиль Ford объемом 2,3 л оборудован OBD II (1996+), вы увидите коды пропусков зажигания, хранящиеся в памяти PCM:

1. Диагностические коды неисправностей пропуска зажигания:
   1. P0300: Случайный пропуск зажигания в цилиндре.
   2. P0301: Пропуски воспламенения в цилиндре №1.
   3. P0302: Пропуски воспламенения в цилиндре №2.
   4. P0303: Пропуски воспламенения в цилиндре № 3.
   5. P0304: Пропуски воспламенения в цилиндре №4.

Отсутствие сжатия во всех цилиндрах приведет к состоянию «кривошипы, но не запускаются». Вы увидите следующие симптомы:

1. Нет запуска.
2. Все остальное работает, например:
   1. Топливный насос включится, поэтому вы увидите давление топлива в соответствии со спецификацией (при проверке с помощью манометра).
   2. Все провода свечей зажигания имеют искру.
   3. Если блоки катушек зажигают искру, то это косвенно доказывает исправность датчика положения коленчатого вала.
   4. PCM по-прежнему активирует все топливные форсунки.

Какие инструменты мне нужны?

Самый важный инструмент, который вам понадобится, — это тестер сжатия. Вы можете арендовать этого плохого мальчика в местном магазине автозапчастей (Auto Zone, O’reilly, Advanced Auto Parts и т. Д.), или вы можете купить его в Интернете.

Поскольку свечи зажигания необходимо снять, вам понадобятся следующие основные инструменты:

1. Ключ с храповым механизмом.
2. Свеча зажигания 5/8 «.
3. Удлинители для ключа с трещоткой.
4. Моторное масло (для испытания на «мокрое» сжатие).
5. Съемник провода свечи зажигания.

Если вам нужно купить тестер сжатия и вы хотите сэкономить, покупая его в Интернете, вы можете сделать это здесь:

ТЕСТ 1: Испытание на сухое сжатие

Если ваш 2.3-литровый Ford Ranger или 2,3-литровый Ford Mustang (или 2,3-литровый Mazda B2300) запускается и запускается, а затем я предлагаю вам провести тест на компрессию двигателя с немного прогретым двигателем.

Если вам интересно «почему?», Это потому, что вы получите более точные показания тестера компрессии (состояния поршневых колец двигателя и клапанов головки блока цилиндров). Это связано с тем, что тепло расширяет металл, а двигатель выделяет тепло во время работы, поэтому при испытании двигателя при определенной температуре это расширение будет учитываться.

Теперь для тех из вас, у кого двигатель «заводится, но не запускается», вы все равно можете провести тест и получить очень полезные данные, которые помогут вам выяснить, что происходит.

Давайте попробуем:

1. 1

   Отключить топливную систему . Сделать это легко, просто отключив реле топливного насоса.

   Этот шаг важен, поэтому не пропускайте его. Почему? Потому что это предотвратит впрыск топлива ПКМ в цилиндры во время теста на сжатие.

2. 2

   Отключить систему зажигания . Вы можете легко сделать это, просто отсоединив оба блока катушек от их электрических разъемов.

   Этот шаг важен, поскольку он предотвратит повреждение блоков катушек зажигания, поэтому не пропускайте его.

3. 3

   Снимайте ТОЛЬКО свечи зажигания со стороны выпускного коллектора . Оставьте 4 свечи зажигания впускного коллектора на своих местах.

   Вынимая их, будьте осторожны и не роняйте их на пол, иначе вы можете сломать керамический изолятор свечи зажигания, что приведет к пропуску зажигания!

4. 4

   Установить тестер сжатия .Вверните датчик компрессии двигателя в отверстие для свечи зажигания цилиндра двигателя номер 1. Затягивайте манометр только вручную! Не используйте никакие инструменты для затяжки.

5. 5

   Когда все будет готово, проверните двигатель , наблюдая за стрелкой на манометре компрессора. Как только стрелка на манометре перестанет подниматься, попросите помощника перестал запускать двигатель.

   Запишите значение сжатия . Запишите это значение сжатия на лист бумаги.Включите номер цилиндра, которому принадлежит это чтение. Теперь повторите шаги с 1 по 5 для других цилиндров.

Давайте посмотрим, что означают ваши результаты теста:

ВАРИАНТ 1: Вы получили показания 100 фунтов на квадратный дюйм или меньше (меньше 0 фунтов на квадратный дюйм) на всех цилиндрах . Этот результат теста говорит вам, что у вас серьезные механические проблемы с двигателем.

Если у вас сжатие 0 PSI на всех 4 цилиндрах, это звучит так, как будто у вас на руках оборванный ремень ГРМ.Следующим шагом будет снятие крышки ГРМ и проверка фактического состояния ремня ГРМ.

Если у вас двигатель с очень большим пробегом, обычным явлением является низкая компрессия по всем направлениям. Низкий обычно означает что-либо ниже 120 фунтов на квадратный дюйм (хотя в руководстве по обслуживанию указано, что 100 фунтов на квадратный дюйм — это минимум). Если ваш двигатель достиг этой точки, он также дымится от кварты масла, которое сжигает каждые несколько дней. Другие симптомы, которые вы увидите, — это то, что холостой ход будет очень грубым.

ВАРИАНТ 2: Один или два цилиндра дали низкое значение сжатия .Это может быть нормальным явлением, поскольку каждый цилиндр не будет давать одинаковое значение давления. Или эти низкие значения сжатия могут быть причиной проблемы.

Чтобы узнать, перейдите по ссылке: Как интерпретировать результаты испытаний на компрессию двигателя.

Двигатель с воспламенением от сжатия — определение двигателя с воспламенением от сжатия по The Free Dictionary

PPT — Принципы механизма сжатия PowerPoint Презентация, скачать бесплатно

Плюсы и минусы роторно-поршневого двигателя

Немного истории. Первый роторно-поршневой двигатель (РПД) был представлен народу в далеком 1957 году. Основоположниками в данной области были два немецких инженера, Феликс Ванкель и Вальтер Фройд. Изначально оба работали над разными конструкциями РПД, но позже объединив свои усилия, выпустили в свет роторно-поршневой двигатель. В настоящее время с РПД можно встретить такие авто, как Mazda RX-8, Mazda RX-7. Совсем недавнем прошлом, роторно-поршневые моторы выпускались и в России, на автозаводе ВАЗ. Но долго он тоже не продержался и сейчас уже это все в прошлом. Конструкция РПД совершенно отличная от классического двигателя внутреннего сгорания (ДВС). В этом моторе нет привычных поршней. Роль поршня выполняет трехгранный ротор. Ротор приводится в движение валом и движется эксцентрично. Как и классического ДВС у РПД так же 4 такта:

• Впуск.
• Сжатие.
• Рабочий ход.
• Выпуск.

Принцип тут такой, что за 1 оборот ротора вокруг своей оси выполняется 4 такта. В каждой из трех камер происходит такт поддерживающий работоспособность двигателя.

Теперь рассмотрим плюсы и минусы роторно-поршневого двигателя, начнем с плюсов:

1. Роторно-поршневой двигатель имеет максимальную отдачу и КПД составляет 45%, для сравнения у дизельного ДВС этот показатель около 40%, а у бензинового ДВС и того меньше – 30%.
2. Минимальный уровень вибраций. Это обусловлено тем, что ротор движется по кругу и не делает возвратно-поступательных движений как классический ДВС. Плюс РПД хорошо сбалансированы.
3. РПД имеет отличные динамические характеристики, обладают высокой мощность и хорошим крутящим моментом. Так, при объеме в 1.3 литра мотор имеет показатель мощности на уровне 231 л.с и крутящий момент, равный 210Нм.
4. Компактность. Благодаря простоте конструкции и сведенного до минимума количества деталей такие моторы весьма компактны и имеют весьма малый вес.

Исходя из вышеперечисленного, можно сказать, что роторно-поршневой двигатель весьма хорош и вполне способен конкурировать с классическими моторами. Но не все так просто как кажется. Давай рассмотрим минусы РПД.

Минусы роторно-поршневого двигателя

1. Начнем пожалуй с самого главного минуса, это неимоверно маленький моторесурс двигателя. В среднем эти показатели не превышают отметку в 200 тысяч км.
2. Дороговизна. Так как при изготовлении РПД требуется точнейшее оборудование, для выполнения точнейших работ над деталями, то и цена на запчасти и на сами моторы изначально очень высока. Поэтому РПД гораздо дороже чем классический ДВС.
3. Замена масла. С маслом тоже ничего хорошего. Мотор очень трепетный и требует к себе большого внимания. Масло следует менять каждые 5 тысяч км, а то и чаще. Подливать масло тоже приходится регулярно, расход на тысячу км от 400 до 1000 мл.
4. Большой расход топлива. При объем в 1.3л этот монстр, в смешанном цикле, кушает 15-20л бензина на 100 км пробега.
5. Высокая токсичность выхлопа. Из-за того, что с топливовоздушной смесью горит некоторая часть масла в атмосферу выходит слишком грязный выхлоп.
6. Огромная склонность к перегреву. Это сказывается из-за формы камеры сгорания РПД.
7. Частая замена уплотнителей камер сгорания из-за большого воздействия ротора.

Вот и рассмотрели плюсы и минусы РПД. Сказать, что роторно-поршневой двигатель это плохой двигатель нельзя, потому что его результативность и КПД говорят сами за себя, но из некоторых недоработок конструкции, а точнее ее необычности имеется ряд недостатков. Конечно с годами это все решается и при появлении должных материалов качество этих моторов будет только расти. Но пока что РПД далековато до совершенства.

Здесь тоже важная информация для Вас

Роторно-поршневой двигатель(Ванкеля). История создания и где применялся.

Роторный двигатель постоянно привлекает к себе внимание. Конструкция – проще не придумаешь, характеристики автомобиля с ротором под капотом такие, словно там два двигателя! Так почему же мы не ездим повсеместно на роторных машинах? Ответ на этот вопрос заключается в истории создания и применения роторного двигателя, запутанной, полной подъёмов и падений…

Создатель – Феликс Ванкель

Роторный двигатель

Имеет хождение старая байка, что Ванкель придумал чудо-двигатель в 1919 году. В неё всегда верилось с трудом: как мог 17-летний парень, пусть и талантливый, такое сотворить? Для этого надо пройти обучение где-нибудь в университете, научиться конструировать и рисовать… Гораздо вероятнее сведения о первых эскизах двигателя от 1924 года, которые сделал Ванкель, окончив высшую школу и поступив на работу в издательство технической литературы. Перелопачивая горы макулатуры, можно либо навсегда потерять к технике интерес, либо начать конструировать самому. Видимо, у Феликса душа лежала именно к конструированию.

Он открыл в городе Гейдельберге собственную мастерскую, а в 1927 году появились на свет чертежи «машины с вращающимися поршнями» (на немецком языке сокращенно DKM). Первый патент DRP 507584 Феликс Ванкель получил в 1929 году, а в 1934 году подал заявку на двигатель DKM. Правда, патент он получил через два года. Тогда же, в 1936 году, Ванкель обосновывается в Линдау, где размещает свою лабораторию.

Феликс Ванкель

Потом перспективного конструктора заметила власть, и работы над DKM пришлось оставить. Ванкель работал на BMW, Daimler и DVL, основные авиамоторостроительные предприятия фашистской Германии. Так что не удивительно, что до наступления 1946 года Ванкелю пришлось сидеть в тюрьме, как пособнику режима. Лабораторию в Линдау вывезли французы, и Феликс попросту остался ни с чем.

Лишь в 1951 году Ванкель устраивается на работу в мотоциклетную фирму – уже широко известный тогда NSU. Восстанавливая лабораторию, он заинтересовал Вальтера Фройде, конструктора гоночных мотоциклов своими конструкциями. Вместе Ванкель и Фройде продавили проект в руководстве, и разработка двигателя резко ускорилась. 1 февраля 1957 года заработал первый роторный двигатель DKM-54. Он работал на метаноле, но к июню проработавший 100 часов на стенде двигатель перевели на бензин.

Принципы работы роторного двигателя

Цикл двигателя Ванкеля

Но тут Фройде предложил новую концепцию роторного двигателя! В двигателе Ванкеля (DKM) ротор вращался вокруг неподвижного вала вместе с камерой сгорания, чем обеспечивалось отсутствие вибраций. Вальтер решил камеру сгорания зафиксировать, а ротор пусть будет приводить в движение вал, то есть использовать принцип двойственности вращения для роторного двигателя. Такой тип роторного двигателя получил обозначение KKM.

Принцип двойственности вращения сам Ванкель запатентовал в 1954, но он всё-таки использовал принцип DKM. Надо сказать, что Ванкелю идея такой инверсии не нравилась, но он ничего не мог поделать – у двигателя его любимого типа DKM обслуживание было трудоёмким, чтобы сменить свечи, требовалась разборка мотора. Так что двигатель типа KKM имел гораздо больше перспектив. Его первый образец закрутился 7 июля 1958 года (правда, на нем ещё в роторе стояли свечи, как на DKM). Впоследствии свечи перенесли на корпус двигателя, и он обрёл свой облик, принципиально не менявшийся до наших дней. Теперь по этой схеме устроены все роторные двигатели. Иногда их называют «ванкелями», в честь разработчика.

В таком двигателе роль поршня играет сам ротор. Цилиндром служит статор, имеющий форму эпитрохоиды, и когда уплотнения ротора двигаются по поверхности статора, образуются камеры, в которых происходит процесс сгорания топлива. За один оборот ротора такой процесс происходит трижды, а благодаря сочетанию форм ротора и статора число тактов такое же, как у обычного ДВС: впуск, сжатие, рабочий ход и выпуск. Анимацию работы роторного двигателя можно посмотреть здесь.

У роторного двигателя нет системы газораспределения – за газораспределительный механизм работает ротор. Он сам открывает и закрывает окна в нужный момент. Еще ему не нужны балансирные валы, двухсекционный двигатель по уровню вибраций можно сравнить с многоцилиндровыми ДВС. Так что идея роторного двигателя в конце пятидесятых казалась ступенькой для автомобилестроения в светлое будущее.

В серию!

NSU Spider

Послевоенная Германия начинала потихоньку богатеть, и автомобили расходились всё лучше и лучше. Фирма NSU работала на этом фронте, и ключевым моментом её модельной гаммы должны были быть двигатели Ванкеля. Уже с 1958 года шли работы по созданию автомобиля с роторным двигателем, и в 1960 году он был показан публике на конференции немецких конструкторов в Мюнхене. Машина под названием NSU Spider оснащалась двигателем Ванкеля, развивавшим 54 л.с. Многие усмехнутся, но для маленького спайдера это было в самый раз – он разгонялся до 150 км/ч. Spider производился с 1964 по 1967 год.

NSU Ro-80

Главным автомобилем, принёсшим известность Ванкелю, стал NSU Ro-80, представленный в 1967 году. Уже в его названии зашифрованы претензии на лидерство: «Ro» – это значит «роторный», а 80… Что-то вроде «автомобиль 80х годов». Машина установила новые правила экстерьера седанов: чистые линии, большая степень остекления, багажник выше капота… Влияние дизайна Ro-80 чувствуется в Audi 100. Благодаря малым размерам роторного двигателя переднюю часть машины удалось понизить и сузить, поэтому коэффициент аэродинамического сопротивления по сравнению с одноклассниками снизился на 25%. Оснащался седан двухсекционным двигателем Ванкеля рабочим объёмом 2 x 497,5 см³.

Двигатель развивал мощность 115 л.с., разгоняя новинку до 180 км/ч, а 100 км/ч с места достигались через 12,8 секунды. Успех был колоссальный. Ro80 тут же получил титул «Автомобиль 1967 года», роторный двигатель стал популярной темой на автовыставках. Множество автопроизводителей закупило лицензии на производство двигателей Ванкеля, но…

До серийного производства дело обычно не доходило. Тема оказалась не настолько проста, как казалась. И виной всему…

Врождённые недостатки

У перспективнейшей схемы есть серьёзные недостатки, справиться с которыми обойдётся дорого и трудно.

Камера сгорания у роторного двигателя вытянутой формы, словно серпик молодой луны. Естественно, тепловые потери на большей, чем в обычном цилиндре, площади приводят к высокой теплонагруженности двигателя и меньшему КПД. В такой камере сгорания и эффективного перемешивания рабочей смеси не происходит, а тогда – плохая экономичность и экологичность.

С точки зрения технолога, роторный двигатель далеко не подарок. В отличие от обычных поршневых двигателей, у которых процесс сгорания топлива происходит попеременно в разных цилиндрах, а в промежутках камера сгорания охлаждается на такте впуска рабочей смесью, роторный двигатель имеет только одну камеру сгорания, работающую постоянно. Поэтому ротор должен быть стойким к температурным изменениям, когда нагревшуюся поверхность начинает охлаждать рабочая смесь через такт.

Еще одна проблема – уплотнения. В поршневом ДВС кольца работают под одним и тем же рабочим углом. В роторном двигателе, когда ротор скользит углами по поверхности статора, уплотнениям приходится работать под разными углами. Естественно, трение приходится уменьшать, впрыскивая масло прямо в коллектор. Экологичность ещё больше страдает…

Ну и для заметки: роторный двигатель просто не может работать на солярке. Он не вынесет таких нагрузок, какие свойственны дизелю.

Машины с двигателем Ванкеля

NSU Ro-80

С самого начала работ над роторным двигателем фирма NSU не делала из этого тайны. Любая автофирма могла купить лицензию на производство нового мотора, и покупатели сразу нашлись. Daimler Benz, GM, Mazda, Citroen, Toyota… Многие из них хотели получить дешёвый и мощный двигатель, но, сталкиваясь с проблемами надёжности и эксплуатации, прекращали разработку. Да и сама NSU погорела именно на эксплуатации. Неопытные покупатели просто-напросто палили двигатели, перекручивая их сверх всяких норм. Надёжность двигателя в таких условиях была слишком низкой. А тут еще топливные кризисы! Расход топлива для Ro-80 составлял от 15 до 17,5 литров на 100 км…

Финансовые проблемы загнали NSU в яму, откуда ей не суждено было выбраться: в 1969 году её со всеми потрохами поглотил Volkswagen. Этим закончилось серийное производство роторных автомобилей в Германии.

Но опытные машины были. Mercedes Benz работал над суперкаром с роторным двигателем. Опытный образец появился в 1969 году и оснащался трёхсекционным роторным двигателем с объёмом каждой секции в 600 см³ и мощностью в 280 лошадиных сил. Лёгкий автомобиль с пластмассовым кузовом разгонялся до 257,5 км/ч, а до «сотни» за пять секунд.

Mercedes C111

Через год на Женевском Моторшоу публике представили С111 второго поколения. Автомобиль имел сверхобтекаемый по тем временам кузов, его С_х был в пределах 0,325. Двигатель получил ещё одну секцию и теперь развивал 350 л.с. Водитель такого автомобиля мог ездить на скорости 300 км/ч, а благодаря переработанному и укреплённому каркасу кузова он получал удовольствие от поведения машины в поворотах. Разгонялся второй образец до 100 км/ч ещё быстрее – за 4,8 секунды оранжевый клиновидный автомобиль достигал магической отметки и продолжал набирать скорость.

Поклонники «Gulfwing» уже выстраивались в очередь за новым «Крылом», но Mercedes не собирался тогда производить римейки своей легенды. Эти машины были нужны для обкатки нового мотора, но даже MB так и не смог справиться с основной проблемой роторного двигателя – его прожорливость была колоссальной. Так нефтяные кризисы погубили германское направление разработки «ванкелей».

Chevrolet Corvette

За океаном также присматривались к двигателю Ванкеля. Chevrolet получил лицензию на производство роторных двигателей и в 1970 году принялся за разработку Корветов с двух- и четырёхсекционными двигателями. Фиберглассовая модель с двигателем в базе получила одобрение президента GM Эда Коула в июне 1971 года. Спустя год, в июне 1972 года, Corvette со стальным кузовом и с двухсекционным роторным двигателем был представлен правлению GM, и получил обозначение XP-987GT.

К январю 1973 года был собран и Корвет с двигателем с четырьмя секциями, в апреле он продувался в аэродинамической трубе в Калифорнии. Corvette с двухсекционным ротором мощностью 266 л.с. выставлен на обозрение публики 13 сентября 1973 года во Франкфурте, а его собрат с четырёхсекционным сердцем и мощностью 390 л.с. показался на Парижском салоне 4 октября того же года. Но 24 сентября 1974 года Эд Коул отложил разработку Corvette с двигателем Ванкеля из-за трудностей с выпуском.

Немецкую идею восприняли и в соседней Франции. Сотрудничать с NSU французы начали в 1964 году, образовав с немецким партнером компанию Comotor. В 1973 году Citroen завершил разработку роторного двигателя и в 1974 в производство пошел Citroen GS Birotor.

Citroen GS Birotor

Автомобиль оснащался двухсекционным роторным двигателем объёмом 2 х 498 см³, развивающим 107 лошадиных сил при 5500 об/мин. Рабочую смесь ванкелю поставляли два карбюратора Solex. Машины также оснащены полуавтоматом и гидравлической подвеской. Когда запущен двигатель, Birotor поднимается над землей (традиция Citroen) и выглядит при этом почти как полноприводник. Салон отделывался тканью и винилом, как дополнительное оснащение устанавливались радио, тонированные стёкла и люк в крыше.

С марта по август 1974 года завод покинули 750 Ситроенов с роторным двигателем. До конца 1974 года сделали еще 93 машины, а в 1975 только 31 GS Birotor съехал с конвейера. Всего, как не трудно подсчитать, было сделано 874 Citroen GS Birotor. В 1977 году завод отозвал роторные машины, чтобы их ликвидировать. Однако порядка 200 машин могли уцелеть, но большинство нигде не зарегистрированы. Вероятность обнаружить живой Birotor больше всего во Франции, а вообще они продавались в Швеции, Великобритании, Германии, Дании и Нидерландах.

Но самого верного и последовательного поклонника идея Ванкеля приобрела в далёкой Японии, где фирме Mazda позарез требовалась свежая идея, чтобы выделяться среди остальных. Тогда правительству самураев пришла в голову идея объединить весь автопром. Но от неё отказались, и правильно сделали!

Mazda Cosmo Sport

Первым автомобилем Mazda с роторным двигателем стало купе Mazda Cosmo Sport, первый образец которой был показан на Токийском автосалоне в 1964 году. В 1965 была произведена первая партия из 60 Космосов, но серийное производство началось только в 1967 году.

Космос серии 1 оснащался двухсекционным двигателем Ванкеля 10A 0810 объёмом 2 x 491 см³ с двумя карбюраторами Hitachi. Такая силовая установка развивала мощность в 110 л.с. и разгоняла немаленький автомобиль до 185 километров в час. Управлять машиной помогала 4-скоростная ручная коробка передач и передняя независимая подвеска. Производилась первая серия с мая 1967 года по июль 1968, сделано 343 машины.

С июля 1968 года производилась вторая серия Cosmo Sport. Машина получила двигатель 10A 0813 мощностью 128 лошадиных сил, пятискоростную коробку передач, более мощные тормоза и 15-дюймовые тормоза (на предыдущей серии стояли 14-дюймовые). Теперь Космос мог достичь скорости 120 миль в час (или 193 км/ч), а четырёхсотметровую дистанцию проехать при старте с места за 15,8 секунды. Внешне обновлённую модель можно было отличить по увеличившейся «пасти» и по чуть увеличенной базе. До июля 1972 года сделали 1176 машин, что относительно неплохо при ручной сборке и норме выпуска одна машина в день.

Тогда же, с 1968 по 1973 год производилась роторная модификация модели Familia. Двухдверное купе использовало шасси обычной Фамилии, но под капотом у нее жил двигатель Ванкеля мощностью 100 л.с. от Космоса. Меньшая по сравнению с Cosmo мощность двигателя 10А 0820 объясняется малыми размерами карбюратора. Для недорогой машины использовались недорогие материалы – в частности, алюминий заменялся чугуном. Но вес двигателя увеличился ненамного, на 20 кг, и достиг всего 122 кг. Familia R100 участвовала в гонках 24 часа Спа и Ле-Мана, где она проигрывала только 911-ым и BMW.

Mazda Luce R130

Третьей моделью стало заднеприводное купе Luce люкс-класса. Переднемоторная машина с дизайном от Джуджаро оснащалось двигателем модели 13А объёмом 2 x 655 см³, развивавшим 126 лошадиных сил. Четверть мили при разгоне с места Luce R130 мог проехать за 16,9 секунд. Эта машина не поставлялась на американский рынок. Производилась модель с 1969 по 1972 год.

В 70-х годах прошлого века двигатель Ванкеля ставился японцами практически на любую свою новую модель, от Capella до пикапа и микроавтобуса. Именно в это десятилетие родился бренд «RX», значащий для Мазды то же самое, что и «GTI» для Фольксвагена. Роторный двигатель обходил конкурентов по всем статьям, но неожиданные финансовые потери заставили руководство фирмы. В 1970 появилась смена Familia R100. Новая модель Mazda RX2 основывалась на шасси модели Capella с обычным поршневым двигателем. RX2 предлагалась покупателям с кузовами «седан» и «купе», представлявшими собой лишь модификации таких же версий модели Капелла, и отличаясь от них внешне лишь шильдиками. Основные изменения скрывались под капотом.

RX2 оснащалась двигателем модификации 12А, имеющим две секции общим объёмом 1146 кубических сантиметров. «Ванкель» развивал мощность 130 л.с., что для весящей 1050 кг машины означало хорошую динамику даже по сегодняшним меркам. Такая «горячесть» модели обеспечивало ей любовь поклонников. В 1974 году Mazda RX2 получила чуть улучшенный двигатель, то позволило ей продержаться в производстве до 1978 года.

С октября 1972 года Mazda производила большой автомобиль Luce Rotary, пришедший на замену Luce R130. Три кузова – купе, седан и универсал, ручная 4-ступенчатая коробка передач и 3-ступенчатый автомат производили впечатление. Автомобиль продавался с двигателем 12А, выдававшим 130 л.с., но на экспорт в Америку с 1974 года он поставлялся оснащённым мотором серии 13В и под новым названием RX-4. Этот роторный двигатель поглощал меньше топлива и соответствовал американским нормам по чистоте выхлопа.

13В выдавал мощность 110 л.с., что обеспечивало купе или седану снаряжённой массой около 1190 кг неплохую динамику. Универсал участвовал в тестах журнала Road&Truck в 1974 году и показал вполне сносные результаты, несмотря на массу, возросшую до 1330 кг. Разгоняясь до 60 миль в час за 11,7 секунд, он 400 метров преодолел за 18 секунд, показав в конце мерного отрезка 124,5 км/ч. Журнал отметил и возросшую экономичность модели, внеся её в десятку «Лучших Покупок в диапазоне цен 3500-6000$». Сама машина стоила 4250 долларов, но за опции в виде кондиционера (395$) или «автомата» (270$) приходилось доплачивать. Производилась модель ровно пять лет, претерпев в 1976 году обновление кузова.

Mazda Rotary Pickup

С 1974 года на американском и канадском авторынках стал продаваться первый и пока единственный роторный пикап. Mazda продавала его исключительно на заокеанском рынке, на внутреннем он не был представлен. От пикапов серии B и родственных им Ford Courier роторная модель отличалась внешним видом – увеличившимися бамперами, другими линиями, хромированной передней решёткой радиатора и круглыми задними фонарями.

Под капотом Rotary Pickup располагался знакомый уже мотор 13B, который придавал пикапу изрядную толику спортивности. Было изготовлено 15 000 машин, большинство из которых продано в 1974 году, перед энергетическим кризисом. Из-за кризиса продажи резко упали, автомобилей 1976 модельного года было сделано всего около 700. Mazda изменила дизайн для машин 1977 модельного года, обновила электронику, заменила коробку передач на 5-скоростную, даже удлинила кабину на 10 см для пущего комфорта, но всё было напрасно. В 1977 году модель была снята с производства.

Mazda Parkway Rotary 26

C июля 1974 производилась еще одна редчайшая модель Parkway Rotary 26 – единственный в мире автобус с роторным двигателем. Оснащён он был мотором модели 13B рабочим объёмом 2 x 654 см³, развивавшим уже 135 л.с. и обладавшим низким уровнем содержания вредных веществ в выхлопных газах. Управлялся этот силовой агрегат с помощью четырёхступенчатой ручной коробки передач. Немаленький автобус (габариты 6195 x 1980 x 2295 мм, снаряжённая масса 2835 кг) легко разгонялся до крейсерской скорости 120 км/ч.

Прозвище «двадцать шесть» Парквэй получил за вместимость – в стандартной комплектации DX он имел на борту 26 пассажирских мест, что было отражено и в его названии. Имелась и роскошная версия Super DX, вмещавшая только тринадцать человек. Модель отличалась низким уровнем вибраций и тишиной в салоне, что было обеспечено гладкостью работы роторного двигателя. По заказу Parkway можно было оснастить системой вентиляции. Производство завершено в 1976 году.

В 1975 году австралийское отделение Holden концерна Ford поставило своим японским коллегам машину представительского класса Premier для выпуска под брэндом Mazda. Производство машин было успешно освоено, но Holden не дал японцам двигателей, подходящих для машины весом 1575 кг, и они приспособили под капот большого седана Mazda RoadPacer роторный двигатель модели 13B. Поскольку он был мощнее, чем те моторы, что имелись у Холдена, то максимальная скорость достигла 166 км/ч, но вот крутящего момента ему явно не хватало. Разгон был очень слабым, а расход топлива и так не отличающегося плохим аппетитом мотора зашкалил за 26 литров бензина на 100 км. Первоначально планировавшийся как представительский, автомобиль попал в продажу во время топливного кризиса и успеха на рынке закономерно не получил. Сняли неудачливого RoadPacer’а с производства через три года.

Mazda RX-7

Последнее, третье поколение RX-7 было полнокровным японским спортивным автомобилем. Под капот ставился роторный двигатель модели 13B-REW, оснащавшийся двумя турбинами, стоящими друг за другом. Система работы двух турбин была разработана вместе с фирмой Хитачи и обкатана на модели Cosmo, продававшейся на внутреннем рынке. Первая турбина была маленькой и работать начинала на малых оборотах двигателя (примерно с 1800 об/мин), чтобы на них не возникала «турбояма». Вторая турбина была побольше и включалась в работу с 4000 об/мин. Их совместная работа была отлажена настолько, что крутящего момента «хватало» всегда.

Платформа FD была оценена как разработка мирового класса. Длительная работа над улучшением ходовых качеств, отточенное шасси, низкий центр тяжести и равномерное распределение веса по осям привели к появлению очень серьёзного «драйверского» автомобиля.

Русская страница этой истории

ВАЗ 21018

Первое упоминание о роторном двигателе в Советском Союзе относится к 60-м годам: некий умелец собрал и установил на свой мотоцикл в качестве эксперимента двигатель Ванкеля. Промышленное производство началось в 1974 году на ВАЗе с создания Специального конструкторского бюро роторно-поршневых двигателей (СКБ РПД). Поскольку лицензию купить не было возможности, был разобран и скопирован серийный «ванкель» от NSU Ro80. На этой основе разработали и собрали двигатель Ваз-311, а произошло это знаменательное событие в 1976 году. Доработка конструкции тянулась почти шесть лет. И на выставке НТТМ-82 ВАЗ наконец-то представил свой первый серийный автомобиль с роторным двигателем под капотом – Ваз-21018. Машина практически по конструкции не отличалась от своих обычных «поршневых» собратьев, но под капотом стоял односекционный роторный двигатель мощностью 70 л.с. Длительность разработки не помешала случиться конфузу: на всех 50 машинах опытной серии при эксплуатации возникли поломки мотора, заставившие завод установить на его место обычный поршневой.

Установив, что причиной неполадок являлись вибрации механизмов и ненадёжность уплотнений, конструкторы начали спасать тонущий проект. Уже в 83-ем появились двухсекционные Ваз-411 и Ваз-413 (мощностью, соответственно, 120 и 140 л.с.). Несмотря на низкую экономичность и малый ресурс, сфера применения роторного двигателя всё-таки нашлась – ГАИ, КГБ и МВД требовались мощные и незаметные машины. Оснащённые роторными двигателями «Жигули» и «Волги» легко догоняли иномарки.

ВАЗ 21079

А затем СКБ был увлечён новой темой – роторные двигатели стали пробовать применить в малой авиации. Безрезультатное отвлечение от темы привело к тому, что для переднеприводных машин роторный двигатель Ваз-414 создаётся лишь к 1992 году, да ещё три года доводится. В 1995 году Ваз-415 был представлен к сертификации. В отличие от предшественников он универсален, и может устанавливаться под капотом как заднеприводных («классика» и ГАЗ), так и переднеприводных машин (ВАЗ, Москвич). Двухсекционный «ванкель» имеет рабочий объём 1308 см³ и развивает мощность 135 л.с. при 6000об/мин. «Девяносто девятую» он ускоряет до сотни за 9 секунд.

К сожалению, одно из самых перспективных направлений в нашем автомобилестроении было свёрнуто.

Дальнейшие перспективы роторных двигателей

Сейчас серийно выпускается только Mazda RX-8. У неё потрясающие управляемость и динамика: максимальная скорость 235 км/ч и разгон до сотни за 6,4 секунды. Двигатель нового поколения Renesis выдаёт 250 л.с. при 9000 об/мин без турбонаддува с двух секций общим объёмом 1598 см³, и расходует на удивление мало бензина.

Но для новой RX-8 свойственны некоторые отличия от легендарных машин прошлого. Экологические требования привели к отказу от применения турбонаддува, который придавал прежним моторам невероятную мощь. Кроме того, японские тюнингеры разгоняли их до 1000 л.с., повышая давление наддува, а с новым мотором этого не выйдет. Он форсирован по-другому, методом повышения максимальных оборотов. Видимо, это плата за существование двигателя Ванкеля в новом, странном и непонятном, но экологичном мире.

История не закончена…

В настоящее время разработку роторных двигателей официально ведёт только Mazda, накопившая в этой области гигантский опыт. Именно ей принадлежит идея заставить роторный двигатель работать на водородном топливе, таким образом, исключая выбросы вообще. Правда, роторный двигатель Renesis на водороде работает с неохотой, выдавая всего 109 лошадей. Но для упорных японцев это не проблема. Пока RX-8 Hydrogene возит на борту два бака – один для бензина, другой для водорода. На трассе Мазда ездит на бензине, а в городе на водороде – переключение между видами топлива происходит с водительского места простым нажатием кнопки.

Так что история роторного двигателя на этом не заканчивается. Возможно, в будущем к двигателю, работающему на чистом водороде, японцы приспособят турбонаддув…

Вместо поскриптума

Недавно на крупном автосайте обнаружено сообщение о разработке АвтоВАЗом нового роторного двигателя. Может быть, именно это придаст брэнду «ВАЗ» узнаваемость, а его моделям динамичность?

Двигатель Ванкеля — это… Что такое Двигатель Ванкеля?

Роторно-поршневой двигатель в разрезе.

Ро́торно-поршнево́й дви́гатель внутреннего сгорания (РПД, двигатель Ва́нкеля), конструкция которого разработана в 1957 инженером компании NSU Вальтером Фройде (англ.), ему же принадлежала идея этой конструкции. Двигатель разрабатывался в соавторстве с Феликсом Ванкелем, работавшим над другой конструкцией роторно-поршневого двигателя. ^[1]

Особенность двигателя — применение трёхгранного ротора (поршня), имеющего вид треугольника Рело, вращающегося внутри цилиндра специального профиля, поверхность которого выполнена по эпитрохоиде.

Конструкция

Установленный на валу ротор жёстко соединён с зубчатым колесом, которое входит в зацепление с неподвижной шестернёй — статором. Диаметр ротора намного превышает диаметр статора, несмотря на это ротор с зубчатым колесом обкатывается вокруг шестерни. Каждая из вершин трёхгранного ротора совершает движение по эпитрохоидальной поверхности цилиндра и отсекают переменные объёмы камер в цилиндре с помощью трёх клапанов.

Цикл двигателя Ванкеля: впуск (голубой), сжатие (зелёный), рабочий ход (красный), выпуск (жёлтый)

Роторно-поршневой двигатель

Такая конструкция позволяет осуществить любой 4-тактный цикл Дизеля, Стирлинга или Отто без применения специального механизма газораспределения. Герметизация камер обеспечивается радиальными и торцевыми уплотнительными пластинами, прижимаемыми к цилиндру центробежными силами, давлением газа и ленточными пружинами. Отсутствие механизма газораспределения делает двигатель значительно проще четырехтактного поршневого (экономия составляет около тысячи деталей), а отсутствие сопряжения (картерное пространство, коленвал и шатуны) между отдельными рабочими камерами обеспечивают необычайную компактность и высокую удельную мощность. За один оборот ванкель выполняет три полных рабочих цикла, что эквивалентно работе шестицилиндрового поршневого двигателя.

Смесеобразование, зажигание, смазка, охлаждение, запуск принципиально такие же, как и у обычного поршневого двигателя внутреннего сгорания.

Практическое применение получили двигатели с трёхгранными роторами, с отношением радиусов шестерни и зубчатого колеса: R:r = 2:3, которые устанавливают на автомобилях, лодках и т. п.

Преимущества, недостатки и их разрешение

Преимущества перед обычными бензиновыми двигателями

• низкий уровень вибраций. РПД полностью механически уравновешен, что позволяет повысить комфортность лёгких транспортных средств типа микроавтомобилей, мотокаров и юникаров;
• главным преимуществом роторно-поршневого двигателя являются отличные динамические характеристики: на низкой передаче возможно без излишней нагрузки на двигатель разогнать машину выше 100 км/ч на более высоких оборотах двигателя (8000 об/мин и более), чем в случае конструкции обычного двигателя внутреннего сгорания.
• Малая удельная масса при высокой удельной мощности, причины:

1. Масса движущихся частей в РПД гораздо меньше, чем в аналогичных по мощности «нормальных» поршневых двигателях, так как в его конструкции отсутствуют коленчатый вал и шатуны.
2. К тому же однороторный двигатель выдаёт мощность в течение трёх четвертей каждого оборота выходного вала. В отличии от одноцилиндрового поршневого двигателя, который выдаёт мощность только в течение одной четверти каждого оборота выходного вала. (современный серийный РПД с объёмом рабочей камеры 1300 см³ имеет мощность 220 л.с., а с турбокомпрессором — 350 л.с.)

• меньшие в 1,5—2 раза габаритные размеры.
• меньшее на 35—40 % число деталей

За счёт отсутствия преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное двигатель способен выдерживать бо́льшие обороты с меньшими вибрациями, по сравнению с традиционными двигателями. Роторно-поршневые двигатели обладают более высокой мощностью при небольшом объёме камеры сгорания, сама же конструкция двигателя сравнительно мала и содержит меньше деталей. Небольшие размеры улучшают управляемость, облегчают оптимальное расположение трансмиссии и позволяют сделать автомобиль более просторным для водителя и пассажиров.

Соединение ротора с выходным валом через эксцентриковый механизм, являясь характерной особенностью РПД Ванкеля, вызывает давление между трущимися поверхностями, что в сочетании с высокой температурой, приводит к дополнительному износу и нагреву двигателя.

В связи с этим возникает повышенное требование к периодической замене масла. При правильной эксплуатации периодически производится капитальный ремонт, включающий в себя замену уплотнителей. Ресурс при правильной эксплуатации достаточно велик, но не заменённое вовремя масло неизбежно приводит к необратимым последствиям, и двигатель выходит из строя.

Важной проблемой считается состояние уплотнителей. Площадь пятна контакта очень невелика, а перепад давления очень высокий. Следствием этого, неразрешимого для двигателей Ванкеля, противоречия являются высокие утечки между отдельными камерами и, как следствие, падение коэффициента полезного действия и токсичность выхлопа.

Проблема быстрого износа уплотнителей на высокой скорости вращения была разрешена применением высоколегированной стали.

При всех преимуществах (высокая удельная мощность, простота устройства, несложный ремонт при правильной эксплуатации), важной проблемой является меньшая экономичность на низких оборотах по сравнению с обычными ДВС.

Другой особенностью двигателей Ванкеля является его склонность к перегреву. Камера сгорания имеет линзовидную форму, то есть при маленьком объёме у неё относительно большая площадь. При температуре горения рабочей смеси основные потери энергии идут через излучение. Интенсивность излучения пропорциональна четвёртой степени температуры, таким образом идеальная форма камеры сгорания — сферическая. Лучистая энергия не только бесполезно покидает камеру сгорания, но и приводит к перегреву рабочего цилиндра. Эти потери не только снижают эффективность преобразования химической энергии в механическую, но и вызывают проблемы с воспламенением рабочей смеси, поэтому в конструкции двигателя часто предусматривают 2 свечи.

Высокие требования к точности исполнения деталей делают его сложным в производстве. Оно требует высокотехнологичного и высокоточного оборудования — станков, способных перемещать инструмент по сложной траектории эпитрохоидальной поверхности камеры объёмного вытеснения.

Применение

NSU Ro80.

Двигатель разрабатывался изначально именно для применения на автотранспорте. Первый серийный автомобиль с роторным двигателем — немецкий спорткар NSU Wankelspider.

Первый массовый (37,204 экземпляра) — немецкий седан бизнес-класса NSU Ro80. Автомобиль имел достаточно инноваций и помимо двигателя — в частности, кузов с рекордно-низким аэродинамическим сопротивлением, полуавтоматическую коробку передач с гидротрансформатором, блок-фары, и так далее. Ro80 отличалась не только уникальной конструкцией, но и передовым дизайном, который оказался непонятен публике середины шестидесятых; через десять лет именно он был положен в основу стиля моделей «Ауди» 100 и 200 поколения C2.

К сожалению, ресурс двигателя оказался весьма мал (ремонт требовался уже после пробега порядка 50 тыс. км), поэтому автомобиль заслужил плохую репутацию и относительно малоизвестен. На многих сохранившихся автомобилях оригинальный двигатель заменён на поршневой V4 «Essex» фирмы Ford.

Citroën также экспериментировал с РПД — проект Citroën M35.

После этого серийное и мелкосерийное производство роторно-поршневых двигателей Ванкеля производились только фирмой ВАЗ, в конечном счёте взявшим за основу конструкцию двигателя

Современные двигатели

Инженерам фирмы Euro IV. Двухцилиндровый двигатель «Renesis» объёмом всего 1,3 л выдаёт мощность в 250 л. с. и занимает гораздо меньше места в моторном отсеке. Следующая модель двигателя Renesis 2 16X имеет меньший объём, но бо́льшую мощность, меньше нагревается.

Автомобили марки [2] могут использовать в качестве топлива как бензин, так и водород. Это явилось вторым витком роста внимания к РПД двигателю со стороны разработчиков. Двигатель успешно может использовать водород, так как менее чувствителен к детонации, чем обычный двигатель, использующий возвратно-поступательное движение поршня.

Автомобили с РПД потребляют от 7 до 20 литров топлива на 100 км, в зависимости от режима движения, и масла от 0,4 л до 1 л на 1000 км (для двигателей Mazda 0,4 — 0,6 л.). В настоящее время исследование этого типа двигателя активно ведёт японский автоконцерн

Авиационные двигатели

В начале 50-х годов была создана серия авиадвигателей ВП-760, ВП-1300, ВП-2650 — пятилучевых двухтактных звёзд мощностью от 40 до 130 л. с. и весом от 25 до 100 кг авиационного инженера В.Полякова, созданных для лёгкой авиационной техники и прошедших успешные испытания в небольшой серии в ДОСААФ. ^[3]

Сноски

1. ↑ Иван Пятов. РПД изнутри и снаружи, Журнал Двигатель, № 5-6 (11-12) сентябрь-декабрь 2000
2. ↑ первые буквы от названия «Renesis», производным от слов (англ. Rotary Engine:роторный двигатель и Genesis:процесс становления, название говорящее о появлении нового класса двигателей)
3. ↑ альманах АэроМастер, №1/98г, Новосибирск.

Литература

• Роторно-поршневой двигатель // Большая советская энциклопедия

Ссылки

РПД СССР/России

Авиационные РПД

См. также

Wikimedia Foundation. 2010.

Двигатель Ванкеля | Роторные двигатели

Единственной на сегодняшний день выпускаемой в промышленных масштабах моделью роторного мотора является двигатель Ванкеля, который относится к типу роторных двигателей с планетарным круговым движением главного рабочего элемента. Такая конструктивная компоновка роторного двигателя является, несомненно, самойпростой по своему техническому устройству, но не самой оптимальной по способу организации рабочих процессов и поэтому имеет свои неотъемлемые и серьезные недостатки.

Роторных двигателей с планетарным движением главного рабочего элемента существует достаточно много разновидностей, но по существу они отличаются друг от друга лишь количеством граней ротора и соотвествующей формой внутренней поверхности корпуса . Приведенные схемы разных компоновок подобных моторов взяты из книги «Судовые роторные двигатели», издания 1967 года, авторов Е.Акатов, В.Бологов и др. и подготовлены к публикаци в электронном виде автором этого сайта.

Роторный двигатель

Мотор оказался очень небольшим, мощным и имел мало деталей. В Европе начались продажи машин с роторными двигателями, но как оказалось у них мал моторесурс, они потребляли много топлива и имели очень токсичный выхлоп. Нефтяной кризис 1973 года из-за очередной арабо-израильской войны, когда цены на бензин увеличились в несколько раз, резко поставил вопрос об экономичности автомобильных моторов. Из-за этого в Европе и Америке попытки довести роторный двигатель Ванкеля до нужной степени совершенства были прекращены. И только японская компания Mazda упорно продолжала работы в этом направлении. А еще советский завод ВАЗ – так как бензин в то время в СССР стоил копейки, а мощный, хотя и с малым ресурсом, мотор был нужен силовым ведомствам. Но в 2004 году малосерийное производство на ВАЗе было закрыто и на сегодняшний момент Mazda является единственным автопроизводителем, который серийно выпускает автомобили с роторным двигателем.   В настоящее время в мире серийно выпускается лишь один автомобиль с роторным двигателем системы Ванкеля – это спортивное купе Mazda RX-8. На этой машине устанавливается мотор «RENESIS» с двумя роторными секциями общим объемом 1,3 литра. Двигатель исполняется в неск

Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания

Статья опубликована 26.06.2014 06:22

Последняя правка произведена 26.06.2014 06:29

Двигатель Ванкеля
Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания (двигатель Ванкеля, РПДВС) был сконструирован в 1957 году инженером Вальтером Фройде, который, совместно с Феликсом Ванкелем, работал над его разработкой. Основное отличие конструкции РПДВС от других ДВС – использование трехгранного, вращающегося внутри цилиндра, поверхность которого составляет эпитрохоида, поршня.

Конструкция.

Ротор, установленный на валу, жестко закреплен с зубчатым колесом, которое зацепляется со статором – неподвижной шестерней. Размер ротора в диаметре значительно больше, чем статора, но это не мешает ротору свободно обкатываться вокруг шестерни, поскольку шлицы ротора и статора одинаковые. Все три вершины граней движутся по эпитрохоидальной поверхности цилиндра, отсекая определенные объемы камер в цилиндре при помощи трех клапанов.

Благодаря данной конструкции двигателя, становится возможным осуществление любого четырехтактного цикла, не применяя дополнительного механизма распределения газа (т.е. около тысячи лишних деталей), что делает двигатель очень компактным, а также повышает КПД. Герметизация камер происходит за счет прижимания центробежными силами, ленточными пружинами и давлением газа радиальных и торцевых уплотнительных пластин. За один оборот двигателя совершается три полных рабочих цикла, что сопоставимо с одним оборотом шестицилиндрового поршневого двигателя.

В остальном (запуск, зажигание, охлаждение, смазка) двигатель Ванкеля не отличается от поршневых ДВС.

принцип работы Двигателя Ванкеля
Цикл двигателя Ванкеля: впуск (голубой), сжатие (зелёный), рабочий ход (красный), выпуск (жёлтый).

На практике используются только те двигатели, в которых отношение радиуса шестерни и зубчатого колеса: 2:3. Их устанавливают на автомобили, моторные лодки и другие средства передвижения.

Основные преимущества и недостатки:

Преимущества:

Уменьшенная вибрация. Поскольку РПД идеально механически сбалансирован (нет надобности в преобразовании возвратно-поступательного движения во вращательное), то автомобили, оснащенные им, гораздо более комфортные, что заметно проявляется в малолитражках и микроавтомобилях.

Динамика. РПД значительно динамичнее, нежели поршневые. Даже на низкой передаче и высоких оборотах (свыше 8000 об/мин), можно легко, не нагружая двигатель, разогнать автомобиль до 100 км/ч.

Высокая удельная мощность (л.с./кг). Ввиду отсутствия коленчатого вала и шатунов, масса ротора в РПД значительно меньше, чем в «обычных» поршневых двигателях. Габариты двигателя меньше в 1.5-2 раза, а общее количество деталей меньше на 35-40%. Все это способствует увеличению удельной мощности двигателя. Кроме того, в РПД мощность вырабатывается в течении ¾ ей каждого оборота выходного вала, а в одноцилиндровых поршневых двигателях только в период ¼ ти оборота выходного вала.

Недостатки:

Быстрая изнашиваемость деталей. Соединение ротора и выходного вала в РПД особенное, оно осуществляется посредством эксцентрикового механизма, что вызывает давление между контактирующими поверхностями, которое, в купе с высокой температурой, приводит к скоропостижному износу деталей. Из-за этого, особое внимание следует уделять периодической замене масла. Даже при бережной и правильной эксплуатации, необходимо регулярно производить капитальный ремонт, в первую очередь для замены уплотнителей. Ресурс двигателя достаточно велик, однако, если не производить своевременную замену масла, то он быстро выйдет из строя.

От состояния уплотнителя зависит КПД двигателя Ванкеля, ведь площадь пятна контакта слишком маленькая, а перепады давления высокие. Если уплотнитель в плохом состоянии, то будут происходить утечки между отдельными камерами, что поведет к снижению коэффициента полезного действия и увеличению токсичности выхлопа.

Проблему быстрой изнашиваемости уплотнителей решили, применив вместо обычной стали – высоколегированную.

Низкая экономичность. На малых оборотах двигателя, РПД потребляет значительно больше топлива, нежели «обычные» поршневые.

Склонность к перегреву. Камера сгорания двигателя Ванкеля – линзовидной формы, т.е. при малом объеме у нее относительно большая площадь, что приводит к потерям энергии за счет излучения. Излученная энергия перегревает рабочий цилиндр, тем самым, эффективность преобразования химической энергии в механическую падает, а также появляются проблемы с воспламенением рабочей смеси. Из-за чего, конструкция двигателя предусматривает две свечи зажигания.

Сложность производства. По причине высоких требований к исполнению деталей, двигатели Ванкеля сложны в производстве. Необходимо высокотехнологичное оборудование, способное воспроизводить движение инструмента по сложной траектории поверхности камеры объемного вытеснения (эпитрохоида).

Применение.

NSU Wankelspider Подразумевалось, что в основном, двигатель будет использоваться на автотранспорте, и первым серийным автомобилем, который был оснащен двигателем Ванкеля, стал спорткар из Германии NSU Wankelspider.

NSU Ro 80 – первый массовый (37 204 экз.) немецкий седан бизнес-класса. В машине, помимо двигателя Ванкеля, было много инноваций – это и кузов, с минимальным аэродинамическим сопротивлением, и полуавтоматическая коробка передач с гидротрансформатором, и блок-фары, также не обошлось и без передового дизайна. Через десять лет именно такой дизайн кузова был основополагающим стиля моделей «Ауди» 100 и 200 поколения С2. Автомобиль NSO Ro 80 заслужил плохую репутацию из-за малого ресурса двигателя, уже через 50 тыс. км. ему требовался ремонт. На некоторых, сохранившихся автомобилях, РПД заменен на «фордовский» двигатель V4 «Essex».

С двигателями Ванкеля экспериментировала и Citroën – проект Citroën M35.

Позднее, серийным и мелкосерийным производством двигателей Ванкеля занимались только ВАЗ (Россия) и Mazda (Япония).

Современные разработки.

В нынешнее время над РПД активно работают инженеры Mazda. Сейчас им уже удалось решить основные проблемы Ванкелевского двигателя: токсичность и неэкономичность. Потребление масла снизилось на 50%, а бензина на 40%. Двигатель соответствует экологическому стандарту Euro IV. Двигатель «Renesis» (если перевести дословно, то – процесс становления роторного двигателя), при объеме 1.3 л. имеет мощность 250 л.с.. Последующая модель – «Renesis 2 16x» с объемом 1.6. литра, значительно мощнее своего предшественника, а также меньше нагревается.

Новые модели фирмы Mazda, с префиксом RE в названии, способны, в качестве топлива, использовать как бензин, так и водород, что не могло не заинтересовать сторонних разработчиков.

Расход топлива в РПД двигателях составляет от 7 до 20 литров на 100 км (зависит от многих факторов: дорога, загруженность и др.), а масла от 0.4 до 1 л на 1000 км. Как показывает опыт, усовершенствованный РПД Mazd`ы вполне конкурентоспособен.

Ротативный двигатель. Чумазый вояка :-)…

Привет, друзья!

Истребитель Sopwith Camel F.1 с двигателем Clerget 9B.

Сегодня поговорим о двигателе, эра расцвета которого пришлась на тот период времени, когда авиация еще не вышла из состояния «летающих этажерок», но когда эти самые этажерки уже чувствовали себя в воздухе достаточно уверенно.

Основные принципы самолето- и двигателестроения быстро принимали устойчивые очертания. Появлялось все больше моделей двигателей для аэропланов, а вместе с ними как новые победы, так и новые проблемы в двигателестроении. Конструкторы и инженеры стремились (как это, вобщем-то, происходит и сейчас :-)) максимально облегчить двигатели и при этом сохранить или даже увеличить их тяговую эффективность.

На этой волне и появился ротативный двигатель для тогдашних аэропланов. Почему именно для аэропланов? Да потому что сам по себе этот тип двигателя был разработан даже значительно раньше первого полета братьев Райт.

Однако обо всем по порядку. Что из себя представляет ротативный двигатель…. На английском rotary engine (что, кстати, на мой взгляд странно, потому что этим же словом обозначается роторный двигатель (двигатель Ванкеля)). Это двигатель внутреннего сгорания, в котором цилиндры с поршнями ( их нечетное количество) расположены радиально в виде звезды, обычно четырехтактный.

Рабочее топливо — бензин, воспламенение происходит от свечей зажигания.

По внешнему виду он очень похож на появившийся практически одновременно с ним и хорошо нам сегодня известный радиальный (звездообразный) поршневой двигатель. Но это только в неработающем состоянии. При запуске ротативный двигатель на неосведомленного о нем человека производит сильное впечатление.

Работа ротативного двигателя.

Происходит это потому, что уж очень необычно, на первый взгляд, выглядит его работа. Ведь вместе с винтом вращается и весь блок цилиндров, то есть, по сути дела весь двигатель. А вал, на котором происходит это вращение закреплен неподвижно. Однако в механическом плане ничего необычного тут нет. Просто дело привычки :-).

Топливо-воздушная смесь из-за вращения цилиндров не может быть подведена к ним обычным порядком, поэтому попадает туда из картера, куда подводится через полый неподвижный вал от карбюратора (или устройства его заменяющего).

Впервые в истории патент на ротативный двигатель получил французский изобретатель Félix Millet в 1888 году. Тогда этот двигатель поставили на мотоцикл и показали его на всемирной парижской выставке в 1889 году.

Ротативный двигатель Félix Millet на мотоцикле.

Позже двигатели Félix Millet ставились на автомобили, один из которых принял участие в первой в мире автомобильной гонке Paris–Bordeaux–Paris в 1895 году, а с 1900 года эти двигатели ставили на автомобили французской фирмы Darracq.

В дальнейшем инженеры-изобретатели стали обращать внимание на ротативный двигатель уже с точки зрения применения его в авиации.

Первым в этом плане был бывший ньюйоркский часовщик Stephen Balzer, создавший свой ротативный двигатель в 1890 году и ставший автором (совместно с инженером Charles M. Manly) первого в истории двигателя, разработанного конкретно для аэроплана, известного под названием Manly-Balzer engine.

Практически одновременно с ним работал американский инженер  Adams Farwell, строивший автомобили с ротативными двигателями с 1901 года.

Открытый картер двигателя Le Rhône 9J.

По некоторым сведениям принципы конструкции его двигателей были взяты за основу производителями знаменитых впоследствии двигателей «Гном».

Что же так привлекало инженеров в ротативном двигателе? Что в нем такого полезного для авиации?

Есть две основные особенности, которые и являются его главными положительными качествами. Первая — это самый малый (по тому времени) вес по сравнению с двигателями той же мощности. Дело в том, что частоты вращения тогдашних двигателей были невысокие и для получения необходимой мощности (в среднем тогда порядка 100 л.с. (75 кВт)) циклы воспламенения топливовоздушной смеси давали о себе знать весьма ощутимыми толчками.

Чтобы этого избежать двигатели снабжались массивными маховиками, что, естественно, влекло за собой утяжеление конструкции. Но для ротативного двигателя маховик был не нужен, потому, что вращался сам двигатель, имеющий достаточную массу для стабилизации хода.

Такие двигатели отличались плавностью и равномерностью хода. Зажигание производилось последовательно в каждом цилиндре через один по кругу.

Второй особенностью было хорошее охлаждение. Металлургическая промышленность в те времена была не настолько развита, как сейчас и качество сплавов (в плане термостойкости) было не слишком высоким. Поэтому требовалось хорошее охлаждение.

Скорости полета самолетов были не высокие, поэтому простое охлаждение набегающим потоком стационарного движка было недостаточным. А ротативный двигатель здесь находился в более выгодном положении, потому что сам вращался с достаточной для эффективного охлаждения скоростью и цилиндры хорошо обдувались воздухом. При этом они могли быть как гладкими, так и оребренными. Охлаждение было достаточно эффективным даже при работе двигателя на земле.

Теперь отвлечемся на пару полезных роликов о работе ротативного двигателя. Первый — это моделирование его работы на компьютере. Во втором показана работа «внутренностей» двигателя Le Rhône.

Расцвет ротативных двигателей пришелся на первую мировую войну. В то время авиация уже достаточно серьезно участвовала в боевых действиях и воздушные бои не были редкостью. Самолеты и двигатели для них производились всеми крупными участниками войны.

Из двигателестроительных одной из самых известных была французская фирма Société des Moteurs Gnome, в свое время занимавшаяся производством двигателей внутреннего сгорания для промышленного производства. В 1900 году она купила лицензию на производство маленького одноцилиндрового стационарного двигателя (мощность 4 л.с.) Gnom у немецой фирмы Motorenfabrik Oberursel. Это движок продавался во Франции под французским наименованием Gnome и при этом настолько успешно, что наименование это было использовано в названии фирмы.

Ротативный двигатель Gnome 7 Omega.

В дальнейшем на базе Гнома был разработан ротативный двигатель Gnome Omega, имевший немалое количество модификаций и устанавливавшийся на самые различные самолеты. Известны так же другие массово производившиеся двигатели этой фирмы. Например, Gnome 7 Lambda – семицилиндровый, мощностью 80 л.с. и его продолжение Gnome 14 Lambda-Lambda (160 л.с.), двухрядный ротативный двигатель с 14-ю цилиндрами.

Двигатель Gnome Monosoupape.

Широко известен двигатель Gnome Monosoupape (один клапан), начавший выпускаться в 1913 году и считавшийся одним из лучших двигателей в начальный период войны. Этот «лучший двигатель» 🙂 имел всего один клапан, использовавшийся и для выхлопа и для забора воздуха. Для поступления топлива в цилиндр из картера, в юбке цилиндра был сделан ряд специальных отверстий. Двигатель был безкарбюраторный и из-за упрощенной системы управления был легче и потреблял, к тому же меньше масла.

Подвод топлива в цилиндр Gnome Monosoupape. Crank Case — картер, Ports — подводящие отверстия.

Управления у него не было практически никакого. Был только топливный кран, подававший бензин через специальную форсунку (или распылитель) в полый неподвижный вал и далее в картер. Этим краном можно было пытаться обогащать или обеднять топливо-воздушную смесь в очень узком диапазоне, от чего было мало толку.

Пытались использовать с целью управления изменение фаз газораспределения, но быстро от этого отказались, потому что начали гореть клапана. В итоге движок постоянно работал на максимальных оборотах (как, впрочем и все ротативные двигатели :-)) и управлялся только отключением зажигания (об этом чуть ниже :-)).

Другой известной французской фирмой, производившей ротативный двигатели была фирма Société des Moteurs Le Rhône, начавшая свою работу с 1910 года. Одними из самых известных ее двигателей были Le Rhône 9C (мощность 80 л.с.) и Le Rhône 9J (110 л.с.). Характерной их особенностью было наличие специальных трубопроводов от картера к цилиндрам для подвода топливо-воздушной смеси (немного похоже на входные коллектора современных ДВС).

Двигатель Le Rhone 9C.

Ротативный двигатель Le Rhone 9J.

Le Rhône и Gnome первоначально соперничали, но потом объединились и с 1915 года уже работали совместно под названием Société des Moteurs Gnome et Rhône. Двигатель 9J был, вобщем-то, уже их совместным продуктом.

Интересно, что вышеупомянутая германская фирма Motorenfabrik Oberursel в 1913 году закупила лицензии на производство теперь уже французских ротативных двигателей Gnome (хотя и была родоначальницей этого брэнда, можно сказать :-)) и чуть позже двигателей Le Rhône. Их она выпускала под своими наименованиями: Gnome, как U-серия и Le Rhône, как UR-серия ( от немецкого слова Umlaufmotor, обозначающего ротативный двигатель).

Например, двигатель Oberursel U.0 был аналогом французского Gnome 7 Lambda и устанавливался первоначально на самолет Fokker E.I., а двигатель Oberursel U.III – это копия двухрядного Gnome 14 Lambda-Lambda.

Истребитель Fokker E.I с двигателем Oberursel U.0 .

Германский двухрядный Oberursel U.III, копия Gnome 14 Lambda-Lambda.

Вообще фирма Motorenfabrik Oberursel всю войну в довольно большом количестве производила двигатели-клоны французских моделей, которые потом ставились на самолеты, являвшиеся противниками французов и их союзников в воздушных боях. Вот такие фокусы жизни :-)…

Среди других известных двигателестроительных фирм значится также французская фирма Société Clerget-Blin et Cie ( интересное для русского уха слово Blin в названии означает фамилию одного из учредителей, промышленника Эжена Блина :-)) со своим известным движком Clerget 9B.

Двигатель Clerget 9B.

Двигатель Clerget 9B на истребителе Sopwith 1½ Strutter.

Истребитель Sopwith 1 1/2 Strutter с двигателем Clerget 9B.

Многие двигатели производились в Великобритании по лицензиям. На этих же заводах выпускали английские двигатели разработки Walter Owen Bentley (того самого Бентли) Bentley BR.1 (заменившие Clerget 9B на истребителях Sopwith Camel) и Bentley BR.2 для истребителей Sopwith 7F.1 Snipe.

На двигателях Bentley в конструкции поршней впервые были применены алюминиевые сплавы. До этого на всех движках цилиндры были чугунные.

Ротативный двигатель Bentley BR1.

Ротативный двигатель Bentley BR2.

Истребитель Sopwith 7F.1 Snipe с двигателем Bentley BR.2 .

Теперь вспомним о других особенностях ротативного двигателя, которые, так сказать, плюсов ему не прибавляют 🙂 (чаще всего как раз наоборот).

Немного об управлении. Современный (стационарный, конечно :-)) поршневой двигатель, неважно рядный он или звездообразный, управляется относительно легко. Карбюратор (либо инжектор) формирует нужный состав топливо-воздушной смеси и с помощью дроссельной заслонки пилот может регулироват подачу ее в цилиндры и, тем самым, менять обороты двигателя. Для этого по сути дела существует ручка (или педаль, как хотите :-)) газа.

У ротативного двигателя все не так просто :-). Несмотря на разницу конструкций, большинство ротативных двигателей имели на цилиндрах управляемые впускные клапана, через которые и поступала топливо-воздушная смесь. Но вращение цилиндров не позволяло применять обычный карбюратор, который бы поддерживал оптимальное соотношение воздух-топливо за дроссельной заслонкой. Состав смеси, поступающей в цилиндры нужно было корректировать для достижения оптимального соотношения и устойчивой работы двигателя.

Для этого обычно существовал дополнительный воздушный клапан («bloctube») . Пилот устанавливал рычаг газа в нужное положение (чаще всего полностью открывая дроссель) и потом рычагом регулировки подачи воздуха добивался устойчивой работы двигателя на максимальных оборотах, производя так называемую тонкую регулировку. На таких оборотах обычно и проходил полет.

Из-за большой инерционности двигателя (масса цилиндров все же немаленькая :-)), такая регулировка часто делалась «методом тыка», то есть определить нужную величину регулировки можно было только на практике, и эта практика была необходима для уверенного управления. Все зависело от конструкции двигателя и опыта пилота.

Весь полет проходил на максимальной частоте вращения движка и если ее по какой-либо причине надо было снизить, например для посадки, то действия по управлению должны были быть обратного направления. То есть пилоту нужно было прикрыть дроссель и потом опять регулировать подачу воздуха в двигатель.

Но такое «управление» было, как вы понимаете, достаточно громоздким и требующим времени, которое в полете не всегда есть, особенно на посадке. Поэтому гораздо чаще применялся метод отключения зажигания. Чаще всего это делалось через специальное устройство, позволяющее отключать зажигание полностью или в отдельных цилиндрах. То есть цилиндры без зажигания переставали работать и двигатель в целом терял мощность, что и нужно было пилоту.

Этот метод управления широко применялся на практике, но тянул за собой и кучу проблем. Топливо, вместе, кстати, с маслом, несмотря на отключение зажигания, продолжало поступать в двигатель и, несгорев, благополучно его покидало и затем скапливалось под капотом. Так как движок очень горячий, то опасность серьезного пожара налицо. Тогдашние «легкие этажерки» горели очень легко и быстро :-).

Пример защитных капотов на двигателе (защита от масла двигатель Gnome 7 Lambda ) на самолете Sopwith Tabloid.

Поэтому капоты для двигателей имели внизу вырез примерно на одну треть периметра или на худой конец серьезные дренажные отводы, чтобы вся эта гадость могла быть удалена набегающим потоком. Чаще всего, конечно, она размазывалась по фюзеляжу.

Кроме того свечи в неработающих цилиндрах могли оказаться залитыми и замасленными и повторный запуск поэтому был не гарантирован.

К 1918 году французская двигателестроительная фирма Société Clerget-Blin et Cie (ротативные двигатели Clerget 9B), исходя из очевидной опасности использования способа снижения мощности путем отключения зажигания, в руководстве по эксплуатации своих двигателей рекомендовала следующий метод управления.

При необходимости снижения мощности двигателя пилот перекрывает подачу топлива закрытием дросселя (ручкой газа). При этом зажигание не отключается, и свечи продолжают «искрить» (предохраняя себя от замасливания). Винт вращается в результате эффекта авторотации, и при необходимости запуска топливный клапан просто открывается в то же положение, что и до закрытия. Двигатель запускается…

Однако, по отзывам пилотов, которые в наши дни летают на восстановленных или точных копиях самолетов того времени, все-таки самый удобный режим снижения мощности – это отключение зажигания, несмотря на всю «грязь», которую при этом извергают ротативные двигатели :-).

Самолеты с такими движками вообще особой чистотой не отличались. Про топливо в отключенных цилиндрах я уже сказал, но ведь было еще и масло. Дело в том, что из-за вращающегося блока цилиндров, возможность откачки топлива из картера была весьма проблематична, поэтому организовать полноценную систему смазки было нельзя.

Схема топливо- и маслопитания ротативного двигателя Gnome 7 Omega.

Но без смазки никакой механизм работать не будет, поэтому она, конечно, существовала, но в о-о-очень упрощенном виде. Масло подавалось прямо в цилиндры, в топливо-воздушную смесь.На большинстве двигателей для этого существовал небольшой насос, подававший масло через полый (неподвижный, как уже известно :-)) вал по специальным каналам.

В качестве смазывающего масла использовалось касторовое, самое лучшее по тем временам масло ( природное растительное) для этих целей. Оно, кроме того не смешивалось с топливом, что улучшало условия смазки. Да и сгорало в цилиндрах оно только частично.

Пример замасливания (темные пятна) двигателя Gnome 7 Omega полусгоревшим касторовым маслом.

А удалялось оно оттуда после выполнения своих функций вместе с отработанным газами через выпускной клапан. И расход его при этом был очень даже немаленький. Средний движок, мощностью около 100 л.с. (≈75 кВт, 5-7 цилиндров) за час работы расходовал более двух галлонов (английских) масла. То есть около 10 литров вылетало «на ветер».

Ну что тут скажешь… Бедные механики :-). Масло, сгоревшее и несовсем, топливная смесь, оставшаяся после дросселирования движка, сажа… все это оседало на самолете, и все это нужно было отмывать. Причем масло это отмывалось очень плохо. Из-за этого на старых снимках самолеты частенько «щеголяют» грязными пятнами на крыле и фюзеляже.

Но и летчики – люди мужественные :-). Ведь из движка выходила касторка. А это, как известно, очень хорошее слабительное (в аптеках раньше продавалась, не знаю, как сейчас). Конечно, двигатель был закрыт капотом, и снизу, как я уже говорил, был вырез для удаления всей грязи. Но ведь кабина открытая и воздушный поток – штука не всегда управляемая. Если чистая касторка попадала на лицо и потом внутрь… Последствия предугадать…. наверное было не сложно :-)…

Следующая особенность ротативных двигателей, которую я бы тоже не назвал положительной была связана с управляемостью аэропланов, на которых стояли такие движки. Немалая масса вращающегося блока представляла собой по сути дела большой гироскоп, поэтому гироскопический эффект был неизбежен :-).

Пока самолет летел прямолинейно, его влияние не было сильно заметно, но стоило начать совершать какие-либо полетные эволюции, как сразу проявлялась гироскопическая прецессия. Из-за этого и вкупе с большим крутящим моментом массивного блока цилиндров при выбранном правом вращении винта самолет очень неохотно поворачивал влево и при этом задирал нос, но зато быстро делал правые развороты с большой тенденцией к опусканию носа.

Такой эффект с одной стороны очень мешал (особенно молодым и неопытным пилотам), а с другой был полезен при проведении воздушных боев , в так называемых «собачьих свалках» (dogfights). Это, конечно, для опытных летчиков, которые могли с толком использовать эту особенность.

Очень характерен в этом плане был известный самолет Sopwith Camel F.1 Королевских ВВС, считавшийся лучшим истребителем Первой Мировой. На нем стоял ротативный двигатель Clerget 9B ( как примечание добавлю, что в последствии также ставился и английский Bentley BR.1(150 л.с.)). Мощный (130 л.с.), но достаточно капризный двигатель, чувствительный к составу топлива и к маслу. Мог запросто отказать на взлете. Но именно благодаря ему и особенностям компоновки фюзеляжа (рассредоточению полезного оборудования) Camel был очень маневренен.

Истребитель Sopwith Camel F.1 с двигателем Clerget 9B .

Истребитель Sopwith Camel F.1 (реплика).

Маневренность эта, правда, доходила до крайности. В управлении истребитель был необычайно строг и вообще имел кое-какие неприятные особенности. Например, большое желание войти в штопор на малой скорости :-). Он абсолютно не подходил для обучения молодых пилотов. По некоторой статистике за время войны в боевых действиях на этом аэроплане погибло 415 пилотов, а в летных происшествиях – 385. Цифры красноречивые…

Однако опытные пилоты, хорошо его освоившие, могли извлечь большую пользу из его особенностей и делали это. Интересно, что из-за нежелания Camel-а быстро разворачиваться влево, многие пилоты предпочитали делать это, так сказать, «через правое плечо» :-). Поворот вправо на 270º получался значительно быстрее, чем влево на 90º .

Основным и достойным противником для Sopwith Camel F.1 был немецкий триплан Fokker Dr.I с двигателем Oberursel UR.II (полный аналог французского Le Rhône 9J). На таком воевал Барон Ма́нфред А́льбрехт фон Рихтго́фен (Manfred Albrecht Freiherr von Richthofen), знаменитый «Красный барон».

Триплан Fokker Dr.I

Германский двигатель Oberursel-UR-2. Копия Le Rhône 9J.

Истребитель-триплан Fokker Dr.I (современная реплика, правда двигатель у нее не ротативный).

Fokker DR1, современная реплика с настоящим ротативным двигателем.

Триплан Fokker Dr.I незадолго до гибели «Красного Барона».

За время войны ротативные двигатели достигли своего полного расцвета. При имеющихся запросах армии, несмотря на свои недостатки они очень хорошо подходили для решения, так сказать, триединой задачи «мощность – вес – надежность». Особенно, что касается легких истребителей. Ведь именно на них в подавляющем большинстве такие движки стояли.

Более крупные и тяжелые самолеты продолжали летать, используя традиционные рядные движки.

Однако авиация развивалась бурными темпами. Требовалась все большая мощность двигателей. Для стационарных рядных это достигалось путем увеличения максимального количества оборотов. Возможности совершенствования в этом направлении были. Улучшались системы зажигания и газораспределения, принципы образования топливовоздушной смеси. Применялись все более совершенные материалы.

Это позволило к концу Первой Мировой войны поднять максимальную величину оборотов стационарного двигателя с 1200 до 2000 об/мин.

Однако, для ротационного двигателя этот было невозможно. Организовать правильное смесеобразование было нельзя. Все приходилось делать «на глазок», поэтому расход топлива (как и масла) был, мягко говоря, немаленьким 🙂 (в том числе, кстати, из-за постоянной работы на больших оборотах).

Какие-либо внешние регулировочные работы на двигателе, пока он находится в запущенном состоянии само собой были невозможны.

Повысить частоту вращения тоже не получалось, потому что сопротивление воздуха быстро вращающемуся блоку цилиндров было достаточно большим. Более того, при увеличении скорости вращения, сопротивление росло еще быстрее. Ведь, как известно, скоростной напор пропорционален квадрату скорости ( ρV2/2, где ρ – плотность воздуха, V – скорость потока). То есть если скорость просто растет, то сопротивление растет в квадрате (примерно :-)).

При попытках на некоторых моделях двигателей начала войны поднять обороты с 1200 об/мин до 1400 об/мин сопротивление поднималось на 38%. То есть получалось, что возросшая мощность двигателя больше тратилась на преодоление сопротивления, чем на создание полезной тяги воздушного винта.

Немецкой фирмой Siemens AG была сделана попытка обойти эту проблему с другой стороны. Был выполнен 11-цилиндровый двигатель так называемой биротативной схемы (наименование Siemens-Halske Sh.III ). В нем блок цилиндров вращался в одну сторону с частотой 900 об/мин., а вал (ранее неподвижный) в другую с той же частотой. Суммарная относительная частота составила 1800 об/мин. Это позволило достичь мощности в 170 л.с.

Биротативный двигатель Siemens-Halske Sh.III .

Истребитель Siemens-Schuckert D.IV .

Истребитель Siemens-Schuckert D.IV в берлинском музее.

Этот двигатель имел меньшее сопротивление воздуху при вращении и меньший крутящий момент, мешающий управлению. Устанавливался на истребителе Siemens-Schuckert D.IV , который по мнению многих специалистов стал одним из лучших маневренных истребителей времен войны. Однако производиться начал поздно и сделан был в небольшом количестве экземпляров.

Существующее положение Siemens-Halske Sh.III не поправил и не смог опять поднять ротативные двигатели на должную высоту.

Недостатков у них, как видите, хватало. Ко всему прочему могу еще добавить, что движки эти были достаточно дороги. Ведь из-за большой быстро вращающейся массы все детали двигателя должны были быть хорошо отбалансированы и четко подогнаны. Плюс сами материалы были недешевы. Это приводило к тому, что, например, двигатель Monosoupape по ценам 1916 года стоил порядка 4000$ (что в переводе на курс года 2000-го составляет примерно 65000$). Это при том, что в движке-то, вобщем-то, по нынешним понятиям :-), ничего особенного-то нет.

Ко всему прочему моторесурс всех таких двигателей был невысок (вплоть до 10-ти часов между ремонтами) и менять их приходилось часто, несмотря на высокую стоимость.

Все эти недостатки копились и в конце концов чаша оказалась переполнена. Ротативный двигатель широко использовался и совершенствовался (по мере возможности) вплоть до конца войны. Самолеты с такими движками некоторое время использовались во время гражданской войны в России и иностранной интервенции. Но в целом их популярность быстро пошла на спад.

Совершенствование науки и производства привели к тому, что на сцену уверенно вышел последователь ротативного двигателя – радиальный или звездообразный двигатель с воздушным охлаждением, который не сходит с нее и по сей день, работая, между прочим, в содружестве с рядным поршневым авиационным двигателем с жидкостным охлаждением.

Ротативный двигатель, оставив яркий след в истории авиации, занимает теперь почетное место в музеях и на исторических выставках.

На этом заканчиваю :-). В заключение как всегда кое-какое интересное видео. Первый ролик — запуск восстановленного двигателя Гном 1918 года выпуска. Далее три ролика о работе двигателя и полетах восстановленного Sopwith Camel F.1, а также Fokker Dr.I  (на заднем плане :-)). Интересного вам просмотра и до встречи…

P.S. Один из моих читателей (Александр) совершенно справедливо указал мне на то, что в ролике, где вместе с Сопвичем летает современная реплика германского триплана, движок у этого триплана не ротативный. Абсолютно верно. Я, увлекшись Сопвичем, не обратил на это внимание :-). Прошу прощения у читателей и помещаю ролик (и фото), где в полете современная реплика Фоккера с настоящим ротативным движком. Самолет здесь классно показан :-)…

Фотографии кликабельны.

против роторного двигателя: в чем разница?

Считается, что все автомобили используют традиционный поршневой двигатель. В США, как и во многих других странах, наиболее распространены поршневые двигатели. Однако на некоторых автомобилях используется двигатель другого типа, известный как роторный двигатель. Для ничего не подозревающего водителя поршневые и роторные двигатели могут выглядеть одинаково, но это не обязательно так. Между ними есть некоторые ключевые различия, о которых вам следует знать.

Что такое поршневой двигатель?

Также известный как поршневой двигатель, поршневой двигатель — это традиционный автомобильный двигатель, в котором поршни возвратно-поступательного действия используются для создания вращательного движения. Поршни соединены с цилиндром, в котором сжигаются газ и воздух. Когда смесь газа и воздуха горит, она создает давление, которое толкает соответствующий поршень, таким образом вращая коленчатый вал и перемещая автомобиль.

Поршневые двигатели на сегодняшний день являются наиболее распространенным типом автомобильных двигателей, и они даже используются во многих самолетах.Почти все крупные автопроизводители используют поршневые двигатели в некоторых или всех своих автомобилях.

Что такое роторный двигатель?

Роторный двигатель, также известный как двигатель Ванкеля, представляет собой менее распространенный тип автомобильного двигателя, для которого характерно использование нечетного числа цилиндров в радиальной компоновке. Как правило, они меньше, легче и компактнее, чем их аналоги с поршневыми двигателями. Их называют роторными двигателями, потому что все их части вращаются. Для сравнения, поршневые двигатели имеют возвратно-поступательные поршни, которые перемещаются вверх и вниз в цилиндрах.

С учетом сказанного, роторные двигатели имеют ряд серьезных недостатков, которые нельзя упускать из виду. Во-первых, роторные двигатели страдают от плохой экономии топлива. Они потребляют больше топлива и вырабатывают меньше мощности, чем поршневые двигатели. А поскольку роторные двигатели склонны к утечкам, они производят больше выбросов, чем поршневые.

С другой стороны, роторные двигатели имеют меньше движущихся частей. Роторный двигатель нередко имеет только три основных движущихся части, тогда как поршневой двигатель может иметь десятки движущихся частей.При наличии большего количества движущихся частей повышается риск внутренней неисправности поршневых двигателей.

Заключение

Сегодня автомобили обычно имеют поршневой или роторный двигатель. Поршневые двигатели имеют движущиеся вверх и вниз поршни, которые преобразуют давление во вращательное движение, тогда как роторные двигатели имеют радиальную компоновку с нечетным числом цилиндров. Надеюсь, это даст вам лучшее понимание нюансов между поршневыми двигателями и роторными двигателями.

Роторные против поршневых — журнал DSPORT

T Роторный двигатель Ванкеля: самое ценное предложение Mazda также является источником сотен веселых интернет-мемов.В то время, когда поршневые двигатели внутреннего сгорания были основной технологией, используемой в автомобилях, Mazda решила разработать конкурирующую технологию. В начале 70-х роторные двигатели использовались почти во всех автомобилях модельного ряда Mazda. Когда случился кризис газа, он все еще использовался в высокопроизводительных автомобилях Mazda. Mazda Rotary имела преимущества по сравнению с поршневыми двигателями, но у нее также был изрядный список недостатков. Давайте посмотрим, что отличает его от поршневого двигателя, а также некоторые его плюсы и минусы.

Текст Бассема Гиргиса и Джима Медерера // Фотографии Staff и Racing Beat

Поршневой двигатель внутреннего сгорания состоит из блока, кривошипа, шатунов, поршней, головок, клапанов, распределительных валов, системы впуска, системы выпуска и системы зажигания. Все они работают вместе, чтобы преобразовать химическую энергию в механическую энергию, которая позволяет вашему автомобилю двигаться. Внутри блока коленчатый вал соединен с несколькими шатунами (в зависимости от того, сколько цилиндров у вашего двигателя), а шатуны прикреплены к тому же количеству поршней.При перемещении поршней вверх и вниз они вращают коленчатый вал с помощью шатунов.

Начиная с поршня в верхней мертвой точке (первый шаг в четырехтактном цикле), впускные клапаны открываются, а выпускные клапаны закрыты (открытие и закрытие регулируется распределительным валом, который синхронизируется с коленчатым валом с помощью ремня. или цепочка). Коленчатый вал продолжает вращаться, он опускает поршень, всасывая воздух в цилиндры. К тому времени, когда поршень достигает дна, цилиндр уже заполнен воздухом и топливом.

Для завершения полного четырехтактного процесса поршень должен сделать два полных прохода в цилиндре.

Затем поршень начинает движение вверх во время такта сжатия. Во время этого хода впускной и выпускной клапаны закрыты. Движение поршня вверх сжимает смесь воздуха и топлива, которая смешивает молекулы воздуха и топлива по мере их сближения. В результате этого процесса создается смесь, оптимизированная для сгорания. Как только поршень снова окажется около верхней мертвой точки, свеча зажигания загорится, чтобы вызвать сгорание в цилиндре.

Рабочий ход создает управляемое сгорание, вызываемое искрой. Горение толкает поршень вниз по цилиндру. Давление, создаваемое сгоранием, является движущей силой, которая приводит в движение колеса вашего автомобиля. Когда поршень приближается к нижней мертвой точке, выступ выпускного распределительного вала начинает открывать выпускной клапан, готовясь к последнему такту в четырехтактном цикле.

Когда цилиндр снова начинает подниматься, выпускные клапаны открываются полностью. Это позволяет выхлопным газам выходить из цилиндров, чтобы снова освободить место для следующего четырехтактного цикла.Выхлопные газы выходят через выпускной коллектор, через каталитический нейтрализатор и через выхлопную трубу и глушитель. К тому времени, когда поршень снова окажется в верхней мертвой точке, выпускной клапан почти закрыт, а впускной клапан начинает открываться. Затем процесс повторяется.

Роторный двигатель имеет тот же четырехтактный цикл, что и поршневой двигатель, для выработки мощности на маховике. В отличие от поршневого двигателя, в котором сгорание происходит в цилиндре, роторный двигатель полагается на давление, содержащееся в камере в корпусе, которая герметизирована одной стороной ротора.Два ротора используются вместо поршней. Ротор трехсторонний, который вращается вокруг корпуса ротора с помощью эксцентрикового вала. Три стороны изогнуты в три лопасти, а корпус ротора имеет форму грубой восьмерки (8). Когда ротор вращается внутри корпуса, зазор между ротором и корпусом меняется между большим и маленьким.

В то время как в поршневом двигателе для распределительных валов и клапанов используется зубчатый ремень или цепь, единственная цепь, которую использует роторный двигатель, — это масляный насос.

Воздух и топливо попадают в корпус ротора по мере увеличения объема между одной из лопастей ротора и стенкой корпуса. Когда ротор вращается и объем увеличивается, создается вакуум, который втягивает воздух и топливо в корпус. Как только кончик одной из сторон ротора покидает эту зону всасывания, следующая сторона ротора начинает процесс всасывания. Ротор продолжает вращаться, пока объем между лопастью ротора и стенкой корпуса не начнет уменьшаться.Это сжимает смесь воздуха и топлива, подобно тому, как это делает поршневой двигатель, когда поршень движется вверх. Затем сжатая смесь попадает в следующую часть корпуса, где находится свеча зажигания. Свеча зажигания загорается, чтобы воспламенить сжатую смесь. В то время как нижняя свеча зажигания воспламеняет большую часть смеси через большее отверстие, верхняя свеча зажигания воспламеняет топливо в меньшем конце камеры сгорания. Воспламеняющийся воздух и топливо сгорают (горит с контролируемой скоростью), что приводит в движение ротор по часовой стрелке.Поскольку ротор продолжает вращаться после первого удара, объем между ротором и корпусом увеличивается, что позволяет газам расширяться. Заключительный шаг — это когда объем уменьшается в последний раз, чтобы вытеснить выхлопные газы через выхлопные отверстия, прежде чем сделать еще один оборот и снова запустить четырехтактный цикл.

Горение — это то, что движет большинством двигателей. И роторные, и поршневые двигатели приводятся в движение четырехтактным двигателем. Четырехтактный ход относится к такту впуска, такту сжатия, такту мощности и такту выпуска.Оба двигателя нуждаются в воздухе, топливе и искре для работы.

Все углы поворота указаны для выходного вала (эксцентрикового вала / коленчатого вала), а не для ротора. Оба двигателя сжигают сжатую топливно-воздушную смесь, чтобы развивать мощность вращения. Оба двигателя четырехтактные.

Ротор вращается вокруг эксцентрикового вала внутри корпуса. Воздух сжимается вместе с топливом, затем вводится искра и, наконец, выхлоп выходит через выхлопное отверстие.

Однако одно большое различие между ними состоит в том, что у реципиента 180 градусов на ход (или 4 x 180 = 720 градусов на термодинамический цикл, это два оборота кривошипа для одного полного четырехтактного цикла в цилиндре), в то время как у поворотного устройства 270 градусов. градусов на «ход» (или 4 x 270 = 1080 градусов на термодинамический цикл, это три оборота кривошипа на один полный оборот ротора). Да, возможно, вам придется немного подумать об этом, но поверьте нам, это правда.

На каждый полный ротор вырабатывается в два раза больше импульсов мощности, чем на одноцилиндровый приемник.Это означает, что 1,3-литровый двигатель производит в 1,5 раза больше мощности и крутящего момента, чем двигатель аналогичного объема.

Это имеет как хорошие, так и плохие последствия. Если предположить, что оба двигателя имеют одинаковые максимальные обороты в минуту, это означает, что роторный двигатель имеет в 1,5 раза больше миллисекунд для выполнения каждого «хода». Это одна из причин, почему роторные двигатели так хорошо дышат — у них больше времени (в миллисекундах), чтобы втягивать и выплевывать смесь.

У них также больше времени для рабочего хода — реальный плюс для получения максимальной отдачи от продуктов сгорания, особенно на высоких оборотах.Теперь о плохом. Ротор также имеет в 1,5 раза больше миллисекунд для передачи тепла от горящей смеси маслу и воде.

Это одна из причин, по которой роторные двигатели расходуют больше тепла в процессе охлаждения. Другое следствие заключается в том, что если вы рассматриваете только одну боковую поверхность одного ротора, роторный двигатель получает только 2/3 импульсов мощности от реципиента. Однако на самом деле у каждого ротора есть три боковых стороны, каждая в разных точках термодинамического цикла, поэтому каждый полный ротор фактически дает в два раза больше импульсов мощности (в 3 раза 2/3), чем одноцилиндровый приемник.Смущенный? Найдите минутку, чтобы изучить рисунки 2 и 3 и погрузиться в них. Суть в том, что 1,3-литровый роторный двигатель обеспечивает в 1,5 раза большую мощность и крутящий момент, чем двигатель аналогичного размера. Это как 2,0-литровый поршневой двигатель.

Другими словами, роторный двигатель с 2 роторами имеет такое же количество пусковых импульсов, что и 4-цилиндровый реципиент, но поскольку продолжительность каждого пускового импульса составляет 270 градусов, двигатель работает более плавно из-за перекрытия пусковых импульсов.

Итак, в чем смысл всей этой математики? Дело в том, чтобы лучше понять, ПОЧЕМУ некоторые вещи так важны для роторного типа, особенно теплопередача.Помните, что тепло — это потенциальная мощность, поэтому сохранение тепла в смеси для сгорания дает больше мощности, которую вы можете использовать.

Переходим к следующему пункту: по сравнению с получателем, всасываемый заряд (когда он находится внутри двигателя) на самом деле проходит долгий, мучительный путь. На рисунках выше это показано подробно.

определение роторно-поршневого двигателя и синонимы роторно-поршневого двигателя (английский)

содержание сенсагента

• определения
• синонимов
• антонимов
• энциклопедия

Решение для веб-мастеров

Александрия

Всплывающее окно с информацией (полное содержание Sensagent), вызываемое двойным щелчком по любому слову на вашей веб-странице.Предоставьте контекстные объяснения и перевод с вашего сайта !

Попробуйте здесь или получите код

SensagentBox

С помощью SensagentBox посетители вашего сайта могут получить доступ к надежной информации на более чем 5 миллионах страниц, предоставленных Sensagent.com. Выберите дизайн, который подходит вашему сайту.

Бизнес-решение

Улучшите содержание своего сайта

Добавьте новый контент на свой сайт из Sensagent by XML.

Сканирование продуктов или добавление

Получите доступ к XML для поиска лучших продуктов.

Индексирование изображений и определение метаданных

Получите доступ к XML, чтобы исправить значение ваших метаданных.

Напишите нам, чтобы описать вашу идею.

Lettris

Lettris — любопытная игра-тетрис-клон, в которой все кубики имеют одинаковую квадратную форму, но разное содержание. На каждом квадрате есть буква. Чтобы квадраты исчезли и сэкономили место для других квадратов, вам нужно собрать английские слова (left, right, up, down) из падающих квадратов.

болт

Boggle дает вам 3 минуты, чтобы найти как можно больше слов (3 буквы и более) в сетке из 16 букв. Вы также можете попробовать сетку из 16 букв. Буквы должны располагаться рядом, и более длинные слова оцениваются лучше. Посмотрите, сможете ли вы попасть в Зал славы сетки!

Английский словарь
Основные ссылки

WordNet предоставляет большинство определений на английском языке.
Английский тезаурус в основном заимствован из The Integral Dictionary (TID).

Двигатель внутреннего сгорания (ДВС) » Детская энциклопедия (первое издание)

Один из самых распространенных двигателей — двигатель внутреннего сгорания (ДВС). Его устанавливают на автомобили, корабли, тракторы, моторные лодки и т. д., во всем мире насчитываются сотни миллионов таких двигателей. Существует два типа двигателей внутреннего сгорания — бензиновые и дизели.

Бензиновые двигатели внутреннего сгорания работают на жидком горючем (бензине, керосине и т. п.) или на горючем газе (сохраняемом в сжатом виде в стальных баллонах или добываемом сухой перегонкой из дерева). Проектируют двигатели, где горючим будет водород.

Основная часть ДВС — один или несколько цилиндров, внутри которых происходит сжигание топлива. Отсюда и название двигателя.

Внутри цилиндра движется поршень — металлический стакан, опоясанный пружинящими кольцами (поршневые кольца), вложенными в канавки на поршне. Поршневые кольца не пропускают газов, образующихся при сгорании топлива, в промежутки между поршнем и стенками цилиндра. Поршень снабжен металлическим стержнем — пальцем, он соединяет поршень с шатуном. Шатун передает движения поршня коленчатому валу (см. рис.).

Верхняя часть цилиндра сообщается с двумя каналами, закрытыми клапанами. Через один из каналов — впускной подается горючая смесь, через другой — выпускной удаляются продукты сгорания. В верхней части цилиндра помещается свеча — приспособление для зажигания горючей смеси посредством электрической искры.

Наибольшее распространение в технике получил четырехтактный двигатель. Рассмотрим его работу. 1-й такт — впуск (всасывание). Открывается впускной клапан. Поршень, двигаясь вниз, засасывает в цилиндр горючую смесь. 2-й такт — сжатие. Впускной клапан закрывается. Поршень, двигаясь вверх, сжимает горючую смесь, при сжатии она нагревается. 3-й такт — рабочий ход. Поршень достигает верхнего положения. Смесь поджигается электрической искрой свечи. Сила давления газов — раскаленных продуктов горения — толкает поршень вниз. Движение поршня передается коленчатому валу, вал поворачивается, и тем самым производится полезная работа. Производя работу и расширяясь, продукты сгорания охлаждаются, давление в цилиндре падает почти до атмосферного. 4-й такт — выпуск (выхлоп). Открывается выпускной клапан, отработанные продукты сгорания выбрасываются через глушитель в атмосферу.

Из 4 тактов двигателя только один, третий, — рабочий. Поэтому двигатель снабжают маховиком, инерционным двигателем, запасающим энергию, за счет которой коленчатый вал (см. Валы и оси машин) вращается в течение остальных тактов. Отметим, что одноцилиндровые двигатели устанавливают главным образом на мотоциклах. На автомобилях, тракторах для более равномерной работы ставят 4, 6, 8 и более цилиндров на общем валу. Двигатели с цилиндрами, установленными в виде звезды вокруг одного вала, получили название звездообразных. Мощность звездообразных двигателей достигает 4 МВт. Используют их главным образом в авиации.

Дизель — другой тип двигателя внутреннего сгорания. Воспламенение в его цилиндрах происходит при впрыскивании топлива в воздух, предварительно сжатый поршнем и, следовательно, нагретый до высокой температуры. Этим он отличается от бензинового двигателя внутреннего сгорания, в котором используется особое устройство для воспламенения топлива.

Первый дизельный двигатель был построен в 1897 г. немецким инженером Р. Дизелем и получил название от его имени.

Конструктивно дизель мало чем отличается от бензинового двигателя внутреннего сгорания. На рисунке видно, что у него есть цилиндр, поршень, клапаны. И принцип действия дизеля тот же. Но есть и отличия: в головке цилиндра находится топливный клапан — форсунка. Назначение ее — в определенные фазы вращения коленчатого вала впрыскивать топливо в цилиндр. Клапаны, топливный насос, питающий форсунку, получают движение от распределительного вала, который, в свою очередь, приводится в движение от коленчатого вала двигателя.

Пусть начальным положением поршня будет верхняя мертвая точка. При движении поршня вниз (1-й такт) открывается впускной клапан, через который засасывается воздух. Впускной клапан при обратном ходе поршня закрывается и в продолжение всего 2-го такта остается закрытым.

В цилиндре дизеля происходит сжатие воздуха (в бензиновом двигателе внутреннего сгорания на этой фазе сжимается горючая смесь). Степень сжатия в дизелях в 2—2,5 раза больше, вследствие чего температура воздуха в конце сжатия поднимается до температуры, достаточной для воспламенения топлива. В момент подхода поршня в верхнюю мертвую точку начинается подача топлива в цилиндр из форсунки. Попадая в горячий воздух, мелкораспыленное топливо самовозгорается. Сгорание топлива (в 3-м такте) происходит не сразу, как в бензиновых двигателях внутреннего сгорания, а постепенно, в продолжение некоторой части хода поршня вниз, объем пространства в цилиндре, где топливо сгорает, увеличивается. Поэтому давление газов во время работы форсунки остается постоянным.

Когда поршень возвращается в нижнюю мертвую точку, открывается выпускной клапан, и давление газов сразу падает, после чего заканчивается 4-й такт, поршень возвращается в верхнюю мертвую точку. Далее цикл повторяется.

Дизель относится к наиболее экономичным тепловым двигателям (КПД достигает 44%), он работает на дешевых видах топлива. Сконструированы и построены двигатели мощностью до 30 000 кВт. Дизели используются главным образом на судах, тепловозах, тракторах, грузовиках, передвижных электростанциях.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

.

Принцип работы двигателя внутреннего сгорания

Категория:

   Общие сведения об автогрейдерах

Публикация:

   Принцип работы двигателя внутреннего сгорания

Читать далее:

Двигателем внутреннего сгорания (ДВС) называется такой поршневой тепловой двигатель, в котором тепловая энергия, возникающая в цилиндрах при сгорании горючей смеси, преобразуется в механическую за счет воздействия на поршни газообразных продуктов сгорания, обладающих высоким давлением и температурой (до 2400° С и 8 МПа). При этом поршни, перемещаясь под давлением продуктов сгорания, приводят во вращение через кривошипно-шатунный механизм коленчатый вал двигателя, а от него — трансмиссию машины.

Принципиальная схема ДВС представлена на рис. 6.1. Из нее видно, что поршень может перемещаться в цилиндре из крайнего верхнего положения, или верхней мертвой точки (ВМТ), в крайнее нижнее положение, или до нижней мертвой точки (НМТ), на расстояние, соответствующее ходу поршня.

От НМТ поршень может перемещаться только вверх до ВМТ. Таким образом, двойной ход поршня (вниз и вверх) соответствует полному обороту вала. Значит, если обеспечить своевременное попадание в цилиндр горючей смеси, ее сжатие и сгорание, а затем удаление продуктов сгорания и новое заполнение цилиндра горючей смесью, можно добиться постоянного вращения коленчатого вала двигателя. На этом основана работа ДВС. А сама совокупность повторяющихся в определенной последовательности процессов впуска горючей смеси, ее сжатия, сгорания с последующим расширением и выпуска продуктов сгорания в атмосферу носит название рабочего цикла ДВС. Часть рабочего цикла, соответствующая перемещению поршня из одного крайнего положения в другое, называется тактом.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Если полный рабочий цикл ДВС совершается за четыре такта (4 хода поршня), т. е. за два полных обо рота коленчатого вала, то такой двигатель называется четырехтактным; если же рабочий цикл состоит из двух тактов (2 хода поршня), то двигатель считается двухтактным. На рис. 6.1 видно, что полость цилиндра сообщается с внешней средой с помощью двух отверстий, закрываемых клапанами или другим образом. Одно из отверстий является впускным и предназначено для впуска горючей смеси или воздуха, другое — выпускным и служит для выпуска продуктов сгорания. Впускное и выпускное отверстия могут либо полностью перекрываться, либо закрываться попеременно.

Когда поршень занимает крайнее верхнее положение, над ним остается свободное пространство объемом Ус, которое является так называемой камерой сгорания. При перемещении поршня в НМТ в цилиндре освобождается объем Ур, называемый рабочим, который вместе с объемом камеры сгорания Vc образует полный объем цилиндра: V„= Ус+ Vp. Таким образом, поршень, перемещаясь в обратном направлении от НМТ до ВМТ, изменяет объем цилиндра с V„ до VQ, т. е. многократно сжимает газообразные вещества. Поэтому отношение полного объема цилиндра V„ к объему камеры сгорания VQ показывает так называемую степень сжатия в цилиндре е= Vn/Vc, т. е. величину сжатия горючей смеси в момент ее воспламенения. Эта величина зависит от конструкции ДВС. Так, у дизельных двигателей она достигает величины 14…22, а у карбюраторных 6… 10. Когда рабочий объем одного цилиндра Vp умножается на их число, получается рабочий объем двигателя Ул.

Рис. 6.1. Принципиальная схема ДВС

В зависимости от вида применяемого топлива ДВС могут быть дизельными (используется дизельное топливо) и карбюраторными (топливом являются бензин, газ). На автогрейдерах основными двигателями являются многоцилиндровые четырехтактные дизельные двигатели, в качестве пусковых на них используются одноцилиндровые двухтактные бензиновые двигатели. В общем, принципы работы дизельных и карбюраторных двигателей подобны. Основное отличие состоит в том, что в карбюраторных двигателях для воспламенения рабочей смеси (смеси паров топлива, воздуха, остаточных газов) в цилиндрах используется специальная электрическая система зажигания, а на дизельных двигателях — воспламенение топлива, впрыскиваемого под высоким давлением в камеру сгорания, происходит от высокой температуры воздуха, превышающей температуру вспышки смеси топлива и воздуха, сжатого в камере сгорания поршнем. Кроме того, в дизельных двигателях вначале цилиндры наполняются воздухом, а не горючей смесью (смесь мелкораспыленного жидкого или газообразного топлива с воздухом), как у карбюраторных, и сжимается воздух, а не горючая смесь (поэтому-то степень сжатия, температура и давление в цилиндрах у дизельных двигателей выше, чем у карбюраторных). В связи с этим для дизельных двигателей требуется специальная система впрыска топлива под давлением, в то время как у карбюраторных двигателей горючая смесь поступает за счет разрежения, создаваемого поршнями.

Принцип работы четырехтактного дизельного двигателя. Первый такт — впуск воздуха (рис. 6.2, а) производится при движении поршня от ВМТ до НМТ за счет создаваемого в цилиндре разрежения через открытый впускной клапан, который открывается с опережением до прихода поршня в ВМТ и закрывается с запаздыванием после достижения поршнем НМТ.

Рис. 6.2. Принцип работы четырехтактного дизельного двигателя: а — первый такт — впуск воздуха; 6 — второй такт — сжатие воздуха; в — третий такт — рабочий ход; 4— четвертый такт — выпуск отработавших газов; 1 — коленчатый вал; 2 — шатун; 3 — поршень; 4 — впускной клапан; 5 — форсунка; 6 — выпускной клапан; 7 — цилиндр

Второй такт — сжатие воздуха (рис. 6.2,6) происходит при движении поршня от НМТ к ВМТ при закрытых впускном и выпускном клапанах. В конце сжатия давление воздуха достигает 3…4 МПа при температуре выше 500° С. В момент, когда поршень несколько не доходит до ВМТ, с помощью форсунки производится впрыск топлива под давлением 20…40 МПа. В нагретом воздухе распыленное топливо самовоспламеняется и сгорает.

Третий такт — рабочий ход (рис. 6.2,в) происходит при заканчивающемся сгорании топлива и расширении продуктов сгорания, сопровождающемся перемещением поршня от ВМТ к НМТ. С целью лучшей последующей очистки полости цилиндра от отработавших газов выпускной клапан открывается до момента подхода поршня в НМТ.

Четвертый такт — выпуск отработавших газов (рис. 6.2, г) производится при движении поршня от НМТ к ВМТ, когда выпускной клапан открыт. После этого рабочий цикл двигателя повторяется.

Принцип работы двухтактного карбюраторного двигателя. В отличие от дизельного двигателя для образования горючей смеси в нем использован карбюратор, а система зажигания со свечой, вставленной в головку цилиндра, служит для зажигания горючей смеси (рис. 6.3). В отличие от четырехтактного карбюраторного двигателя в двухтактном двигателе с кривошип- но-камерной продувкой отсутствуют клапаны, а впускное и выпускное отверстия перекрываются самим поршнем. Кроме того, имеется продувочное отверстие и для подачи горючей смеси от карбюратора в цилиндр используется герметичный картер двигателя.

В одном такте двухтактного двигателя сосредоточены не один, а два описанных выше процесса.

Первый такт — рабочий ход поршня (рис. 6.3, а, б) начинается, когда поршень, перекрыв выпускное и продувочное отверстия и открыв впускное отверстие, подходит к ВМТ. Тогда срабатывает свеча, искра от которой воспламеняет сжатую рабочую смесь, в камере сгорания резко повышается температура и давление (до 2,5 МПа). Поршень, под давлением перемещаясь вниз, сначала закрывает впускное отверстие и начинает сжимать рабочую смесь в картере 8 двигателя, а затем открывает выпускное отверстие 2 и продувочное, через которые под давлением (0,1 МПа) рабочей смеси из картера производится удаление отработавших газов и продувка рабочей полости цилиндра. При этом отражатель, установленный на головке поршня, направляет рабочую смесь по всей полости цилиндра, способствуя его очистке от продуктов сгорания. Когда поршень достигает НМТ, начинается его движение вверх.

Рис. 6.3. Принцип работы двухтактного карбюраторного двигателя: а — начало рабочего хода поршня; б—конец рабочего хода поршня; 1 — впускное отверстие; 2 — выпускное отверстие; 3 — шатун; 4 — цилиндр; 5 — поршень; 6 — свеча; 7 — продувочное отверстие; 8 — картер; 9—коленчатый вал; 10—карбюратор

Второй такт — сжатие рабочей смеси начинается с продолжающегося удаления отработавших газов и впуска в надпоршневое пространство рабочей смеси. По мере движения поршня вверх сначала перекрывается продувочное отверстие, а затем и выпускное, после чего рабочая смесь сжимается в течение всего движения поршня до ВМТ. В тот момент, когда нижний край поршня открывает впускное отверстие, начинается впуск горючей смеси в полость картера (в подпоршневое пространство). Затем рабочий цикл повторяется.

Принцип и особенности работы поршневых ДВС определили наличие у них следующих основных механизмов и систем: кривошипно-шатунный механизм, преобразующий возвратно-поступательное движение поршня под воздействием давления газов во вращательное движение коленчатого вала; механизм газораспределения, предназначенный для своевременного наполнения цилиндров горючей смесью или воздухом и выпуска отработавших газов в атмосферу; система смазки, предназначенная для очистки и подачи к трущимся сопряженным поверхностям двигателя необходимого для смазки и охлаждения этих поверхностей количества масла; система охлаждения, служащая для охлаждения всех нагреваемых деталей двигателя путем отвода от них тепла; система питания, предназначенная для подачи в цилиндры дозированного количества топлива или горючей смеси в распыленном состоянии; система зажигания (у карбюраторных двигателей), служащая для принудительного воспламенения рабочей смеси в цилиндрах; система пуска, предназначенная для быстрого и уверенного запуска двигателя при любых температурных условиях.

Работу ДВС характеризует такой параметр, как эффективная мощность N3, являющаяся мощностью, снимаемой с коленчатого вала двигателя для производства полезной работы. Мощность указана в паспорте на двигатель. Кроме того, в паспорте дается и регуляторная характеристика двигателя, т. е. зависимости мощности и крутящего момента на валу двигателя от частоты его вращения.

Рекламные предложения:

Категория: — Общие сведения об автогрейдерах

Главная → Справочник → Статьи → Форум

8 самых известных типов двигателей в мире и их отличия

После прочтения нашего обзора вы будете понимать, как работают восемь типов двигателей в мире. 

Двигатель – это агрегат, который может преобразовать одну энергию в механическую. В эту категорию входит множество видов двигателей, начиная от паровых (двигатели внешнего сгорания) и электрических и заканчивая двигателями внутреннего сгорания (бензиновые, дизельные моторы и т. д.). Мы покажем вам восемь самых известных в мире двигателей, а также просто и интуитивно понятно расскажем вам, как они работают, описав принципы их работы. 

1. Оппозитный двигатель

В горизонтально противоположном двигателе (оппозитном) поршни двигаются по обеим сторонам коленчатого вала влево и вправо в горизонтальном направлении. В этом случае высота двигателя уменьшена. За счет использования оппозитного двигателя уменьшается центр тяжести транспортного средства – автомобиль движется более плавно. Крутящий момент, создаваемый поршнями с обеих сторон, компенсирует друг друга, значительно уменьшая вибрацию транспортного средства во время движения.

Также подобная конструкция позволяет сделать двигатели высокооборотистыми. Но, несмотря на высокие обороты, оппозитные моторы имеют меньше шума, чем обычные ДВС. 

Двигатели с горизонтальным ходом поршней использует компания Porsche почти во всех моделях. Но, например, в Porsche Cayenne и Panamera оппозитные двигатели не применяются. 

2. Рядный двигатель

В рядном двигателе все его цилиндры расположены рядом друг с другом в одной плоскости. Конструкция цилиндров и коленвала довольно-таки проста. Головка блока цилиндров имеет небольшую стоимость при изготовлении. Также рядные двигатели отличаются высокой стабильностью, характеристиками крутящего момента на низких оборотах, низким расходом топлива и компактным размером. Рядные двигатели обычно обозначаются латинской буквой «L-n», где n – количество цилиндров рядного двигате

Назначение и устройство ДВС

Более ста лет в качестве силовых установок для большинства машин и механизмов, используемых в двигателях внутреннего сгорания. В начале 20 века они заменили паровой двигатель внешнего сгорания. Двигатель стал самым экономичным и эффективным среди других моторов. Рассмотрим устройство двигателя внутреннего сгорания.

История

История этих единиц началась примерно 300 лет назад.Именно тогда Леонардо да Винчи создал первый чертеж примитивного двигателя. Развитие этого агрегата послужило поводом для сборки, испытаний и постоянного совершенствования двигателей внутреннего сгорания.

В 1861 году по планам, которые подарил миру Да Винчи, был создан первый двухтактный мотор. Тогда еще никто не думал, что такими установками будут оснащаться все вагоны и другое оборудование, хотя паровые агрегаты использовались для подвижного состава.

Первым, кто начал смазывать автомобили льдом, был Генри Форд.Он первым написал книгу о устройстве и работе двигателя внутреннего сгорания. Форд был первым, кто рассчитал эффективность этих двигателей.

Классификация двигателей

В процессе разработки усложняется и устройство двигателя внутреннего сгорания. Его назначение осталось прежним. Существует несколько основных типов двигателей внутреннего сгорания, которые на сегодняшний день являются наиболее эффективными.

Первый по эффективности и экономичности — поршневая установка.В этих агрегатах энергия, создаваемая при сгорании топливной смеси, преобразуется в движение через систему шатунов и коленчатого вала.

По общей конструкции карбюратор двигателя внутреннего сгорания не отличается от других двигателей. Но топливную смесь готовили прямо в карбюраторе. Впрыск осуществляется в общий коллектор, откуда под действием всасывания смесь поступает в цилиндры, где затем освещается электрическим разрядом на искре.

Рекомендуем

Как работает сайлентблок задний переднего рычага и сколько он служит?

Сайлентблок задний переднего рычага — один из составных элементов ходовой части автомобиля. Он относится к направляющим элементам подвески, вместе с рычагами выдерживает колоссальные нагрузки колесами. Однако с этим товаром их много …

Расход масла в двигателе. Шесть причин

Вряд ли можно найти автомобилиста, которого бы не волновал повышенный расход масла.Особенно раздражает, когда это происходит с другим новым мотором. Вот наиболее частые причины, которые приводят к расходу масла в двигателе …

Как работает выхлопная система?

Выхлопная система предназначена для удаления продуктов сгорания из двигателя и вывода их в окружающую среду. Также необходимо обеспечить снижение шумового загрязнения до приемлемых пределов. Как и любые другие сложные устройства, эта система состоит из нескольких …

Инжекторный двигатель отличается от бензинового тем, что топливо подается в каждый цилиндр напрямую через отдельную форсунку.Затем после смешивания бензина с воздухом топливо воспламеняется от свечей зажигания.

Дизельный двигатель отличается от бензинового. Кратко рассмотрим устройство дизельного двигателя внутреннего сгорания. Здесь для розжига не используйте свечи. Топливо воспламеняется под высоким давлением. В результате дизель нагревается. Температура превышает температуру горения. Впрыск осуществляется форсунками.

К ДВС будут входить роторно-поршневые двигатели. В этих установках тепловая энергия от сгорания топлива действует на ротор.У него особая форма и особый профиль. Траектория движения ротора — планетарная (элемент находится внутри специальной камеры). Ротор одновременно выполняет множество функций — это распределительная функция коленчатого вала и поршня.

Есть газотурбинный двигатель. В этих установках тепловая энергия преобразуется с помощью ротора с коническими лопастями. Затем эти механизмы заставляют турбину вращаться.

Самыми надежными, низкими в обслуживании и экономичными считаются поршневые двигатели.Роторные в массовом автомобилестроении практически не используются. Сейчас модели автомобилей оснащаются роторно-поршневыми двигателями, их выпускает только японская «Мазда». Опытные автомобили с газотурбинными двигателями в 60-х годах выпускали «Крайслер», а потом больше на эти заводы не возвращался ни один автопроизводитель. В Советском Союзе газотурбинные двигатели не оснащали некоторые модели танков и плавающих кораблей. Но потом от подобных силовых агрегатов было решено отказаться. Именно поэтому мы считаем устройство ДВС — они самые популярные и эффективные.

Устройство двигателя внутреннего сгорания

В корпусе двигателя совмещено несколько систем. Это блок, в котором находятся такие же камеры сгорания. Последняя горящая топливная смесь. Также двигатель состоит из кривошипно-шатунного механизма, преобразующего энергию движения поршней во вращение коленчатого вала. В случае с силовым агрегатом а и с газораспределительным механизмом. Его задача — обеспечить своевременное открытие и закрытие впускных и выпускных клапанов. Двигатель не может работать без системы впрыска, зажигания и без выхлопной системы.

При запуске силового агрегата в цилиндры через открытые впускные клапаны подается смесь топлива и воздуха. Затем она воспламенилась от электрического разряда на свече зажигания. Когда смесь воспламенится и газы начнут расширяться, увеличьте давление на поршень. Последний будет приводиться в движение и заставит вращать коленчатый вал.

Структура и работа двигателя внутреннего сгорания, при которой двигатель работает в определенных циклах. Эти циклы постоянно повторяются с высокой частотой.Это обеспечивает непрерывное вращение коленчатого вала.

Работа двухтактного двигателя внутреннего сгорания

При запуске двигателя поршень, который приводится в движение за счет вращения коленчатого вала, начинает двигаться. Когда он достигает своей нижней точки и начинает двигаться вверх в цилиндре, подается топливо.

Когда поршень движется вверх, сжимает смесь. Когда он достигает верхней мертвой точки, искра от электрического разряда воспламеняет смесь. Газы сразу расширяются и толкают поршень вниз.

Затем открывается выпускной клапан цилиндра, и продукты сгорания выходят из цилиндра в систему выпуска. Затем снова, достигнув самой нижней точки, поршень начнет двигаться вверх. Коленчатый вал совершает один оборот.

Когда начинается новое движение поршня, впускной клапан снова открывается, и подается топливная смесь. Потребуется весь объем, который был занят продуктами сгорания, и цикл повторяется. Из-за того, что поршни в этих двигателях только в двух тактах, меньше перемещений, в отличие от четырехтактного двигателя внутреннего сгорания.Снижение потерь на трение деталей. Но эти моторы сильнее жары.

В двухтактных силовых агрегатах поршень также играет роль синхронизатора. В процессе движения открывать и закрывать впуск топливной смеси и выпуск. Худший газообмен по сравнению с четырехтактными двигателями — это главный недостаток таких двигателей. На данный момент на выхлопе не хватает мощности.

В настоящее время двухтактные двигатели используются в мопедах, скутерах, лодках, бензопилах и другом маломощном оборудовании.

Четырехтактный

Устройство ДВС этого типа мало отличается от тактного. Принцип работы тоже немного другой. За один оборот коленчатый вал имеет четыре стержня.

Первый удар — это поток горючей смеси в цилиндр двигателя. Мотор под действием разрежения всасывает смесь в цилиндр. Поршень в цилиндре в этот момент направлен вниз. Впускной клапан открывается, и распыленный бензин с воздухом попадает в камеру сгорания.

Далее идет ход сжатия. Впускной клапан закрывается, и поршень движется вверх. Смесь в цилиндре сильно сжата. Из-за давления смесь нагревается. Давление увеличивает концентрацию.

Далее следует третий ход. Когда поршень почти достигает своего верхнего положения, срабатывает система зажигания. На свече зажигается искра, и смесь поджигается. За счет мгновенного расширения газов и распределения энергии взрыва поршень под давлением перемещается вниз.Это такт в работе главного четырехтактного двигателя. Остальные три шага не влияют на создание работы и дополняют друг друга.

На четвертом мероприятии начинается фаза выпуска. Когда поршень достигает дна камеры сгорания, выпускной клапан открывается, и выхлопные газы выходят сначала в выхлопную систему, а затем в атмосферу.

Вот устройство и принцип работы четырехтактного двигателя внутреннего сгорания, который устанавливается под капотом большинства автомобилей.

Опорная система

Мы рассмотрели устройство двигателя внутреннего сгорания. Но ни один мотор не мог работать, если бы не был оснащен дополнительными системами. О них мы расскажем ниже.

Зажигание

Эта система — часть электрооборудования. Он предназначен для образования искр, воспламеняющих топливную смесь.

В состав системы входят аккумулятор и генератор, замок зажигания, катушка и специальное устройство — распределитель.

Система впуска

Она нужна двигателю без прерывания поступающего воздуха.Кислород необходим для образования смеси. Сам по себе бензин не горит. Следует отметить, что впуск карбюратора представляет собой всего лишь фильтр и воздуховод. Система впуска современного автомобиля более сложная. Он включает воздухозаборник в виде патрубков, фильтр, дроссельную заслонку и впускной коллектор.

Power System

Принцип устройства ДВС мы знаем, что двигателю нужно что-то сжечь. Это бензин или солярка. Система питания обеспечивает подачу топлива в процессе работы мотора.

В самом примитивном случае эта система состоит из бака и топливопровода, фильтра и насоса, обеспечивающего подачу топлива в карбюратор. В инжекторных автомобилях система питания управляется ЭБУ.

Смазочная система

В систему смазки входят масляный насос, поддон, фильтр для очистки масла. В мощных бензиновых и дизельных силовых агрегатах также имеется мойка для очистки от жира. Насос приводится в движение коленчатым валом.

Вывод

То есть двигатель внутреннего сгорания.Устройство и принцип работы мы рассмотрели, и теперь разбираемся, как работает автомобиль, бензопила или дизель-генератор.

Система силовых цилиндров для двигателей внутреннего сгорания

1. Введение

Двигатель внутреннего сгорания преобразует тепловую энергию горючего топлива в механическую энергию, которая перемещает поршень и, в конечном итоге, коленчатый вал. Этот процесс преобразования энергии происходит в системе силового цилиндра двигателя. Система силового цилиндра состоит из следующих компонентов: поршень, поршневые кольца, гильза цилиндра, палец на запястье и шатун.

Поршень — это основной компонент, который передает механическую энергию возвратно-поступательным движением. И это возвратно-поступательное движение передается во вращательное движение коленчатого вала для вывода мощности через шатун. Малый конец шатуна соединен с поршнем через палец на запястье, а большой конец шатуна соединен с коленчатым валом. Горение происходит над поршнем в камере сгорания, которая уплотняется кольцевым пакетом, особенно при верхнем сжатии кольцевого пакета.На рисунке 1 показаны эти основные компоненты системы силового цилиндра.

Рисунок 1.

Система силового цилиндра.

Полный цикл двигателя состоит из четырех различных тактов для четырехтактного двигателя вместе с возвратно-поступательным движением поршня. Эти четыре хода представляют собой такт впуска, такта сжатия, такта расширения и такта выпуска, как показано на рисунке 2.

Рисунок 2.

Четыре такта для полного цикла двигателя.

Что касается современного дизельного двигателя, который известен своей большей эффективностью по сравнению с его бензиновым аналогом, только около 40% энергии, производимой двигателем, преобразуется в выходную мощность двигателя.Около 4–15% этой энергии тратится на потери на механическое трение. А остальная часть энергии, которая составляет почти половину химической энергии, рассеивается в виде других форм, например, теплопередачи, утечки и т. Д., Как показано на рисунке 3 из исследования Ричардсона [1].

Рисунок 3.

Распределение мощности для дизельных двигателей.

И примерно половина механических потерь на трение приходится на трение в системе силового цилиндра, включая поршень, кольцевой пакет и шатун, как показано на Рисунке 4 [1].Другая часть возникает из-за трения других компонентов, например, системы клапанного механизма, подшипников коленчатого вала и т. Д.

Рис. 4.

Распределение силы механического трения.

Распределение потерь на трение между поршнем, пакетом поршневых колец и шатуном для системы силового цилиндра можно найти на Рисунке 5 [1]. Как видно, поршень и пакет колец имеют более высокие потери на трение, чем шатун.

Рис. 5.

Распределение силы трения в системе силового цилиндра.

1.1. Поршень

Поршень двигателя внутреннего сгорания является основным компонентом для преобразования тепловой энергии в механическую. Газ под высоким давлением от сгорания топливно-воздушной смеси толкает поршень вниз, чтобы передать механическую энергию. Таким образом, рабочее состояние поршня тяжелое. Поршни в небольших двигателях изготовлены из алюминия, а в больших, менее скоростных, поршни — из чугуна [2]. Поскольку нагрузка на двигатели продолжает расти, особенно в тяжелой промышленности, в настоящее время широко используются стальные поршни.На рисунке 6 показан типичный поршень для дизельного двигателя с определениями основных геометрических фигур, показанными в таблице 1.

Рисунок 6.

Основные геометрические формы поршней.

Таблица 1.

Определения основных геометрических фигур поршней.

Юбка поршня обычно имеет цилиндрический / параболический профиль, который способствует гидродинамической смазке за счет краевого эффекта (Рисунок 7). Этот профиль юбки необходимо оптимизировать, чтобы минимизировать трение поршня. Юбка поршня также растет наружу в радиальном направлении при высокой температуре во время работы двигателя.

Рисунок 7.

Профиль юбки поршня.

Помимо цилиндрического / параболического профиля в осевом направлении, юбка поршня обычно имеет овальность и в окружном направлении.Овальность определяется как разница между диаметром оси тяги и диаметром оси пальца. Овальность используется для уменьшения износа и риска истирания. Разработки, связанные с динамикой поршня, трением, задирами и т. Д., Можно найти в ссылках различных исследователей [3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11].

1.2. Пакет колец

Пакет колец обычно состоит из трех колец: двух компрессионных колец и одного маслосъемного кольца. Ниже перечислены основные функции пакета колец:

1. Для уплотнения камеры сгорания вместе с площадками поршня и стенкой цилиндра, чтобы предотвратить утечку газа высокого давления в картер, который расходуется впустую. производящая мощность.

2. Для предотвращения попадания смазочного масла в камеру сгорания из-под поршня, а также для равномерного распределения смазочного масла по стенке цилиндра.

3. Для передачи тепла от поршня к стенке цилиндра и, в конечном итоге, к системе охлаждения. Поскольку головка поршня подвергается воздействию камеры сгорания, очень важно снизить температуру поршня, чтобы гарантировать рабочее состояние поршня.

На рис. 8 показаны типичные комплекты колец для современных бензиновых и дизельных двигателей.

Рис. 8. Кольцевой блок двигателя

IC: (a) бензиновый двигатель и (b) дизельный двигатель.

1.2.1. Верхнее компрессионное кольцо

Верхнее компрессионное кольцо — это первое кольцо и главный компонент, уплотняющий камеру сгорания для управления продувкой двигателя. Верхнее кольцо также находится в наиболее тяжелых условиях эксплуатации, поскольку оно подвергается прямому воздействию дымовых газов и обычно находится под высоким давлением и высокой температурой.

Верхние компрессионные кольца бензиновых двигателей обычно имеют прямоугольное сечение.Однако при работе с дизельным двигателем верхние компрессионные кольца обычно представляют собой замковые кольца (Рисунок 9), которые способствуют разрушению отложений между кольцом и канавкой поршня, тем самым уменьшая возможность микросварки между поршневым кольцом и канавкой поршня. Верхнее компрессионное кольцо обычно имеет параболический или цилиндрический профиль на передней поверхности, чтобы улучшить гидродинамическую смазку между поверхностью кольца и границей стенки цилиндра (Рисунок 9).

Рис. 9.

Поперечное сечение верхнего компрессионного кольца.

Герметизирующая способность верхнего компрессионного кольца оказывает значительное влияние на продувку двигателя из-за высокого градиента давления газа на верхнем кольце. Продувка двигателя определяется как утечка газа под высоким давлением в картер через пакет колец. Таким образом, желательно, чтобы верхнее компрессионное кольцо равномерно прилегало к стенке цилиндра по окружности кольца. Кроме того, из-за высокого градиента давления газа на верхнем кольце верхнее кольцо большую часть времени в течение рабочего цикла двигателя остается напротив нижней стороны канавки поршня.

1.2.2. Второе компрессионное кольцо

Второе кольцо представляет собой скребковое кольцо, которое на 80% очищает смазочное масло и 20% — для уплотнения камеры сгорания. Из-за эффекта клина скребковое кольцо способствует гидродинамической смазке во время тактов вверх (такты сжатия и выпуска) и соскребает масло во время тактов вниз (такты впуска и расширения). На рисунке 10 показаны два типа вторых колец: одно — скребковое, а другое — кольцо Напье.Для второго кольца статическое скручивание обычно создается путем отрезания материала кольца на одном из задних углов. Если нижний внутренний угол обрезан, кольцо является отрицательным статическим скрученным кольцом, а если верхний внутренний угол отрезан, кольцо имеет конфигурацию положительного статического скручивания.

Рис. 10.

Поперечное сечение второго компрессионного кольца.

Хотя градиент давления газа на втором компрессионном кольце намного ниже, чем у верхнего кольца, второе кольцо также оказывает заметное влияние на поток газа и газовую динамику.Из-за этого более низкого градиента давления во втором кольце инерционная сила кольца становится конкурентоспособной с силой давления газа. Сила инерции может поднять второе кольцо вверх на позднем такте сжатия, так что второе кольцо остается напротив верхней поверхности канавки. Этот процесс может повторяться в зависимости от повышения давления над вторым кольцом, когда оно установлено сверху. Это нестабильное осевое движение в канавке распознается как колебание кольца [12]. Когда происходит колебание кольца, открывается другой путь потока газа между сторонами кольца и канавки.В результате может увеличиться количество продувочного газа.

Второе кольцо также может двигаться внутрь в радиальном направлении. Это радиальное движение известно как радиальное коллапс кольца [12]. Когда происходит радиальное сжатие кольца, газ над кольцом может проходить мимо кольца непосредственно между поверхностью кольца и стенкой цилиндра к нижней поверхности. В этом состоянии разрушения кольца может произойти серьезный прорыв двигателя. В зависимости от конструкции кольца и поршня, какое из этих двух условий возникает: колебание кольца или его разрушение.Также возможно, что эти два условия возникают одновременно.

Было обнаружено, что статическое скручивание оказывает значительное влияние на колебание и радиальное коллапс второго кольца. Второе кольцо с отрицательной статической скрученностью более вероятно, чем второе кольцо с положительной статической скруткой. Однако, если второе кольцо приподнимается к верхней стороне канавки, конфигурация положительного статического скручивания с большей вероятностью разрушится, чем конфигурация отрицательного скручивания. Это будет обсуждаться в разделе «Динамика кольца» далее в этой главе.

1.2.3. Маслосъемное кольцо

Масляное регулировочное кольцо используется для дозирования и распределения смазочного масла по стенкам цилиндра. Обычно существует два типа маслосъемных колец: двухкомпонентное маслосъемное кольцо и трехкомпонентное маслосъемное кольцо (Рисунок 11). Двухкомпонентное маслосъемное кольцо состоит из корпуса кольца с двумя направляющими и винтовой пружины на задней стороне, обеспечивающей силу натяжения кольца. Трехкомпонентное маслосъемное кольцо состоит из двух сегментов и расширителя между ними.Расширитель обеспечивает радиальное усилие для прилегания кольца к стенке цилиндра, а также осевое усилие, прижимающее кольцо к верхней и нижней сторонам канавки. Маслосъемное кольцо представляет собой скребковое кольцо, работающее в двух направлениях, которое соскабливает масло как при движении вверх, так и при движении вниз. Во время хода вниз нижняя направляющая / сегмент соскабливает масло прямо обратно в картер. Верхний рельс / сегмент соскребает масло обратно в канавку через расширитель масляного кольца. Как правило, отверстия в задней части канавки масляного регулировочного кольца могут быть обнаружены по окружности, чтобы позволить маслу стекать в картер.В некоторых конструкциях поршня, вместо использования этих отверстий в задней части канавки, в качестве более простого решения вводятся литые пазы на нижнем крае канавки для слива масла. Во время движения вверх нижняя направляющая / сегмент соскабливает масло в канавку через расширитель. Улавливание масла, очищенного верхней направляющей / сегментом во время этих движений вверх, зависит от внешней силы, действующей на верхнюю направляющую / сегмент. Иногда внешняя осевая сила на маслосъемном кольце превышает усилие расширителя. В результате между маслосъемным кольцом и сторонами канавки образуется щель для потока масла, которая позволяет маслу стекать в канавку и, в конечном итоге, обратно в картер.

Рисунок 11.

Маслосъемное кольцо: двухкомпонентное маслосъемное кольцо (слева), трехкомпонентное маслосъемное кольцо (справа).

1.3. Цилиндр

Цилиндр поршневого двигателя — это часть, через которую перемещается поршень. Цилиндр может быть с рукавами или без рукавов в зависимости от металла, используемого для блока цилиндров. Например, блок цилиндров из чугуна обычно не требует гильзы цилиндра, потому что чугун достаточно твердый, чтобы противостоять износу между поршневым кольцом и стенкой цилиндра.Однако для блоков цилиндров из алюминиевого сплава, которые можно встретить почти во всех автомобилях с повседневной ездой, требуются гильзы цилиндров, поскольку алюминиевый сплав недостаточно твердый, чтобы противостоять износу между поршневым кольцом и поверхностью раздела стенки цилиндра.

Гильзы цилиндров или гильзы цилиндров в настоящее время производятся с использованием процесса центробежного литья. Процесс центробежного литья относится к технике литья, при которой постоянная форма непрерывно вращается вдоль своей центральной линии с постоянной скоростью.В то же время расплавленный металл заливается в форму и выбрасывается к внутренней стенке формы. Затем расплавленный металл затвердевает после охлаждения. Ориентация прядения литейной машины может быть горизонтальной или вертикальной, в зависимости от деталей, которые она производит. Горизонтальное вращение предпочтительно для длинных и тонких цилиндров, а вертикальное вращение — для коротких и широких цилиндров. Также встречаются алюминиевые двигатели без гильз. На алюминиевые цилиндры нанесено покрытие из никелевого силиконового сплава или другое плазменное покрытие, которое помогает снизить износ цилиндров.Исследователи также изучили другие методы снижения трения двигателя. Один из методов заключается во введении углублений в середине хода на стенках цилиндра [13]. Это помогает уменьшить трение, потому что в середине хода поршневые кольца обычно подвергаются гидродинамическому трению при высокой скорости поршня. За счет введения углублений на стенку цилиндра эффективная площадь контакта между поверхностями колец и стенкой цилиндра была уменьшена. Это приводит к уменьшению вязкого трения, как заявлено.

Типичная шероховатость поверхности гильзы цилиндра составляет 0,4–0,5. Эта шероховатость была значительно уменьшена, что могло помочь снизить расход моторного масла. Более шероховатые стенки цилиндра могут помочь удерживать смазочное масло на поверхности гильзы между микропоршинами, что похоже на гильзу с ямками [13]. В результате трение между кольцом / стенкой цилиндра и стыками между юбкой поршня и стенкой цилиндра может быть уменьшено за счет смазочного масла в микрополостях. Однако это масло, удерживаемое в микроволинах, не соскабливается с гильзы во время опускания двигателя и может оставаться открытым для газов с высокой температурой.В результате испаряется больше масла и увеличивается расход масла.

Гильзы цилиндров больше не имеют круглой формы при работающем двигателе. Деформация возникает в результате механической деформации в результате прикручивания блока цилиндров к головке блока цилиндров, термической деформации, когда тепловая нагрузка на гильзу неравномерна, механической нагрузки, когда поршень ударяется о гильзу, нагрузки давления в результате сгорания и т. Д. . Деформация отверстия цилиндра измеряется исследователями в ходе эксперимента [14].Для моделирования деформация отверстия цилиндра обычно определяется рядом Фурье [4, 5]:

δR = ∑i = 0i = 4 (Aicos (iθ) + Bisin (iθ)) E1

где δR — отклонение от округлости, Ai и Bi — это коэффициенты Фурье, а i — порядок ряда.

Порядок деформации отражен в таблице 2.

Таблица 2.

Деформация внутреннего отверстия цилиндра.

2. Динамика пакета колец

Динамика поршневых колец тесно связана с их функциями, особенно для контроля газа и масла. Хотя верхнее кольцо является наиболее важной частью газового уплотнения, в то время как кольцо контроля масла имеет наибольший эффект в регулировании потока и расхода масла, второе кольцо также имеет значительное влияние на регулирование как газа, так и масла. В этом разделе обсуждается кольцевая динамика второго компрессионного кольца. Теории также могут быть применены к верхнему компрессионному кольцу и маслосъемному кольцу, а детали моделей динамики кольца можно найти в работах.[15, 16, 17, 18, 19, 20].

Как обсуждалось в разделе 1, существует два типа кольцевой динамики: колебание кольца и радиальный коллапс кольца. Колебание поршневого кольца — это осевое перемещение вследствие дисбаланса внешней силы, особенно между силой давления газа и силой инерции. Другие нагрузки, действующие на кольцо, в том числе сила трения, сила сжатия масляной пленки и т. Д., Относительно невелики по сравнению [6]. Следует отметить, что, хотя трение второго кольца относительно низкое, силы трения масляного кольца и верхнего кольца во время высокого давления в цилиндре могут быть большими.Кроме того, здесь описывается только флаттер и схлопывание второго кольца, которые возникают в условиях срабатывания верхней мертвой точки (ВМТ). Этот регион также считается наиболее важным для коллапса и коллапса из-за его значимости для прорыва и расхода масла.

Другое явление, радиальное сжатие, может возникнуть, если кольцо поднять и установить напротив верхней части кольцевой канавки. Когда кольцо находится на верхней стороне кольцевой канавки, сила давления не только толкает кольцо вниз, но также действует на переднюю поверхность кольца, толкая его внутрь.Кольцо перекрывает давление газа сверху, что означает, что давление за кольцом может быть намного ниже. Когда сила давления на поверхность кольца превышает натяжение кольца и силу давления за кольцом, происходит схлопывание кольца. Как только он схлопнется, газы будут выходить за поверхность кольца и уравновешивать все вокруг колец. Опять-таки, на кольцо не будет никакого чистого давления газа, и упругое натяжение кольца заставит кольцо снова выйти к стенке цилиндра. Как и следовало ожидать, между поверхностью кольца и стенкой цилиндра нет уплотнения.В результате газовый поток может проходить через поверхность кольца, что приводит к сильной продувке. Обрушение кольца — одно из нестабильных свойств кольца.

Это будет зависеть от конструкции кольца и поршня, а также от условий эксплуатации, если кольцо может дрожать или разрушаться. Также возможно, что и флаттер, и коллапс кольца происходят одновременно. В любом случае второе кольцо теряет свою герметизирующую способность, позволяя газам течь либо вокруг кольца (в случае колебания), либо мимо поверхности кольца (в случае сжатия кольца).

Сама конструкция кольца также оказывает значительное влияние на его устойчивость, например, статическое скручивание кольца. Второе кольцо с отрицательной скрученностью образует уплотнение внешней кромки между нижними сторонами кольца и канавки, когда кольцо находится на дне боковой поверхности. Это позволяет газам проходить под кольцом, что приводит к очень низкому общему давлению газа, направленному вниз. В этом случае кольцо можно легко поднять за счет силы инерции, действующей на кольцо (рис. 12а). С другой стороны, для второго кольца с положительной статической скрученностью уплотнение между кольцом и дном канавки происходит во внутреннем нижнем углу.Это предотвращает перемещение газа под более высоким давлением между дном кольца и дном канавки, что приводит к увеличению силы давления, направленной вниз. Поднять кольцо с помощью силы инерции непросто. На рис. 12а в упрощенном виде показаны силы давления газа, действующие на стороны колец.

Рис. 12.

Устойчивость кольцевой посадки: (a) устойчивость нижней посадки и (b) устойчивость верхней посадки.

Точно так же устойчивость верхней посадки кольца (рисунок 12b) можно объяснить так же, как и для условия нижней посадки.Однако следует отметить, что, поскольку кольцо с отрицательной скрученностью легче сдвинуть вниз, вероятность его коллапса снижается. И наоборот, кольцо с положительной скрученностью будет труднее надавить; следовательно, кольцо будет с большей вероятностью разрушиться в радиальном направлении внутрь, поскольку давление над кольцом может стать выше. Таким образом, конфигурация с положительным статическим скручиванием имеет тенденцию к увеличению силы давления, удерживающей второе кольцо вниз, и обеспечения устойчивости второго кольца. Это кольцо с положительной закруткой также более подвержено разрушению.Напротив, конфигурация с отрицательной статической закруткой будет способствовать дрожанию кольца. Однако радиальное разрушение кольца менее подвержено возникновению.

Когда второе кольцо трепещет или сжимается, прорыв, как правило, выше. Это связано с тем, что кольцо не закрывает газы, и газы проходят мимо кольца. Хотя это может вызвать сильный прорыв, давление на второй площадке будет очень низким. Это предотвратит обратную продувку, которая способствует расходу масла. Дополнительные дискуссии о динамике кольцевых пакетов можно найти в [17, 18, 19, 20].

В настоящее время исследователи из отрасли и академических кругов разрабатывают трехмерную (3D) модель динамики кольцевого уплотнения, чтобы уловить изменение по окружности кольца с учетом деформации внутреннего диаметра гильзы цилиндра. Кроме того, влияние вторичного движения поршня также может быть реализовано для лучшего понимания поведения кольцевого уплотнения. Это позволит уловить поток газа в окружном направлении, на что современные коммерческие двухмерные (2D) модели не способны.В результате динамика колец, расход масла, трение и износ пакета колец могут быть лучше смоделированы и поняты для руководства при проектировании. Следующий раздел представляет собой введение в работу по 3D-моделированию кольцевой упаковки.

Двухмерная модель динамики пакета колец до сих пор широко используется в автомобилестроении и тяжелой промышленности при разработке продукции, учитывая опыт и надежность, основанные на этом подходе. Некоторые меры по улучшению включают реализацию модели износа на торце и стороне кольца на основе различного механизма износа, модели расхода масла из-за испарения масла, выброса масла, возврата масла в зону сгорания и т. Д.Кроме того, трехмерные модели динамики кольцевых упаковок разрабатываются с использованием различных подходов, включая полное МКЭ с шестигранным элементом, дискретизацию кольца с использованием пространственных балочных элементов и т. Д. С разным успехом. Подход с использованием 3D-модели будет обсуждаться более подробно в следующем разделе.

3. Взаимодействие между кольцом, канавкой поршня и гильзой цилиндра

При разработке системы силового цилиндра двигателя использование инструмента CAE стало стандартным подходом к проектированию и оптимизации системы.Традиционные инструменты CAE являются двумерными (2D), которые учитывают движение кольца вдоль оси цилиндра и скручивание. Однако предполагается, что отклонение по окружности кольца одинаковое. Требование лучшего понимания системы силового цилиндра требует трехмерных (3D) инструментов CAE для моделирования изменений по окружности кольца. Исследователи приступили к 3D-моделированию. Одним из вариантов по окружности кольца является контактное давление между поверхностью кольца и границей отверстия цилиндра, а также поверхностью кольца и стороной канавки поршня.Взаимодействия обсуждаются в этом разделе.

3.1. Контакт кольцо-отверстие цилиндра

Когда кольцо в свободном состоянии устанавливается в гильзу цилиндра, кольцо ограничивается на своей передней поверхности стенкой цилиндра. Необходимо отслеживать каждую точку на передней поверхности кольца, контактирует ли она со стенкой цилиндра или нет. Однако из-за времени и ресурсов вычислений это невозможно с существующим средством вычислений. И самое главное, как распределяется контактная сила / давление по окружности кольца.Таким образом, в этом сечении кольцо ограничено 13 различными точками поперечного сечения по окружности [21, 22, 23]. Конформность кольца моделируется методом конечных элементов (МКЭ) [24, 25] для кольца сжатия трапецеидального искажения. Подход к решению проблемы основан на оптимизации на основе метода штрафов, которая минимизирует энергию деформации поршневого кольца [26, 27, 28, 29, 30].

Как показано на Рисунке 13, среднее ограничение находится на задней стороне кольца (напротив кольцевого зазора) передней поверхности.Остальные ограничения симметричны по отношению к задней части кольца и распределяются с шагом около 30 °. Кольцевая сетка произвольной формы и деформированная кольцевая сетка без температурной компенсации показаны на Рис. 13.

Рис. 13.

Кольцевые сетки произвольной формы и деформированные.

Зеленая сетка, показанная на Рисунке 13, представляет кольцо произвольной формы, а красная сетка представляет форму деформированного кольца под ограничениями внутреннего диаметра цилиндра без температурной компенсации. Очевидно, что кольцо из свободного состояния выталкивается внутрь.Силы ограничения, которые толкают кольцо в его деформированное положение, показаны на рисунке 14. Синие и красные полосы представляют собой силы ограничения в определенном месте окружности в верхнем и нижнем углах на поверхности кольца. Зеленые и пурпурные точки показывают разделительные зазоры между поверхностью кольца и отверстием цилиндра.

Рисунок 14.

Ограничивающая сила и разделительный зазор.

Из рисунка 14 видно, что две контактные силы при одном и том же поперечном сечении идентичны, поскольку кольцо имеет симметричное поперечное сечение и на кольце отсутствует крутящий момент.График также показывает, что сила сдерживания на заднем кольце максимальна. В поперечных сечениях примерно 30 ° от задней части кольца наименьшие силы ограничения обнаруживаются для участков, которые контактируют со стенкой цилиндра. Силы связи на концах колец исчезают, так что кольцо отделяется от стенки цилиндра на его передней поверхности на двух концах. Разделительный зазор определяется как радиальное расстояние между внутренним диаметром стенки цилиндра и наружным диаметром наконечника кольца. Разделительный зазор 34 мкм обнаружен для этого конкретного кольца из модели FEA.

3.2. Результат бокового контакта кольцевого цилиндра и канавки

В этом разделе приведен другой пример бокового контакта кольцевого цилиндра с канавкой и расточкой с использованием скребкового кольца с положительной статической скручиванием. Скребковое кольцо имеет коническую поверхность и срезается во внутреннем верхнем углу кольца, что способствует положительному скручиванию при установке кольца в канавку поршня. Поперечное сечение скребкового кольца показано на рисунке 15.

Рисунок 15.

Ограничения на поперечное сечение кольца.

Из рисунка 15, четыре узла поперечного сечения в заданном месте окружности рассматриваются для взаимодействия со стороны канавки кольца и поршня и пронумерованы как узел 1, узел 2, узел 3 и узел 4, как показано. Эти четыре узла ограничены канавкой в ​​осевом направлении. Это означает, что узлы 1 и 2 должны оставаться в контакте или выше нижней стороны канавки, а узлы 3 и 4 должны оставаться в контакте или ниже верхней стороны канавки. Два узла на передней поверхности кольца ограничены отверстием цилиндра в радиальном направлении на верхней и нижней кромках передней грани соответственно.Канавка имеет нулевые углы на верхней и нижней сторонах. Номинальный зазор между канавкой и осевой толщиной кольца составляет 0,1 мм.

Основные параметры, описывающие кольцо, приведены в таблице 3.

Таблица 3.

Основные параметры кольца.

Места ограничения по окружности кольца расположены на одинаковом расстоянии примерно 30 ° от одного торца к другому.Обнаружено, что количество ограничительных положений может отражать схему распределения силы контакта / давления на стороне кольца / гильзы цилиндра / канавки, а также экономить время расчета. Увеличение количества ограничивающих местоположений приведет к экспоненциальному увеличению времени вычисления, в то время как уменьшение ограничивающих местоположений может привести к тому, что схема контактного усилия / давления не сможет быть хорошо представлена.

Форма деформированного кольца показана на рис. 16 после установки в гильзу цилиндра и канавку поршня.Смещение в направлении z (осевое направление) усиливается в 100 раз, чтобы отчетливо проиллюстрировать деформацию кольца.

Рисунок 16.

Деформированная форма кольца после установки в гильзу цилиндра и канавку поршня.

В этом случае задняя часть кольца и торцы кольца соприкасаются с нижней стороной канавки, а кольцо касается верхней стороны канавки под углом примерно 60 ° от торцевого зазора (120 ° от задней стороны кольца). Сдерживающие силы между кольцом и сторонами канавки поршня важны, поскольку они определяют форму контакта, которая в конечном итоге повлияет на боковой износ кольцевой канавки.Более подробную информацию о взаимодействии кольца, гильзы цилиндра и канавки поршня можно найти в работах. [22, 23].

В конечном итоге, взаимодействие между поверхностью раздела торца кольца и отверстия гильзы и границей раздела стороны кольца и стороны канавки поршня используется для моделирования износа между ними [17], а также динамики пакета колец, которая сильно влияет на расход моторного масла, чтобы дополнительно оптимизировать конструкцию кольцевого пакета и силового цилиндра и повысить долговечность подсистемы.

Понимание принципов работы двигателей внутреннего сгорания

Презентация на тему: «Понимание принципов работы двигателей внутреннего сгорания» — стенограмма презентации:

1 Понимание принципов работы двигателей внутреннего сгорания
Обзор

2 Двигатели внутреннего сгорания
Двигатель внутреннего сгорания — это устройство, которое преобразует энергию, содержащуюся в топливе, в мощность вращения. Различные части расположены внутри блока цилиндров.

3 4 Части блока цилиндров
Цилиндр — часть блока цилиндров, в которой происходит сгорание Поршень — плунжер с кольцами, которые прилегают к внутренним стенкам цилиндра и предотвращают утечку воздуха мимо. Крепится пальцем. Шатун — соединяется. Поршень к коленчатому валу Коленчатый вал — вал со смещениями, к которым крепятся шатуны

4 Диаметр цилиндра и ход цилиндра

5 Коленчатый вал в сборе

6 Двигатель внутреннего сгорания — События
Двигатель внутреннего сгорания работает по принципу цикла Цикл представляет собой серию событий, которые повторяются снова и снова. Четыре хода составляют цикл: Впускное сжатие Мощность Выпуск

7 Двигатель внутреннего сгорания — События
Впуск Получите топливо и воздух, необходимые для сгорания. Выпускной клапан остается закрытым, а впускной клапан открыт. Сжатие. Сжать топливно-воздушную смесь, чтобы обеспечить сгорание. Впускной и выпускной клапаны закрыты.Мощность Зажигает топливно-воздушную смесь и преобразует химическую энергию в механическую энергию. Топливно-воздушная смесь воспламеняется свечой зажигания. Выхлоп Удалите отработанные продукты сгорания. Выпускные клапаны открываются, и отработанные газы вытесняются из цилиндра.

9 Различия между четырехтактными и двухтактными двигателями 4-тактный двигатель
имеет серию из 4 событий, которые должны быть выполнены в течение цикла 2-тактный двигатель выполняет ту же серию из 4 событий за 2 такта

11 Обзор / Резюме Что такое двигатель внутреннего сгорания? Каковы его основные части? Опишите четыре события двигателя внутреннего сгорания.Объясните разницу между четырехтактным и двухтактным двигателями внутреннего сгорания.

PPT — Презентация PowerPoint по двигателям внутреннего сгорания, скачать бесплатно

ДВИГАТЕЛИ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ —

1. Прочтите и переведите текст:

Внутреннее сгорание — это процесс сжигания топлива в двигателе. Топливо горит в двигателе и создает силы.Эти силы обеспечивают мощность двигателя. Двигатели внутреннего сгорания имеют неподвижные, вращающиеся и возвратно-поступательные части.

Детали стационарного двигателя . К неподвижным частям двигателя относятся блок цилиндров, картер и головка блока цилиндров. Блок цилиндров — одна из основных частей двигателя. Процесс сгорания происходит внутри цилиндров. Тракторные двигатели имеют несколько цилиндров. Картер двигателя является частью цилиндра. Он поддерживает коленчатый и распределительный валы и удерживает смазочное масло рядом с деталями двигателя.Головки цилиндров закрывают цилиндры. Цилиндры и головки цилиндров образуют камеры сгорания. Сжигание топлива происходит внутри камер сгорания.

Детали роторного двигателя . Части вращающегося двигателя — коленчатый вал, маховик и распределительный вал. Коленчатый вал меняет возвратно-поступательное движение поршней на вращательное. Распределительный вал открывает клапаны двигателя.

2. Заполните промежутки соответствующими словами (головка блока цилиндров, распредвал, прожиг, картер, коленчатый вал, блок цилиндров) :

1.Изменяет возвратно-поступательное движение поршней на вращательное. 2. Открывает клапаны двигателя. 3. Это одна из основных частей двигателя. 4. Цилиндр и форма камеры сгорания. 5. Держит смазочное масло рядом с деталями двигателя. 6. Топливо происходит внутри камер сгорания.

3. Составьте предложения со словами и переведите на английский язык:

Внутри горит топливо, цилиндр.2. Коленчатый вал, ход, поршни. 3. Картер двигателя является частью двигателя. 4. Учимся, двигатель. 5. Имеет место сгорание, камера, в, горение, процесс, оф.

4. Поместите отмеченные слова во множественное число и внесите изменения. Перевести на украинский:

a) 1. Коленчатые валы изменяют ход. 2. Картеры опоры коленвалов. 3. Эти силы обеспечивают мощность. 4. Эти являются деталями двигателя.5. Поршни перемещаются внутри цилиндров . 6. Изучают двигатель внутреннего сгорания.

б) Задайте общий вопрос по предложениям 1–4.

c) Задайте вопрос к выделенным словам в предложениях 5-6.

5. Ответьте на вопросы:

1. Какой процесс происходит в двигателе внутреннего сгорания? 2. Что дает сжигание топлива? 3.Какие основные части двигателя внутреннего сгорания? 4. Что такое стационарные части двигателя? 5. Что поддерживает картер? 6. Каковы функции головок цилиндров? 7. Из чего образуются цилиндры и головки цилиндров? 8. Где происходит сжигание топлива? 9. Какие части роторного двигателя? 10. Для чего нужен коленчатый вал? 11. Что открывает распредвал?

БЛОК 5

:

1. ДВИГАТЕЛИ
2. Процесс сгорания

Принцип работы четырехтактного бензинового двигателя

Двигатель внутреннего сгорания назван так потому, что топливо сжигается непосредственно внутри самого двигателя.Большинство автомобильных двигателей работают по 4-тактному циклу. Цикл — это одна полная последовательность из 4 ходов поршня в цилиндре. Рабочий цикл четырехтактного бензинового двигателя включает: такт впуска (впускной клапан открывается), такт сжатия (оба клапана закрыты), рабочий ход (оба клапана закрыты), такт выпуска (выпускной клапан открыт).

Чтобы описать полный цикл, предположим, что поршень находится в верхней части хода (верхняя мертвая точка), а впускной и выпускной клапаны закрыты.Когда поршень движется вниз, впускной клапан открывается и всасывает топливо в цилиндр. Это называется тактом впуска (впуска). При достижении самого низкого положения (нижней мертвой точки) поршень начинает двигаться вверх в закрытую верхнюю часть цилиндра (впускной клапан закрывается, и смесь сжимается поднимающимся поршнем. Это называется тактом сжатия. поршень снова достигает верхней мертвой точки, свечи зажигания воспламеняют смесь, при этом оба клапана закрываются во время ее сгорания.В результате горения смеси оба клапана закрываются при ее сгорании. В результате горения смесей газы расширяются, и большое давление заставляет поршень двигаться обратно по цилиндру. Этот ход называется рабочим ходом. Когда поршень достигает нижней точки своего хода, выпускной клапан открывается, давление сбрасывается, и поршень снова поднимается. Он пропускает сгоревший газ через выпускной клапан в атмосферу. Это называется тактом выпуска, который завершает цикл.Таким образом, поршень движется в цилиндре вниз (ход впуска), вверх (ход сжатия), вниз (рабочий ход), вверх (ход на выпуске).

Тепло, выделяемое топливом, преобразуется в работу, так что возвратно-поступательное движение поршней преобразуется во вращательное движение коленчатого вала посредством шатунов.

Сцепление

Муфта — фрикционное устройство.Он соединяет двигатель с шестернями в коробке передач. Он используется для отключения двигателя от коробки передач, для запуска автомобиля и снятия двигателя с колес автомобиля.

Муфта закреплена между маховиком двигателя и шестерней коробки и состоит из двух пластин (дисков): фрикционного диска и нажимного диска. Фрикционный диск расположен между маховиком и нажимным диском и имеет износостойкий материал с каждой стороны.

Основная основная работа сцепления — сила трения, действующая между двумя дисками. Сцепление управляется педалью сцепления. Когда педаль находится в состоянии покоя, сцепление включено, и работающий двигатель соединен с коробкой передач. Когда педаль нажата, сцепление выключается, и двигатель работает на холостом ходу.

Тормоза

Тормоза используются для замедления или остановки автомобиля там, где это необходимо. Это один из важнейших механизмов автомобиля по состоянию на его собственный