2Авг

Двигателе: Основные причины поломки двигателя | Геликон АвтоСервис

2 Авг 1992 alexxlab Комментировать

Содержание

Основные причины поломки двигателя | Геликон АвтоСервис

Развитие автомобилей и автомобилестроения привело к тому, что современный автолюбитель не только не занимается ремонтом самостоятельно, но и часто не представляет, как устроен автомобиль и каким образом поддерживать его в надлежащем состоянии. Для многих двигатель автомобиля — черный ящик, который превращает бензин в лошадиные силы и ньютоно-метры (хотя, вероятнее всего, такой термин вряд ли знаком широкому кругу водителей). Все, что находится под капотом, вызывает благоговейный страх и, по этой причине, водитель старается заглядывать туда как можно реже. И современный автомобиль этому всячески способствует: из него ничего не капает, он не издает неприятных звуков и не источает неприятных запахов. Водитель каждое утро садиться в теплый салон и едет по своим делам, не задумываясь о том, что автомобиль — сложный механизм, требующий соответствующего внимания и обслуживания.

После кузова, двигатель — самая дорогостоящая деталь автомобиля, и его поломка может больно ударить по карману автовладельца. Чтобы не допустить его выхода из строя важно понимать, каким образом функционирует агрегат и каковы основные причины поломок.

По статистике, основная причина ремонта двигателя — несоблюдение правил обслуживания. И без того длинные межсервисные интервалы, доходящие до 30000 км, не соблюдаются владельцами, и автомобиль может пробежать и 60000 и 80000 без ТО. Но, как и лошадь, которую не кормили и заставляли бегать круглые сутки, при таком обращении двигатель попросту «умрет». Почему?

Современные масла позволяют автопроизводителям увеличивать требуемый пробег автомобиля между заменами масла. Но довольно весомый вклад в таком увеличении имеет желание производителя показать свой продукт с более привлекательной стороны, или проще говоря, маркетинг. Ведь больший пробег между ТО означает снижение затрат на эксплуатацию, и на неискушенный взгляд говорит о большей надежности автомобиля, что делает его более привлекательным в глазах потребителя. Но так ли хороши используемые сейчас масла? Несмотря на то, что технологии шагнули далеко вперед, законы физики (и химии), все так же продолжают действовать. Масло в двигателе подвержено воздействию высоких температур, в него попадает топливо, что приводит к окислению и выгоранию входящих в состав масла присадок. В условиях российской эксплуатации и нестабильного качества топлива, масло теряет основные свойства уже через 8 — 9 тысяч километров. Для минерального масла этот срок еще меньше.

Что же произойдет, если не заменить масло?

Смазывающие свойства и способность масляной пленки задерживаться на поверхности смазывающихся деталей падают, приводя к появлению «сухого» трения, т.е. случая, когда металл контактирует непосредственно с металлом. Такой режим работы приводит к повышенному износу трущихся частей, от трения увеличивается температура в зоне контакта и детали попросту свариваются между собой приводя к заклиниванию двигателя. Но это крайний вариант. В менее критических случаях износ деталей будет способствовать уменьшению мощности двигателя, увеличению расхода топлива и масла и другим неприятным явлениям.

Другая возможность повредить двигатель связана с тем, что в процессе эксплуатации, количество масло в двигателе уменьшается. Масло попадает в камеру сгорания и сгорает вместе с топливом, причем этот процесс тем интенсивнее, чем больше износ поршневой группы. Также масло может вытекать через различные уплотнители, которые также теряют эффективность со временем. Недостаточное количество масла приводит, например, к тому, что многие важные детали, например распредвал, находящиеся в головке блока цилиндров оказываются без смазки и изнашиваются ускоренными темпами и выходят из строя.
Также недостаток масла может сказаться на работе натяжителя цепи привода ГРМ, что может привести к ее ослаблению. Ненатянутая цепь может «перескочить» на несколько зубьев на звездочках коленчатого или распределительного валов, в результате чего нарушится правильное расположение этих валов, что приведет к столкновению поршней с открывшимися не вовремя клапанами.

Но кроме масла есть и другие возможные причины поломки двигателя.

Свечи зажигания в случае долгой эксплуатации без замены могут лишь беспокоить водителя ухудшением динамики автомобиля, увеличением расхода топлива и лампой «проверь двигатель». Известны случаи разрушения свечи непосредственно в двигателе с попаданием ее частей в цилиндр и являющиеся причиной дорогостоящего ремонта двигателя, но они довольно редки. К этому времени автомобиль обычно уже перестает ехать, поскольку топливо в двигателе не поджигается. Но, в это же время, несгоревшее топливо, попадая в каталитический нейтрализатор, будет догорать внутри него, приводя к «спеканию» ячеек нейтрализатора и способствуя выходу его из строя.

Еще одна очень частая причина поломок — приводные цепи и ремни.

О цепи мы поговорили ранее, а на ремнях хотелось бы остановиться. В среднестатистическом двигателе можно найти ремни привода ГРМ и ремни привода различных агрегатов: насоса ГУР, компрессора кондиционера, вентиляторов и т.д. И если обрыв последних не приведет к катастрофическим последствиям, то обрыв ремня привода ГРМ повлечет за собой те же печальные события, что и проблемы с цепью: поршни, клапаны, а возможно, что и другие детали придется менять.

Отдельно можно отметить “человеческий фактор”. При обслуживании двигателя важно соблюдать чистоту и внимательно следить за выполнением всех операций. Попадание грязи внутрь двигателя, незакрученные болты или неправильная установка деталей после их снятия может привести к печальным последствиям и дорогостоящему ремонту.

Подводя итог, хочется дать несколько советов:

  1. Регулярно следите за уровнем масла и прочих жидкостей.
  2. Соблюдайте рекомендованные производителем интервалы обслуживания, а лучше меняйте масло не реже, чем раз в 8000 — 9000 пробега.
  3. Используйте качественное масло, фильтры, ремни и другие запчасти.
  4. Не игнорируйте сигналы о неисправностях, которые подает вам автомобиль.
  5. Доверяйте обслуживание и ремонт вашего автомобиля только квалифицированным специалистам.

Двигатель ПД-35: большая тяга к небу

Приблизительная 3D-визуализация двигателя ПД-35

Разработка и сертификация Объединенной двигателестроительной корпорацией двигателя ПД-14 для самолета МС-21 стала основой для начала работ над более амбициозной программой – «Создание семейства двигателей большой тяги на базе газогенератора двигателя ПД-35». Новое семейство двигателей поднимет в небо перспективные широкофюзеляжные дальнемагистральные пассажирские самолеты (ШФМДС) и тяжелые транспортные самолеты. Диапазон тяги современных двигателей большой тяги составляет от 20 до 50 тс.

Двигатели большой тяги в настоящее время являются наиболее высокопараметричными и технологически сложными из всех типов тепловых двигателей – вследствие чрезвычайно высоких требований, предъявляемых к надежности, топливной эффективности, долговечности, экологическим и экономическим характеристикам. Поэтому первоначальным этапом в программе двигателей большой тяги является этап научно-исследовательских работ (НИР) по разработке комплекса критических технологий, которые в России пока отсутствуют. Этап НИР реализуется в проекте «Двигатель ПД-35», готовность разработанных технологий предстоит подтвердить на газогенераторе-демонстраторе и двигателе-демонстраторе технологий (ДДТ), который получил условное обозначение ПД-35, где число «35» обозначает класс тяги в тонна-силах.

Государственный контракт на НИР был заключен в декабре 2016 года. В ходе выполнения НИР определен конструктивный облик ДДТ, проведен комплекс расчетно-экспериментальных работ, подтвердивший достижимость заданных параметров и реализуемость проекта в целом, ведется разработка критических технологий, перечень которых сформирован совместно с ведущим отраслевым институтом ЦИАМ. В 2021 году работы по технологиям подошли к значимому рубежу: изготовлены первые узлы «сердца» демонстрационного двигателя – газогенератора. Осенью планируется приступить к их испытаниям.

После завершения разработки критических технологий и их успешной демонстрации при испытаниях ДДТ следующими этапами программы создания двигателей большой тяги станут проекты по разработке «деловых» двигателей в требуемых классах тяги для применения на востребованных рынком пассажирских и транспортных широкофюзеляжных самолетах.

Ожидается, что «деловые» двигатели большой тяги, созданные на базе газогенератора и технологий, разработанных в «Проекте ПД-35», смогут найти применение на перспективном российско-китайском широкофюзеляжном дальнемагистральном самолете CR929, возможными объектами применения являются перспективные военно-транспортные самолеты.

Рассматривается также применение двигателей большой тяги на двухдвигательной модификации российского широкофюзеляжного лайнера Ил‑96-400М. Напомним, что в настоящее время на Ил-96-400М устанавливаются четыре двигателя ПС‑90А1. Однако четырехдвигательные ШФДМС объективно проигрывают своим двухдвигательным конкурентам по технико-экономическим характеристикам. Замена четырех двигателей ПС‑90А1 на два двигателя большой тяги из семейства ПД-35 сможет повысить конкурентоспособность модернизированного самолета Ил‑96 и придать новый импульс развитию отечественного авиапрома.


Сборка планера нового пассажирского самолета Ил-96-400М. Фото: ОАК

По словам Александра Иноземцева, генерального конструктора АО «ОДК-Авиадвигатель», в свое время при разработке двигателя ПД-14 ставка была сделана на наиболее массовую и востребованную нишу – двигатели с тягой от 10 до 15 тс для узкофюзеляжных ближне-среднемагистральных самолетов.

Реализация программы двигателей большой тяги нацелена на вхождение в не менее важный, но более сложный и высокотехнологичный рынок ШФДМС, который занимает около трети мирового рынка пассажирских самолетов в количественном выражении и до половины в стоимостном.

Головным исполнителем работ по проекту двигателя-демонстратора технологий ПД-35 является АО «ОДК-Авиадвигатель» (г. Пермь), при этом задействована широкая кооперация из предприятий ОДК, других отечественных компаний при научном сопровождении ведущих отраслевых научных организаций. Разработкой материалов нового поколения, в рамках контракта с «ОДК-Авиадвигатель», занимается Всероссийский институт авиационных материалов (ВИАМ). Для двигателя ПД-14 специалистами ВИАМ уже создано 20 новых сплавов. Но для разработки конкурентоспособных двигателей большой тяги, имеющих сверхвысокие параметры и большие габариты, требуется создание материалов нового поколения: жаропрочных сплавов и композиционных керамических материалов, имеющих лучшие характеристики при более высоких температурах, перспективных сплавов для подшипников, облегченных полимерных композиционных материалов (ПКМ) для крупногабаритных деталей и узлов, в первую очередь вентилятора и мотогондолы.

Раскройка армированного полотна на режущем плоттере. Фото: «ОДК-Сатурн» 

Одни из важнейших критических технологий ПД-35 – создание рабочих лопаток и корпусов вентилятора из ПКМ. Размеры ПД-35 таковы, что вентилятор с пустотелыми лопатками из титанового сплава, аналогичными используемым в двигателе ПД-14, оказывается слишком тяжелым, использование ПКМ снижает массу комплекта лопаток вентилятора на 20-30%. В прошлом году ОДК представила такую рабочую лопатку вентилятора и провела успешные испытания ее модели на двигателе ПД‑14, наглядно продемонстрировав, что созданный двигатель ПД-14 стал отличной платформой для отработки передовых технических решений для двигателей следующего поколения. По словам Александра Иноземцева, создание двигателей большой тяги потребует разработки порядка 18 новых критических технологий в дополнение к технологиям, разработанным для двигателя ПД-14.

Специалистами признано, что современный двигатель разрабатывается в два раза дольше, чем самолет. Требуется значительный по времени этап НИР перед началом опытно-конструкторских работ по созданию серийного двигателя. Ожидается, что результаты НИР по разработке технологий двигателей большой тяги будут продемонстрированы на первом образце двигателя-демонстратора технологий ПД-35 в 2023 году, при этом «деловой» двигатель может появиться в 2029 году.

V-образный двигатель: виды, особенности, достоинства

Что нужно знать об автомобилях с V-образными двигателями Современному двигателю внутреннего сгорания более 100 лет, и за этот период разработали очень много новых видов двигателей. Конструкция двигателей значительно улучшилась, и вместе с этим мы получили повышенную эффективность и мощность. Одним из самых известных и любимых решений для укладки нескольких цилиндров остается V-образный двигатель. Автомобили с V-образным двигателем завоевали сердца и умы многих людей на протяжении десятилетий, особенно автомобили с двигателями V10 и V12. Автомобили, оснащенные таким типом двигателя, известны тем, что обеспечивают плавную и надежную передачу мощности, и он остается популярным выбором во многих популярных автомобилях по всей территории США. В статье мы рассмотрим преимущества и недостатки V-образного двигателя, и то, как на самом деле работает этот тип двигателя.

Как работает V-образный двигатель? Конструктивные особенности Понимание структуры этого двигателя является ключом к ответу на основной вопрос: как работает V-образный двигатель?
V-образные двигатели размещают свои поршни в форме буквы «V», отсюда и название. Такие двигатели обычно размещают поршни в диапазоне от 60 до 90 градусов. V-образная ориентация двигателя обычно представлена в формате V4, хотя двигатели V2 можно найти и у мотоциклов. Нечетные номера также приветствуются, наиболее распространенным из них является двигатель V5.
V-образные двигатели обожают за их низкий крутящий момент и плавность хода, а двигатель V12 не только обеспечивает хорошие показатели мощности, но и обеспечивает идеальный баланс. В то время как поршни в V-образном двигателе обычно располагаются между 60 и 90 градусами, некоторые двигатели, такие как Ferrari V12, используют угол наклона 180 градусов, в то время как двигатель Volkswagen VR6 использует всего 10 градусов и одну головку блока цилиндров для обоих рядов поршней.
В автомобиле с V-образным двигателем два цилиндра из противоположных рядов обычно имеют общую шатунную шейку, но шарнирные шатуны и отдельные шатуны также использовались. Возможно, самым важным преимуществом V-образных двигателей является их компактность по сравнению с рядными двигателями и приятный звук, который они издают — вы когда-нибудь слышали спортивный автомобиль V10 на полном ходу?

Преимущества и недостатки V-образного двигателя Как и у любого другого двигателя, у V-образного двигателя есть свои плюсы и минусы. Хотя такие двигатели, как V8, доказали свою надежность, следует учитывать некоторые негативные факторы:
Плюсы и минусы
+ Распространенность V-образных двигателей;
+ V-образные двигатели более компактны, чем рядные двигатели;
+ Плавная подача мощности;
+ Хорошая выходная мощность.
— Сложное производство двигателей;
— Проблемы с балансировкой;
— V-образные двигатели дороже;
— Не экономичная компоновка двигателя;
— Дорогостоящее техническое обслуживание.

Популярные компоновки V-образных двигателей

Двигатель V6 Является наиболее распространенной компоновкой двигателя для шестицилиндровых двигателей. Из-за своей короткой длины двигатели V6 являются хорошей модернизацией для небольших моторных отсеков, где обычно устанавливаются рядные двигатели с четырьмя рядами. К сожалению, двигатели V6 не так сбалансированы, как их рядные шестицилиндровые аналоги, и, следовательно, не так плавны в эксплуатации.

Двигатель V8 Один из самых известных и любимых компоновок двигателей всех времен. Двигатель V8 оснащен четырьмя цилиндрами на каждом блоке и был впервые выпущен в 1904 году для использования в авиации.
В большинстве двигателей V8 используется угол наклона 90 градусов и поперечный коленчатый вал. Двигатель V8 используется как в автомобильной промышленности, самолетах, так и на лодках благодаря своей высокой производительности и надежности.

Двигатель V10 Гораздо менее распространенная конфигурация, первая дорожная версия появилась в 1991 году на Dodge Viper. Из-за неравномерного количества цилиндров с обеих сторон двигатель V10 не имеет идеального баланса и, следовательно, требует балансировочных валов для снижения вибрации.

Двигатель V12 Занимает особое место в сердцах автомобильных энтузиастов по всему миру и пользуются большим успехом в лодочной и локомотивной промышленности. Двигатели V12 ценятся за их сбалансированность и плавность хода. Для идеальной балансировки четырехтактных двигателей V12 требуется угол наклона 60 градусов. В любой момент времени три цилиндра находятся в рабочем такте, что исключает любые паузы в импульсах мощности двигателя.