Начало разговора о рабочем цикле ДВС и тепловом расчете. Блог о двигателях


Создание двигателя внутреннего сгорания — первая статья в блоге!

Герон

Можно было начать, как в википедии — с перечисления дат, фамилий инженеров, которые стояли у истоков реализации процесса сгорания в поршневой машине. Тогда мне нужно было бы начинать с бельгийского изобретателя Этьена Ленуара. Я же считаю, что для понимания масштаба изменений, которые принес двигатель внутреннего сгорания необходимо заглянуть глубже в историю.

Инженерная мысль колебалась от машин с внешним сгоранием к машинам со сгоранием внутри рабочего объема. И эти колебания зависели от текущих технологических возможностей и потребностей цивилизации.

Еще в самом начале нашей эры были упоминания паровой машины, использующей реактивный эффект — скорость истечения пара.

Герон Александрийский (вторя половина I-го века н.э.) (можете почитать статью о Героне в википедии) известен как выдающийся инженер, создавший в том числе паровой двигатель. Сегодня его опыт многократно повторен — смотрите:

ХОТИТЕ ЕЩЕ ВИДЕО ПО ЭТОЙ ТЕМЕ? СМОТРИТЕ: Подборка видео по запросу: Heron of Alexandria steam engine

Геронов шар имеет отношение к двигателю внутреннего сгорания опосредованно. Сгорание в этом моторе внешнее — тепло подводится извне. Давление пара преобразуется в скорость при выходе из трубок.

Эванджелиста Торричелли

Италия, XVII век. Ученик Галилео Галилея, физик и математик Эванджелиста Торричелли (1608-1647) придумал ртутный барометр и доказал, что существует атмосферное давление. В сети упоминается, что в 1643 году Торричелли открыл силовое действие давления пара. Более точной информации об этом открытии Торричелли я не нашел. Возможно удастся кому-то другому. Важен посыл, что давление нагретого пара можно преобразовывать в силу.

На первый взгляд, инженеры прошлого двигались наугад в различных экспериментах. С другой стороны, объем знаний и известных изобретений был меньше чем сейчас, что позволяло разобраться в этой информации талантливым инженерам прошлого. Энергию пороха использовали уже давно. Первые образцы огнестрельного оружия в Европе относят к XIV веку. Высокая эффективность сгорания внутри рабочего объема была известна.

Успешную попытку использовать этот процесс для создания поршневой машины предпринял в 1673 году Христиан Гюйгенс (1629-1695), во Франции. Гюйгенс изготовил очень необычный аппарат.

Христиан ГюйгенсПороховой двигатель Гюйгенса

Представьте себе цилиндр, закрепленный на земле. Вверху цилиндра установлен поршень. Под поршнем в стенках цилиндра обратные клапаны (у Гюйгенса это были кожаные трубы). Сверху к поршню привязан канат, который через шкив перекинут вниз. К канату прикреплен груз (при демонстрации своего двигателя Гюйгенс «прикрепил» к канату около 10-ти мальчишек). Под поршнем сгорает заряд пороха, поднимает давление и выбрасывает газ через клапаны. Быстро остывая газ теряет давление, создавая под поршнем разрежение. Атмосферное давление (наличие которого доказал Торричелли) давит на поршень и пронимает груз (мальчишек- «добровольцев») вверх.

 

Получается, что двигатель Гюйгенса, являлся вакуумным двигателем внутреннего сгорания. Двигатель использовал перепад давления на поршне созданный сгоранием внутри рабочего объема. Но, перепад в обратную сторону, когда в цилиндре давление меньше, чем снаружи. Это были первые попытки использовать силу атмосферного давления. Наши современники также изготавливают вакуумные двигатели. Их еще называют «пожиратели огня», т.к. этот двигатель всасывает огонь:

ХОТИТЕ ЕЩЕ ВИДЕО ПО ЭТОЙ ТЕМЕ? СМОТРИТЕ: Подборка видео по запросу: Vacuum engine

Дальше инженерная мысль пошла по пути изменения направления перепада давления на поршне. Стало понятно что перепад давления должен быть таким, чтобы в рабочем объеме давление было выше атмосферного. При перепаде в единицы и десятки атмосфер можно получить значительно большую положительную работу. В вакуумном двигателе перепад больше 1 атмосферы получить невозможно!

Технологические возможности того времени привели к появлению паровых двигателей. Паровые двигатели позволили достичь определенных успехов в создании машины, циклически преобразующей работу расширяющегося газа (водяного пара). На промышленной основе начал выпускаться кривошипно-шатунный преобразующий механизм. Но это были двигатели внешнего сгорания. История поршневых машин ушла от внутреннего сгорания к внешнему.

В чем был главный недостаток парового двигателя? Пар в рабочий объем подавался через клапан. Цикл получался низкоэффективным. На поступление рабочего тела (пара) тратиться время цикла, из-за потерь давление рабочего тела невелико. Циклы поршневых двигателей рассмотрим отдельно. Пока посмотрите, как работает современная стеклянная модель парового двигателя:

ХОТИТЕ ЕЩЕ ВИДЕО ПО ЭТОЙ ТЕМЕ? СМОТРИТЕ: Подборка видео по запросу: Steam engine

Новым витком развития стали газовые двигатели внутреннего сгорания. В 1859 году бельгийский изобретатель Жан Жозеф Этьен Ленуар запатентовал одноцилиндровый двухтактный двигатель внутреннего сгорания. Родиться этому изобретению позволило освоение газификации твердых топлив — создание газогенераторов. Топливом для двигателя Ленуара служила смесь светильного газа и воздуха. Светильный газ получали пиролизом каменного угля. Этот газ служил топливом для газового освещения европейских улиц в начале XIX века. Ленуар придумал, что рабочее тело в виде готовой к сгоранию смеси должно подаваться внутрь рабочего объема и сгорать там. Ленуар исключил движение рабочего тела по патрубкам и потери на клапане. Теперь повышение давления рабочего тела происходило в самом цилиндре за счет сгорания.

Двигатели Ленуара и сегодня в рабочем состоянии:

ХОТИТЕ ЕЩЕ ВИДЕО ПО ЭТОЙ ТЕМЕ? СМОТРИТЕ: Подборка видео по запросу: Lenoir engine

После того, как Ленуар показал принцип, были Отто, Дизель, Ванкель, Баландин и многие другие инженеры с острым и пытливым умом.

Резюмирую. Сперва человечество познакомилось с энергией пара. Затем было доказано существование могучей силы — атмосферного давления. Инженеры построили машины объемного действия, которые использовали атмосферное давление, за счет вакуума в рабочем объеме. Поняв, что перепад давления можно увеличить создавая в рабочем объеме не вакуум, а избыточное давление, изобретатели придумали паровые машины. В паровых двигателях внешнего сгорания пар с избыточным давлением подводился в цилиндр из котла. На паровых машинах была отработана технология изготовления преобразующего механизма. Когда придумали как получать избыточное давление сжигая смесь топлива и воздуха в цилиндре двигателя, тогда и появился поршневой двигатель внутреннего сгорания.

Первый двигатель внутреннего сгорания, который мы сейчас называем сокращенно ДВС, был создан Этьеном Ленуаром. Человечество получило огромный импульс к развитию. Как развивались и как развиваются ДВС — попробую рассмотреть в следующих статьях.

omotorah.ru

Немного о двигателях / личный блог Dantist / smotra.ru

Эта статья посвящена японским автомобильным двигателям, а точнее тому, как выбрать автомобиль с двигателем, который наилучшим образом соответствовал бы вашим запросам. Понятно, что автомобиль выбирают не только по тому, какой двигатель стоит на нём, но тем не менее, этот фактор нельзя "сбрасывать со счетов".

В статье описываются потребительские качества японских автомобильных двигателей, такие как надёжность, ресурс, экономичность, простота в ремонте, при эксплуатации в наших, российских условиях. Прочитав эту статью, многие могут возмутиться: "Да мой 4D56, это - же отличный двигатель, никогда не ломался, и потребляет 5 л/100 км". Поэтому сразу оговорюсь, всё написанное в этой статье основано на статистике, и если ваш 4D56 ещё не ломался, то это скоре означает, что вам просто очень повезло, и не даёт права вам говорить, что "лучше двигателя нет на свете". Хотелось бы, чтобы на эту статью особенно обратили внимание жители центральных и западных регионов нашей страны, т.к. она может помочь восполнить им недостаток опыта "общения" с японскими автомобилями.

Сделаю ещё одну оговорку - все сравнения, которые есть в статье, приведены относительно японских двигателей, и если говорится, что какой - либо двигатель проблемный, то это означает, что он имеет какие-то проблемы в эксплуатации, но не означает, что он в принципе ненадёжный. Так как практически любой, даже самый "плохой" японский двигатель, надёжнее "хорошего" русского.

1. Выбор между бензиновым и дизельным двигателем.

Пожалуй, это самая "избитая" тема. Многие очень желают купить себе дизельный автомобиль, но при этом, совершенно не учитывают условия эксплуатации японского дизеля в России. Вы видели японскую, или хорошо очищенную русскую солярку? Так вот, хорошее дизельное топливо должно быть прозрачным почти как вода, и в нём не должно быть никакого синего отлива. А что заливают в баки владельцы дизельных автомобилей в нашей стране? Достают где - то "левую" солярку, слитую с какого - нибудь бульдозера или катера (да и на автозаправках она ненамного лучше). Посмотрев на это топливо, можно увидеть густо - синий отлив, который говорит о наличии в нём твёрдых примесей, что означает некачественную его очистку (этим грешат почти все наши нефтезаводы). Попадая в топливный насос (ТНВД) и форсунки дизеля (детали с очень высокой точностью изготовления), примеси в топливе изнашивают их, и в результате, постепенно увеличивается расход топлива и снижается тяга двигателя. Типичный признак сильно изношенной топливной аппаратуры дизеля - наличие чёрного выхлопа, что говорит о неполном сгорании топлива, которое в буквальном смысле "вылетает в трубу". Многие могут возразить: "Но ведь ездят же наши КАМАЗы и тракторы на нашем топливе и нет никаких проблем". Но ведь не надо сравнивать большой камазовский двигатель и малогабаритный форсированный дизель легкового автомобиля! Конечно, проблемы с топливной аппаратурой у японских дизелей начинаются не сразу, первые пару лет владельцы таких автомобилей могут радостно заливать в баки "тракторно - судовую" солярку и быть очень довольны этим. Радость улетучивается, когда приходит осознание необходимости в ремонте или замене топливной аппаратуры которая стоит весьма недёшево.

А расход топлива? Казалось бы, дизель должен быть экономичней, чем бензиновый двигатель. На самом деле, многие дизельные автомобили имеют значительно увеличенный расход топлива. Например, LAND CRUISER PRADO с дизелем 2L-TE (рабочий объём 2,45 л.), должен иметь расход топлива при городском цикле езды, ну никак не больше 14 л/100 км (даже учитывая массу этой машины). У моего знакомого такой PRADO (ещё без пробега по России) потреблял 18 л/100 км. И такие примеры не единичны, практически у всех моих знакомых, имеющих дизельные автомобили, была такая проблема. Поэтому надо запомнить - дизель только в том случае экономичен, когда он хорошо отрегулирован и у него не изношены топливная аппаратура и/или цилиндро - поршневая группа. А если это дизель с электронно - управляемым ТНВД (3С-E, 4M40, ZD30DDTi и другие так называемые EFI-Diesel), то дело ещё хуже, т.к. самостоятельно, без обращения в квалифицированный автосервис его уже не отрегулируешь.

Ещё одна проблема дизельных двигателей - треснутые или "ведёные" головки блока цилиндров. Чаще всего, это случается из - за перегрева двигателя. У бензиновых двигателей, вследствие их меньшей теплонапряжённости и другого материала головки блока, эта проблема встречается гораздо реже. Из дизелей, растрескивание головки блока чаще всего встречается у вышеупомянутых 2L-T(E) (TOYOTA) и 4D55/56 (MITSUBISHI). Причём у 2L-T(E) эта проблема возникает, именно из - за конструктивной недоработки, т.к. у аналогичного по конструкции 3L-T , но имеющего дополнительные каналы под охлаждение, этой проблемы уже нет. При перегреве, часто "ведёт" головку блока у тойотовского турбодизеля 2C-T, но у безнаддувного 2C это почти не встречается.

Так что перед покупкой дизельного автомобиля особенно актуальна поговорка: "Семь раз отмерь, один раз отрежь". Тем более что по статистке, около 70% покупок контрактных двигателей (т.е. когда люди покупают двигатель целиком, взамен вышедшего из строя) - это дизели. Конечно, покупая грузовик или большой джип, я бы наверное выбрал такой автомобиль с дизелем, но стоит ли покупать дизельную легковушку?

В заключение, хотелось бы отметить, что самые надёжные дизели, это ниссановские дизели серии TD (TD23/25/27/42), самые ненадёжные 4D55/56 (MITSUBISHI).

2. Система топливоподачи бензиновых двигателей.

Выбор здесь может быть между карбюратором, карбюратором с электронным управлением, центральным впрыском топлива, многоточечным впрыском топлива и наконец, непосредственным впрыском топлива.

Двигатели с механическими карбюраторами, в Японии довольно давно сняты с производства, как не соответствующие экологическим нормам этой страны. Однако они обладали одним несомненным достоинством - в ремонте, они были ненамного сложнее двигателей "Жигулей" и "Москвичей". Но не надо забывать и недостатков карбюраторов, ведь они периодически нуждаются в чистке и регулировке, а это не такое простое дело, особенно если учесть сложность конструкции японских карбюраторов.

Автомобили, имеющие карбюраторы с электронным управлением по сути вобрали в себя недостатки как карбюраторных двигателей (сложные по конструкции карбюраторы, требующие периодической регулировки и чистки), так и двигателей с электронным впрыском (наличие сложной системы датчиков с электронным блоком управления). Выпускались автомобили с двигателями, имеющими "электронные карбюраторы" с начала 80-х годов до середины 90-х годов прошлого столетия (это двигатели GA13/15/16DS (NISSAN), ZC (HONDA) и некоторые другие).

Двигатели имеющие системы центрального (система Ci) и многоточечного электронного впрыска топлива (ситемы EFI (TOYOTA), EGI (NISSAN), PGM-FI (HONDA), ECI-MULTI (MITSUBISHI)), по надёжности, ремонтопригодности и сложности конструкции отличаются не сильно.

Системы центрального впрыска топлива были распространены в середине 80-х - начале 90-х годов и внешне, двигатели с этими системами весьма похожи на карбюраторные. Среди них 1S-Ui, 4S-Fi (TOYOTA) и SR18/20Di (NISSAN).

Двигатели имеющие системы многоточечного впрыска топлива появились в начале 80-х годов и наиболее распространены в настоящее время. На практике, эти системы требуется реже обслуживать чем карбюраторы, т.к. инжекторы и электронный блок управления двигателем обслуживания не требуют. Однако, из - за нашего "качественного" бензина возникают проблемы и с инжекторными двигателями. Дело в том, что впрысковые двигатели (наравне с электронными карбюраторами) должны работать на неэтилированном бензине с октановым числом не ниже 92.

Здесь следует рассказать, что происходит с японскими автомобилями после того как они приходят в Россию и начинают заправляться этилированным бензином. Так вот, примерно через 100 км пробега выходит из строя катализатор, на ездовые качества "железного коня" это почти не сказывается, хотя возможно небольшое снижение мощности в определённом диапазоне частоты вращения двигателя, токсичность выхлопных газов естественно увеличивается. Так как катализатор не работает, то датчик кислорода выдает неправильный сигнал в блок управления двигателем, что "не есть хорошо". Кроме того, от езды на этилированном бензине постепенно загрязняются датчики, которые соприкасаются с выхлопными газами (в первую очередь, это тот - же датчик кислорода). В большинстве случаев, проблемы из - за загрязнённых датчиков и неправильно работающего блока EFI, выражаются в увеличенном расходе топлива и начинаются не сразу после начала езды на некачественном бензине. Решаются они чисткой датчиков и диагностикой - перенастройкой электронного блока управления двигателем.

В принципе, ничего страшного от езды на этилированном бензине не происходит, например во Владивостке, большинство автомобилей с инжекторными двигателями работают на этилированном 92-м бензине и ничего ездят... Как бы то ни было, на практике, такие двигатели доставляют куда меньше хлопот, чем карбюраторные двигатели российского производства.

Двигатели с непосредственным электронным впрыском появились совсем недавно - в середине 90-х годов и называются системы такой топливоподачи по разному у каждого автопризводителя: D-4 - TOYOTA, DI - NISSAN, GDI - MITSUBISHI. По своим эксплуатационным качествам (надёжность, экономичность и.т.д.), они не сильно отличаются от обычных двигателей с многоточечным впрыском топлива, однако ещё более требовательны к качеству бензина из - за очень большой степени сжатия, достигающей 11. Именно из - за плохого качества нашего бензина, концерн TOYOTA отказался официально поставлять в нашу страну свою модель AVENSIS с новым 2-х литровым двигателем оснащаемым непосредственным впрыском топлива.

3. Двигатели с турбонаддувом.

Безусловно, турбонаддув не повышает надёжности двигателя, и конечно - же, в плане надёжности, безнаддувный двигатель лучше. Наличие ротора турбокопрессора вращающегося с очень большой скоростью, предопределяет повышенные требования двигателя к качеству масла. К тому - же если давление наддува высокое, то это снижает ресурс самого двигателя (обычно у высокофорсированных бензиновых двигателей).

Проблемы с турбонаддувом начинаются в виде увеличенного расхода масла, который может достигать 1 л/100 км пробега. Если продолжать ездить с неисправной турбиной, то она может окончательно выйти из строя (т.е. её просто заклинит). Происходит это из - за износа подшипников турбокомпрессора, которые являются самым слабым местом в агрегате турбонаддува. Кстати, стоимость восстановления нормальной работоспособности турбины порой достигает 70% от стоимости самого агрегата наддува (правда б/у, а не нового).

Некоторые двигатели имеют промежуточное охлаждение наддувочного воздуха (т.н.з. INTERCOOLER), который охлаждает воздух, после сжатия в компрессоре. На некоторых двигателях применяют турбокомпрессоры с охлаждением - корпус имеет рубашку охлаждения, через которую прокачивается охлаждающая жидкость. Такие турбокомпрессоры имеют гораздо больший ресурс, т.к. работают в более "мягких" условиях.

Отмечу что, в большинстве случаев, проблемы с турбонаддувом встречаются у довольно старых автомобилей, возраст которых превышает 10 лет, хотя конечно - же эта цифра может сильно варьироваться от интенсивности эксплуатации автомобиля, манеры езды и.т.д. В принципе, турбонаддувных двигателей не надо бояться, но нужно не забывать про их повышенные требования к качеству масла и желательно иметь турботаймер, который может значительно увеличить срок службы турбокомпрессора.

4. Число и расположение цилиндров.

Рассмотрим наиболее часто встречающиеся случаи компоновки японских двигателей.

Самый распространённый случай - рядные 4-х цилиндровые двигатели. Наиболее просты в обслуживании и ремонте, больше сказать про них просто нечего.

Очень большим ресурсом и надёжностью обладают рядные 6-ти цилиндровые двигатели. Это объясняется, во-первых, большим количеством опорных шеек коленвала, а следовательно их минимальным износом (т.к. на каждую из них приходится сравнительно небольшая нагрузка), во-вторых полной уравновешенностью этих двигателей, что означает минимальный уровень вибрации двигателя. Вообще, эти двигатели отличаются очень малой шумностью по сравнению с другими типами двигателей. Для лековых автомобилей, выпускают их только два ведущих автопроизводителя Японии: TOYOTA (двигатели 1G, 1/2JZ, 1HZ) и NISSAN (RB20/25/26, TB45E, RD28, TD42). Все эти двигатели обладают огромным ресурсом, достигающим 1 млн. км. пробега.

В последнее время, очень популярны стали V-образные 6-ти цилиндровые двигатели (в основном бензиновые). При поперечном расположении двигателя в моторном отсеке и большом рабочем объёме (более 2,0 - 2,5 л) это, по сути единственный способ его компоновки. Однако, V-образные 6-ки обладают следующими недостатками:

1. Более сложны в ремонте и обслуживании по сравнению с рядными двигателями.

2. Ресурс опорных шеек коленвала снижен по сравнению с рядными двигателями, т.к. на каждую из них приходится двойная нагрузка.

3. Не являются полностью уравновешенными.

Так что, как видите, наличие шильдика V6 на автомобиле, ни о чём хорошем не говорит. А выпускают двигатели с таким расположением цилиндров все автопроизводители Японии кроме SUBARU и DAIHATSU.

На дорогих автомобилях встречаются V-образные 8-ми цилидровые двигатели. Им присущи все недостатки V-образных шестёрок, которые перечислены выше. Но такие двигатели (как и некоторые V-образные 6-ти цилиндровые), отличаются очень низким уровнем шумов и вибрации, так как по уравновешенности они уступают только рядным шестёркам и 12-ти цилиндровым V-образным двигателям. Кроме того, для уменьшения вибрации, на таких двигателях обычно применяют дополнительные противовесы на шейках коленчатого вала. Выпускают V-образные восьмёрки TOYOTA (1/2/3UZ), NISSAN (VK45DD, Vh55DE) и MITSUBISHI (8A80).

Оппозитные двигатели (4-х и 6-ти цилиндровые) выпускает только SUBARU (серии EA и EJ). Отличаются они высокой прочностью и надёжностью, но их весьма трудно обслуживать, одна замена ремня ГРМ только чего стоит...

5. Фирма - производитель.

По этому пункту, всегда много споров, т.к. один говорит что надёжнее двигателей TOYOTA ничего быть не может, другому подавай только NISSAN, а третий вполне доволен MITSUBISHI. Короче говоря, полная неразбериха...(обычно каждый хвалит машины той марки, на которой ездит и при этом обругивает машину соседа другой фирмы-производителя, которую никогда не эксплуатировал). Сразу отмечу, что многое навесное оборудование на японских двигателях выпускается третьими фирмами и, например, на двигателе LD20T-II (NISSAN) навешен генератор HITACHI, который с таким - же успехом может стоять на 2С-Т (TOYOTA) и соответственно, вероятность выхода из строя генератора на том и другом двигателе - одинакова. В основном, всё сказанное ниже, будет касаться механической части двигателей, а не их навесного оборудования.

TOYOTA

Двигатели этой фирмы проще всего в ремонте и весьма надёжны (хотя, конечно, двигатель двигателю - рознь). В них нечасто встречаются такие "навороты" как балансировочные валы (что очень любит MITSUBISHI), системы изменения фаз газораспределения (хотя TOYOTA всё шире внедряет систему VVTi) и подобные вещи не самым лучшим образом, сказывающиеся на надёжности. Подкапотное пространство легковушек TOYOTA хорошо организованно, обслуживание двигателя обычно затруднений не представляет.

Среди двигателей TOYOTA встречаются как очень хорошие и надёжные двигатели, так и явно неудачные агрегаты. Самыми лучшими можно назвать рядные 6-ти цилиндровые двигатели серий 1G и JZ. Очень проста в ремонте и беспроблемна широко распространённая серия A (кроме 4A-GE, имеющего 5 клапанов на цилиндр). Да и большинство остальных двигателей TOYOTA особых хлопот не доставляют. К неудачным, можно отнести вышерассмотренные дизели 2L-T(E), 2C-T, а также бензиновые двигатели серии VZ, у которых довольно быстро изнашиваются опорные шейки коленвала.

NISSAN

Это самые надёжные и неприхотливые японские двигатели (предвижу что тут многие со мной не согласятся), однако судите сами:

1. Только NISSAN широко выпускает двигатели с цепным или шестерёнчатым приводами газораспределительного механизма, которые несомненно надёжнее резиновых зубчатых ремней.

2. У дизелей NISSAN, случаи коробления или растрескивания головки блока цилиндров при перегреве двигателя очень редки.

3. Многие бензиновые двигатели NISSAN могут довольно долго ездить на 76-м бензине и "не замечать" этого, хотя злоупотреблять этим конечно - же не стоит.

Могу привести ещё пару примеров качества двигателей NISSAN. Так двигатели VQ стоящие на моделях MAXIMA/CEFIRO, CEDRIC и многих других моделях, уже 7 лет подряд признаются лучшими в мире (!) среди своих одноклассников.

Дизельные двигатели серии TD стоящие на моделях TERRANO/PASFINDER, SAFARI/PATROL, CARAVAN/URVAN были разработаны изначально как двигатели для катеров (а судовые двигатели вообще отличаются большей надёжностью по сравнению с автомобильными) и имеют шестерёнчатый (!) привод газораспределительного механизма (справедливости ради скажу, что шестерёнчатый привод ГРМ встречается и на тойотовском дизеле 3В). Проблемы с этими двигателями если и бывают, то касаются, в основном, топливной системы, что касается любых дизелей.

К недостаткам двигателей NISSAN можно отнести большую сложность в ремонте и обслуживании, по сравнению с TOYOTA. В основном это связано с тем, что под капотом у ниссанов всё весьма плотно "упаковано".

Отмечу, что самыми надёжными ниссановскими двигателями являются RB20/25/26, SR18/20, TD23/25/27/42, GA13/15/16.

Особо проблемных двигателей у NISSAN не было, хотя не очень удачны двигатели CA18/20 (из-за двухконтурной системы зажигания) и VG20/30 (быстрый износ опорных шеек коленчатого вала).

MITSUBISHI

Пожалуй самые проблемные и сложные в ремонте японские двигатели. Конструкторы двигателей MITSUBISHI, видимо не искали простых и надёжных решений. Широкое применение балансировочных валов, пластмассовых карбюраторов, V-образного расположения цилиндров, систем непосредственного впрыска топлива, конечно - же не повышают надёжности и ремонтопригодности двигателей. Например, многие удивляются тому, как мягко работают рядные четырёхцилиндровые двигатели, стоящие на модели GALANT, но ведь достигается это "исскуственным" путём, за счёт применения балансировочных валов. Пока с двигателем проблем нет и эти валы нормально работают, всё хорошо, но как только происходит обрыв привода к валам (что частенько бывает с не новыми агрегатами), то двигатель не расчитанный на работу без них, скоро может попасть в серьёзный ремонт. Очень проблемны дизели 4D55 и 4D56 с турбонаддувом, на них часто лопаются головки блока цилиндров, материал которых не выдерживает низких температур русских зим.

Низкие температуры очень сильно влияют на надёжность головок и вот почему - трещины в головках появляются вследствие высоких температурных напряжений. Чем выше разность температур по обе стороны стенки, тем выше температурные напряжения. А теперь представьте - минус 20, Вы заводите двигатель и не прогрев его до рабочей температуры (очень долго ждать и многие этого не делают) начинаете движение. Происходит интенсивный нагрев головки со стороны камеры сгорания, при том, что температура всей головки и охлаждающей жидкости ещё ниже рабочей. В такой ситуации температурные напряжения очень высокие, плюс механические напряжения от давления газов. Конечно за один и даже десять раз трещина сразу не появится. Но постепенно появляются микротрещины, которые затем перерастают в такие, что через них газы прорываться в охлаждающую жидкость. Высокие температурные напряжения могут быть и на прогретом двигателе, если продолжительное время двигатель работает под нагрузкой при полной подачи топлива.

Кстати на дизелях без наддува трещины в головках практически не встречаются, и дело именно в более низких температурных напряжениях, т.к. происходит сгорание меньшего количества топлива и температура газов в цилиндре, соответственно меньше.Головная боль автомехаников - EFI - дизель 4M40 (т.е. дизель с электронно - управляемым ТВНД) , который часто встречается на модели PAJERO.

Подведя итог под двигателями MITSUBISHI можно сказать так - эти двигатели рассчитаны на очень квалифицированное и своевременное обслуживание. И если вы покупаете автомобиль MITSUBISHI, то лучше берите его двигателем "попроще", например с 4G15, который встречается на модели LANCER.

HONDA

Этот автопроизводитель выпускает очень качественные, с минимальным количеством дефектов двигатели. Если нормально эксплуатировать двигатель HONDA (т.е. своевременно производить ТО и не заливать в него некачественные масло и бензин), то он не будет доставлять вам неприятных сюрпризов. Однако у хондовских моторов есть свои особенности, с которыми нельзя не считаться:

1) Многие (но не все!) двигатели этой фирмы имеют высокую степень форсировки, поэтому нередки случаи когда, например, привозят из Японии какую-нибудь HONDA INTEGRA (у которой красная зона на тахометре начинается с 8000 об/мин) и её двигатель уже требует капитального ремонта, т.к. свой ресурс он уже выработал.

2) Из - за таких распространённых у HONDA "наворотов", как: VTEC, два карбюратора с электронным управлением на один двигатель и.т.д., часто возникают большие сложности при ремонте. Даже коленчатый вал у двигателей HONDA вращается в обратную сторону, по сравнению с остальными японскими двигателями!

3) Эти двигатели очень требовательны к качеству масла и топлива, причём, особенно это касается высокофорсированных двигателей.

Но большинство вышеназванных проблем связаны с "навороченными" и форсированными двигателями HONDA, если же у вас "спокойный" двигатель (например F23A или C35A), то бояться особенно нечего.

MAZDA

Двигатели этой фирмы твёрдые "середнячки" по всем параметрам, не самые надёжные, но и не самые проблемные. MAZDA вообще не очень любит экспериментировать со своими двигателями (если не считать роторных агрегатов), поэтому отсутствие различных новшеств положительно сказывается на их надёжности и ремонтопригодности. По этим показателям, моторы MAZDA лишь немного хуже двигателей TOYOTA.

SUBARU

Большинство двигателей этой фирмы имеют оппозитную компоновку которая обеспечивает очень высокую прочность и жёсткость блока цилиндров, но в то - же время делает двигатель сложным в ремонте. Старые двигатели, серии EA82 (выпускались примерно до 1989 года) славятся своей надёжностью. Более новые двигатели серии EJ (EJ15, EJ18, EJ20, EJ25, EJ30) ставящиеся на различные модели SUBARU с 1989 года и по настоящее время, менее надёжны, но в принципе, это довольно неплохие двигатели. Они отличаются умеренной степенью форсировки и отсутствием изменяемых фаз газораспределения, систем непосредственного впрыска топлива и.т.п. Кстати, дизели на автомобили марки SUBARU, как и на HONDA не ставят. По требовательности к качеству масла и топлива, двигатели SUBARU находятся примерно на уровне TOYOTA (т.е. среднем).

SUZUKI

Про моторы SUZUKI нельзя сказать ничего плохого, особых хлопот они не доставляют. Правда сказать что-либо про маленькие моторчики с рабочим объёмом 660 см3 (SUZUKI выпускает много автомобилей с такими двигателями), я не могу, а вот про двигатели, которые ставят на популярную модель ESCUDO/VITARA можно сказать следующее: рядные 4-х цилиндровые G16A (рабочий объём 1,6 л.) надёжны и довольно просты в ремонте, более новые V-образные 6-ти цилиндровые J20A (рабочий объём 2,0 л.) и h35A (рабочий объём 2,5 л.) более капризны.

DAIHATSU

Честно говоря, из - за того, что этих автомобилей мало, то соответственно информации по ним тоже мало. Каких-то характерных для этих двигателей дефектов не замечено, тем более что различными "наворотами" типа изменяемых фаз газораспределения, конструкторы DAIHATSU не увлекаются.

ISUZU

Этот автопроизводитель давно прекратил выпуск собственных моделей легковых автомобилей и в основном известен своими грузовиками и джипами на которые ставят, по большей части, дизельные двигатели. А дизели ISUZU славятся своей надёжностью и неприхотливостью (хотя дизель 4JX1, ставящийся на модель BIGHORN/TROOPER всё - таки менее надёжен чем ниссановский TD27). Что касается бензиновых двигателей ISUZU, то ничего плохого про них не слышал, тем более что они относительно просты по конструкции.ИсточникОписание ссылкиНогами не бейте, просто хотел поделится интересной статьей.

smotra.ru

Начало разговора о рабочем цикле ДВС и тепловом расчете.

Как работает ДВС. Часть 1.

Этот материал я хочу написать, в том числе, чтобы популярно рассмотреть, как работает ДВС на примере рабочих циклов. Но рассмотреть с подробностями, открывающими реальную картину. Почему на примере циклов? Все очень просто – разобравшись в циклах будет легко понять все процессы двигателя.

Для начала, что такое ДВС? Все знают – это двигатель внутреннего сгорания. При этом все представляют себе автомобильный мотор. Но в этой аббревиатуре ничего не сказано про поршни, цилиндры, кривошипно-шатунный механизм.

ДВС – это тепловая машина, в которой сгорание осуществляется в рабочем теле внутри двигателя. Поэтому газотурбинный двигатель устанавливаемый на многие самолеты тоже является двигателем внутреннего сгорания. Их циклы похожи, и мы вернемся к этому позже.

Развитие теплового расчета ДВС.

В нулевых, как принято сейчас говорить, годах ХХ века был разработан метод Гринивецкого-Мазинга. В свое время это был новый подход, позволивший другим светилам моторостроения Н.Р. Брилингу, А.С. Орлину, Б.С. Стечкину и др. развить его для получения более точных результатов. Но это – начало прошлого века. Уже в середине ХХ века были разработаны новые методы расчета. Наиболее точно отражающим процессы реального цикла ДВС стал расчет, созданный И.И. Вибе.

Сейчас есть конечноэлементные расчеты, но рабочий цикл ДВС им до сих пор не по зубам. Точнее – рассчитать можно красиво и детально, но получиться ровно то, что захочешь увидеть. Такой результат ни чем не отличается от одномерного расчета, предложенного И.И. Вибе. Конечноэлементные расчеты прекрасный инструмент, который раскрывает суть процессов только в сочетании с серьезными экспериментами.

В самом названии «Тепловой расчет» указывается, что должны рассчитываться тепловые процессы. В ДВС главный тепловой процесс – сгорание ТВС. Именно расчет процесса сгорания вызывает наибольшие трудности и не рассматривается в методе Гринивецкого-Мазинга.

Больше всего меня удручает та ситуация, что метод Гринивецкого-Мазинга, и сегодня изучается и анализируется в научных работах не как значимая историческая веха в разработке методов теплового расчета, а как математический аппарат пригодный для использования в современных расчетах ДВС. Далее я буду опираться на работу И.И. Вибе. Конечно начну с предшествующих И.И. Вибе вариантов расчета. Кстати в своей книге И.И. Вибе прекрасно изложил эту историю.

omotorah.ru

Немного о двигателях / личный блог Dantist / smotra.ru

Эта статья посвящена японским автомобильным двигателям, а точнее тому, как выбрать автомобиль с двигателем, который наилучшим образом соответствовал бы вашим запросам. Понятно, что автомобиль выбирают не только по тому, какой двигатель стоит на нём, но тем не менее, этот фактор нельзя "сбрасывать со счетов".

В статье описываются потребительские качества японских автомобильных двигателей, такие как надёжность, ресурс, экономичность, простота в ремонте, при эксплуатации в наших, российских условиях. Прочитав эту статью, многие могут возмутиться: "Да мой 4D56, это - же отличный двигатель, никогда не ломался, и потребляет 5 л/100 км". Поэтому сразу оговорюсь, всё написанное в этой статье основано на статистике, и если ваш 4D56 ещё не ломался, то это скоре означает, что вам просто очень повезло, и не даёт права вам говорить, что "лучше двигателя нет на свете". Хотелось бы, чтобы на эту статью особенно обратили внимание жители центральных и западных регионов нашей страны, т.к. она может помочь восполнить им недостаток опыта "общения" с японскими автомобилями.

Сделаю ещё одну оговорку - все сравнения, которые есть в статье, приведены относительно японских двигателей, и если говорится, что какой - либо двигатель проблемный, то это означает, что он имеет какие-то проблемы в эксплуатации, но не означает, что он в принципе ненадёжный. Так как практически любой, даже самый "плохой" японский двигатель, надёжнее "хорошего" русского.

1. Выбор между бензиновым и дизельным двигателем.

Пожалуй, это самая "избитая" тема. Многие очень желают купить себе дизельный автомобиль, но при этом, совершенно не учитывают условия эксплуатации японского дизеля в России. Вы видели японскую, или хорошо очищенную русскую солярку? Так вот, хорошее дизельное топливо должно быть прозрачным почти как вода, и в нём не должно быть никакого синего отлива. А что заливают в баки владельцы дизельных автомобилей в нашей стране? Достают где - то "левую" солярку, слитую с какого - нибудь бульдозера или катера (да и на автозаправках она ненамного лучше). Посмотрев на это топливо, можно увидеть густо - синий отлив, который говорит о наличии в нём твёрдых примесей, что означает некачественную его очистку (этим грешат почти все наши нефтезаводы). Попадая в топливный насос (ТНВД) и форсунки дизеля (детали с очень высокой точностью изготовления), примеси в топливе изнашивают их, и в результате, постепенно увеличивается расход топлива и снижается тяга двигателя. Типичный признак сильно изношенной топливной аппаратуры дизеля - наличие чёрного выхлопа, что говорит о неполном сгорании топлива, которое в буквальном смысле "вылетает в трубу". Многие могут возразить: "Но ведь ездят же наши КАМАЗы и тракторы на нашем топливе и нет никаких проблем". Но ведь не надо сравнивать большой камазовский двигатель и малогабаритный форсированный дизель легкового автомобиля! Конечно, проблемы с топливной аппаратурой у японских дизелей начинаются не сразу, первые пару лет владельцы таких автомобилей могут радостно заливать в баки "тракторно - судовую" солярку и быть очень довольны этим. Радость улетучивается, когда приходит осознание необходимости в ремонте или замене топливной аппаратуры которая стоит весьма недёшево.

А расход топлива? Казалось бы, дизель должен быть экономичней, чем бензиновый двигатель. На самом деле, многие дизельные автомобили имеют значительно увеличенный расход топлива. Например, LAND CRUISER PRADO с дизелем 2L-TE (рабочий объём 2,45 л.), должен иметь расход топлива при городском цикле езды, ну никак не больше 14 л/100 км (даже учитывая массу этой машины). У моего знакомого такой PRADO (ещё без пробега по России) потреблял 18 л/100 км. И такие примеры не единичны, практически у всех моих знакомых, имеющих дизельные автомобили, была такая проблема. Поэтому надо запомнить - дизель только в том случае экономичен, когда он хорошо отрегулирован и у него не изношены топливная аппаратура и/или цилиндро - поршневая группа. А если это дизель с электронно - управляемым ТНВД (3С-E, 4M40, ZD30DDTi и другие так называемые EFI-Diesel), то дело ещё хуже, т.к. самостоятельно, без обращения в квалифицированный автосервис его уже не отрегулируешь.

Ещё одна проблема дизельных двигателей - треснутые или "ведёные" головки блока цилиндров. Чаще всего, это случается из - за перегрева двигателя. У бензиновых двигателей, вследствие их меньшей теплонапряжённости и другого материала головки блока, эта проблема встречается гораздо реже. Из дизелей, растрескивание головки блока чаще всего встречается у вышеупомянутых 2L-T(E) (TOYOTA) и 4D55/56 (MITSUBISHI). Причём у 2L-T(E) эта проблема возникает, именно из - за конструктивной недоработки, т.к. у аналогичного по конструкции 3L-T , но имеющего дополнительные каналы под охлаждение, этой проблемы уже нет. При перегреве, часто "ведёт" головку блока у тойотовского турбодизеля 2C-T, но у безнаддувного 2C это почти не встречается.

Так что перед покупкой дизельного автомобиля особенно актуальна поговорка: "Семь раз отмерь, один раз отрежь". Тем более что по статистке, около 70% покупок контрактных двигателей (т.е. когда люди покупают двигатель целиком, взамен вышедшего из строя) - это дизели. Конечно, покупая грузовик или большой джип, я бы наверное выбрал такой автомобиль с дизелем, но стоит ли покупать дизельную легковушку?

В заключение, хотелось бы отметить, что самые надёжные дизели, это ниссановские дизели серии TD (TD23/25/27/42), самые ненадёжные 4D55/56 (MITSUBISHI).

2. Система топливоподачи бензиновых двигателей.

Выбор здесь может быть между карбюратором, карбюратором с электронным управлением, центральным впрыском топлива, многоточечным впрыском топлива и наконец, непосредственным впрыском топлива.

Двигатели с механическими карбюраторами, в Японии довольно давно сняты с производства, как не соответствующие экологическим нормам этой страны. Однако они обладали одним несомненным достоинством - в ремонте, они были ненамного сложнее двигателей "Жигулей" и "Москвичей". Но не надо забывать и недостатков карбюраторов, ведь они периодически нуждаются в чистке и регулировке, а это не такое простое дело, особенно если учесть сложность конструкции японских карбюраторов.

Автомобили, имеющие карбюраторы с электронным управлением по сути вобрали в себя недостатки как карбюраторных двигателей (сложные по конструкции карбюраторы, требующие периодической регулировки и чистки), так и двигателей с электронным впрыском (наличие сложной системы датчиков с электронным блоком управления). Выпускались автомобили с двигателями, имеющими "электронные карбюраторы" с начала 80-х годов до середины 90-х годов прошлого столетия (это двигатели GA13/15/16DS (NISSAN), ZC (HONDA) и некоторые другие).

Двигатели имеющие системы центрального (система Ci) и многоточечного электронного впрыска топлива (ситемы EFI (TOYOTA), EGI (NISSAN), PGM-FI (HONDA), ECI-MULTI (MITSUBISHI)), по надёжности, ремонтопригодности и сложности конструкции отличаются не сильно.

Системы центрального впрыска топлива были распространены в середине 80-х - начале 90-х годов и внешне, двигатели с этими системами весьма похожи на карбюраторные. Среди них 1S-Ui, 4S-Fi (TOYOTA) и SR18/20Di (NISSAN).

Двигатели имеющие системы многоточечного впрыска топлива появились в начале 80-х годов и наиболее распространены в настоящее время. На практике, эти системы требуется реже обслуживать чем карбюраторы, т.к. инжекторы и электронный блок управления двигателем обслуживания не требуют. Однако, из - за нашего "качественного" бензина возникают проблемы и с инжекторными двигателями. Дело в том, что впрысковые двигатели (наравне с электронными карбюраторами) должны работать на неэтилированном бензине с октановым числом не ниже 92.

Здесь следует рассказать, что происходит с японскими автомобилями после того как они приходят в Россию и начинают заправляться этилированным бензином. Так вот, примерно через 100 км пробега выходит из строя катализатор, на ездовые качества "железного коня" это почти не сказывается, хотя возможно небольшое снижение мощности в определённом диапазоне частоты вращения двигателя, токсичность выхлопных газов естественно увеличивается. Так как катализатор не работает, то датчик кислорода выдает неправильный сигнал в блок управления двигателем, что "не есть хорошо". Кроме того, от езды на этилированном бензине постепенно загрязняются датчики, которые соприкасаются с выхлопными газами (в первую очередь, это тот - же датчик кислорода). В большинстве случаев, проблемы из - за загрязнённых датчиков и неправильно работающего блока EFI, выражаются в увеличенном расходе топлива и начинаются не сразу после начала езды на некачественном бензине. Решаются они чисткой датчиков и диагностикой - перенастройкой электронного блока управления двигателем.

В принципе, ничего страшного от езды на этилированном бензине не происходит, например во Владивостке, большинство автомобилей с инжекторными двигателями работают на этилированном 92-м бензине и ничего ездят... Как бы то ни было, на практике, такие двигатели доставляют куда меньше хлопот, чем карбюраторные двигатели российского производства.

Двигатели с непосредственным электронным впрыском появились совсем недавно - в середине 90-х годов и называются системы такой топливоподачи по разному у каждого автопризводителя: D-4 - TOYOTA, DI - NISSAN, GDI - MITSUBISHI. По своим эксплуатационным качествам (надёжность, экономичность и.т.д.), они не сильно отличаются от обычных двигателей с многоточечным впрыском топлива, однако ещё более требовательны к качеству бензина из - за очень большой степени сжатия, достигающей 11. Именно из - за плохого качества нашего бензина, концерн TOYOTA отказался официально поставлять в нашу страну свою модель AVENSIS с новым 2-х литровым двигателем оснащаемым непосредственным впрыском топлива.

3. Двигатели с турбонаддувом.

Безусловно, турбонаддув не повышает надёжности двигателя, и конечно - же, в плане надёжности, безнаддувный двигатель лучше. Наличие ротора турбокопрессора вращающегося с очень большой скоростью, предопределяет повышенные требования двигателя к качеству масла. К тому - же если давление наддува высокое, то это снижает ресурс самого двигателя (обычно у высокофорсированных бензиновых двигателей).

Проблемы с турбонаддувом начинаются в виде увеличенного расхода масла, который может достигать 1 л/100 км пробега. Если продолжать ездить с неисправной турбиной, то она может окончательно выйти из строя (т.е. её просто заклинит). Происходит это из - за износа подшипников турбокомпрессора, которые являются самым слабым местом в агрегате турбонаддува. Кстати, стоимость восстановления нормальной работоспособности турбины порой достигает 70% от стоимости самого агрегата наддува (правда б/у, а не нового).

Некоторые двигатели имеют промежуточное охлаждение наддувочного воздуха (т.н.з. INTERCOOLER), который охлаждает воздух, после сжатия в компрессоре. На некоторых двигателях применяют турбокомпрессоры с охлаждением - корпус имеет рубашку охлаждения, через которую прокачивается охлаждающая жидкость. Такие турбокомпрессоры имеют гораздо больший ресурс, т.к. работают в более "мягких" условиях.

Отмечу что, в большинстве случаев, проблемы с турбонаддувом встречаются у довольно старых автомобилей, возраст которых превышает 10 лет, хотя конечно - же эта цифра может сильно варьироваться от интенсивности эксплуатации автомобиля, манеры езды и.т.д. В принципе, турбонаддувных двигателей не надо бояться, но нужно не забывать про их повышенные требования к качеству масла и желательно иметь турботаймер, который может значительно увеличить срок службы турбокомпрессора.

4. Число и расположение цилиндров.

Рассмотрим наиболее часто встречающиеся случаи компоновки японских двигателей.

Самый распространённый случай - рядные 4-х цилиндровые двигатели. Наиболее просты в обслуживании и ремонте, больше сказать про них просто нечего.

Очень большим ресурсом и надёжностью обладают рядные 6-ти цилиндровые двигатели. Это объясняется, во-первых, большим количеством опорных шеек коленвала, а следовательно их минимальным износом (т.к. на каждую из них приходится сравнительно небольшая нагрузка), во-вторых полной уравновешенностью этих двигателей, что означает минимальный уровень вибрации двигателя. Вообще, эти двигатели отличаются очень малой шумностью по сравнению с другими типами двигателей. Для лековых автомобилей, выпускают их только два ведущих автопроизводителя Японии: TOYOTA (двигатели 1G, 1/2JZ, 1HZ) и NISSAN (RB20/25/26, TB45E, RD28, TD42). Все эти двигатели обладают огромным ресурсом, достигающим 1 млн. км. пробега.

В последнее время, очень популярны стали V-образные 6-ти цилиндровые двигатели (в основном бензиновые). При поперечном расположении двигателя в моторном отсеке и большом рабочем объёме (более 2,0 - 2,5 л) это, по сути единственный способ его компоновки. Однако, V-образные 6-ки обладают следующими недостатками:

1. Более сложны в ремонте и обслуживании по сравнению с рядными двигателями.

2. Ресурс опорных шеек коленвала снижен по сравнению с рядными двигателями, т.к. на каждую из них приходится двойная нагрузка.

3. Не являются полностью уравновешенными.

Так что, как видите, наличие шильдика V6 на автомобиле, ни о чём хорошем не говорит. А выпускают двигатели с таким расположением цилиндров все автопроизводители Японии кроме SUBARU и DAIHATSU.

На дорогих автомобилях встречаются V-образные 8-ми цилидровые двигатели. Им присущи все недостатки V-образных шестёрок, которые перечислены выше. Но такие двигатели (как и некоторые V-образные 6-ти цилиндровые), отличаются очень низким уровнем шумов и вибрации, так как по уравновешенности они уступают только рядным шестёркам и 12-ти цилиндровым V-образным двигателям. Кроме того, для уменьшения вибрации, на таких двигателях обычно применяют дополнительные противовесы на шейках коленчатого вала. Выпускают V-образные восьмёрки TOYOTA (1/2/3UZ), NISSAN (VK45DD, Vh55DE) и MITSUBISHI (8A80).

Оппозитные двигатели (4-х и 6-ти цилиндровые) выпускает только SUBARU (серии EA и EJ). Отличаются они высокой прочностью и надёжностью, но их весьма трудно обслуживать, одна замена ремня ГРМ только чего стоит...

5. Фирма - производитель.

По этому пункту, всегда много споров, т.к. один говорит что надёжнее двигателей TOYOTA ничего быть не может, другому подавай только NISSAN, а третий вполне доволен MITSUBISHI. Короче говоря, полная неразбериха...(обычно каждый хвалит машины той марки, на которой ездит и при этом обругивает машину соседа другой фирмы-производителя, которую никогда не эксплуатировал). Сразу отмечу, что многое навесное оборудование на японских двигателях выпускается третьими фирмами и, например, на двигателе LD20T-II (NISSAN) навешен генератор HITACHI, который с таким - же успехом может стоять на 2С-Т (TOYOTA) и соответственно, вероятность выхода из строя генератора на том и другом двигателе - одинакова. В основном, всё сказанное ниже, будет касаться механической части двигателей, а не их навесного оборудования.

TOYOTA

Двигатели этой фирмы проще всего в ремонте и весьма надёжны (хотя, конечно, двигатель двигателю - рознь). В них нечасто встречаются такие "навороты" как балансировочные валы (что очень любит MITSUBISHI), системы изменения фаз газораспределения (хотя TOYOTA всё шире внедряет систему VVTi) и подобные вещи не самым лучшим образом, сказывающиеся на надёжности. Подкапотное пространство легковушек TOYOTA хорошо организованно, обслуживание двигателя обычно затруднений не представляет.

Среди двигателей TOYOTA встречаются как очень хорошие и надёжные двигатели, так и явно неудачные агрегаты. Самыми лучшими можно назвать рядные 6-ти цилиндровые двигатели серий 1G и JZ. Очень проста в ремонте и беспроблемна широко распространённая серия A (кроме 4A-GE, имеющего 5 клапанов на цилиндр). Да и большинство остальных двигателей TOYOTA особых хлопот не доставляют. К неудачным, можно отнести вышерассмотренные дизели 2L-T(E), 2C-T, а также бензиновые двигатели серии VZ, у которых довольно быстро изнашиваются опорные шейки коленвала.

NISSAN

Это самые надёжные и неприхотливые японские двигатели (предвижу что тут многие со мной не согласятся), однако судите сами:

1. Только NISSAN широко выпускает двигатели с цепным или шестерёнчатым приводами газораспределительного механизма, которые несомненно надёжнее резиновых зубчатых ремней.

2. У дизелей NISSAN, случаи коробления или растрескивания головки блока цилиндров при перегреве двигателя очень редки.

3. Многие бензиновые двигатели NISSAN могут довольно долго ездить на 76-м бензине и "не замечать" этого, хотя злоупотреблять этим конечно - же не стоит.

Могу привести ещё пару примеров качества двигателей NISSAN. Так двигатели VQ стоящие на моделях MAXIMA/CEFIRO, CEDRIC и многих других моделях, уже 7 лет подряд признаются лучшими в мире (!) среди своих одноклассников.

Дизельные двигатели серии TD стоящие на моделях TERRANO/PASFINDER, SAFARI/PATROL, CARAVAN/URVAN были разработаны изначально как двигатели для катеров (а судовые двигатели вообще отличаются большей надёжностью по сравнению с автомобильными) и имеют шестерёнчатый (!) привод газораспределительного механизма (справедливости ради скажу, что шестерёнчатый привод ГРМ встречается и на тойотовском дизеле 3В). Проблемы с этими двигателями если и бывают, то касаются, в основном, топливной системы, что касается любых дизелей.

К недостаткам двигателей NISSAN можно отнести большую сложность в ремонте и обслуживании, по сравнению с TOYOTA. В основном это связано с тем, что под капотом у ниссанов всё весьма плотно "упаковано".

Отмечу, что самыми надёжными ниссановскими двигателями являются RB20/25/26, SR18/20, TD23/25/27/42, GA13/15/16.

Особо проблемных двигателей у NISSAN не было, хотя не очень удачны двигатели CA18/20 (из-за двухконтурной системы зажигания) и VG20/30 (быстрый износ опорных шеек коленчатого вала).

MITSUBISHI

Пожалуй самые проблемные и сложные в ремонте японские двигатели. Конструкторы двигателей MITSUBISHI, видимо не искали простых и надёжных решений. Широкое применение балансировочных валов, пластмассовых карбюраторов, V-образного расположения цилиндров, систем непосредственного впрыска топлива, конечно - же не повышают надёжности и ремонтопригодности двигателей. Например, многие удивляются тому, как мягко работают рядные четырёхцилиндровые двигатели, стоящие на модели GALANT, но ведь достигается это "исскуственным" путём, за счёт применения балансировочных валов. Пока с двигателем проблем нет и эти валы нормально работают, всё хорошо, но как только происходит обрыв привода к валам (что частенько бывает с не новыми агрегатами), то двигатель не расчитанный на работу без них, скоро может попасть в серьёзный ремонт. Очень проблемны дизели 4D55 и 4D56 с турбонаддувом, на них часто лопаются головки блока цилиндров, материал которых не выдерживает низких температур русских зим.

Низкие температуры очень сильно влияют на надёжность головок и вот почему - трещины в головках появляются вследствие высоких температурных напряжений. Чем выше разность температур по обе стороны стенки, тем выше температурные напряжения. А теперь представьте - минус 20, Вы заводите двигатель и не прогрев его до рабочей температуры (очень долго ждать и многие этого не делают) начинаете движение. Происходит интенсивный нагрев головки со стороны камеры сгорания, при том, что температура всей головки и охлаждающей жидкости ещё ниже рабочей. В такой ситуации температурные напряжения очень высокие, плюс механические напряжения от давления газов. Конечно за один и даже десять раз трещина сразу не появится. Но постепенно появляются микротрещины, которые затем перерастают в такие, что через них газы прорываться в охлаждающую жидкость. Высокие температурные напряжения могут быть и на прогретом двигателе, если продолжительное время двигатель работает под нагрузкой при полной подачи топлива.

Кстати на дизелях без наддува трещины в головках практически не встречаются, и дело именно в более низких температурных напряжениях, т.к. происходит сгорание меньшего количества топлива и температура газов в цилиндре, соответственно меньше.Головная боль автомехаников - EFI - дизель 4M40 (т.е. дизель с электронно - управляемым ТВНД) , который часто встречается на модели PAJERO.

Подведя итог под двигателями MITSUBISHI можно сказать так - эти двигатели рассчитаны на очень квалифицированное и своевременное обслуживание. И если вы покупаете автомобиль MITSUBISHI, то лучше берите его двигателем "попроще", например с 4G15, который встречается на модели LANCER.

HONDA

Этот автопроизводитель выпускает очень качественные, с минимальным количеством дефектов двигатели. Если нормально эксплуатировать двигатель HONDA (т.е. своевременно производить ТО и не заливать в него некачественные масло и бензин), то он не будет доставлять вам неприятных сюрпризов. Однако у хондовских моторов есть свои особенности, с которыми нельзя не считаться:

1) Многие (но не все!) двигатели этой фирмы имеют высокую степень форсировки, поэтому нередки случаи когда, например, привозят из Японии какую-нибудь HONDA INTEGRA (у которой красная зона на тахометре начинается с 8000 об/мин) и её двигатель уже требует капитального ремонта, т.к. свой ресурс он уже выработал.

2) Из - за таких распространённых у HONDA "наворотов", как: VTEC, два карбюратора с электронным управлением на один двигатель и.т.д., часто возникают большие сложности при ремонте. Даже коленчатый вал у двигателей HONDA вращается в обратную сторону, по сравнению с остальными японскими двигателями!

3) Эти двигатели очень требовательны к качеству масла и топлива, причём, особенно это касается высокофорсированных двигателей.

Но большинство вышеназванных проблем связаны с "навороченными" и форсированными двигателями HONDA, если же у вас "спокойный" двигатель (например F23A или C35A), то бояться особенно нечего.

MAZDA

Двигатели этой фирмы твёрдые "середнячки" по всем параметрам, не самые надёжные, но и не самые проблемные. MAZDA вообще не очень любит экспериментировать со своими двигателями (если не считать роторных агрегатов), поэтому отсутствие различных новшеств положительно сказывается на их надёжности и ремонтопригодности. По этим показателям, моторы MAZDA лишь немного хуже двигателей TOYOTA.

SUBARU

Большинство двигателей этой фирмы имеют оппозитную компоновку которая обеспечивает очень высокую прочность и жёсткость блока цилиндров, но в то - же время делает двигатель сложным в ремонте. Старые двигатели, серии EA82 (выпускались примерно до 1989 года) славятся своей надёжностью. Более новые двигатели серии EJ (EJ15, EJ18, EJ20, EJ25, EJ30) ставящиеся на различные модели SUBARU с 1989 года и по настоящее время, менее надёжны, но в принципе, это довольно неплохие двигатели. Они отличаются умеренной степенью форсировки и отсутствием изменяемых фаз газораспределения, систем непосредственного впрыска топлива и.т.п. Кстати, дизели на автомобили марки SUBARU, как и на HONDA не ставят. По требовательности к качеству масла и топлива, двигатели SUBARU находятся примерно на уровне TOYOTA (т.е. среднем).

SUZUKI

Про моторы SUZUKI нельзя сказать ничего плохого, особых хлопот они не доставляют. Правда сказать что-либо про маленькие моторчики с рабочим объёмом 660 см3 (SUZUKI выпускает много автомобилей с такими двигателями), я не могу, а вот про двигатели, которые ставят на популярную модель ESCUDO/VITARA можно сказать следующее: рядные 4-х цилиндровые G16A (рабочий объём 1,6 л.) надёжны и довольно просты в ремонте, более новые V-образные 6-ти цилиндровые J20A (рабочий объём 2,0 л.) и h35A (рабочий объём 2,5 л.) более капризны.

DAIHATSU

Честно говоря, из - за того, что этих автомобилей мало, то соответственно информации по ним тоже мало. Каких-то характерных для этих двигателей дефектов не замечено, тем более что различными "наворотами" типа изменяемых фаз газораспределения, конструкторы DAIHATSU не увлекаются.

ISUZU

Этот автопроизводитель давно прекратил выпуск собственных моделей легковых автомобилей и в основном известен своими грузовиками и джипами на которые ставят, по большей части, дизельные двигатели. А дизели ISUZU славятся своей надёжностью и неприхотливостью (хотя дизель 4JX1, ставящийся на модель BIGHORN/TROOPER всё - таки менее надёжен чем ниссановский TD27). Что касается бензиновых двигателей ISUZU, то ничего плохого про них не слышал, тем более что они относительно просты по конструкции.ИсточникОписание ссылкиНогами не бейте, просто хотел поделится интересной статьей.

smotra.ru

Как происходит сжатие в поршневом двигателе?

Как работает ДВС. Часть 4.

Начну в этот раз со степени сжатия. Степень сжатия, это геометрический параметр любого поршневого двигателя, который равен отношению максимального объема цилиндра к объему камеры сгорания. Обозначают степень сжатия ε.

Как степень сжатия связана с давлением в цилиндре? Конечно чем выше степень сжатия, тем выше давление. Величина давления в конце сжатия сильно зависит от того, как это сжатие произошло. Даже не от того в каком состоянии поршень, компрессионные кольца и клапаны. В первую очередь величина давления зависит от скорости с которой произошло сжатие.

Есть различные термодинамические процессы. Причем все они подразумевают отсутствие утечек.

  • Изотермический процесс происходит при постоянной температуре. Изотермическое сжатие это бесконечно долгое сжатие, при котором все тепло возникшее за счет сжатия перейдет в стенки цилиндра и температура газа не изменится.
  • Адиабатический процесс происходит без теплообмена. Полная противоположность изотермическому процессу. Адиабатическое сжатие это либо мгновенное сжатие, либо сжатие в идеальном термосе. При адиабатическом сжатии все тепло останется в сжимаемом газе.

Ни изотермическое ни адиабатическое сжатие в реальном двигателе не возможно — истина, как всегда посередине. Всегда есть процесс теплообмена и сжатие происходит за короткий промежуток времени. Кстати, приведу график длительности сжатия в секундах в зависимости от оборотов коленчатого вала.

На первый взгляд, может показаться, что длительность должна меняться линейно, как и меняется частота вращения коленчатого вала. Не очевидно, но длительность процессов в поршневом двигателе имеет сходный с логарифмическим характер. На графике отложены значения длительности половины оборота, т.е. одного такта, например, такта сжатия. На 200 об/мин сжатие длится 0,15 секунды или 150 миллисекунд, на 1000 об/мин уже всего 30 миллисекунд, а на 6000 об/мин сжатие происходит за 5 миллисекунд.

Сжатие и расширение в общем случае происходят по кривой называемой политропа. В политропном процессе не меняется удельная теплоемкость газа. Если состав газа меняется, то меняется и его удельная теплоемкость, например, в процессе сгорания.

Не вдаваясь глубже в тему теплоемкости газов скажу, что политропный процесс имеет так называемый показатель политропы, который определяется теплоемкостью газа и обозначается n. В любой точке политропного процесса произведение давления и объема в степени n будет постоянным.

Поэтому если в политропном процессе с заданным показателем политропы известно давление при конкретном объеме, то можно легко рассчитать все точки политропного процесса. А зная степень сжатия можно сразу получить максимальное давление сжатия.Показатель политропы это степень в которую возводится отношение объемов. Изотермический и адиабатический процессы можно считать частными случаями политропного процесса. При изотермическом процессе показатель равен единице, т.е. при изотермическом процессе компрессия равна степени сжатия. В адиабатическом процессе этот показатель для воздуха равен 1,4. Получается, что сжатие воздуха в реальности имеет показатель политропы находящийся в диапазоне от 1 до 1,4. Чем быстрее происходит сжатие, тем ближе процесс к адиабатному. При прокрутке стартером показатель политропы можно принять равным 1,1. Можно рассчитать компрессию для исправного двигателя зная его степень сжатия. Например, если степень сжатия 9,8 то компрессия должна быть 1,23 МПа (1 МПа примерно равен 10 Бар или 10 атмосфер или 10 кГс/см²). Величина 1,23 МПа условна и вести расчет компрессии по степени сжатия не корректно по ряду моментов:

  • впускной клапан закрывается после НМТ и сжатие начинается не сразу;
  • на малых оборотах велики утечки через поршневые кольца;
  • степень сжатия становится ниже если свеча имеет длинную резьбовую часть и щуп компрессометра не заполняет свечное отверстие;
  • степень сжатия повышается если в цилиндре большое количество нагара.

Значения компрессии для каждого двигателя приводятся в сервисной литературе именно на них и надо ориентироваться.

В рабочем диапазоне скоростных режимов автомобильного двигателя от 800 до 6000 об/мин процесс сжатия происходит в разы и даже на порядок быстрее, чем при прокрутке стартером. При проведении теплового расчета рабочего цикла двигателя показатель политропы сжатия принимают 1,34…1,38. При расширении после сгорания состав газа меняется, его температура увеличена и соответственно увеличен теплообмен. Показатель политропы процесса расширения в расчетах цикла принимают 1,22…1,28. Ниже на графике приведены четыре политропных процесса с разными показателями, для рабочего объема цилиндра 400 см³ и степени сжатия 9,8. Величина 0,1 МПа на графике соответствует атмосферному давлению.

Итак примем, что наш процесс сжатия происходит с показателем политропы 1,34. Выше на графике показаны политропные процессы для разных показателей и у всех этих процессов минимальное давление равно одной атмосфере. Если пренебречь потерями на воздушном фильтре, то для бензинового двигателя такое возможно только при дроссельной заслонке открытой на 100%. Для дизельного мотора цикл всегда начинается с давления близкого к атмосферному или давления наддува, т.к. нет регулирования дроссельной заслонкой. Продолжим рассматривая бензиновый двигатель. При полностью закрытой дроссельной заслонке (0%) давление во впускном патрубке может снижаться до 0,03 МПа, т.е. до 30 кПа. При этом в конце сжатия будет получено другое давление.

Между этими двумя кривыми 0% и 100% с помощью дроссельной заслонки происходит регулирование нагрузочных режимов бензинового поршневого двигателя. Причем в зависимости от частоты вращения меняется количество воздуха способное войти в цилиндр — меняется коэффициент наполнения. Соответственно при 100% дросселя давление начала сжатия будет меняться вместе с коэффициентом наполнения. Именно давление начала сжатия определяет величину крутящего момента. При максимальном коэффициенте наполнения максимальное давление начала сжатия и соответственно максимальный крутящий момент.

omotorah.ru

Двигатели Cummins — Блог о двигателе Cummins

  Мощность двигателя: 109-163 л.с  Рабочий объем двигателя: 2.8 л.  Количество цилиндров: 4  Ход поршня: 100 мм.  Диаметр поршня: 94 мм.

  Мощность двигателя: 143-167 л.с  Рабочий объем двигателя: 3.8 л.  Количество цилиндров: 4  Ход поршня: 115 мм.  Диаметр поршня: 102 мм.

  Мощность двигателя: 135-180 л.с  Рабочий объем двигателя: 3,9/4,5 л.  Количество цилиндров: 4  Ход поршня: 120 мм.  Диаметр поршня: 102/107 мм.

  Мощность двигателя: 185-275 л.с  Рабочий объем двигателя: 5,9/6,7 л.  Количество цилиндров: 6  Ход поршня: 120 мм.  Диаметр поршня: 102/107 мм.

  Мощность двигателя: 55-85 л.с  Рабочий объем двигателя: 3,3 л.  Количество цилиндров: 4  Ход поршня: 150 мм.  Диаметр поршня: 95 мм.

  Мощность двигателя: 60-150 л.с  Рабочий объем двигателя: 3.9 л.  Количество цилиндров: 4  Ход поршня: 120 мм.  Диаметр поршня: 102 мм.

  Мощность двигателя: 97-235 л.с  Рабочий объем двигателя: 5,9 л.  Количество цилиндров: 6  Ход поршня: 120 мм.  Диаметр поршня: 102 мм.

Cummins C8.3

  Мощность двигателя: 150-300 л.с  Рабочий объем двигателя: 8,3 л.  Количество цилиндров: 6  Ход поршня: 135 мм.  Диаметр поршня: 114 мм.

Cummins QSB4.5

  Мощность двигателя: 110-170 л.с  Рабочий объем двигателя: 4,5 л.  Количество цилиндров: 4  Ход поршня: 120 мм.  Диаметр поршня: 107 мм.

Cummins QSB6.7

  Мощность двигателя: 133-275 л.с  Рабочий объем двигателя: 6,7 л.  Количество цилиндров: 6  Ход поршня: 120 мм.  Диаметр поршня: 107 мм.

Cummins QSC8.3

  Мощность двигателя: 185-305 л.с  Рабочий объем двигателя: 8,3 л.  Количество цилиндров: 6  Ход поршня: 135 мм.  Диаметр поршня: 114 мм.

Cummins QSL9

  Мощность двигателя: 250-365 л.с  Рабочий объем двигателя: 8,9 л.  Количество цилиндров: 6  Ход поршня: 145 мм.  Диаметр поршня: 114 мм.

  Мощность двигателя: 276-365 л.с  Рабочий объем двигателя: 8,9 л.  Количество цилиндров: 6  Ход поршня: 145 мм.  Диаметр поршня: 114 мм.

Cummins QSM11

  Мощность двигателя: 310-440 л.с  Рабочий объем двигателя: 10,8 л.  Количество цилиндров: 6  Ход поршня: 147 мм.  Диаметр поршня: 125 мм.

Cummins ISM11

  Мощность двигателя: 330-410 л.с  Рабочий объем двигателя: 10,8 л.  Количество цилиндров: 6  Ход поршня: 147 мм.  Диаметр поршня: 125 мм.

Cummins ISX15

  Мощность двигателя: 437-600 л.с  Рабочий объем двигателя: 14,9 л.  Количество цилиндров: 6  Ход поршня: 165 мм.  Диаметр поршня: 140 мм.

Cummins QSX15

  Мощность двигателя: 350-665 л.с  Рабочий объем двигателя: 14,9 л.  Количество цилиндров: 6  Ход поршня: 165 мм.  Диаметр поршня: 140 мм.

blog.camsparts.ru

Про морковки для Камминз — Блог о двигателе Cummins

Сегодня мы с Вами поговорим про морковку, точнее про морковки для двигателя Камминз. Этим словом обычно в народе называют штуцеры или коннекторы топливных форсунок.

С распределительной рампы топливо подается на форсунки через топливные трубки. Т.к. форсунки находятся под клапанной крышкой, то связующим звеном между форсунками и топливными трубками являются штуцеры форсунок.

Часто при замене топливных форсунок клиенты стараются сэкономить и устанавливают старый штуцер. Это один из тех видов экономии, когда «кроилово ведет к попадалову».

Почему важно своевременно менять коннекторы форсунок Камминз?

Дело в том, что в старом топливном штуцере могут присутствовать отложения на стенках, грязь. Все это с легкостью перейдет в новую форсунку, и ее опять придеться менять. А это естественно потеря денег и времени.

CUMMINS QuickServe говорит нам по этому поводу:

Если устанавливается новая топливная форсунка — обязательно нужно использовать новый штуцер.

Если все таки нет желания или возможности купить новый коннектор форсунки, то нужно понимать что установка старого штуцера с новой форсункой — это определенный риск.

При этом, допускается использовать старый штуцер со старой топливной форсункой, но нужно провести осмотр штуцера:

  • Осмотрите входную и выходную сторону штуцера на предмет наличия заусенцев и деформации.
  • Проверьте края фильтра штуцера на наличие грязи или деформации.
  • Если в фильтре штуцера присутствует мусор — этот штуцер использовать нельзя, купите новый.
  • Проверьте уплотнительное кольцо на наличие разрывов или деформации.

Если были проблемы с протечкой топлива из-под штуцера — то на выпускном конце штуцера будут канавки, которые  образуются из-за вытекающего под высоким давлением топлива.

Помните, что все элементы топливной системы, особенно начиная с экологического класса Евро3 — требуют соответствующего ухода.

blog.camsparts.ru