С-Петербург, улица Тосина 3
+7 (812) 917-84-85
+7 (921) 316-27-00
Главная » Разное » Работа двигателя автомобиля

Работа двигателя автомобиля


Принцип работы двигателя автомобиля

Ремонт двигателя предусматривает глубокие знания автослесаря  о технологических приемах ремонта и о предмете ремонта, то есть двигатель, его конструкцию и рабочий процесс. Определить причины неисправности бывает очень сложно, даже с хорошей теоретической подготовкой. Для точного определения причин возникновения неисправности мы должны четко представлять рабочий процесс двигателя, его конструкцию и наиболее нагружаемые детали. Общее представление об устройстве двигателя и рабочих процессах, которые в нем протекают можно найти во многих пособиях. Но главной задачей для учащегося является сопоставление теоретического и практического материала. Нужный подход к восприятию материала я попытаюсь изложить ниже. Современные двигатели выпускаются различных конструкций и типов. Некоторые двигатели имеют различия даже в самом рабочем процессе. Когда сталкиваешься с ремонтом двигателей автомобилей разных производителей, то понимаешь, что у каждого автомобиля есть свои нюансы и нельзя быть полностью уверенным в диагностировании неисправностей, если вы не обладаете должной практикой и знаниями, конкретно для данной конструкции двигателя. Нагружение, износ и повреждение деталей автомобильного двигателя.Если проанализировать работу двигателя, изменение усилий прикладываемых к деталям в зависимости от положения коленчатого вала, можно определить для себя, какие детали наиболее нагружены и подвергаются наибольшему износу.

Подробный анализ по внешним признакам, таким как шум, стуки, станет основой для дальнейшей диагностики неисправностей двигателя.  После чего проводится дефектация деталей, и более точно определяются причины поломки.

Правильная диагностика двигателя дает нам большой процент того, что ремонт двигателя будет произведен качественно и надежно с наименьшими потерями времени и средств.

1.1.Принцип работы двигателя автомобиля. Такт впуска.

Такт впуска начинается при движение поршня от ВМТ к НМТ. Коленчатый вал проворачивается под действием стартера или по инерции от маховика, поршень движется вниз. Распределительный вал приводится в действие от ведущей шестерни коленчатого вала, поворачивается и нажимая своими кулачком на толкатель, открывает впускной клапан. Выпускной клапан во время такта впуска закрыт. За счет относительно небольшой площади, открываемой впускным клапаном, по сравнению с площадью двигающегося вниз поршня, объем пространства в цилиндре увеличивается значительно быстрее, чем количество воздуха, которое может поступить через впускной клапан. В результате этого в цилиндре возникает разрежение, под действием которого через открытый впускной клапан топливовоздушная смесь поступает из впускного коллектора в цилиндр.При движении поршня вниз поршневые кольца силой трения прижимаются к верхним краям канавок на поршне. За счет ускорения поршня (скорость поршня нарастает при постоянной скорости вращения коленчатого вала) шатун и поршень испытывают растягивающие нагрузки, действующие на стержень, верхнюю и нижнюю головки шатуна, шатунные болты, поршневой палец и бобышки поршня. Нагрузки от шатуна и поршня при движении из ВМТ передаются на шатунный подшипник, причем на его нижнюю часть (вкладыш, установленный в крышке шатуна). Указанные нагрузки максимальны вблизи положения поршня в ВМТ и тем больше, чем больше частота вращения коленчатого вала, массы шатуна и поршня, причем эти нагрузки усиливаются разрежением в цилиндре. Вследствие этого момент начала движения поршня из ВМТ на такте впуска является достаточно опасным с точки зрения возможных поломок деталей.На режимах частичных нагрузок (малые углы открытия дроссельной заслонки) и на больших частотах вращения разрежение во впускном трубопроводе превышает 0,05-0,07 МПа. Такое большое разрежение на впуске объясняет чувствительность работы двигателя к негерметичности различных соединений трубопроводов и фланцев, а также к легкому засасыванию небольших посторонних предметов. Так, в эксплуатации встречаются случаи разрушения поршней в результате гидроударов, превышения максимальной частоты вращения, обрыва шатуна, тарелки клапана, выпадения седла клапана. За счет негерметичности деформированных или сломанных клапанов и перепада давлений между выпускной и впускной системами куски разрушившихся деталей засасываются во впускной коллектор и распределяются по впускным трубопроводам всех цилиндров. Если при последующем ремонте двигателя впускная система не будет тщательно очищена, то после запуска и непродолжительной работы двигатель выйдет из строя и потребует повторного ремонта.

Разрежение, возникающее во впускном трубопроводе при всасывании смеси через открытый впускной клапан способствует проникновению масла через зазоры между стержнями впускных клапанов и направляющих втулок. В многоцилиндровом двигателе такты в различных цилиндрах чередуются, поэтому во впускных каналах (за дроссельной заслонкой) устанавливается разрежение, величина которого зависит от частоты вращения и положения дроссельной заслонки. При этом масло может непрерывно проникать в канал по стержню даже того впускного клапана, который в данный момент закрыт. Поступление масла через зазор между клапаном и направляющей втулкой приводит к увеличению расхода масла, отложению нагара на тарелке и стержне клапана, из-за чего со временем возможно снижение количества поступающей в цилиндр смеси, падение мощности и увеличение расхода топлива.

Смесь, обтекая впускной клапан, охлаждает его тарелку и стержень, и далее, поступая в цилиндр, охлаждает поршень. При этом в цилиндре происходит образование вихря сопровождающегося интенсивной турбулизацией (перемешиванием) смеси. Турбулизация смеси тем выше, чем больше частота вращения и нагрузка (открытие дроссельной заслонки). Чем сильнее турбулизация, тем интенсивнее идет процесс испарения и сгорания топлива, больше мощность и крутящий момент двигателя. При движении поршня вниз происходит съем масла со стенок цилиндра маслосъемными кольцами. Масло сбрасывается в пазы между гребнями колец и далее через отверстия и пазы в маслосъемной канавке внутрь поршня. При этом важное значение для уменьшения расхода масла имеет надежное уплотнение между верхними торцевыми поверхностями канавки и маслосъемного кольца. Поршневые кольца, двигаясь вместе с поршнем вниз, скользят по поверхности цилиндра. Между наружной поверхностью колец и цилиндром находится тонкая пленка масла толщиной в несколько микрон, которая разделяет движущиеся друг относительно друга поверхности и уменьшает трение и износ деталей. Для достижения минимального трения и износа масло должно хорошо удерживаться на деталях, поэтому детали не должны иметь гладкую, отполированную поверхность.

Подробнее, такт сжатия...

Правильная работа двигателя автомобиля

Ремонт двигателя – процедура сложная и дорогостоящая. Двигатели имеют различные схемы и принципы работы, однако следование полезным советам поможет продлить жизнь важнейшему компоненту автомобиля. В видео и статье вы узнаете много советов о правильном использовании двигателя автомобиля.

Топливо

При общем не лучшем качестве топлива в нашей стране всё-таки стоит подобрать заправку с наилучшим качеством. Не стоит обращать внимания на особо низкие цены – сами знаете, что скупой платит дважды. Большая проблема топлива кроме несоответствия октановому числу – это наличие в нём воды. Вода – это враг инжектора. Его сопла во время работы разогреваются до высоких температур, а капли воды вызывают местное охлаждение, что приводит к разрушению инжектора.

В такой ситуации на помощь приходят спиртосодержащие присадки. Спирт связывает воду, что уменьшает негативное воздействие. Отметим, что в последнее время вводятся меры по обеспечению содержания спирта в бензине

Топливная система

От состояния топливного фильтра зависит приемистость двигателя и расход топлива. При забитом фильтре возникает дополнительная нагрузка на оба насоса. Это приводит к их преждевременному износу и поломке. Кроме того, многие водители ездят, имея в баке не более 5-10 литров топлива, объясняя это экономией, отсутствием времени на заправку и ещё массой причин. Обратите внимание, что большинство топливных насосов – погружаемые. Таким образом, находясь в баке, они охлаждаются за счёт омывающей их жидкости.

А теперь сложите пустой бак, забитый топливный фильтр, нагрузку на насосы, его перегрев. Скорее всего, это сулит скорую поломку.

Масло

Желательно придерживаться одной марки масла. Это объясняется тем, что масла разных производителей могут сильно отличаться на моющих и присадках. При этом совсем не обязательно, что самое дорогое масло окажется самым лучшим. Всё зависит от состояния двигателя и режима эксплуатации.

Для двигателей импортных новых авто лучше использовать синтетическое масло. Синтетика даёт более тонкий слой смазки и меньше угорает при работе. Для двигателей, прошедших отметку в 10 тыс. км, уже желательно использовать  полусинтетические или минеральные масла. В таких двигателях, как правило, увеличены внутренние зазоры. Полусинтетические и минеральные масла, создающие более толстый слой смазки, больше подойдут для заполнения зазоров.

Масляный фильтр и промывка двигателя

Масляный фильтр следует менять при каждой смене масла. Для промывки двигателя не используйте пятиминутные промывки и промывочные масла, распространённые на рынке. Особенно это касается машин возрастом 10 и более лет. Такие промывки слишком активны, а уплотнители старых двигателей на такое не рассчитаны.

Если вы хотите качественно промыть двигатель, то купите масло в двойном объёме. Слейте старое, залейте свежее, не меняя фильтр. Покатайтесь пару дней, затем снова смените масло и масляный фильтр.

Охлаждение двигателя

Большинство жидкостей для охлаждения в любом случае выполняют свою функцию. Кроме того, они обеспечивают антикоррозионную защиту охлаждающей системы и не замерзают. Рекомендуем использовать антифриз только согласно спецификации. Воду не используйте ни в коем случае.

Если двигатель греется

В первую очередь, нужно проверить на каких оборотах работает двигатель. Если они высоки – снизьте их. Также проверьте, не забилась ли решётка радиатора. Это может произойти из-за листьев, клочка бумаг. При длительной эксплуатации и стоянке в радиатор могут попасть насекомые. Проверьте работоспособность вентилятора радиатора. Если двигатель перегрелся, а вентилятор не работает – следуйте на СТО.

Также двигатель может греться при протекании радиатора. Это видно по образовывающемуся пару или влаге. Двигатель может греться и при неисправности термостата. Если у вас старая машина, вы долго стоите в пробке, а на улице жаркое лето – включите печку для снижения температуры двигателя.

Как работает двигатель машины

Перед тем как приступить к ремонту двигателя необходимо в точной последовательности изучить технологию ремонта и четко знать как работает двигатель машины, так и самого предмета ремонта. Необходимо знать в мелочах конструкцию двигателя и как он работает, принцип работы двигателя. На практике часто сталкиваешься с тем, что невозможно обнаружить истинную причину неисправности, но если вы изучили рабочий процесс двигателя и его конструкцию, то у вас есть шансы на успешную диагностику неисправностей двигателя. Двигатели разных производителей существенно могут отличаться, что требует от ремонтника надлежащих знаний. И мы должны изучить инструкции разных производителей автомобилей и понять как работает двигатель машины.

1.Рабочие процессы в нижней мертвой точке. Такт сжатия.

В нижней мертвой точке у поршня происходит перекладка, а точнее происходит изменение опоры поршня на цилиндр с левой юбки на правую. Перекладка зависит от зазора между юбкой поршня и цилиндром. Перекладка тем больше, чем этот зазор больше. Это приводит к повышенному износу юбки поршня и цилиндра, а также повышается шум работы двигателя.

Во время второго такта сжатии горючая смесь еще поступает в цилиндр. Если посмотреть с точки зрения наполнения цилиндра свежим зарядом горючей смеси в момент закрытия клапана впуска смесь у клапана должна остановиться. Основное влияние на данный аспект оказывает конструкция впускной системы, положение дроссельной заслонки и частота вращения коленчатого вала.

Рисунок 1. а – образование вихря в цилиндре; б – обтекание тарелки клапана и днища поршня холодным потоком.

Здесь на процесс очень сильно влияет кон­струкция впускной системы, частота вращения, положение дроссельной заслонки. В общем случае, чем больше частота вращения и открытие дроссельной заслонки, тем больше при неизменной длине впускного канала должен закрываться впускной клапан с некоторым запозданием.  На практике чаще всего пытаются достигнуть оптимального варианта. Но на некоторых двигателях это может привести к ухудшению его рабочих параметров, что будет сказываться на выбросах смеси при высоких оборотах.

Рисунок 2. Перекладка поршня в нижней мертвой точке

Во время движения поршня вверх, закрыты впускные и выпускные клапана, происходит сжатие горючей смеси. В цилиндре повышается давление, которое зависит от утечек горючей смеси через поршневые кольца и клапана. Также утечки могут быть вызваны царапинами на стенках цилиндров, рисками. В процессе работы могут износиться торцевые поверхности колец и канавок. При большом зазоре колец вблизи мертвых точек они перелагаются от одного торца канавки к другому. И появляется насосный эффект, который ведет к увеличенному расходу масла. Увеличивается прорыв газов в картер.

Процесс сгорания горючей смеси в цилиндре должен происходить с некоторым запозданием с того момента как свеча зажигания подала искру. Это время дается для того, чтобы сформировался правильный фронт пламени.

В двигателях с искровым за­жиганием это величина равна времени от момента подачи искры до начала  сгорания. В дизельных двигателях процесс сгорания тоже происходит с некоторой за­держкой. Но задержка тут больше необходима для нагрева и испарения топлива.

Рисунок 3. Работа поршневых колец. а – в начале сжатия при малом давление; б – в конце сжатия при нормальном давлении; в – насосный эффект; м –количество масло поступившего в результате насосного эффекта.

Смотрите также

 

"Питер - АТ"
ИНН 780703320484
ОГРНИП 313784720500453

Новости