Из чего сделан двигатель: Из каких металлов делают двигатели

Содержание

Из чего делают современные двигатели: новые материалы на службе автопроизводителей

Следуя современным веяниям в сфере автомобилестроения, крупнейшие производители стремятся сделать конструкцию авто как можно легче. Это позволит увеличить мощность и соблюсти все нормы экологических предписаний. Основной деталью автомобиля, конечно же, был и остается его двигатель. Для изготовления «сердец автомобилей» используются новые материалы, о которых мы и поговорим далее.

Современные автомобильные двигатели

Важно понимать, что процесс создания двигателя для авто как раньше, так и сейчас – довольно консервативная отрасль в машиностроении.

Большая часть агрегатов серийного производства изготавливается с применением таких материалов как:

  • Чугун;
  • Сталь;
  • Алюминиевые сплавы.

Из чего состоят двигатели современных авто

Сегодня, благодаря появлению новых материалов и технологий, применяются, казалось бы, совсем неподходящие для этих целей компоненты.

Активно внедряются пластмассы. Изготовленные из пластика узлы систем впуска и охлаждения сейчас уже никого не удивляют. Отличие современных моторов от аналогов прошлых лет состоит в том, что для их создания производители используют весьма неожиданные материалы. Рост внедрения маслостойких и теплоустойчивых пластиков дал возможность создать такие детали как:

  • Пластмассовые картеры ДВС;
  • Клапанные крышки;
  • Корпуса внутренних конструкций двигателя.

В надёжности современных двигателей авто сомневаться не приходится. Они, как и прежде, делятся на три основные категории: бензиновые, дизельные и электрические. Примерно так классифицируются автомобильные двигатели, которые применяются на современном автомобильном производстве и по сей день.

Металлы двигателей автомобилей

Можно упомянуть титановые сплавы, которые стремятся использовать в конструкции машин. Для двигателей этот прочный, легкий и достаточно эластичный материал с уникальной химической стойкостью используется неохотно, т.к. стоимость его достаточно высока.

Металлокерамическая матрица также весьма оригинальный материал. В процессе её производства используется технология Nicasil, которая подразумевает применение гальванического метода, а основой матрицы служит твёрдый никель.


Выводы

Область применяемости новейших решений в сфере двигателестроения имеет чёткий вектор, который ориентирован на снижение массы и улучшение прочих характеристик автомобиля в целом. Суперматериалы либо не нужны вовсе, либо их внедрение не представляется возможным из-за физико-химической специфики свойств, применяемых для создания двигателей материалов.

Современное автомобилестроение все больше склоняется в сторону электротехнологий, заменяя вредные для окружающей среды дизельные и бензиновые моторы.

Рекомендованные статьи

Сравнение алюминиевых и чугунных двигателей: плюсы и минусы

Какой двигатель лучше – алюминиевый или чугунный?

В последние годы стало модно перед покупкой автомобиля смотреть на его внешность, форму, интерьер и различные функции. Двигатель и коробки передач вместе с подвеской как-то незаметно стали отходить на второй план. Но это неправильно. Ведь автомобиль – это не модный новый смартфон или телевизор. Для любого транспортного средства двигатель – это его сердце, без которого он не может осуществлять свою главную функцию. Тем не менее все еще есть водители, которые перед покупкой машины тщательно изучают ее техническо-механическую часть. Но многие в итоге сталкиваются с дилеммой при выборе двигателя, задавая себе непростой вопрос: а какой двигатель лучше – алюминиевый или чугунный? 

 

Смотрите также: Почему двигатели автомобилей не плавятся?

 

Да-да, современный авторынок может вынести мозг любому автолюбителю при выборе автомобиля. Это раньше было просто: выбрал марку, модель, один из нескольких движков – и все. Теперь же количество различных технологий в современных автомобилях, наверное, уже скоро обгонит количество технологий в космическом аппарате Аполлон, слетавшем на Луну.

 

Этот посадочный модуль Appolo точно не был сделан из чугуна

 

Многие из наших читателей знают, что в последние годы в автомире становится все меньше машин с чугунными двигателями. На их смену пришли легкие алюминиевые моторы. В итоге автолюбители во всем мире поделились на два лагеря, один из которых рьяно доказывает другому, что алюминиевые двигатели хуже старых чугунных. В одной из прошлых наших статей мы уже подробно разобрали преимущества и недостатки новых и старых моторов. Сегодня же мы решили кратко поговорить о том, какие все-таки движки лучше – алюминиевые или чугунные.

 

На первый взгляд, алюминий лучше обычного чугуна. Именно поэтому многие автолюбители и эксперты считают, что алюминиевые моторы имеют преимущество перед старыми, полагая, что чугунные моторы – это отсталая технология. На самом деле эта идея совершенно неверна и подобное мнение крайне однобоко. 

 

 

Давайте же познакомимся с разницей между алюминиевыми и чугунными двигателями. Алюминиевые и чугунные моторы называют так в зависимости от того, из какого материала сделан блок цилиндров двигателя. Например, если блок цилиндров сделан из чугуна, то двигатель считается чугунным. И даже если в нем будет использоваться алюминиевая головка блока цилиндров, то все равно этот двигатель будет считаться чугунным. То же самое касается и алюминиевых силовых агрегатов. 

 

Смотрите также: Вот какие плюсы и минусы есть у различных типов двигателей: обзор

 

Фактически же оба типа двигателей имеют как свои преимущества, так и недостатки. Давайте кратко в виде цитат из прошлой статьи выделим преимущества и недостатки алюминиевых двигателей, которые откроют глаза тем, кто считает, что чугунные моторы – это допотопные технологии. На самом деле сбрасывать со счетов чугунные силовые агрегаты еще рано. 

 

 

Преимущества алюминиевых моторов

  • Существенное снижение веса двигателя, что в конечном итоге влияет на вес машины и приводит к снижению расхода топлива
  • Увеличение динамических характеристик автомобиля за счет снижения веса
  •  Алюминиевый блок меньше подвержен коррозии (хотя редко когда вы можете увидеть коррозию в чугунных моторах, но тем не менее она бывает)
  •  Алюминиевый мотор легче охлаждать (лучшая теплопередача, чем у чугунных блоков двигателя)
  •  Требуется меньше времени для нагрева двигателя. Алюминий намного быстрее набирает температуру в отличие от чугунных моторов
  •  Лучше оптимизирован для работы в паре с турбиной
  •  Алюминий проще обрабатывать после отлива блока двигателя. Обработка чугуна намного сложнее. На производстве быстрее изнашивается обрабатывающее оборудование

 

Минусы алюминиевых моторов

  •  Сложность изготовления. Для отлива блока необходимо более сложное оборудование и технологии 
  •  Необходимость гильзовать блок цилиндров или покрывать их специальным материалом (кремний), защищающим мотор от быстрого износа (к сожалению, алюминий уступает чугуну по прочности)
  •  Больше вероятность заводского брака в процессе изготовления блока двигателя
  •  Быстро остывает. Теплопроводность алюминия совершенно другая
  •  Плохая стабильность алюминиевого блока по сравнению с чугунным двигателем (алюминий при нагреве больше расширяется)
  •  Дороговизна переборки (ремонта двигателя). Одни двигатели нужно гильзовать, тогда как у некоторых моторов нужно восстанавливать внутреннее покрытие цилиндров. Есть также автомобили, у которых алюминиевый мотор нельзя восстановить, поскольку автопроизводители даже не удосужились выпустить ремонтные размеры поршней, колец и т. д.
  •  Большая себестоимость по сравнению с производством двигателей из чугуна. Дело в том, что для производства блока из алюминия нужно использовать сложные и дорогостоящие технологии для отлива
  •  Есть риск гальванической коррозии, когда алюминий контактирует со сталью. Например, со шпильками, гильзами цилиндров, которые изготавливаются, как правило, из стали
  •  Меньше каналов для циркуляции охлаждающей жидкости (так как алюминиевый блок цилиндров двигателя имеет свойства отдавать тепло быстрее, многие производители уменьшили каналы охлаждающей жидкости, необходимые для эффективного охлаждения двигателя)
  •  Тоньше стенки двигателя. Чугунный блок имел более толстые стенки 
  •  Быстрый износ покрытия цилиндров двигателя (если вместо гильз производитель использует покрытие из кремния)

 

Итак, алюминиевые моторы легче, чем чугунные. Также алюминиевые двигатели имеют лучший теплоотвод по сравнению с чугунными блоками (лучшая теплоотдача). В результате алюминиевые моторы работают более гладко и устойчиво.

 

Главным же недостатком алюминиевых моторов является недостаточная прочность блока цилиндров. К сожалению, жаропрочность при высоких температурах у алюминиевых движков хуже по сравнению с чугунными. Особенно это плохо, когда двигатель небольшой, поскольку при маленьких размерах алюминиевого блока цилиндров конструкторам тяжело придать ему хорошую прочность. Но самое ужасное, что с такими алюминиевыми моторами в последние годы стало модно ставить турбину, которая также негативно влияет на температуру в двигателе, оказывая на хрупкий алюминиевый блок двигателя свое отрицательное воздействие. 

 

Вот почему некоторые автопроизводители по-прежнему в турбированных автомобилях используют чугунные тяжелые двигатели. Так надежней и долговечней.

 

 

Также главный минус алюминиевых моторов – это их плохая ремонтопригодность. К сожалению, многие алюминиевые двигатели отремонтировать очень тяжело, в отличие от чугунных моторов, где толстый блок цилиндров легко подлежит нескольким расточкам. 

 

Почему же тогда автомобильные компании популяризировали во всем мире алюминиевые двигатели? А все дело в экологии. Из-за постоянного ужесточения экологических норм автопроизводители вынуждены любыми способами снижать расход топлива в новых транспортных средствах, который напрямую влияет на уровень вредных выбросов в выхлопе. А согласно исследованиям, расход топлива может быть уменьшен на 6-8% при каждом снижении веса автомобиля на 10%.

 

Чугунный элемент двигателя

 

Именно поэтому последние 5-7 лет автомобильные компании постоянно ломают голову, как уменьшить вес всех автокомпонентов в транспортном средстве. В том числе, как вы уже поняли, уменьшение веса коснулось и подкапотного пространства. Так что нет ничего удивительного, что многие автомобильные компании стали так активно продвигать свои новые облегченные модели, оснащенные полностью алюминиевыми двигателями. То есть основная причина появления менее ремонтопригодных моторов – это снижение потребления топлива и вредных веществ в выхлопе транспортных средств. 

 

Смотрите также: 8 самых известных типов двигателей в мире! Вот чем они отличаются

 

У чугунных моторов также есть минусы. Главный – это их вес, что существенно сказывается на расходе топлива и, конечно, на экологии. В том числе чугунные двигатели более шумные и работают более грубо. Также чугунный мотор долго прогревается и хуже охлаждается, в отличие от алюминиевого.

 

 

Так что, как видите, нельзя однозначно сказать, что алюминиевый двигатель лучше железного, также как нельзя утверждать, что современные алюминиевые моторы – полный отстой и что классические чугунные двигатели – лучшие в мире. У каждого мотора свои преимущества и недостатки!

 

Да, от алюминиевых моторов не стоит ожидать какого-то рекордного километража. К сожалению, у алюминиевых двигателей ресурс в любом случае меньше, чем в старых классических моторах. Но, увы, таковы реалии нашего современного мира. Вы посмотрите вокруг – а что сейчас долговечно? Вон мосты рушатся, недавно построенные, что уж говорить  об одноразовых брендовых чайниках, холодильниках и духовках. Сегодня срок службы многой техники уже не может сравниться со сроком службы старой, которая могла работать почти вечно. 

 

Из этих кусков чугуна сделают двигатель или тормозные диски

 

Но в любом случае при должном уходе алюминиевый мотор без проблем пройдет 300-400 тыс. км. При среднем пробеге в 30 000 км, чтобы наездить этот километраж, понадобится более 10 лет. Этого вполне достаточно, чтобы через десять лет утилизировать автомобиль или продать на вторичном рынке, чтобы приобрести себе новый автомобиль. Вы понимаете, что с ростом благосостояния населения за последние 25 лет постепенно людям становится ненужным владеть одним автомобилем 30 лет. Так что да, алюминиевые моторы имеют минусы, и причем существенные, но это не катастрофа. Хотя, конечно, если верить в конспирологию, то теория заговора автопроизводителей против потребителей все-таки имеет место. Подробнее об этом в нашей статье можете прочитать здесь.

 

Так что какой покупать автомобиль, решать вам. Да, вопрос выбора сегодня очень тяжелый. Но главное – не спешить. Оцените все «за» и «против» и принимайте решение разумом, а не эмоциями. Необходимо всегда анализировать полученную информацию в спокойной обстановке, чтобы сделать правильный выбор автомобиля.

Из чего сделан блок двигателя ваз 2109. Увеличение объема мотора

Переднеприводный хетчбэк ВАЗ 2109 выпускался с 1986 по 2011 год и оснащался 5-ю различными силовыми агрегатами. Как такового двигателя ВАЗ 2109 в природе никогда не существовало. На девятку ставились моторы под следующими индексами:

  1. 21081.
  2. 2108.
  3. 21083.
  4. 2111-80.
  5. 11183-20.

Первые 2 модификации устанавливались на автомобиль с 1987 по 1997 год и были оснащены карбюраторной системой подачи топлива. Оба они имели неприятную особенность, заключавшуюся в том, что при обрыве ремня привода газораспределительного механизма поршни этих моторов встречались с клапанами и гнули их.

Двигатель 21083 также был карбюраторным. Это основной силовой агрегат, устанавливавшийся на ВАЗ 2109. Разработан он был в 1987 году, по итогам опыта эксплуатации автомобиля в суровых отечественных условиях. Главным его отличием от предыдущих моторов стало то, что при обрыве ремня ГРМ поршни не гнули клапаны.

Двигатель 2111-80 — это тот же 21083, только оснащенный распределенным впрыском топлива. Вначале его устанавливали только на экспортные модификации, однако с 1998 года он стал доступен и на внутреннем рынке. Мотор 11183-20 — глубокая модернизация двигателя 2111.

Характеристики силовых агрегатов

Мотор ВАЗ 2108 разрабатывался специально для семейства «Спутник». Предполагалось, что именно он станет базовым для разработки последующих силовых агрегатов для перспективных моделей Волжского автозавода. Однако сразу после запуска в серию стало ясно, что он слишком слабый. Характеристики двигателя 2108:

  • число цилиндров — 4;
  • диаметр цилиндра — 76 мм;
  • ход поршней — 71 мм;
  • ГБЦ — алюминиевая, 8-клапанная, с ременным приводом распредвала;
  • объем двигателя — 1,3 литра;
  • мощность — 64 л.с.

С таким скромным двигателем автомобиль ВАЗ 2109 разгонялся до 100 км/ч за 16 секунд. Мотор 21081 был аналогичен базовому силовому агрегату, однако он имел более низкий блок, из-за чего ход поршней уменьшился до 60,6 мм. Соответственно, уменьшился и рабочий объем — до 1,1 литра, а мощность упала на целых 10 л.с.

После неудачи с первыми силовыми агрегатами конструкторы создали новый мотор под индексом 21083. Он имел измененный блок цилиндров с новой шатунно-поршневой группой. Вот его характеристики:

  • блок цилиндров — чугунный, рядный;
  • число цилиндров — 4;
  • диаметр цилиндра — 82 мм;
  • ход поршней — 71 мм;
  • ГБЦ — алюминиевая, 8-клапанная, с ременным приводом ГРМ;
  • объем двигателя — 1,5 литра;
  • мощность — 69 л.с.

Несмотря на то что мощность нового силового агрегата увеличилась всего на 7,5%, крутящий момент возрос на 12,5%, что улучшило динамику разгона на 1 секунду и довело максимальную скорость хетчбэка до 155 км/ч.

В начале 90-х годов прошлого века была произведена небольшая модернизация двигателя 21083, в ходе которой на прежний блок установили измененную ГБЦ и поставили инжектор. Модернизированному двигателю был присвоен индекс 2111-80. За счет установки инжектора число лошадиных сил возросло до 72-х, а крутящий момент вырос на 12% и составил 118 Нм. Благодаря этому скорость автомобиля превысила 160 км/ч, а разгон до сотни занимал всего 14 секунд. С 2006 года на ВАЗ 2109 устанавливался двигатель от «Калины», имеющий следующие характеристики:


12.04.2017

ВАЗ 2109 (Лада Самара), в народе — девятка, является пятидверным хетчбеком, продолжателем линейки Samara. Его разработали в 1987 году взяв за основу трехдверный хетчбек ВАЗ 2108. Сама же девятка стала основой для создания ВАЗ 21099.

Автомобиль получил широкую популярность распространение благодаря стремительному дизайну, неплохим, по тем временам, моторам, а также практичному пятидверному кузову. Все это, помноженное на невысокую стоимость, а также широкий выбор запчастей сделали ВАЗ 2109 очень привлекательным. Эта привлекательность передалась и ее последователю ВАЗ 2114. В противовес восьмерке, на движки 2109 инжектор ставили серийно (силовой агрегат 2111).

Помимо инжектора, на 2109 устанавливали карбюратор с рабочим объемом 1.1 л, 1.3 л и 1.5 л. Такие движки можно увидеть если заглянуть и под капот 2108.


В статье мы рассмотрим сами движки для ВАЗ 2109, их характеристики и слабые стороны.

ДВИГАТЕЛЬ ВАЗ 2108

Движок 1.3 является базовым для восьмерки, его разработали с нуля, и конструкционно у них с движком 21011 1,3 л. нет ничего общего. Этот движок стал основой при создании силовых агрегатов для установки на семейство Самара имеющих рабочий объем 1,1 л., 1,5 л. Это рядный движок карбюраторного типа, имеет 4 цилиндра и верхнее расположение распредвала. В приводе ГРМ используется ремень.

Относительно ресурса движка справедливо будет сказать, что аккуратная и спокойная эксплуатация, правильное и постоянное обслуживание позволят превысить официальные 120 тыс. км и ресурс может составить 180-200 тыс. км.

НЕДОСТАТКИ ДВИГАТЕЛЯ

В части минусов, наиболее часто отмечают следующие. Довольно быстро изнашиваются детали охлаждающей системы. Потребуется частая замена масляного фильтра и регулировка клапанов. Нередко возникают течи масла, из-за ненадежного уплотнения клапанной крышки, топливного насоса и датчика-распределителя. Следует отметить и ненадежные карбюраторы типа «Солекс» вообще, и ЭПХХ в частности.

В случае обрыва ремня ГРМ может гнуть клапаны. Также, со временем, могут возникнуть проблемы с зажиганием и троение двигателя. Кроме того, из-за проблем с зажиганием, двигатель может детонировать. Еще одной причиной этого может быть низкооктановое некачественное топливо. О детонации говорит дым черного цвета, выходящий из выхлопной трубы и потеря мощности.

ДВИГАТЕЛЬ ВАЗ 21081

Движок ВАЗ 21081 1,1 л. является аналогом силового агрегата 2108 1.3. Однако имеет коленвал меньшего хода, и как следствие пониженную тягу. Это рядный двигатель карбюраторного типа, с четырьмя цилиндрами, имеющий верхнее расположение распредвала, и ремень в приводе ГРМ. Что касается ресурса, то обеспечив аккуратную эксплуатацию и качественное обслуживание, можно рассчитывать на официальные 125 тыс. км.

Разница между 21081 и 2108 обусловлена уменьшенным ходом поршня и как следствие сокращенным рабочим объемом. Кроме того разница в более низком по сравнению с 2108 блоке цилиндров.

НЕДОСТАТКИ ДВИГАТЕЛЯ

Движок ВАЗ 081 встречается редко, так как шли такие двигатели на экспорт. Наверное, это и к лучшему, так как это откровенно хилый агрегат. Также следует помнить, что в случае обрыва ремня ГРМ, движок может гнуть клапаны. ДВИГАТЕЛЬ ВАЗ 21083 Данный движок, является прародителем актуальных силовых агрегатов для Лада, он стал основой для 16 клапанных движков 2112, 124, 126 для Приоры, 127, 114, 116, 194 для Калины.

Заменой данному двигателю стал этот его же вариант инжекторного типа. ВАЗ 2108 1,5 л. является рядным двигателем карбюраторного типа, с четырьмя цилиндрами, имеющий верхнее расположение распредвала. В приводе ГРМ используется ремень, при обрыве которого движок клапана не гнет.

НЕДОСТАТКИ ДВИГАТЕЛЯ

Если говорить о слабых сторонах двигателя, то нужно упомянуть следующие. Необходимо регулировать клапана. Быстро изнашиваются детали охлаждающей системы. Потребуется частая замена масляного фильтра и регулировка клапанов. Нередко возникают течи масла, из-за ненадежного уплотнения клапанной крышки, топливного насоса и датчика-распределителя. Следует отметить и ненадежные карбюраторы типа «Солекс» вообще, и ЭПХХ в частности.

Могут обламываться крепления приемной выхлопной трубы, так как использованы стальные, а не латунные гайки. Кроме того двигатель может стучать, это говорит о необходимости регулировки клапанов. Движок может троить, и в этом случае причину нужно искать в клапанах, забитом карбюраторе или неисправной электрике.

ДВИГАТЕЛЬ 2114 / 2111

Движок ВАЗ 2111 который в народе именуют 2114, в целом является восемьдесят третьим движком. Однако в отличии от 21083 на 2114 используется инжектор, а не карбюратор. Кроме того для 2114 характерно наличие плавающего пальца шатуна и иного распредвала. Наконец, 2114 обладает большей мощностью. Движок ВАЗ 2114 1,5 л. рядным, инжекторным, с четырьмя цилиндрами, имеет верхнее расположение распредвала, в приводе ГРМ используется ремень. При этом при обрыве ремня движок клапана не гнет.

НЕДОСТАТКИ ДВИГАТЕЛЯ

В части недостатков отмечают следующие. Необходимо регулировать клапана, быстро изнашиваются детали охлаждающей системы, требуется частая замена масляного фильтра, проблемы с уплотнением клапанной крышки, топливным насосом и датчиком-распределителем. Могут ломаться крепления приемной выхлопной трубы, так как использованы стальные, а не латунные гайки. Кроме того нередко начинают плавать обороты. Двигатель может троить. Зачастую двигатель не прогревается до нужной рабочей температуры. Проблема, скорее всего, в термостате. Кроме того двигатель может стучать и шуметь, как правило из-за неотрегулированных клапанов.

Двигатель

ВАЗ 2114/2111

Годы выпуска

1994 — наши дни

Материал блока цилиндров

Система питания

карбюратор

карбюратор

карбюратор

инжектор

Количество цилиндров

Клапанов на цилиндр

Ход поршня

Диаметр цилиндра

Степень сжатия

Объем двигателя

1295 см. куб

1100 см. куб

1499 см. куб

1499 см. куб

Мощность двигателя

64 л.с. /5600 об.мин

54 л.с. /5600 об.мин

73 л.с. /5600 об.мин

78 л.с. /5400 об.мин

Крутящий момент

95 Нм/3400 об.мин

79Нм/3600 об.мин

106 Нм/3600 об.мин

116 Нм/3000 об.мин

Расход топлива

Расход масла

Габаритные размеры двигателя (ДхШхВ), мм

Вес двигателя

Масло в двигатель

5W-30
5W-40
10W-40
15W40

5W-30
5W-40
10W-40
15W40

5W-30
5W-40
10W-40
15W40

5W-30
5W-40
10W-40
15W40

Сколько масла в двигателе

При замене лить

по данным завода

на практике

до 200 тыс.км

до 250 тыс.км

до 250 тыс.км

потенциал

без потери ресурса

Двигатель устанавливался

ВАЗ 2108
ВАЗ 2109
ВАЗ 21099

ВАЗ 21081
ВАЗ 21091

ВАЗ 21083
ВАЗ 21093
ВАЗ 21099
ВАЗ 2110
ВАЗ 21111
ВАЗ 2115

ВАЗ 21083
ВАЗ 21093
ВАЗ 21099
ВАЗ 21102
ВАЗ 2111
ВАЗ 21122
ВАЗ 2113
ВАЗ 2114
ВАЗ 2115

Сообщить об ошибке

Выделите ее и нажмите Ctrl + Enter

С приходом осени у автомобилистов остро встает вопрос с чистотой автомобиля. Дождь и грязь вынуждают владельцев транспортных средств стать частыми посетителями автомоек. Не у всех есть возможность мыть авто так часто, а также место для проведения процедуры, потому содержать машину в чистоте долгое время помогут несколько простых способов.

Специальные средства для стекол. Чистый автомобиль можно обработать специальными средствами, таковыми являются водоотталкивающие растворы и так называемый «антидождь» для стекол авто. После нанесения средств стекла не будут загрязняться, а дождевая вода не будет на них задерживаться, капли сдуваются ветром.

Средства для кузова автомобиля. Чтобы защитить от грязи кузов, стоит обратить внимание на специальные средства, к примеру, восковую полироль, помогающую улучшить водоотталкивающие свойства металла. Обработать конструкцию достаточно легко:

  • Автомобиль отмывают и обезжиривают, но нужно использовать не агрессивные средства
  • Полироль наносится на кузов транспортного средства мягкой тканью или губкой
  • Оставляют на некоторое время подсохнуть
  • Затем воск протирают тряпкой из микрофибры, чтобы располировать

Таким образом можно подготовить автомобиль к осеннему сезону, а также надолго сохранить его чистым, избежать дополнительных растрат на мойку.

Итог. Осенью водители хотят сохранить автомобили чистыми, так как не все имеют возможность часто посещать автомойки или самостоятельно очищать транспортные средства от грязи. Тем не менее, есть специальные средства, которые помогают стекла и кузов сохранить в чистоте.

Среди самых популярных при осенней погоде средств можно назвать водоотталкивающие растворы и восковые полироли для покрытия авто.

Легендарный внедорожник Land Rover Defender получил новое обновление, которое было торжественно представлено руководителями бренда.

Но, несмотря на незначительные изменения, серьезных новшеств автомобилисты не увидели. Именно поэтому, ярый поклонник бренда, миллиардер Джим Рэтклифф, являющийся владельцем компании Ineos, решил разработать собственный внедорожник, который получит все необходимые опции.

Будущий внедорожник миллиардера, стиль которого позаимствован у британских производителей, получит имя Grenadier.

Инженеры автозавода им. Ленкома сконструировали лимузин «Юрий Долгорукий». В основу данной модели был положен Москвич-2141. Колесную базу данного автомобиля «растянули» на 20 см. В салоне за счет этого стало просторнее. По силовой части новинку оснастили французским двухлитровым агрегатом Renault на 116 л.с.

Третий лимузин был создан Горьковским автозаводом в содружестве с ателье «АСТ Кроуфорд-Хилл». Данную модель собирали на удлиненной базе из узлов модели ГАЗ-3102. В отделке данного лимузина использовалась кожа, полированное дерево.

Машина также оснащалась кондиционером, мультимедиа системой и шторками. Стоила такая модель баснословные на те времена 40 000 долларов (в рублях теперь — около 2 576 510).

А какие неизвестные разработки тех времен известны вам? Напишите в комментариях.

Один из самых распространенных в странах СНГ автомобиль – ВАЗ 2109 стал выпускаться еще в далеком 1988 году. Несмотря на уже достаточно большой возраст данной модели машины, она все еще пользуется популярностью среди населения нашей страны. Главным отличием ВАЗ 2109 от предшественника 2108 – это пять дверей вместо четырех и более вместительный кузов. Также был заменен и двигатель ВАЗ 2109. Благодаря этим новшествам, данная машина стала позиционироваться как советский семейный автомобиль.

ПАРАМЕТРЫ ЗНАЧЕНИЕ
Используемое топливо в ВАЗ 2109 Бензин
Подача питания к мотору Карбюратор Распределенный впрыск
Цилиндр (его диаметр в мм) 82 82
Поршневой ход 71 71
Максимальный показатель сжатия 9.9 9.9
Вместительность топлива (объем двигателя), см 3 1499 1499
Мощность двигателя, кВт/об.мин 68/5600 78/5400
Крутящий момент – максимальное значение, Нм при об/мин 100 / 3400 116 / 3000
Стандарты бензина АИ-92 АИ-95
Растраты на бензин при езде в городских условиях, л/100км 8.7 9.9
Развиваемая автомобилем скорость, км/ч 154 155
Разгон машины до скорости в 100 км/ч, с 14 13
Тип работы коробки передач С ручным управлением
Уровни коробки передач 5 вперед, 1 назад
Емкость топливного бака 43 43

Данный мотор подходит для эксплуатации в автомобилях и ВАЗ 2109.

Описание

Технические характеристики на то время были стандартными: двигатель вместительностью 1,1 литра, наличие карбюратора в механизмах, максимальная мощность 54 лошадиных силы.

Спустя некоторое время в продаже стали появляться модели данного автомобиля с улучшенным мотором. К основным изменениям стоит отнести больший объем мотора, увеличенный до 1,5 л, и датчик температуры двигателя, а в начале 2000-х в серийное производство поступили модели с инжектором. Также можно проводить в ВАЗ 2109 тюнинг двигателя, что позволяет получить улучшенные характеристики за сравнительно небольшие растраты.

Главным достоинством данной машины являлось достаточно дешевое техническое обслуживание, что было характерно для любой из машин производства компании «Автоваз».

Даже после окончания гарантийного срока, содержать машину в хорошем состоянии было достаточно просто и не требовало особых затрат, главное регулярно . А благодаря распространенности данного ряда моделей, найти детали на замену сломанным достаточно просто как в автосервисах, так и на руках автомобилистов.

Благодаря простоте конструкции многие владельцы задумывались о том, какой можно поставить двигатель для улучшения характеристик авто. Для того чтобы провести ремонт или тюнинг двигателя ВАЗ 2109 не обязательно быть автомобильным мастером.

Сделать всю работу своими руками может практически любой водитель. Именно поэтому большинство владельцев данного автомобиля хотят как можно дольше проездить на данной модели, дешевой как в ремонте, так и в эксплуатации. Также легко проводится тюнинг двигателя ВАЗ 2109.

Неисправности

  • Двигатель не запускается. В карбюратор автомобиля не поступает топливо или подается недостаточное его количество. Причиной этой неисправности могут быть следующие проблемы:
Причины Как исправить неисправность
Попадание посторонних предметов, мусора в топливопровод, что привело к сильному засорению. Могут быть забиты топливный: насос, фильтр карбюратора, топливопровод. Провести полную очистку систем подачи топлива в двигатель. Это можно сделать как напором воды, так и при помощи сжатого воздуха.
Выход из строя насоса, подающего топливо в мотор. Провести полную диагностику насоса, выявить поломку, провести замену неисправной детали на рабочую.
Попадание посторонних предметов или мусора в топливный фильтр. Самостоятельно чистить фильтр довольно сложно и долго. Значительно дешевле и быстрее провести его замену на новый.
Проблемы с зажиганием. Плохо заводится или вовсе не запускается двигатель. Провести диагностику системы зажигания, обратиться за помощью к специалистам. Может помочь найти неисправность частичная или полная разборка двигателя ВАЗ 2109.
  • Проблемы и неисправности при работе электромагнитного клапана. Данная деталь является частью карбюратора и влияет на процесс зажигания, из-за чего ее поломка приводит к следующим неприятностям
Причины Как исправить неисправность
Оборванная или поврежденная проводка. Данная проблема влияет на работу блока управления клапана, что приводит к неисправной подачи топлива и уменьшает мощность двигателя ВАЗ 2109.
Не работает блок управления электромагнитным клапаном. В данном случае проводить замену или ремонт самостоятельно рискованно из-за сложной структуры устройства. Советуется доверить проведение ремонта специалистам.
Во время начального цикла работы двигателя не срабатывает воздушная заслонка карбюратора, которая должна открываться при первых вспышках в цилиндрах мотора. Причиной данной поломки может служить разгерметизация пускового устройства в карбюраторе.
  • Проблемы с работой двигателя
Причины Как исправить неисправность
Холостой ход мотора плохо поддается регулировке и работает с нарушениями. Сапунит двигатель. В данном случае понадобиться провести полную настройку и регулировку холостого хода. Также выявить неисправность помогает разборка двигателя ваз 2109.
Система, отвечающая за управление электромагнитного клапана карбюратора, неисправна или частично поломана. Провести полную проверку каждой цепи, найти поврежденный провод, заменить на целый, провести проверку работы системы.
  • Проблемы в работе двигателя ВАЗ 2109 карбюратора
Причины Как исправить неисправность
Не работает карбюратор из-за сильного загрязнения каналов или жиклера. Проводиться чистка упомянутых частей карбюратора при помощи сжатого воздуха. Стоит контролировать подачу воздуха в целях предотвращения нанесения повреждений.
Жидкость попала в карбюратор или жиклер. Также при помощи сжатого воздуха провести очистку карбюраторных систем от остатков жидкости. Проверить топливный бак на наличие «отстоя», слить при необходимости.
Не работает пусковое устройство из-за разгерметизации системы. Поломана диафрагма пускового устройства. От этого может снизиться продуктивность в работе двигателя ВАЗ 2109. Проверить на наличие повреждений в диафрагме, провести замену при обнаружении неисправности.
Проблемы с системой зажигания. Полная или частичная неработоспособность. Проведение диагностики системы зажигания, замена неисправных частей на новые.
Попадание воздуха в отсек вакуумного усилителя тормозов. Обычно такое случается из-за порванного шланга отбора разрежения. Такая поломка влияет на работоспособность эконометра, распределителя зажигания и вакуумного регулятора-датчика. Провести проверку шланга, найти повреждение и устранить его. Также можно провести полную замену шланга. Необходимо обратить свое внимание на крепежные хомуты, при необходимости их следует подтянуть.
Повреждение прокладки в соединениях впускного трубопровода. Такая поломка приводит к подсосу воздуха в впускной трубопровод. Влияет на работоспособность карбюратора и двигателя ВАЗ 2109. Проверить на наличие повреждений впускного трубопровода. Обтянуть все гайки. Если это не помогло, то скорее всего понадобится замена прокладок на новые.

Тюнинг

Так как характеристики данной марки машины являются далеко не самыми высокими по сравнению с современной автомобильной техникой, может возникнуть желание провести тюнинг двигателя ваз 2109.

Это позволит значительно увеличить мощность мотора и повысить эксплуатационные характеристики.

Двигатель ВАЗ 21093 инжектор которого является одним их самых слабых узлов во всем авто, поддается некоторым улучшениям, касающимся формы и диаметра выпускного и впускного каналов. Также можно поменять форму камеры сгорания и клапанов, что в последствии приведет к уменьшению потребления топлива при интенсивной езде.

Некоторые могут задаваться вопросом: «какой двигатель можно поставить на ВАЗ 2109». Но стоит помнить, что такое решение является довольно затратным. Провести тюнинг мотора ВАЗ 21093 значительно дешевле и быстрее, чем полностью менять мотор.

Для улучшения работы машины можно заменить распределительный вал на другой, имеющий расширенные фазы газораспределения. Также на работу машины влияет то, сколько масла в двигателе используется и какой тип смазки выбран. Купив улучшенную смазывающую жидкость, работа машины значительно улучшается.

Описание 2109

ВАЗ 2109 (Lada Samara) или «Девятка» — продолжение переднеприводного рода Самар уже в лице пятидверного хетчбека. Модель была создана в 1987 году на безе трехдверного хетчбека ВАЗ 2108 , а в последствии, на базе уже девятки, был сконструирован седан ВАЗ 21099 .

Широкая популярность данного авто обусловлена тем, что в его распоряжении был стремительный дизайн, неплохие, на то время, моторы и, самое главное, практичный пятидверный кузов. А в совокупности с низкой ценой и широким выбором запчастей, шансов остаться незамеченным 2109 не имел.

Именно эти составляющие обеспечили высокий спрос и на последователя девятки — ВАЗ 2114 . Новые четырки продолжают пользоваться бешеной популярностью, преимущественно у молодой части населения.

Также, в отличие от восьмой модели, на двигатель 2109 инжектор ставился серийно (мотор 2111). Кроме инжекторного двигателя, на 2109 ставились карбюраторные 1.1 л, 1.3 л и 1.5 литра рабочего объема. Эти двигатели аналогичны тем, которые можно наблюдать под капотом 2108.

Как обычно, мы осмотрим слабые места и неисправности двигателя ВАЗ 2109, его ремонт и тюнинг, моторное масло, проблемы, неисправности и прочее.
В том случае, когда ваш мотор умер и нужно подобрать новый, имеющаяся информация позволит легко определить какой двигатель 2109 купить стоит, а какой лучше обойти стороной и не связываться.
Все, для владельца девятки теперь в одном месте.

Модель ВАЗ 2109:

1 поколение (1987 — 2011):

Модель ВАЗ 2109 – это один из самых популярных отечественных автомобилей в нашей стране. «Девятка» давно стала символом целой эпохи. Ее производство было прекращено более 10 лет назад. Модель выпускалась с двумя вариантами двигателя, карбюраторным и инжекторным. Однако ни одна из версий двигателя не отличается высокими показателями, поэтому владельцы «девяток» частенько прибегают к тюнингу двигателя своего автомобиля.

1 Возможности тюнинга двигателя ВАЗ 2109

Если речь идет о качественном и капитальном тюнинге штатного агрегата от «девятки», то существует несколько эффективных вариантов модернизации. Самый простой и доступный способ – это чип-тюнинг двигателя, что позволит существенно улучшить динамические показатели мотора и не потребует больших денежных вложений. Однако помимо чип-тюнинга существует еще масса способов переделки инжекторного и карбюраторного двигателя для получения большей мощности на выходе.

Полный тюнинг двигателя ВАЗ 2109 с инжектором невозможно сделать без полной разборки двигателя и других элементов системы.

Качественная модернизация двигателя подразумевает замену поршневой группы, установку новой головки блока цилиндров, установку интеркулера или турбины и т.д и т.п.

Таким образом, при доработке головки блока цилиндров изменяется форма и диаметр впускных клапанов и камеры сгорания. При этом не обойтись без установки нового спортивного ресивера и иного распредвала, что позволяет существенно повысить мощность двигателя ВАЗ 2109.

Тюнинг карбюратора ВАЗ 2109 означает модернизацию и других элементов системы. Самым распространенным вариантом является установка дополнительного карбюратора и коллектора, например, от Оки. Главные преимущества карбюраторного двигателя – возможность работы на низкооктановом бензине и большая ремонтопригодность. Некоторые владельцы предпочитают переделывать карбюраторный двигатель . Данная процедура весьма затратна финансово и не всегда оправдывает себя с экономической точки зрения. Заменить карбюратор на инжектор на модели ВАЗ 2109 своими руками возможно, для этого потребуется специальное оборудование, знания, время и терпение.

2 Способы тюнинга двигателя ВАЗ 2109

Первым этапом для увеличения показателя мощности и динамики мотора является установка фильтра нулевого сопротивления. Правильно установленный хороший фильтр может добавить двигателю до 5 процентов мощности, однако при установке фильтра-нулевика необходимо понимать, что его нужно постоянно прочищать и следить за эксплуатацией, в противном случае есть риск повреждения двигателя со временем. Качественный фильтр нулевого сопротивления стоит порядка 70-100 долларов – все, что предлагается на рынке дешевле, лишь пустая трата времени и денег.

Установка прямоточного глушителя на оправдывает себя лишь в том случае, если двигатель подвергся серьезной технической модернизации или была установлена дополнительная турбина. В других случаях прямоточный глушитель (а его установка стоит недешево) лишь добавит шума и рева автомобилю, но на мощность это никак не повлияет, что видно на представленном видео.

Еще одним эффективным способом для увеличения мощности ВАЗ 2109 считается установка спортивного ряда для коробки переключения передач. Данная процедура позволяет автомобилю демонстрировать улучшенную разгонную динамику за счет изменения ряда передаточных чисел и добавления дополнительной 6 передачи. На общий уровень мощности это не влияет, зато изменения динамики станут ощутимы сразу. Делать подобный тюнинг КПП рекомендуется после замены поршневой группы двигателя и установки более мощных деталей и механизмов.

Однако самый простой и действенный способ улучшить показатели двигателя – это чип-тюнинг. Если ВАЗ 2109 комплектуется инжекторным двигателем, то с помощью чип-тюнинга можно добиться отличных результатов как показано на видео. Калибровку параметров ЭБУ можно проводить своими руками, используя современные программаторы и имея в наличии компьютер и некоторое оборудование. При чип-тюнинге нет необходимости проводить механические работы, все делается с помощью компьютера и программ, при этом улучшения становятся заметны уже с первого дня эксплуатации автомобиля с перепрошитым ЭБУ.

Советы по переборке и ремонту » НаДомкрат

На автомобилях серии «Самара 2» Волжский автозавод устанавливал инжекторные двигатели с электронным, распределенным впрыском топлива. И для ВАЗ 2114, который появился в 2001 году, а в серию был запущен в 2003-м была разработана такая силовая установка — модель 2111. В последующие годы выпускались различные модификации этой машины и на некоторых из них ставились другие модели двигателей, такие как — 21114, 11183, 21124 и 21126. Но самыми массовыми серийными машинами были ВАЗ 2114 с движками моделей 2111 и 11183.

Двигатель ВАЗ 2114

Особенности конструкции двигателя ВАЗ 2114

Главной отличительной чертой всех моделей двигателей на ВАЗ 2114 является то, что на них установлен инжектор. Электронное управление впрыском топлива в зависимости от показаний большого количества различных датчиков, контролирующих самые разные параметры, вплоть до состава выхлопных газов, конечно же способствует сбалансированной и экономичной работе двигателя.

Сам двигатель на ВАЗ 2114 это рядный, четырехтактный, восьмиклапанный агрегат, у которого распредвал располагается сверху. Он имеет четыре цилиндра, работает на бензине и охлаждается специальной жидкостью. В двигательном отсеке автомобиля мотор располагается поперечно ходу движения. На фото двигателя ВАЗ 2114 видно его реальное расположение относительно других агрегатов.

Блок цилиндров этого силового агрегата сделан из чугуна методом литья. Все отверстия для тосола образуются в литейной форме, маслопротоки выточены механическим способом. Рабочие цилиндры тоже вытачиваются. Внизу блока имеются опоры коренных подшипников, крышки к ним делают при изготовлении блока, у них индивидуальная подгонка, поэтому заменить их невозможно. При разборке надо обращать внимание на маркировку этих крышек, чтобы не перепутать. В крышки и опоры вставлены вкладыши сделанные из сплава стали и алюминия. В третьей опоре вставлены упорные полукольца, которые препятствуют осевому перемещению коленчатого вала.

Поршни сделаны из алюминия с залитыми в них стальными кольцами. Пальцы плавающие, а шатуны выкованы из стали. Снизу блок цилиндров закрывает поддон, между ними обязательно должна находиться прокладка. За ее целостностью необходимо следить, потому что поддон является вместилищем для моторного масла, которое во время работы ДВС смазывает все трущиеся части. Смазочная масляная система работает под давлением и с помощью разбрызгивания. Давление создается масляным насосом, который, забирая смазку из поддона, прогоняет ее через прямоточный масляный фильтр. У него имеется обратный клапан не позволяющий маслу стекать обратно в поддон.

У коленвала, располагающегося внизу блока цилиндров, имеется фланец. К этому фланцу крепится маховик. На маховике сверлением сделана специальная установочная метка для правильного расположения его на фланце коленвала. Эта метка должна располагаться напротив шейки шатуна четвертого цилиндра.

С левого бока блока цилиндров ДВС устанавливается помпа, которую также называют — насос охлаждающей жидкости.

Головка блока, или ГБЦ, выполнена из алюминия. В ГБЦ располагаются клапана с втулками и седлами и толкатели с регулировочными шайбами. Распределительный вал находится в ГБЦ сверху и зажат опорами, к которым прижаты подшипники. ГБЦ закрывается крышкой с горловиной для заливки масла.

Распредвал и помпа приводятся в движение ремнем от зубчатого шкива коленвала. Рядом находится еще один ремень, который раскручивает генератор.

Технические характеристики двигателя ВАЗ 2114 модель 2111

  • тип ДВС — рядный;
  • четыре цилиндра, по два клапана на цилиндр;
  • диаметр цилиндра — 82 мм;
  • степень сжатия — 9,8 ;
  • объем ДВС — 1,5 литра;
  • мощность двигателя — 78 л. с.;
  • максимальный крутящий момент — 116 Нм при оборотах 3000;
  • средний расход топлива в смешанном режиме 7,3 л на 100 км пути;
  • вес ДВС — 127 кг;
  • моторесурс силовой двигательной установки составляет 150 тысяч километров, в процессе практической эксплуатации моторесурс достигает 250 тысяч километров;
  • возможен реальный тюнинг двигателя различными способами и без потери ресурса мощность можно увеличить до 120 л. с., имеется потенциальная возможность увеличения мощности ДВС до 180 л. с., но с существенной потерей ресурса силовой установки.

Ремонт двигателя ВАЗ 2114

В процессе эксплуатации ДВС на автомобиле могут возникать различные отказы и неисправности, которые устраняются при самостоятельном ремонте или с привлечением специалистов. Необходимость в капитальном ремонте силовой двигательной установки, при ее правильной эксплуатации, возникает при достижении 150 000 км пробега. В этом случае нужна переборка двигателя ВАЗ 2114.

  1. Перед тем как приступить к разборке двигателя нужно слить масло и охлаждающую жидкость, а после этого помыть весь агрегат. Обязательно надо снять все навесное оборудование, чтобы не повредить его при переборке.
  2. Отсоединить все трубки, через которые подается бензин.
  3. Убрать все системы и узлы, связанные с подачей воздуха, снять воздухоподающие и отводящие шланги и патрубки.
  4. Снять патрубки системы охлаждения и сапун картера. Не забыть отсоединить дроссельный патрубок.
  5. Убрать ресивер, а также кронштейн крепления трубопроводов и топливную рампу, вытащить форсунки с регуляторами.
  6. Удалить провода с модулем зажигания и датчиком детонации. Выкрутить свечки зажигания. После этого выкрутить все датчики.
  7. Снять генератор, убрав предварительно натяжной ремень. С генератором поснимать все кронштейны и планки необходимые для его установки и регулировки.
  8. Заблокировать маховик и снять шкив генератора.
  9. Снять привод распредвала с крышкой, механизмом натяжения и шкивом.
  10. Открутить помпу, снять выпускной коллектор и термостат.
  11. Отсоединить масляный фильтр и масляный картер, после чего вытащить масляный насос.
  12. Для того чтобы снять поршневую группу требуется открутить гайки с шатунных болтов и удалить крышку.
  13. Поскольку маховик заблокирован, надо открутить крепления его с фланцем и снять диск маховика.
  14. Убрать крышки с коренных подшипников вместе с нижними вкладышами.
  15. Аккуратно вытащить коленчатый вал. Обращаться с ним требуется очень осторожно, чтобы не допустить повреждений и царапин.
  16. Убрать верхние вкладыши и упорные полукольца.

При переборке ДВС требуется внимательно осматривать каждый агрегат, узел или деталь. При обнаружении механических повреждений запчасть подлежит обязательной замене. Также заменить требуется все прокладки, шайбы и неметаллические детали.

Современный мотор: меньше, мощнее – но не вечно…

Если говорить о тенденциях современного мирового моторостроения, то двигатель внутреннего сгорания остается на лидирующих позициях, хотя справедливости ради надо отметить, что некие попытки «покуситься» на «святая святых» все же существуют – например, уже продается серийный электромобиль Tesla. Но поскольку нефтепромышленность сегодня является ключевой отраслью мировой экономики, доминирование двигателей внутреннего сгорания еще на многие десятилетия может остаться незыблемым.

Немного истории. Грустной…

Современные двигатели конструктивно практически мало изменились со времен «отцов-осно-вателей»: Николауса Августа Отто и Рудольфа Кристиана Карла Дизеля. Сегодня в ходу те же коленчатый вал, шатуны, поршни, цилиндры, клапаны, распределительный механизм.

Поэтому все новшества в двигателестроении опираются на новые материалы и технологии, в том числе связанные с электронным управлением.

Например, если еще 20 лет назад блок цилиндров почти повсеместно был сделан из чугуна, то сегодня чугунный блок встречается редко, плавно перейдя в разряд анахронизмов. В настоящее время блоки делают из алюминия, который и легче, и технологичнее. Сначала были проблемы с прочностью и жесткостью, но их постепенно решили.

Правда, полностью алюминиевые моторы действительно приживаются трудно – очень они чувствительны к смазке, охлаждению, зазорам. А вот алюминиевый блок с чугунными гильзами гораздо менее требователен в эксплуатации. Так что старый добрый чугун, который использовали Отто и Дизель, еще послужит…

Вообще надо отметить, что создание нового двигателя даже традиционной схемы – это процесс очень долгий. Вот и получается, что модельный ряд автомобилей меняется в среднем через четыре-пять лет, а мотор в нем нередко стоит от предыдущих моделей, а то и еще более ранних. И часто даже в новых двигателях используются узлы от старых – например, блок цилиндров. Так что двигатели «живут» долго – бензиновые в среднем 10-15 лет, а дизели легко «доживают» до 20 и даже 30 лет.

И еще. С сожалением приходится признать, что в России практически не было своих разработок двигателей – все бралось «оттуда», из-за границы. Причем часто даже то, что там отвергалось. Результат очевиден – сегодня передового двигателестроения у нас в стране просто не существует. Как и конструкторов для его возрождения.

Все началось с авиации… Авиадвигатель Rolls-Royce Merlin 40-х годов прошлого века с непосредственным впрыском

Успехи, неудачи и тенденции

В современном моторостроении существуют две основные тенденции: первая – сократить вредные выбросы, и вторая – снизить расход топлива. Это взаимосвязанные задачи: сокращая расход, мы автоматически снижаем выбросы.

Но если 10-15 лет назад «вредными выбросами» считались традиционные оксид углерода – СО, оксиды азота – NOx и углеводороды – СН, то сегодня в разряд основных перешел и углекислый газ СО2, создающий «парниковый эффект». И если учесть, что любое углеводородное топливо в конечном счете распадается на воду и углекислый газ – то уменьшить выбросы СО2 можно единственным путем: снижением расхода топлива.

Здесь надо принять во внимание и такой нюанс: КПД у двигателя внутреннего сгорания в целом лишь около 25-30%. Выходит, что только четверть бензина в ДВС тратится на движение – остальные три четверти просто вылетают в трубу. И греют окружающую среду. Поэтому инженеры-моторостроители борются за каждый «лишний» процент с помощью довольно сложных технических решений.

Верный способ – повысить удельные параметры двигателя: проще говоря, получить «одну лошадиную силу» с меньшего количества топлива. Например, одним из основных путей роста эффективности бензинового двигателя является повышение степени сжатия. При росте степени сжатия эффективность сгорания топлива в цилиндре повышается, а значит, возрастает коэффициент полезного действия (КПД) цикла – и двигателя в целом.

В частности, повышение основных параметров двигателей, в том числе путем увеличения степени сжатия, дают системы непосредственного впрыска бензина в цилиндр – впрыск сдвигает режимы детонации, убирает неравномерность подачи топлива и увеличивает наполнение цилиндров.

Когда мы еще были впереди планеты всей: форкамерно-факельное зажигание на Волге — прообраз современного послойного распределения заряда

На самом деле эта идея достаточно старая: непосредственный впрыск широко применялся на авиационных двигателях 40-х годов прошлого века. Инженерам требовалось добиться небывалой по тем временам удельной мощности 70 л.с. с 1 л рабочего объема двигателя при максимальных 2500-3000 об/мин. Сегодня это удельная мощность обычного автомобильного двигателя (хотя и при вдвое больших оборотах, так что авиационный уровень 70-летней давности все еще не превзойден современным автомобилестроением) – а тогда достичь их в авиации было возможно только с помощью непосредственного впрыска.

Но система подачи топлива была механической, т.е. сложной, дорогой и требовавшей постоянных регулировок, что было приемлемо в авиации, но никак не на автомобилях.

Форкамерно-факельный процесс в двигателе Honda CVCC, такие двигатели ставились на автомобили Honda почти до конца 1980-х годов

Кроме того, механическое управление непосредственным впрыском было хорошо при низких оборотах, требовавшихся для тогдашних авиационных двигателей (воздушный винт все же!). А при их росте хотя бы до автомобильных 6000 об/мин механика уже не справлялась.

Собственно, «возвращение» к старой идее в 1990-2000-х годах стало возможным благодаря развитию электроники, позволившей реализовать управление непосредственным впрыском на высоких оборотах двигателя – с внедрением электронных компонентов появилась возможность управлять процессом горения, чего не было ранее.

Карбюратор, да и традиционные системы впрыска – так называемое внешнее смесеобразование, позволяли лишь смешать 15 кг воздуха с 1 кг топлива и подать смесь в цилиндры. И все. А вот электронное управление непосредственным впрыском в цилиндр дает возможность инженеру выбирать – когда вводить топливо, сколько вводить. И даже впрыскивать топливо за один цикл двигателя несколько раз.

Еще в 70-х годах ХХ века конструкторы для экономии топлива предложили использовать принцип «послойного» впрыска, реализованный в виде так называемого «форкамерно-факель-ного зажигания». Идея заключалась в том, что в специальной камере создается богатая смесь, которая при воспламенении от свечи создает факел, поджигающий бедную смесь, подаваемую непосредственно в цилиндр. Машины с такими двигателями (с аббревиатурой СТСС – Compound Vortex Controlled Combustion) разработала и длительное время производила японская Honda, и даже горьковский автозавод некоторое время выпускал «Волги» с форкамерными моторами. Но в итоге к середине 1980-х от этой идеи пришлось отказаться. Ведь приходилось готовить сразу две топливо-воздушных смеси: бедную, которой надо было много, и богатую, которой надо было мало. И подавать их раздельно – при этом в точные временные промежутки. А сложные карбюраторы (а тогда полноценного электронного управления еще не существовало) не прибавляли ни надежности, ни оптимизма по снижению себестоимости. Но основной удар был неожиданным – выяснилось, что помимо СО и СН оксиды азота тоже не слишком полезны. А здесь у «послойников» возникли новые проблемы…

Но всего через 10 лет, примерно к середине 1990-х годов, инженеры смогли вернуться к идее на новом уровне, чтобы с помощью электроники объединить в одном двигателе все три составляющие: непосредственный впрыск, управление процессом горения и послойное смесеобразование, что позволило поднять степень сжатия и выйти на новый уровень.

Первыми создали серийные автомобили с такими моторами в компании Mitsubishi – они имеют обозначение GDI (Gasoline Direct Injection – «система прямого впрыска бензина»). За ними последовали и другие производители. В этих двигателях нет отдельной форкамеры – форсунка впрыскивает бензин в цилиндр под очень высоким давлением. А камера сгорания имеет такую «хитрую» форму, что в зоне у свечи оказывается богатая смесь, а в остальном объеме – бедная.

Казалось бы, все прекрасно: степень сжатия высокая, смесь бедная, как следствие, вредные выбросы заметно снижены, а экономичность улучшена. Но опять начались проблемы с оксидами азота. Дело в том, что традиционные трехкомпонентные нейтрализаторы убирают из выхлопа СО, NOХ и СН только у смеси обычного состава (15 кг воздуха на 1 кг топлива). А вот с возросшими при бедных смесях объемами оксидов азота они уже не справляются. Так что пришлось разрабатывать новые дополнительные катализаторы. Работают они хорошо, хотя требуют специальной жидкости в качестве «топлива». Но хорошо только в том случае, если в бензине нет серы. А если есть – то быстро «умирают». Ведь бензин с полным отсутствием серы пока еще редкость даже в богатых странах…

Поэтому автопроизводители от идеи послойного впрыска вынуждены были отказаться, а проблему уже построенной инфраструктуры по производству этих двигателей (и уже немало потраченных денег) решили путем «перепрошивки» электронного управления впрыском.

Теперь впрыск топлива осуществляется не тогда, когда поршень находится вблизи верхней «мертвой точки», а раньше. И пока поршень проходит весь путь до ВМТ, смесь успевает перемешаться до практически гомогенной.

Так что «попытка № 2» внедрения послойного смесеобразования и управления горением тоже сорвалась. Когда будет третья попытка, неясно. Но то, что она будет – вполне предсказуемо. Ведь уже создано достаточно много таких двигателей, они работают, хотя их возможности пока не реализованы полностью.

Еще одно направление повышения эффективности ДВС – системы регулирования фаз газораспределения. Они получили распространение недавно, в начале 90-х годов ХХ века, но сегодня двигатель без регулирования фаз уже смотрится каким-то анахронизмом.

Логика таких систем понятна – для эффективной работы двигателя при малых оборотах время (продолжительность) и момент открытия впускных и выпускных клапанов должны быть одни, а с повышением оборотов – другие. И сегодня существует много систем, которые регулируют не только время открытия клапанов, но и величину этого открытия. Что делает ДВС эластичным, а автомобиль с ним – экологичным, экономичным и удобным.

Если подводить промежуточный итог, то можно сказать следующее: современный бензиновый ДВС – обязательно с регулируемыми фазами, а лучшие его образцы имеют непосредственный впрыск. Для повышения мощности двигателей нередко используется наддув, который увеличивает количество воздуха, поступающего в цилиндры, и удельную мощность. Существуют две схемы наддува: газотурбинный, когда турбину для привода компрессора раскручивают выхлопные газы, и приводной, когда компрессор приводится непосредственно от двигателя. Приводные компрессоры тоже разные: объемные, винтовые, волновые и т.д. Но большого распространения такие системы так и не получили, хотя известны давно – в отличие от регулирования фаз газораспределения, непосредственного впрыска топлива и турбонаддува.

Ванкель и другие

В принципе, возможны альтернативы старой конструкции, созданной во времена Отто и Дизеля. Но создать работающий двигатель, способный на равных конкурировать с привычной схемой по всем показателям, очень сложно. Двигатели Стирлинга, Баландина и многих других оригинальных схем и решений не получили распространения и оказались на грани забвения.

И хотя новые идеи витают в воздухе, реализовать даже лучшие из них весьма проблематично. Например, роторно-лопастной мотор Вигриянова, который изначально планировалось устанавливать в «прохоровский» «ё-мобиль», пока так и не создан. И для того чтобы (возможно!) довести его до серийного производства, потребуется, по прикидкам, как минимум, 10 лет и весьма неограниченное финансирование. Причем несколько из этих 10 лет надо будет потратить на подготовку специалистов, способных его довести. А поскольку с «неограниченным финансированием», кажется, наступили проблемы, этот двигатель, скорее всего, света так и не увидит…

Роторно-поршневой двигатель Ванкеля стал, пожалуй, единственным примером внедрения в серийное производство ДВС нетрадиционной конструкции. Хотя двигателю данной схемы уже добрых полвека, и за это время многие производители, выпускавшие такие моторы, давно «сошли с дистанции» (последним стал АвтоВАЗ), он и по сей день ставится на автомобили Mazda. Причем компания так долго занимается этим двигателем и добилась таких его показателей, что уже вряд ли кто сможет сделать хотя бы такой же – по цене, надежности и эффективности. И потому он вряд ли когда-нибудь станет массовым.

Ремонт ремонту рознь

Современные двигатели гораздо более надежны, чем те, которые производились, например, 20 лет назад. В них не надо ничего регулировать, что-то менять – они работают без поломок как минимум до окончания срока гарантии.

Но есть нюанс – сегодня срок службы всего автомобиля стал значительно меньше, чем был ранее. Прошли те времена, когда машину покупали «на всю жизнь». Сегодня сложилась тенденция: люди хотят ездить на новой модели машины. И потому автомобили меняются в среднем через 3-5 лет. Соответственно автопроизводителям не имеет смысла делать машину, которая без поломок прослужит 20 лет. Вот и получается, что автопарк обновляется значительно быстрее, чем два-три десятка лет назад.

Так что время двигателей-«миллионников» давно «кануло в Лету» – их просто невыгодно

делать. Да и зачем? Ресурс мотора рассчитывается с учетом возможного пробега автомобиля: в среднем можно говорить максимум о 150 тыс. км.

Процесс непосредственного впрыска уже широко распространился, но пока использовать все его преимущества не удается

Очевидно, ремонт двигателя должен продлить ресурс – но не до бесконечности, а до конца срока службы автомобиля (который тоже закладывается относительно небольшим – не более 10 лет). К чему это приводит? К тому, что некоторые ремонтные процессы становятся просто ненужными, а ремонтное оборудование «отстает» от современных двигателей.

Например, на старых моторах уровень нагрузки составлял 50 л/с с 1 л объема, а на современных (с наддувом) – вдвое больше. При такой разнице удельных мощностей и нагрузок на детали «старое-доброе» уже не работает – нужны новые технологии. Сегодня многие работы стало просто невозможно сделать без современного оборудования – шлифовального, расточного, хонинговального. Оно не слишком хорошо окупается, поэтому многие предпочитают работать по старинке. Но не тут-то было…

Так, для новых моторов нередко используются шатуны с «ломаными» крышками. Традиционные конструкции крышек шатунов, изготовленных отдельно, а потом собранных, для современных высоконагруженных двигателей не подходят – неточно и совсем недешево. И при ремонте традиционных шатунов всегда есть опасность нарушения соосности, что ведет к катастрофическим последствиям для мотора, хотя традиционные шатуны ремонтируются легко. А вот «колотые» – не ремонтируются вообще.

Еще пример – коленчатый вал на старом тихоходном двигателе можно было наварить и прошлифовать. Сейчас это невозможно даже представить: усталостные трещины очень быстро приведут к разрушению всего двигателя. Кроме того, ручная работа с большим количеством операций стоит дорого. А коленчатый вал легкового мотора – деталь массовая, а значит, и недорогая. И делать двойную, а то и тройную работу, чтобы восстановить деталь, которая потом быстро выйдет из строя, по крайней мере, экономически неэффективно.

При этом надо помнить, что просто замена одной детали, вышедшей из строя, не решает проблемы поломки двигателя в целом: такая локальная замена обычно предполагает «гарантию только до ворот». Современный высоконагруженный двигатель – это сложный комплекс, а потому его ремонт должен быть комплексным, с заменой всего «по кругу», чтобы даже самый экономный автовладелец не возвращался через каждые 10-15 тыс. км для замены очередной детали. Вот почему качественно отремонтированный мотор стоит всего лишь на 25-30% меньше нового. Но насколько такой ремонт выгоднее замены для владельца?

Так что современная тенденция в ремонте проглядывается – замена вышедшего из строя узла постепенно побеждает. Причем ремонт «в гараже на коленке» уже не удается. Поэтому неудивительно, что в последние годы значительно возросли требования к квалификации ремонтников, ощутимо выросла стоимость ремонта, а сам процесс стал сводиться больше к замене деталей, нежели к их восстановлению.

Есть и другая тенденция, когда производитель не дает запчастей вообще – только двигатель в сборе. И ремонтникам остается только поменять весь двигатель, вместо того чтобы его ремонтировать. А зачем чинить, если двигатели непрерывно усложняются, а квалифицированная ручная работа дорожает еще быстрее?

И наконец, «контрактные» моторы…

В заключение отметим: модные сегодня «контрактные» моторы становятся похожи на пресловутый «МММ». Нет в мире такой страны-«донора», где бы существовало столько двигателей с большим остатком ресурса. А поскольку двигатели современных легковых автомобилей рассчитаны на конечный и весьма ограниченный пробег, то покупка такого мотора давно стала лотереей – в которой, как известно, выигрывает один из тысяч. В лучшем случае.

А остальным предлагается раз в 10-20 тыс км купить очередной «билет» – пока не будет выбран их «лимит» на ремонт или замену мотора на новый.

  • Александр Хрулев, канд. техн. наук, директор фирмы «АБ-Инжиниринг»

Горшки и боги — Авторевю

Сначала появляются «бревна». Это стальные цилиндрические болванки, из которых вырежут коленчатые валы. Затем их уложат в постель алюминиевого остова, зажмут клещами шатунов — и четыре турбокомпрессора превратят все это в царь-двигатель V12. Я отправился в НАМИ, чтобы выяснить, кто и как разработал первый российский бензиновый 12-цилиндровый мотор, из чего он сделан и зачем его хотят «порезать» на маленькие двух- и трехцилиндровые двигатели.

В фойе Московского автомобильного и автомоторного института гос­тей встречает парадная шеренга самых экзотических оте­чественных моторов: аксиальные пяти- и семицилиндровые двигатели AR-5 и AR-7, траверсно-балансирный дизель ­ТБ-48… За сто лет в НАМИ опробовали, кажется, все возможные конструкции ДВС, но легковых бензиновых моторов V12, в отличие от авиационных или дизельных, среди них еще не было. Таких двигателей ни в СССР, ни в России до сих пор не выпускали.

— Опыта создания дизелей V12 в России значительно больше, — объясняет руководитель Центра «Энергоустановки» НАМИ Алексей Теренченко. — К тому же в советское время не было необходимости и возможности для создания подобных бензиновых моторов, это танки требовали большой мощности, а среди автомобилей даже бронированные ЗИЛы обходились 315-сильными двигателями V8, тем более что именно по такой схеме выпускались моторы и на ГАЗе, и на ЗИЛе.

В обновленном литейном цехе НАМИ — новенькие литейные машины с технологией «антигравитационного» литья, когда расплавленный металл подается в форму снизу под небольшим давлением

Почему теперь возникла потребность в двенадцатицилиндровом двигателе, ни для кого уже не секрет: это мотор для флагманского лимузина проекта Кортеж, и он должен быть самым мощным, самым прогрессивным и самым прес­тижным. Паспортные данные впечатляют: рабочий объем — 6,6 л, непосредственный впрыск, система изменения фаз газораспределения, четыре турбокомпрессора с давлением 2,3 бара, максимальная мощность — 830 л.с. (при 5500 об/мин), а максимальный крутящий момент — 1320 Нм в диапазоне от 2200 до 4500 ­об/­мин.­

Но официально проект называется ЕМП (Единая модульная платформа), и кроме «автомобиля высшего класса», как в НАМИ называют флагманский лимузин, программа включает еще и бизнес-седаны, кроссоверы и минивэны, поэтому с самого начала Кортеж преду­с­матривал также моторы V8 и рядные «четверки».

Интересно, что в первоначальных набросках проекта Кортеж для лимузинов рассматривалась возможность использовать двигатели на основе дизеля RED A03 V12, который в Германии разработала фирма гоночного моториста и нашего бывшего соотечественника Владимира Райхлина. Однако этот изначально авиационный двигатель с развалом блока 72º осложнял компоновку моторного отсека. От идеи такого донорства отказались, и примерно два года назад мотористы ­НАМИ начали работу почти с чистого листа.

В 2013 году был объявлен конкурс эскизных проектов на двигатель V12, в котором участ­вовали компании FEV, AVL, Ricardo и Porsche Engineering. Но в итоге фирме Porsche Engineering отдали только проект разработки мотора V8 — самого массового в линейке. А остальные двигатели в НАМИ взялись проектировать самостоятельно.

В условиях опытного производства изготовление одного коленвала занимает две недели

Конструктор Игорь Анохин работает в НАМИ с 1987 года, он участвовал в создании многих моторов, включая как раз те самые аксиальные ­AR-5 и AR-7, а теперь руководит разработкой двигателя V12. C базовой «восьмеркой» флагманский мотор роднит общий рабочий процесс — то есть цилиндро-поршневая группа, газораспределительный механизм, форсунки и свечи. Такой модуль будет использован для всех двигателей проекта ЕМП.

В этом моторы НАМИ похожи на большинство современных модульных двигателей с унифицированной геометрией цилиндра. Но если BMW, VW AG, Daimler, Volvo и Jaguar Land Rover приняли за основу цилиндр объемом 500 см³, то в НАМИ выбрали чуть более крупный модуль: с диаметром цилиндра 88 мм, ходом поршня 90 мм, рабочим объемом 547,4 см³ и степенью сжатия 9,5:1. Литраж — «с хвостиком»: 6,6 л на двенадцать цилиндров, 4,4 л — на восемь, 2,2 л — на четыре.

Базовая «восьмерка» получилась классической: с 90-градусным углом развала блока и двумя турбокомпрессорами на внешних его сторонах. Однако это полностью алюминиевый двигатель с сухими чугунными тонкостенными гильзами, в котором непосредственный впрыск топлива, управляемые фазы газораспределения и раздельная по цилиндрам система охлаждения. В Германии на сегодня собрано 15 таких предсерийных моторов, в России — еще пять, и все они уже проходят испытания.

Турбокомпрессоры подмосковной компании Турботехника — это первый российский опыт создания системы наддува для бензиновых моторов

Благодаря тому, что в базовом двигателе удалось добиться высокого среднего эффективного давления (25 бар), мотор 4.4 по удельной мощности превосходит, например, «восьмерку» Porsche 4.8 на кроссовере Cayenne Turbo S: 136 л.с./л против 119. А по максимальной отдаче агрегат сопоставим с двигателями V12 на автомобилях BMW и Mercedes: 600 л.с. и 880 Нм крутящего момента.

При этом на всех машинах семейства ЕМП моторы будут работать с гибридной трансмиссией на основе электромашины и девятиступенчатого «автомата» R932 московской компании КАТЕ, в создании которого принимал участие бывший гендиректор НАМИ Максим Нагайцев. То есть отдача комбинированной силовой установки cтанет еще выше.

Двенадцатицилиндровые лимузины тоже будут гиб­ридными. На вопрос, зачем 830-сильному монстру еще и электромотор, и конструктор Анохин, и директор Теренченко отвечают долгой паузой: это было непременным условием техзадания, которое согласовывали на самом верху. И электромеханическая трансмиссия, судя по всему, нужна Кортежу не только для экономичности и лучшей динамики, но также в роли резервной силовой установки.

Для опытных моторов кованые поршни сделаны на заказ, но для серийных двигателей их производство должно быть локализовано в России

Традиционный на первый взгляд мотор V12 соткан из технических решений, продиктованных теми, кто призван следить за покоем и безопасностью пассажиров-небожителей. Рабочий процесс тут от «восьмерки», блок цилиндров скомпонован под традиционным для такой архитектуры углом 60°, но турбокомпрессоров четыре, а приводные ремни и некоторые навесные агрегаты из конструкции исключены. Роль стартера и генератора выполняет электромашина гибридной трансмиссии, механизм газораспределения и насос гидроусилителя руля приводятся цепью, вакуумный насос — от распредвала.

Правда, в том, что касается надежности, больше всего вопросов вызывает как раз гибридная трансмиссия, ведь «автомат» КАТЕ лишен гидротрансформатора, плавность старта и переключений он обеспечивает за счет пробуксовки управляющих фрикционов. Однако такая трансмиссия имеет предел по входящему крутящему моменту: 1000 Нм. А царь-двигатель, напомню, должен развивать 1320 Нм.

Однако пока ни один мотор V12 еще не вышел на стендовые испытания с полной нагрузкой. Самые ранние экземпляры, преодолев холодные и горячие пуски, дошли только до механических испытаний на стенде и в составе автомобиля, в рамках которых двигатель работает максимум на две трети своих возможностей.

При этом все моторы V12 сделаны в НАМИ — силами значительно модернизированного опытного производства, которое позволяет изготавливать прототипные партии силовых агрегатов любой сложности. За последний год в цехах появились новые пятикоординатные токарные и фрезеровочные станки, аппараты быстрого прототипирования (3D-принтеры) и даже литейные комплексы, где можно изготавливать пилотные образцы алюминиевых головок и блоков цилиндров, а также деталей трансмиссии и подвески. Причем не обязательно для «кортежных» автомобилей.

На мониторе у конструктора Юрия Натепрова — трехмерная модель обычной рядной «четверки» 2.2: один турбокомпрессор, непосредственный впрыск, 245 л.с. и 380 Нм крутящего момента. Но это топ-версия, а на основе того же блока готовится и «народный» вариант — атмосферник с распределенным впрыском. Первую «четверку» должны собрать уже в этом году.

А в середине сентября Алексей Теренченко на конференции автомобильных инженеров в Тольятти объявил, что, помимо этого, НАМИ на основе унифицированного модуля способен разработать еще и компактные рядные агрегаты с тремя, двумя и даже одним цилиндром. Применять такие моторчики можно не только на автомобилях, но и на катерах, мотоциклах и даже на садовой и строительной технике. Турботройка объемом 1,65 л будет развивать 181 л.с., атмо­сферная «двойка» 1.1 — 76 л.с. Ну а самым скромным в линейке должен стать одноцилиндровый 550-кубовый мотор на 41 л.с.

Кроме того, в инженерном заделе НАМИ есть семейство рядных атмосферных и наддувных дизелей тех же конфигураций, от одноцилиндрового мощностью 15 л.с. до четырехцилиндрового 2.2 на 184 л.с. Правда, все двигатели меньше бензиновой «четверки» существуют пока только в виде виртуальных проектов, подготовку которых поручили студентам университета имени Баумана. Так что царь-мотоцикл и ­царь-бетономешалку придется еще немного подождать. 

Блок цилиндров — Википедия | Автомобиль мечты


Именно из-за этого узла мотор получился очень тяжелым, несмотря на легкий блок цилиндров. Маркировка ЗМЗ — это целое семейство однорядных 4 цилиндровых моторов, в которое входят модификации:.

При этом навесное оборудование осталось без изменений. В модификациях движков использована заводская форсировка механическим способом без применения турбины.

Из чего сделан блок 402 двигателя

С другой стороны, мотор очень надежный, из чего сделан блок двигателя на высокие эксплуатационные нагрузки. При нормальном обслуживании реальный ресурс составляет — тысяч км пробега.

Создавался мотор ЗМЗ для Горьковского и Ульяновского автозаводов, Рижской автобусной фабрики, поэтому применялся для комплектации автомобилей:. Характеристики двигателя позволяли использовать его в Газелях спецтехники, линейка которых выпускалась Мытищинским заводом Купава.

Социальные реанимация и катафалк и школьные автобусы с силовым приводом ЗМЗ собирал Семеновский авторемонтный завод с по год.

Некоторые детали использовались в двигателях УАЗ в качестве комплектующих. Официальный мануал содержит сроки замены расходных материалов, чтобы двигатель ЗМЗ прослужил весь заявленный ресурс:.

Изначально в устройство ДВС заложены очень ненадежные прокладки. Пропитанный графитом асбестовый лист толщиной 1,5 мм между блоком и головкой нормально держит температуру, из чего сделан блок двигателя от вибраций ослабляются гайки. Крышка ГРМ и поддон картера уплотняются паранитовыми прокладками, обладающими низким ресурсом и маслостойкостью. Шатуны 3 имеют двутавровое сечение.

Нижняя головка шатуна является разъемной, с тонкостенными вкладышами, в верхнюю головку запрессована втулка. Картер снизу закрыт масляным картером 1который отлит из магниевого сплава.

В трех расточках картера установлен распредвал. Внутри него находится вал 46 балансирного механизма. На каждый цилиндр имеется по одному выпускному и впускному клапану.

Привод балансирного и распределительного валов осуществляется косозубыми зубчатыми колесами 45 и 47 от коленчатого вала. На крышке распределительных зубчатых колес в верхней части находится направляющий аппарат 12 вентилятора с рабочим колесом и генератором в сборе.

Осуществление привода вентилятора происходит с помощью клиновидного ремня 13 от крышки 21 центробежного маслоочистителя, которая смонтирована на переднем конце коленвала.

Передняя часть двигателя автомобиля «Запорожец» ЗАЗМ из чего сделан блок двигателя крышкой 48 распределительных зубчатых колес, закрепленной болтами к картеру. У крышки с правой стороны стоит топливный насос 15 с приводом. Привод масляного насоса и прерывателя-распределителя осуществляется от зубчатого колеса, который выполнен на распределительном валу. Компоновка привода сделана отдельным узлом. Установка производится в вертикальную расточку двигательного картера. Чтобы правильно установить момент зажигания, на крышке и корпусе центробежного маслоочистителя сделаны установочные метки.

Подобная компоновка обеспечивает жесткость, прочность, надежность и компактность конструкции, а также дает возможность уменьшить массу двигателя внутреннего сгорания.

Это делает трансмиссию довольно компактной. В состав силового агрегата МеМЗН входит: V-образный четырехцилиндровый верхнеклапанный карбюраторный двигатель 1 с воздушным охлаждениемкоробка передач 4главная передача с дифференциалом 3сцепление 2.

Мощность брутто — это мощность двигателя, из чего сделан блок двигателя которой не учитываются потери на приведение в действие вентилятора, воздушного фильтра и глушителя.

Преимуществом воздушного охлаждения двигателя является то, что для его охлаждения не нужна жидкость. Так как заливать и сливать жидкость в радиатор не нужно что важно в зимнее времядвигатель всегда готов к запуску.

Из чего сделан блок двигателя. На чтение 7 мин. Обновлено 14 ноября, Содержание. Двигатель ГАЗ ЗМЗ 2,45 л/ л. с. Технические характеристики ЗМЗ ; Особенности конструкции; Перечень модификаций ДВС; Плюсы и минусы;.

Воздушное охлаждение двигателя МеМЗН удобно при эксплуатации в безводных и жарких районах страны. Тепловые потери у МеМЗН с воздушным охлаждением довольно невысоки по причине высокой средней температуры из чего сделан блок двигателя. При охлаждении тепла отнимается меньше, чем у двигателей с жидкостным охлаждением, в связи с чем эффективный КПД выше при одинаковой степени сжатия. Этим объясняется, что у двигателя с воздушным охлаждением удельный расход топлива небольшой. Двигатель в сборе с оборудованием.

Главная передача с дифференциалом.

Коробка передач. Так как у двигателей с воздушным охлаждением большая разница температур выходящего и входящего воздуха, то для охлаждения цилиндров нужно относительно меньше воздуха в 1, разачем для двигателя, имеющего жидкостное охлаждение.

Блок цилиндров

При изготовлении двигателя с воздушным охлаждением расход металла меньше, чем для двигателя, имеющего жидкостное охлаждение, из-за отсутствия жидкостного радиатора и трубопроводов. Цилиндр двигателя с воздушным охлаждением из-за меньшей массы быстрее прогревается, что сильно уменьшает его износ.

Наибольший износ цилиндров происходит в момент пуска двигателя, когда стенки цилиндров еще холодные и смазка недостаточна. На холодных стенках цилиндров происходит конденсация продуктов сгорания, что вызывают коррозию, особенно в верхней части цилиндров.

Этот период износа у двигателей с воздушным охлаждением намного меньше, что важно при эксплуатации автомобиля в условиях города на коротких участках. В дизельных двигателях используется турбокомпрессор с изменяемой геометрией, благодаря которому удалось преодолеть эффект турбоямы — из чего сделан блок двигателя реакции турбины на команды водителя.

В них реализована система впрыска Common Rail, которая обеспечивает уменьшение расхода топлива, снижение шума и содержания токсичных веществ в выхлопе. С г. Они отличаются уменьшенным диаметром цилиндров, увеличенным ходом поршня.

Контуры системы охлаждения блока цилиндров и его головки разделили, изменили угол развала клапанов. За счет усовершенствования конструкции масляного насоса и газораспределительного механизма ГРМ уменьшилось трение деталей. Теоретически ресурс оппозитных двигателей в силу их высокой прочности достигает миллиона километров. Как показывает практика, двигателям EJ капремонт требуется после нескольких сотен тысяч из чего сделан блок двигателя пробега, а двигатели FB и FA эксплуатируются недостаточно долго, чтоб можно было оценить их ресурс.

Первые оппозитные двигатели были созданы инженерами компании Volkswagen в х годах прошлого века, а с х эту конструкцию активно использует Subaru. Двигатели для из чего сделан блок двигателя производит компания Fuji Heavy Industries Ltd. Субару использует оппозитные двигатели типа боксер Boxer — название объясняется сходством движения поршней с движениями боксеров во время поединка.

Из чего сделан блок двигателя субару форестер

Каждый поршень с шатуном установлен на отдельной шатунной шейке коленвала, соседние поршни всегда занимают одинаковое положение. Оппозитные двигатели хорошо сбалансированы, обеспечивают устойчивость и управляемость автомобиля, отличаются высокой прочностью и жесткостью, их работа сопровождается минимальной вибрацией.

К недостаткам конструкции относятся высокие затраты на производство, обслуживание и ремонт, сложность доступа к узлам, повышенный расход из чего сделан блок двигателя. Доступ к оппозитным двигателям «Субару» серии FB и FA стал удобнее, что облегчает их ремонт и обслуживание.

Горизонтальные оппозитные двигатели плоские, но широкие, это обуславливает специфику их расположения в подкапотном пространстве.

Несмотря на значительный ресурс оппозитных двигателей в целом, их отдельные узлы и детали выходят из строя и нуждаются в ремонте или замене. К распространенным неполадкам двигателей «Субару Форестер» относятся:. ГБЦ в основном страдает из-за перегрева, который можно предотвратить, если регулярно прочищать радиатор и следить за уровнем охлаждающей жидкости. Турбированные двигатели объемом 2,5 л еще чувствительней к перегреву в сравнении с атмосферными. Уже после 50 тыс. Цепной привод ГРМ, который используется в двигателях последнего поколения, считается более надежным.

Стук двигателя «Субару Форестер» — типичная болезнь моторов серии EJ, которые выпускались до г. Чаще всего он объясняется 2 причинами:. Гидрокомпенсатор можно заменить, иногда достаточно замены масла.

Стук поршня неопасен, он исчезает после прогрева двигателя. Но если водитель не хочет с этим стуком мириться, придется менять поршень и комплект прокладок. Поскольку такие работы требуют сборки-разборки двигателя, обходятся они из чего сделан блок двигателя дорого.

Но причиной стука может быть и износ шатунных или коренных вкладышей подшипников, это уже опасно. Некоторые поломки связаны с несовершенством конструкции двигателей. Наиболее надежны атмосферные бензиновые двигатели, самые проблематичные — турбированные двигатели объемом 2,5 л мощностью л. ДВС «Субару Форестер» собираются на герметике, поэтому в них часто возникают дополнительные утечки масла через технологические отверстия с заглушками в блоке цилиндров и передний сальник коленвала.

Приводит к поломкам и из чего сделан блок двигателя эксплуатация:.

Из чего сделаны блоки двигателя? (Материалы блока цилиндров)

Блок цилиндров является основой каждого двигателя внутреннего сгорания. Это самая большая и, возможно, самая сложная металлическая деталь в двигателе. Все остальные детали двигателя либо размещаются внутри блока, либо прикручиваются к его поверхности.

Итак, из чего сделаны блоки двигателя? Блоки двигателя изготовлены из двух материалов — чугуна или алюминия.

В то время как в предыдущие десятилетия в мотоциклах преобладали блоки цилиндров из чугуна, сейчас предпочтительным материалом является алюминий из-за его небольшого веса.Алюминиевые блоки двигателя также помогают снизить выбросы вредных веществ.

Говоря просто, что чугун или алюминий в качестве материалов, используемых для изготовления блока цилиндров, вводит в заблуждение и неточно.

Это потому, что в чугуне существует множество марок и классов. Точно так же для алюминия существуют сотни различных сплавов.

Чтобы быть более точным, давайте углубимся в то, какое железо и какой алюминий используется при производстве блоков двигателя.

Блоки двигателя из чугуна

Блоки двигателя из чугуна обычно отливаются из серого чугуна .

Серый чугун — это тип чугуна с графитовой микроструктурой, названный в честь его серого цвета, который обусловлен присутствием графита.

Серый чугун — один из самых дешевых видов чугуна, который широко используется в различном оборудовании в различных отраслях промышленности. В мотоциклах шестерни также сделаны из серого чугуна.

Серый чугун состоит из следующих компонентов.

Составляющие Серый чугун
Углерод 2,5 — 4%
Кремний 1-3%
Марганец 0,2 — 1%
Сера 0,02 — 0,25%
Фосфор 0,02 — 1%

В этом сером чугуне есть несколько различных классов. Классы, обычно используемые для блоков цилиндров, — это класс 20 и класс 25.

Предел прочности на разрыв для этих классов чугуна составляет от 20 000 до 25 000 фунтов на квадратный дюйм.

Преимущества: Блоки двигателя , изготовленные из серого чугуна, имеют относительно низкую стоимость производства. Кроме того, серый чугун обеспечивает хорошую обрабатываемость и хорошую стойкость к истиранию и износу. Эти блоки цилиндров также имеют более высокий предел прочности на разрыв по сравнению с алюминиевыми блоками цилиндров.

Недостатки: Основным недостатком блока цилиндров из чугуна является его большой вес.Вес двигателя играет решающую роль в характеристиках мотоциклов. Большой вес означает больший расход топлива, а также повышенные выбросы, которые ниже у алюминиевых блоков цилиндров.

Алюминиевые блоки цилиндров

В алюминиевых блоках цилиндров наиболее часто используются алюминиевых сплавов : 319, A356 и A357.

Эти алюминиевые сплавы не обладают подходящей прочностью, необходимой для блока цилиндров. Следовательно, эти сплавы подвергаются термообработке Т5 или Т6 для достижения достаточной прочности, необходимой для изготовления.

Без термической обработки эти сплавы будут слишком хрупкими и непригодными для изготовления блоков цилиндров.

Итак, алюминиевые сплавы обязательно должны пройти термическую обработку.

Типичная прочность на разрыв алюминиевых сплавов 319, A356 и A357 составляет от 10 000 до 14 000 фунтов на квадратный дюйм.

В состав этих алюминиевых сплавов входят следующие.

Составляющие 319 A356 A357
Алюминий 85.8 — 91,5% 91,1 — 93,3% 90,8 — 93%
Кремний 5,5 — 6,5% 6,5 — 7,5% 6,5 — 7,5%
Магний 0,1% 0,25 — 0,45% 0,4 — 0,7%
Медь 3-4% 0 — 0,2% 0 — 0,2%
Титан 0,25% 0 — 0,2% 0,04 — 0,25%
Железо 1% 0.2% 0,2%
Цинк 1% 0,1% 0,1%
Никель 0,35%
Марганец 0,5%

Преимущества: Алюминиевые блоки цилиндров имеют меньший вес по сравнению с блоками цилиндров из чугуна. Малый вес обеспечивает высокую экономию топлива и меньшие выбросы в мотоциклах с алюминиевыми блоками цилиндров.

Недостатки: Алюминиевые сплавы дороже в производстве и не обладают хорошей обрабатываемостью, чем серый чугун. Их предел прочности даже после термической обработки все же ниже, чем у чугунных блоков цилиндров.

Сравнение материалов блока цилиндров

Здесь мы сравниваем два материала блока цилиндров по различным параметрам — весу, стоимости изготовления, топливной экономичности, износостойкости, шуму и вибрации, простоте ремонта и легкости восстановления.

Вес

Малый вес блока цилиндров дает автомобилю множество преимуществ. Меньший вес означает лучшую экономию топлива, лучшее ускорение и низкий уровень выбросов.

Алюминий как материал всегда легче чугуна. Плотность этих материалов указана ниже.

Плотность серого чугуна: от 6900 до 7350 кг / м3

Плотность алюминия: от 2550 до 2800 кг / м3

Однако плотность не является точным показателем для сравнения, поскольку в алюминиевых блоках цилиндров используется больше алюминия материал.

Это связано с тем, что в алюминиевых блоках цилиндров используется усиление для увеличения их прочности на разрыв. Блоки цилиндров из чугуна, с другой стороны, не требуют усиления.

Тем не менее, Алюминиевые блоки двигателей всегда весят меньше по сравнению с блоками цилиндров из чугуна . В целом алюминиевые блоки цилиндров на 40% легче, несмотря на дополнительное усиление, используемое для их усиления.

Стоимость производства

Алюминиевые сплавы дороже серого чугуна.Добавьте к этому сложный процесс литья, который требуется алюминию для изготовления блока цилиндров. Стоимость может быть в 2–3 раза выше стоимости чугунного блока.

Раньше литье алюминиевого блока цилиндров в песчаные формы было трудоемкой задачей, поскольку алюминиевые сплавы вступали в реакцию на воздухе с образованием оксидов алюминия.

Однако с течением времени технология литья значительно улучшилась, и теперь можно легко выполнять литье алюминия.

Тем не менее, процесс литья алюминиевого блока цилиндров остается дорогостоящим процессом по сравнению с простым и дешевым производством блоков цилиндров из чугуна.

Топливная экономичность

Алюминиевые блоки цилиндров имеют малый вес и лучшие теплопроводные свойства. Эти характеристики позволяют двигателю быстро запускаться и обеспечивать лучшее ускорение. Малый вес также способствует увеличению экономии топлива.

По этим причинам алюминиевый двигатель намного более экономичен по топливу , чем железный блок цилиндров.

Износостойкость

Чугун имеет гораздо лучшую износостойкость , чем любой из алюминиевых сплавов.

Из-за низкой износостойкости алюминиевые гильзы блока цилиндров часто изготавливаются из чугуна, а не из алюминия. Гильзы блока подвержены сильному износу из-за непрерывного движения поршня по гильзе цилиндра. Блок нуждается в сильном сопротивлении износу.

Шум и вибрация

Это одно из преимуществ чугунных блоков цилиндров. Они лучше, чем алюминиевые блоки, поглощают шум и вибрацию.

Алюминиевые блоки цилиндров могут улучшить поглощение шума и вибрации за счет сложного и замысловатого литья.Однако в целом блоки цилиндров из чугуна лучше поглощают шум и вибрацию.

Простота ремонта

Когда алюминиевый блок цилиндров треснет, его легче отремонтировать с помощью сварочного аппарата TIG.

Однако, если железный блок цилиндров треснул, его все равно можно отремонтировать, но это требует большого мастерства, поскольку необходим печной сварщик.

Как правило, алюминиевые блоки цилиндров легче ремонтировать по сравнению с блоками цилиндров из железа.

Простота восстановления

Железные блоки двигателя обычно легче и дешевле восстанавливать. Расточка в железном блоке цилиндров легко обрабатывается. С этим справится простой магазин оборудования.

Однако восстановить двигатель из алюминия гораздо сложнее. Растачивание совсем не простое и не может быть выполнено в небольшом магазине оборудования. Кроме того, восстановление алюминиевого блока двигателя требует больших навыков. Показатель успеха также не слишком высок.

Сравнительная таблица

Вот сравнительная таблица, в которой показаны различия между чугунным блоком цилиндров и алюминиевым блоком цилиндров.

06

Высокая
Параметры Серый чугун Алюминиевый сплав
Вес Высокий Низкий
Производственные затраты Низкие
Топливная эффективность Низкая Высокая
Износостойкость Высокая Низкая
Шум и вибрация Низкая Высокий
Простота ремонта Сложный Легкий
Восстановление Легкий Сложный

Производство

Производственный процесс В основном блоки цилиндров изготавливаются методом литья в песчаные формы .

Хотя можно использовать литье под давлением, литье в песчаные формы намного более рентабельно, поскольку литье под давлением быстро изнашивается. Высокая температура расплавленного металла изнашивает штампы и, следовательно, является дорогостоящим процессом по сравнению с литьем в песчаные формы.

Раньше литье алюминия в песчаные формы было трудоемкой задачей, поскольку алюминиевые сплавы реагировали на воздухе с образованием оксидов алюминия. Однако по прошествии лет технология литья значительно улучшилась, и теперь можно легко выполнять литье алюминия.

Поскольку алюминиевые блоки цилиндров не так прочны, как блоки из чугуна, некоторые производители используют чугун в гильзе или в какой-либо другой части блока цилиндров. Кроме того, для повышения прочности на разрыв блоков цилиндров Aluminium в конструкцию блоков добавлены усиливающие рамы .

По окончании процесса литья отлитый блок цилиндров далее направляется на механическую обработку и чистовую обработку поверхности.

Компьютеризированные фрезерные и расточные станки используются для получения правильных размеров блока и обеспечения гладкой поверхности.

Модификации поверхности для улучшения характеристик

Для улучшения характеристик блоков двигателя в зависимости от двигателя и производителя вносятся определенные модификации. Вот некоторые из распространенных модификаций поверхности:

  • Хромирование: Тонкий слой хрома нанесен на поверхность блока цилиндров гальваническим способом для повышения износостойкости. Хромирование чаще всего используется в алюминиевых блоках цилиндров.
  • Покрытие из композитного материала Ni-SiC (карбид никеля-кремния): Покрытие из карбида кремния и никеля упрочняет поверхность и улучшает ее способность противостоять нагреванию.
  • Термическое напыление: Термическое напыление обеспечивает слой покрытия для улучшения поверхности блоков двигателя и защищает этот слой от износа, коррозии, истирания и нагрева. Это также продлевает срок службы блоков двигателя.

Кто построил первый автомобильный двигатель? Ранняя история автомобиля

История автомобильной силовой установки

В наши дни трудно представить мир без автомобилей. Но именно так все и было менее 150 лет назад.

Хотя мы часто воспринимаем наше современное, наполненное автомобилями существование как должное, непрерывным развитием технологий мы обязаны множеству эксцентричных изобретателей, которые не переставали возиться с различными машинами в 1800-х годах.

В результате вдохновленных экспериментов появилось множество примитивных автомобилей и уникальных технологий двигателей. Но кто сделал первый настоящий автомобильный двигатель?


Что бы сказали эти первые изобретатели сегодня, если бы они увидели двигатели в нашем новом инвентаре Mercedes-Benz?


Первый настоящий автомобильный двигатель обычно приписывают Карлу Бенцу. После многих лет одержимости велосипедами и технологиями Бенц разработал в 1885 году то, что принято считать первым автомобилем с бензиновым двигателем. Речь идет о одноцилиндровом четырехтактном двигателе.

Автомобиль, разработанный Benz, был первым автомобилем, который генерировал собственную энергию, вместо того, чтобы быть просто моторизованным дилижансом или конной повозкой. В результате Бенц получил официальный патент на свой Моторваген. Спустя несколько лет Benz Motorwagen стал первым коммерчески доступным автомобилем.Его усилия, конечно же, в конечном итоге стали неотъемлемой частью Mercedes-Benz.

В наши дни новым газовым двигателям Mercedes-Benz помогает технология под названием «EQ Boost».

Другие участники

Помимо вышеперечисленных людей, многие другие люди внесли свой вклад в постоянное развитие технологии двигателей, что в конечном итоге привело к созданию работающего автомобиля. К ним относятся:

  • Николя-Жозеф Кугно, который в 1769 году создал первый паровой автомобиль, способный перевозить людей.
  • Хайден Вишетт, который в 1803 году создал первый автомобиль с водородным двигателем внутреннего сгорания.
  • Николаус Отто, создавший четырехтактный бензиновый двигатель внутреннего сгорания, который до сих пор является наиболее распространенной формой автомобильной силовой установки.
  • Рудольф Дизель, который изобрел четырехтактный дизельный двигатель.
  • Энрико Бернарди, итальянец, который в 1882 году создал первый бензиновый автомобиль. Это был трехколесный велосипед для его сына.

Переписанная история

Однако кредитование Benz первым автомобильным двигателем является спорным.В 1870-х годах человек по имени Зигфрид Маркус создал двухтактный двигатель внутреннего сгорания. В 1880 году Маркус представил для автомобиля четырехтактный бензиновый двигатель. Это привело к тому, что Маркус при жизни был удостоен чести как создатель автомобиля.

К сожалению, во время Второй мировой войны нацистское пропагандистское управление приказало уничтожить доказательства достижения Маркуса и вместо этого передало всю ответственность за первый автомобильный двигатель Карлу Бенцу. Они сделали это, потому что Маркус имел еврейское происхождение.

Этот трехколесный велосипед с бензиновым двигателем, вероятно, не сможет буксировать столько же, сколько Mercedes-AMG® GLE Coupe 2021 года.

Еще из Mercedes-Benz Gilbert

Что делает полностью собранный двигатель?

Дополнительные фотографии любезно предоставлены LA Sleeve

Вы знаете, что хотите полностью собранный двигатель.Единственная проблема в том, что вы не совсем уверены, из чего должен состоять этот полностью собранный двигатель. Парень с пятнами на передней части его Civic говорит, что это как-то связано со всевозможными дорогостоящими движущимися частями над масляным поддоном. Парень с Supra говорит, что это тоже как-то связано с тем, насколько велика эта турбина и какой у вас блок управления двигателем. И парень в обтягивающих штанах и вейп-трубке говорит, что это определенно как-то связано с тем, что у вас есть соответствующая по цвету крышка клапана.

Исторически этот термин использовался для описания степени усиления двигателя за счет более прочных внутренних компонентов.И исторически это не имеет ничего общего с мощностью, турбонаддувом или даже подобранными по цвету крышками клапанов. Однако сегодня для некоторых этот термин не ограничивается только силой. Для некоторых это означает выходную мощность; для других, были ли заменены или модифицированы определенные ключевые долота двигателя, не влияющие на долговечность; и все же для других, соответствует ли эта крышка клапана этим гайкам. Существует множество интерпретаций, а это значит, что вы прислушиваетесь к тому, что, по мнению некоторых отраслевых экспертов, может вам помочь.Следуйте за пятью специалистами по двигателям, которые проливают свет на то, что такое полностью построенный двигатель и актуален ли этот термин.

Посмотреть все 12 фотографий Исторически термин «полностью построенный» использовался для описания степени, в которой двигатель был усилен за счет более сильных внутренних компонентов, и, по словам Рона Бергенхольца из Bergenholtz Racing, обычно состоит из кованых поршней и соединительных деталей. стержни, более прочные шпильки или болты с головкой, а также усиленный клапанный механизм.

Определение полностью построенного двигателя во всяком случае субъективно, но почти всегда сводится к одному: сделать все сильнее. Если вы не парень в узких штанах, он почти всегда будет состоять из кованых поршней и штоков, которые мощнее заводских литых, цилиндров из ковкого чугуна, которые не трескаются под высоким давлением, клапанного механизма, способного развивать высокие обороты двигателя. , аппаратное обеспечение, которое может скрепить все вместе, и механическая обработка, которая сделает все счастливым.

Посмотреть все 12 фотографий Поршни из литого алюминия, как правило, первыми выходят из строя, когда дело доходит до катастрофы на нижнем уровне, а это означает, что независимо от вашего определения полностью построенного двигателя, он должен включать кованые поршни.Посмотрите все 12 фотографий. Низкобюджетные поршни или поршни от какого-то малоизвестного китайского торговца запчастями могут показаться хорошей идеей при просмотре eBay, но никогда не будут соответствовать тому качеству и долговечности, которые вы получите, скажем, от такой компании, как Tomei. (фото любезно предоставлено Tomei) Просмотреть все 12 фотографий Полностью построенное определение начинает немного расплываться, когда вы начинаете говорить о головках цилиндров. Некоторые говорят, что это включает в себя портирование, некоторые говорят, что это связано только с вещами, которые сделают двигатель более долговечным, например, с клапанами из нержавеющей стали. См. Все 12 фото. быть включенным в полностью построенное определение.В конце концов, прочность кованого шатуна зависит от прочности крепящих его болтов. Смотрите все 12 фото. Что касается гильз цилиндров и вторичных гильз, то вопрос о том, входят ли они в определение, остается предметом споров. В стране Хонды, где заводские цилиндры начинают распадаться где-то в районе 400 л.с., они являются частью уравнения. Но для двигателей вроде Toyota 2JZ или Nissan RB, пожалуй, не так много. (фото любезно предоставлено LA Sleeve)

William Au-Yeung, PZ Tuning: «Полностью собранный двигатель [должен быть] оборудован коваными поршнями и шатунами, гильзой или блоком заготовок, а также головкой с отверстиями и улучшенным клапанным механизмом, оптимизированным для его предполагаемого использования. использование.По крайней мере, это то, что, по словам Ау-Йенга, должно включать, чья Honda Civic Si в настоящее время является рекордсменом по скорости самого быстрого автомобиля FWD Time Attack в Северной Америке, и кто, возможно, знает кое-что о сборке нижней части, которая будет долговечной. «Вращающийся узел должен быть полностью сбалансирован, — продолжает он о процессе обработки, — с модернизированными крепежными деталями, соответствующими заданному уровню мощности».

Рон Бергенхольц, Bergenholtz Racing: «Полностью построенный — на самом деле ошибочный термин, который, на мой взгляд, был разработан как жаргон гоночных автомобилей, поэтому владелец транспортного средства [мог] чувствовать, что он обладает каким-то отличным двигателем, который могли бы опасайтесь », — говорит Бергенгольц, который спроектировал и собрал бесчисленное количество рекордных двигателей, предназначенных для всего, от драг-рейсинга до дрифта.Что касается сложных моментов, Бергенгольц разделяет мнение Ау-Юнга, указывая на такие же улучшения, которые нельзя упускать из виду.

Эйдзи Михара, Tomei Powered USA: «Он должен быть точным с нуля, без компромиссов», — говорит Михара из Томея. «Одним из важнейших факторов для нас является подготовительная работа. Шлифовка, перфорация, полировка и растачивание так же важны, как и детали [выбор] ». Другие нематериальные активы, о которых, по словам Михары, не следует забывать, — это такие вещи, как среда, в которой работает двигатель.«Все это выполняется в среде с контролируемой температурой, [что] имеет решающее значение для обеспечения правильных зазоров». У вас могут быть самые лучшие детали, но без чистого пространства, чтобы собрать все вместе, все это не имеет значения.

Кен Родчароен, Ken’s Race Engines: Но не все понимают терминологию. «Я страстно ненавижу этот термин, так как некоторые могут описать поршневую установку со стандартными втулками как полностью собранный двигатель», — говорит Родчароен, известный своими мощными двигателями для дрэг-рейсинга, выигравшими в гонках. разновидности Honda.Ненавидите этот термин или нет, но у Родчароена есть для вас ответ: «Головка блока цилиндров с переносом, распределительный вал послепродажного обслуживания, распределительные валы вторичного рынка, [вместе с] блоком цилиндров, который будет иметь гильзы с коваными поршнями, шатунами и коленчатым валом с обжимным кольцом. подшипники ». Вот как, если нужно, Родчароен определяет полностью построенный двигатель.

Просто потому, что вы думаете, что знаете, что такое полностью собранный двигатель, все же есть множество способов, которыми вы можете облажаться. Сведите к минимуму эти ошибки, зная точно, чего вы хотите от этого движка и для чего он в конечном итоге будет использоваться, прежде чем делать что-либо еще.

Рон Бергенхольц, Bergenholtz Racing: «Применение — это все», — говорит Бергенхольц, отмечая, что то, что подходит для дрифтинга, вероятно, не подойдет для дрэг-рейсинга. «Двигатель должен быть модифицирован для работы в предполагаемых условиях». Часто отличия заключаются в правильном сочетании деталей. «Все дело в компонентах, гармонично работающих в этом жанре гонок», — говорит он. «Никогда не бывает одной или двух частей, которые сделают сделку».

Кен Родчароен, Ken’s Race Engines: Родчароен соглашается.«Я всегда спрашиваю своих клиентов, для каких приложений они будут использовать свои движки», — говорит он. «У меня есть допуски, которые я использую для уличных гонок, шоссейных гонок, Time Attack и дрэг». Зазоры, применение которых в неправильных условиях может привести к преждевременному износу двигателя или даже к катастрофическому отказу. Как правило, такие строители, как Родчароен, могут применять более слабые зазоры, когда речь идет о таких вещах, как коренные и стержневые подшипники для двигателей для дрэг-рейсинга, которым не приходится выдерживать такие же длительные злоупотребления, как, скажем, двигатель, рассчитанный на 24 часа эксплуатации. Громовой холм может столкнуться.

Посмотреть все 12 фотографий Правильно построенный двигатель выходит за рамки выбора запчастей. Знание того, для чего будет использоваться этот двигатель, имеет решающее значение для того, какие зазоры подшипников и концевые зазоры поршневых колец вам следует использовать. См. Все 12 фотографий. Правильное планирование и детальная сборка также важны, как и вы платите за эти кованые биты. У вас могут быть самые причудливые поршни, но если никто не беспокоится о таких вещах, как обеспечение нужного зазора внутри этих цилиндров, все это не имеет значения. (фото любезно предоставлено Томей)

Уильям Ау-Йунг, PZ Tuning: Ау-Йунг не убежден, что правила должны быть такими жесткими и быстрыми.«На начальном уровне спектра хорошо спроектированный движок может обеспечить отличный баланс между несколькими дисциплинами, поэтому, если предполагаемая цель состоит в том, чтобы немного повеселиться на всех различных мероприятиях, вы определенно могли бы создать движок с этим в качестве цель, — указывает он. «Однако в верхней части диапазона, особенно [с] конкурентами, которые преследуют каждую последнюю десятую или даже тысячную долю секунды, тогда ответ, попросту, нет». Это означает, что он вернулся к соглашению с Бергенгольцем и Родчароеном.«Существует множество способов оптимизации двигателя для конкретного использования, поэтому знание того, как оптимизировать двигатель для данного типа гонок, определенно приведет к конкурентному преимуществу».

Дэйв Метчкофф, Лос-Анджелес Рукав: На уровне производства и обработки ваши конечные цели имеют не меньшее значение. Метчкофф, чей семейный бизнес, LA Sleeve, производит и устанавливает цилиндры для тяжелых условий эксплуатации с 45-го года, говорит, что знание того, для чего будет использоваться этот двигатель, имеет решающее значение для того, чтобы вы получили правильные гильзы.«Конструкция двигателя всегда руководствуется нашими рекомендациями относительно комплектов гильз», — отмечает он.

Эйдзи Михара, Tomei Powered USA: Вы не удивитесь, узнав, что сотрудники Tomei не возражают ни с чем, что вы читали до сих пор. «Знать заранее предполагаемое использование двигателя абсолютно необходимо, — говорит Михара. «Выбор деталей, модификации головки и блока, зазоры — все это зависит от того, как будет использоваться двигатель».

Посмотреть все 12 фотоНет четкой границы между тем, что считается полностью построенным, а что нет.Половина наших экспертов считает, что в него следует включить такие вещи, как расположение отверстий в головке блока цилиндров и формирование камеры сгорания, которые не влияют на мощность двигателя, но, безусловно, повлияют на мощность в лошадиных силах. (фото любезно предоставлено Tomei) Просмотреть все 12 фотографий Никто не согласен с тем, должна ли производиться надлежащая обработка. Каждый раз, когда двигатель разрывается, его блок и головка должны быть восстановлены, среди прочего, в зависимости от обстоятельств. (фото любезно предоставлено Tomei)

Drag: «Двигатели Drag используют более прочные компоненты, такие как толстостенные запястья, нестандартные поршни и поршневые кольца высокого напряжения», — говорит Родчароен, сравнивая такие внутренние детали с тем, что вы можете найти на уличном двигателе.Алюминиевые шатуны также широко распространены, как и зазоры подшипников, которые, как правило, немного меньше, говорит он, и то и другое не сулит ничего хорошего для двигателей, которым приходится выдерживать больше, чем быстрый разрыв полосы.

«Уличные и дорожные гонки [двигатели] в основном идентичны, — говорит Метчкофф, — но мы направляем наших клиентов на закрытые площадки ProCool для большинства двигателей, предназначенных только для перетаскивания».

Схема: «В Time Attack нам всем нужен двигатель, который может делать все: вырабатывать огромную мощность, как тяговый двигатель, сочетать это с управляемостью двигателя для шоссейных гонок и добавлять надежность [ ] трамвай », — говорит Ау-Юнг.«Однако уловка — это достижение правильного баланса, поскольку у каждого из них есть свои сильные и слабые стороны».

«В двигателях Endurance и шоссейных гонках будут использоваться стальные шатуны, а не алюминиевые, и будут использоваться легкие компоненты», — добавляет Родчароен. «Зазоры также будут на пределе».

Дрейф: По словам Бергенгольца, когда дело доходит до соединения чего-то с учетом дрейфа, все дело в диапазоне мощности. «Диапазон мощности, расположение этого диапазона мощности и насколько широк этот диапазон мощности, на мой взгляд, является вершиной того, что определяет компоненты, а также характеристики этих компонентов», — говорит он.

ПРАВИЛЬНЫЕ ЧАСТИ С НАЧАЛА

Вы уже знаете, что общее мнение гласит, что нужно модернизировать эти поршни, штоки и цилиндры, а также большинство движущихся частей наверху, но есть еще два пути, по которым все может пойти ужасно неправильно для вас: выбор некачественных деталей или перебор. «Более дешевые, малоизвестные производители часто идут на компромисс в вопросах контроля качества и точного проектирования», — говорит Михара. «Покупка этих запчастей сэкономит вам деньги при оформлении заказа, но часто вскоре приводит к проблемам с двигателем и / или проблемам совместимости.

«Мы обнаружили, что большинство клиентов считают, что им нужны большие, плохие, громоздкие рукава закрытого типа в блоках, потому что они« кажутся сильнее »», — говорит Метчкофф о трате денег там, где их не нужно тратить. «Да, наши рукава ProCool ProCross Amphibian для закрытой палубы прочнее, но [они] полностью перекрывают 90% уличных [двигателей]».

Посмотреть все 12 фотоБывают ошибки и похуже, но чрезмерное использование ненужных деталей никогда не будет хорошим делом. Да, цельнолитые гильзы цилиндров — это едва ли не самая сильная модификация, которую вы можете сделать для короткоблока.И нет, вашей 220-сильной K-серии это не нужно. Дэйв Метчкофф из LA Sleeve продолжает говорить, что даже полностью собранный двигатель с рукавами не является надежным. «Мотор с муфтой предназначен для кратковременной эксплуатации», — говорит он. «В конечном счете, его злейший враг — это мягкий алюминиевый блок цилиндров. Через тысячи тепловых циклов некоторые блоки просто размягчаются, и рукава могут опускаться на несколько тысячных дюйма. После падения прокладки головки блока цилиндров просто не могут удерживать охлаждающую жидкость ». (фото любезно предоставлено LA Sleeve) Посмотреть все 12 фотографий Вы можете бросить все дорогостоящие кованые детали в свой двигатель, но если вы не знаете, что делаете, когда придет время его собирать, ваше определение полностью построенного может обрести совершенно новый смысл.(фото любезно предоставлено Томей)

Основываясь на экспертах, мы можем в значительной степени сделать вывод, что полностью построенный движок, который вы рассматриваете, не будет иметь никакого отношения к тому, какое цветовое оборудование у него есть. Это также не имеет никакого отношения к тому, сколько энергии оно производит, или к чему-либо, что происходит за пределами этого блока и головы.

Безусловно, полностью собранный двигатель имеет дело только с одной вещью, а именно с тем, насколько он силен. Внизу, кованые поршни и шатуны, а также втулки из ковкого чугуна являются обязательными.Кроме того, не менее важны вещи, которые не позволят вам развалиться при 9000 об / мин, например более жесткие пружины и более прочные клапаны. Что касается механической обработки, такие вещи, как хонингование, настил и балансировка, не подлежат обсуждению. Однако голоса разделились по вопросу о том, следует ли включать в определение такие вещи, как перенос головки блока цилиндров или вторичные распределительные валы, поскольку ни один из них не имеет ничего общего с тем, насколько силен этот двигатель. Тем не менее, единственное, с чем мы все можем согласиться, это то, что ничто из этого не имеет ничего общего с вашей цветной крышкой клапана.

№ 254: Двигатель Тейлора

Сегодня мы встречаемся с человеком, стоящим за первым самолетом. двигатель. Колледж Хьюстонского университета Инжиниринг представляет серию о машинах которые заставляют нашу цивилизацию бежать, а люди чья изобретательность создала их.

Чарли Тейлор был курит сигары, ругается машинист в Дейтоне, штат Огайо.Воздержанные братья Райт наняли его в 1901 году, чтобы помогать вести их магазин велосипедов и делать их механическая обработка. Тейлор первым построил маленькую одноцилиндровый двигатель, который управлял аэродинамической трубой, они использовали для отработки своих идей.

Первый самолет братьев собирался приятно к 1903 году — все, кроме двигателя. Их научная работа с планерами, с их ветром туннель, и с аэродинамическими профилями они поместили их далеко впереди другие потенциальные производители самолетов.Но им нужен был двигатель, который весил менее 180 фунтов и поставил не менее 8 л.с. Автопроизводители, которые ответили на их письма сказали, что они не могут быть заморачивался с нестандартными двигателями. Итак, Райты наконец пошел к Чарли Тейлору и сказал: «Давайте построить собственный двигатель «.

Они остановились на четырехцилиндровом рядном исполнении — как автомобильные двигатели начала века, но с блок из алюминиевого сплава.Вместо свечей зажигания каждая цилиндр имел контакты, которые открывались и закрывались, создавая искру. Клапаны не охлаждались, поэтому они раскалились докрасна. Двигатель весил 178 фунтов и выдавал 16 л.с., когда было холодно. Поскольку клапаны нагрелась, его отдача упала до 12 л.с., но это было более чем достаточно.

Этот самодельный двигатель вошел в историю, но Чарли Тейлора не было.Он оставался с Райтами до 1920 г., а затем ушел самостоятельно. Но потом его жизнь испортилась. Он попытался открыть бизнес в механическом цехе, и это не удалось. Его жена умерла. Он реально потерял свою рубашку имущество. Когда Генри Форд начал историческое реконструкция Веломагазина Wright в г. Дейтон, он послал детективов найти Тейлора. Они нашел его в Калифорнии, зарабатывая 37 центов в час как машинист в Северной Америке.Люди вокруг он понятия не имел, что построил самый первый двигатель самолета.

Тейлор вернулся к работе с реконструкцией Форда пока не разразилась Вторая мировая война. Затем он снова исчез в еще один авиационный завод. После войны Орвилл обнаружил, что Тейлор перенес сердечный приступ и не может работать. Он установил ежегодную ренту в 800 долларов для Тейлор.Орвилл умер до того, как стало ясно, что послевоенная инфляция скоро снизит 800 долларов до копейки. И Тейлор попал в благотворительную палату больницы Лос-Анджелеса.

Чарли Тейлора наконец увековечили в Зал славы авиации в Дейтоне, но не раньше 1965. Изобретательный гений некоторых людей вытекает из их руки. У Тейлора был такой гений.Большой частью достижения братьев Райт было что они смогли вызвать этого гения.

Я Джон Линхард из Хьюстонского университета, где нас интересуют изобретательные умы Работа.

(Музыкальная тема)

Вы не поверите: НАСТОЯЩИЙ пластиковый двигатель

Solvay, химическая компания, известная своими современными инновациями в течение 153 лет, является ключевым спонсором проекта Polimotor 2 : инициативы по созданию «полностью пластикового» двигателя, который снижает общую массу двигателя на 30%. Как можно снять 30% веса блока двигателя? Whaaaa ?? Но это именно то, что они сделали! Гильзы цилиндра двигателя металлические; но блок — прочный, упругий термореактивный пластик. Whaaaa ?

Если говорить о 30%, Solvay прогнозирует увеличение общего КПД двигателя на 30%! Whaaaa ? Благодаря эффективности , Automotive Plastics считает, что этот двигатель вносит вклад в будущее глобальных инициатив в области автомобильной чистоты воздуха.Чтобы доказать свою точку зрения, компания Solvay построила пластиковый двигатель для гоночного автомобиля: Polimotor 1, как вы видели на сайте www.automotiveplastics.com, начиная с 1980-х годов.

Облегчение и многое другое

В центре внимания этой второй, более новой версии двигателя гоночных автомобилей, конечно же, будет более легкая и более эффективность; поэтому он также должен продемонстрировать сокращение CO 2 и повышенное энергосбережение. Квалифицированные инженеры-полимеры используют пластмассовые термореактивные [1] материалы для устойчивости к высоким температурам.Они использовали форму этого пластика для блока, крышек кулачков, масляного насоса, топливопроводов и корпуса дроссельной заслонки двигателя. Они создают прототипы из пластика, напечатанного на 3D-принтере, а затем производят настоящие вещи. По словам Сольвея, они также разрабатывают полностью пластиковую трансмиссию. Сначала вы услышали это здесь.

Как сделать автомобильный двигатель из пластика более эффективным?

Подумайте об этом иначе. В холодном состоянии двигатель внутреннего сгорания неэффективен. Кроме того, автомобильные двигатели при запуске обычно холодные. Это просто.Сравните сегодняшнюю температуру наружного воздуха с рабочими температурами около 200 градусов по Фаренгейту. «Это все та же старая история…», пока газовый двигатель внутреннего сгорания не достигнет рабочей температуры (первые много миль), автомобили, как известно, неэффективны на топливе [2] . Фактически, по словам Тилонга Шена, «почти все вредные выхлопные газы из выхлопной трубы выделяются в течение короткого периода после запуска двигателя» ( Transient Control of Gasoline Engines , 2015).

Полимеры — это другой материал, они поглощают и сохраняют на тепло больше, чем металл; металл передает тепло и отбрасывает его. Такое поглощение энергии пластмассами быстрее нагревает двигатель до рабочей температуры (читай: более эффективно). Почему не плавится пластик? Во-первых, двигатель — это термореактивный, а не термопластический материал. Кроме того, соответствующие каналы для внутренних охлаждающих элементов охлаждают двигатель, чтобы регулировать нагрев и предотвращать перегрев.

Пластиковые детали для автомобилей прошли долгий путь

Брайан Стерн, менеджер по глобальному рынку ультраполимеров компании Solvay Advanced Polymers, объяснил в интервью — Углеродное волокно и термореактивные материалы из стекловолокна, использованные в 1985 году для двигателя гоночного автомобиля Polimotor 1.«Теперь, — говорит он, — мы используем новые, усовершенствованные, легкие« специальные полимеры ». Наука о термореактивных материалах сейчас, в отличие от 30 лет назад, поможет приблизить эту разработку к коммерциализации и массовому производству.

Что такое специальный полимер? Позвольте эксперту объяснить

Solvay сохраняет прочные корни в инновациях, разрабатывая специальные полимеры, такие как полимер PEEK, который используется в Polimotor 2 и в Solar Impulse, легком самолете, работающем на солнечной энергии.PEEK — это особый вид термореактивного материала. Его качества делают его обычным выбором при отказе от металла даже в самых сложных областях автомобилестроения, например, в зубчатых передачах. Следующий? Коробки передач.

Внедрение пластиковых двигателей в массовое производство

Пластиковая промышленность и вклад Solvay в двигатель, полностью изготовленный из пластика, могут сэкономить примерно 20 фунтов на каждый автомобиль только для этого компонента, при этом экономя энергию при запуске за счет использования материалов, которые лучше контролируют процесс «рассеивания энергии» двигателя сгорания ー с помощью генерирует тепло более эффективно, чем стандартный металлический двигатель.По мере того, как мы продолжаем добиваться большего успеха с термореактивными материалами, мы делаем большие шаги в направлении основных коммерческих применений пластмасс в автомобилях — не только боковых панелей, передней зоны деформации передней части, шасси, колес, капотов, крышек грузовиков, крыш и т. Д. теперь двигатель. Похоже, пластик уже в пути.

[1] Термореактивный пластик затвердевает в результате химической реакции, как тосты. Пластмасса Thermo Полимеры плавятся и могут быть повторно сформированы, как масло.

[2] Улучшение характеристик холодного пуска, сгорания и выбросов двигателя с искровым зажиганием на обедненной смеси, работающим на природном газе, с многоточечным впрыском водорода (доступна загрузка PDF-файла).Доступно здесь. [доступ 30 июня 2017 г.]

Tech Explained: Блоки двигателя Formula 1

Блоки двигателей
— незамеченные герои любого двигателя, но что они делают и как их делают?
1. Задача
2. Производство
1. Задача

Блок двигателя — это металлическая конструкция, которая по сути является «грудной клеткой» двигателя и вмещает некоторые ключевые компоненты, такие как цилиндры и водяные рубашки.Блок двигателя должен выдерживать самые суровые температуры и нагрузки, встречающиеся в автомобиле, из-за экстремального характера процесса сгорания. В экстравагантном мире F1 эта суровая среда еще больше усугубляется. В мгновение ока двигатель F1 выполняет 200 воспламенений, при этом мгновенная температура газа достигает 2600 ° C, а соответствующие силы давления эквивалентны весу 4 слонов, действующих на каждый поршень.

Предоставлено Mercedes High Performance Powertrains

Недавний переход к двигателям с турбонаддувом малой мощности, который мы наблюдали в F1 и других категориях, еще больше увеличил нагрузки и температуры внутри двигателя; с последним наиболее проблематично.Материалы, подходящие несколько лет назад, теперь уже недостаточно прочны при таких огромных температурах, и вытекающие из этого требования к охлаждению увеличили сложность внутренней формы водяных рубашек; делает невозможным использование традиционных методов литья и обработки.

К началу


2. Производство

Преодоление этих производственных ограничений требовало не только создания инновационных технологий, но и обеспечения их практического применения.Традиционно блоки двигателя отливают из металла, однако Грейнджер и Уорролл разработали технологию «песочной печати», которая произвела революцию в этом процессе литья и используется для производства блоков двигателя и компонентов для таких автомобилей, как F1, LMP1, LMP2, WRC, WRX и Moto GP.

«Песочная печать дает нам практически неограниченные возможности для создания формы и размера с минимальными ограничениями», — объясняет Кейт Денхольм, технический директор Grainger and Worrall. «И автоспорт, и автомобилестроение добавляют уровни сложности с точки зрения форм, физических и механических характеристик, а песочная печать особенно хорошо позволяет нам это оптимизировать.”

Песочная печать похожа на 3D-печать; слои песка толщиной 0,25 мм «печатаются» на ящике для работы со слоем химического связующего между ними. Таким образом, постепенно создаются сложные трехмерные формы, фрагмент за фрагментом. Вам может быть интересно, как это помогает при изготовлении металлического блока двигателя; Что ж, эти замысловатые формы, отпечатанные на песке, называются «стержнями» и закрепляются в формах отливки. Как только расплавленный металл заливается и затвердевает, песок вытряхивают; оставляя сложный набор отверстий и проходов, необходимых для высокопроизводительного двигателя.Хотя песочная печать — относительно простая концепция, для достижения высочайшего качества (что критично для такой напряженной детали) на каждом этапе процесса применяется чрезмерное количество инженерных и научных знаний…

2.1 Этап 1: Виртуальный мир

Первым шагом является создание 3D-модели САПР, и, как и для большинства компонентов в автоспорте, это битва между дизайнерами, которым нужна их оптимизированная форма, и производителями, которым нужен дизайн, который они действительно могут создать.На этом этапе моделирование также используется для анализа поведения как форм, так и стержней при контакте с жидким металлом.

Возможности песочной печати с самого начала обеспечивают полную свободу проектирования, поскольку устранены многие физические ограничения. «Теперь мы можем сделать корабль в бутылке, чего раньше не могли», — подчеркивает Денхольм.

2.2 Этап 2: Формовка

После того, как виртуальный дизайн завершен, инженерам предстоит трудная работа — подумать наизнанку, потому что для изготовления отливки вам нужно изготовить детали, которых там нет — стержни, и именно здесь вступает в игру песочная печать.«У нас есть два принтера, которые производят песок одинаковым механическим способом, но имеют очень разные химические системы», — объясняет Денхольм. «Первый — это процесс холодного отверждения, при котором связующее фиксирует слои песка при температуре окружающей среды во время печати. Поэтому, когда деталь закончена, она уже покрывается глазурью, что делает ее прочной и подходящей для больших форм. Однако для более сложных стержней нам нужен более жесткий и точный песок, поэтому мы используем процесс горячего отверждения. Здесь инфракрасная лампа в принтере нагревает слои связующего между песком, чтобы инициировать процесс отверждения и испарять любую влагу, прежде чем детали будут помещены в микроволновую печь для окончательного отверждения.”

Примеры «кернов» разного цвета в зависимости от типа используемого песка Часть синтетического песка (0,1 мм) используется для уплотнения как можно большего количества зерен вместе для получения тонких поперечных сечений

Песок сам по себе является сложной задачей, так как он должен быть не только достаточно прочным, чтобы выдерживать термические нагрузки жидкого металла при температуре 700 ° C, но и быть достаточно прочным, чтобы его можно было вытряхнуть из формы. «При контакте с расплавленным металлом песок будет расширяться примерно на 1%, что неточно по размерам», — подчеркивает Денхольм.«Вот почему у нас есть не только несколько типов песка с разным химическим составом, но и разные механизмы отверждения».

Возьмем, к примеру, рубашку охлаждения, которая находится между двумя отверстиями цилиндра. Самое тонкое сечение этой детали составляет 1,8 мм, а с обычной песчинкой размером 0,2 мм в этом сечении можно использовать только 9 песчинок. Мало того, что это слабо, но жидкий металл может проникнуть между этими зернами; создание засора в охлаждающей рубашке при удалении песка.Поэтому в процессе горячего отверждения используется частично синтетический песок толщиной 0,1 мм для увеличения количества зерен, упакованных в эти более тонкие поперечные сечения.

Путем уплотнения песка стержни создают структуру сами по себе, поэтому, в отличие от других процессов аддитивного производства, нет необходимости печатать дополнительные опоры. Однако могут потребоваться другие конструктивные особенности, чтобы закрепить стержни внутри формы. «Технически мы можем изготовить моноблок из песка, который заменяет несколько стержней, но с производственной точки зрения вы никогда не сделаете этого», — объясняет Денхольм.«Во-первых, как можно быть уверенным, что все в порядке и весь песчаный песок удален? Кроме того, когда металл заливается, воздух должен вытесняться, а нам нужен исходный металл, поэтому мы не хотим, чтобы он был герметичным. Одно ядро ​​имеет очевидные преимущества, поскольку нагрузки распределяются более равномерно, чем при склеивании сборки. Однако мы можем стремиться сделать меньше ядер, но никогда не сделать всего один кусок песка, поскольку это не конечная цель ».

2.3 Этап 3: заливка металла

Это кажется простым этапом, однако во время разливки металл может превышать критические скорости, что вызывает турбулентность и значительно снижает качество металла.Поэтому для управления массовым расходом металла при заполнении формы используются точно спроектированные литниковые системы.

Форма заполняется вверх, чтобы свести к минимуму воздействие расплавленного алюминия на воздух и избежать образования оксида.

«Мы заполняем формы вверх по склону, потому что, если заливать сверху, металл будет каскадно спускаться вниз, как в душе, у которого гораздо большая поверхность. область, подверженная воздействию воздуха, тогда, если вы должны были заполнить ванну через сливное отверстие. Последний будет подвергать воду воздействию ванны, примерно на квадратный метр.Если вы капнете такое количество воды каплями в душ, общая площадь поверхности может быть такой же большой, как теннисный корт », — объясняет Денхольм. Сведение к минимуму контакта алюминия с воздухом необходимо, чтобы избежать образования оксида алюминия, который является керамическим и не сваривается с металлом. Это может привести к тому, что в отливке будут распределены различные материалы, и поэтому термические и механические напряжения не будут передаваться, что может быть причиной усталостного разрушения.

Секрет получения высококачественного литья — это использование металла высочайшего качества.Однако это невозможно, потому что каждая стадия обработки на протяжении всего жизненного цикла металлов снижает качество и увеличивает вероятность появления примесей. Подобно свежим продуктам из супермаркета, которые теряют вкус каждый раз, когда их пересаживают с полей на вашу тарелку.

«Само присутствие атмосферы вызывает у нас множество проблем при работе с металлами. Металл начинает жизнь в виде слитка, и, хотя он уже был обработан много раз, здесь он потенциально обладает высочайшим качеством, но не идеальным », — подчеркивает Денхольм.«Это похоже на любой естественный процесс в мире, у вас есть энтропийный эффект, когда вы переходите из состояния порядка в состояние меньшего порядка. Но мы это знаем, поэтому мы должны гарантировать, что на каждом этапе мы минимизируем эту потерю качества в максимально возможной степени ».

2,4 Этап 4: затвердевание

Скорость и распределение затвердевания можно регулировать в соответствии с требованиями к характеристикам конкретных участков отливки. Теоретически расплавленный металл затвердевает, передавая тепло своему окружению, которым в большинстве случаев является песок.Если бы песок был инертным и термически неактивным, металл навсегда остался бы жидким. Естественно, скорость отвода тепла от металла зависит от окружающей среды. Следовательно, участки отливки можно либо изолировать, чтобы металл оставался в жидком состоянии, либо разместить рядом с радиатором, который имеет высокую теплоемкость (обычно железо или сталь) и быстро отводит тепло (охладители). Таким образом Грейнджер и Уорролл могут точно контролировать рост кристаллической структуры при переходе металла из жидкости в твердое состояние.

Скорость затвердевания может быть изменена с помощью охладителей, вставленных в форму, чтобы обеспечить развитие самых плотных микроструктур в областях с высоким напряжением. Слева: Фил Уорд. Справа: Кейт Денхольм

«К сожалению, этот процесс не происходит мгновенно, это похоже на рост снежинки», — подчеркивает Денхольм. «Возьмите газовую поверхность головки блока цилиндров, где происходит взрыв. Обычно это область, где наиболее вероятно возникновение усталости, и поэтому нам необходимо сначала укрепить ее, чтобы создать более плотную микроструктуру с более мелкими зернами.Поэтому мы используем охладители, потому что у металла будет меньше времени на рост, прежде чем он затвердеет. Если вы остановите рост снежинки, она останется маленькой, поэтому в холодные снежные дни снег больше похож на мороз, а в теплые дни вы получите гораздо более крупные снежинки ». Деталь также должна последовательно затвердеть. Однако разная толщина детали нарушает эту однородность, поэтому для ее уменьшения также используются охладители.

После затвердевания металл сжимается в объеме примерно на 7%.Чтобы учесть это значительное изменение размера, изолированные трубы или питатели помещают сверху формы и удерживают алюминий в жидком состоянии как можно дольше, чтобы непрерывно заполнять пустоты, образовавшиеся в результате этого сжатия. «У нас есть отливка, которая хочет сжаться, но ограничена формами и стержнями», — объясняет Денхольм. «Итак, он начинает реагировать на это и генерировать остаточное напряжение. Мы очень много работаем, чтобы уменьшить этот стресс, но полностью избавиться от него невозможно. На самом деле, иногда мы намеренно изготавливаем детали, чтобы они не были прямыми, потому что мы знаем, что во время затвердевания деталь будет выпрямляться.”

2.5 Этап 5: Постобработка Оптические сканеры — один из многих методов измерения, которые Grainger & Worall использует для анализа.

Анализ начинается после того, как деталь отлита и прошла серию механической и термической обработки. Большинство деталей попадает прямо в компьютерный томограф, где через деталь проходит пучок рентгеновских лучей, а линейный детектор создает изображение в миллиметровых срезах. Этот набор данных объемом 20 ГБ затем импортируется в программу, которая восстанавливает изображения с использованием 250 миллионов оттенков серого для определения твердых участков и, в конечном итоге, создает трехмерную модель реальной детали.Затем это накладывается на исходную модель САПР, выделяя любые области вариации.

Grainger and Worrall также имеет системы оптического сканирования, которые анализируют измерения поверхности деталей и создают модели, хотя они не могут «видеть» внутреннюю часть детали. Однако после калибровки эти оптические сканеры используют предустановленную программу и анализируют качество объемов производства без участия оператора.

КТ-сканеры используются для создания CAD-модели произведенной детали, которая затем может быть наложена на исходный дизайн, чтобы выделить любые вариации.

«Обычно первая партия деталей полностью пригодна для использования, но мы можем принять решение о внесении незначительных корректировок в 0.5 мм или 0,25 мм до нашей оснастки. «Используя наши компьютерные томографы и оптические сканеры, мы можем продолжить этот итерационный процесс, чтобы к партии 2 nd или 3 rd продукты достигли полностью отрегулированного состояния», — объясняет Фил Уорд, директор по продуктам Performance в Grainger and Worrall. «Десять лет назад для изготовления отливки требовалось 7 недель для изготовления инструмента, затем был длительный процесс проверки первого образца детали, и только после этого можно было приступить к производству. Теперь мы можем получить модифицированный дизайн от клиента F1 в четверг, использовать наши печатные процессы для отливки деталей, проверить их с помощью нашей новой технологии CT в течение 3 часов и поставить детали гоночного класса в следующий вторник.Это крайний пример, но он означает, что наши клиенты из автоспорта могут представлять разработки почти еженедельно, что является радикальным шагом по сравнению с прошлым ».

К началу


Как делается автомобильный двигатель? Могу я построить свой собственный?

Создание автомобильного двигателя — сложный и запутанный процесс, который интригует механиков и автомобильных фанатов во всем мире.

Mechanics может отремонтировать или заменить ваш двигатель, но все же полезно знать основы компонентов двигателя и способы его изготовления.Это поможет вам разобраться в деталях двигателя, что пригодится при посещении автомастерской.

Мы обсудим основные компоненты автомобильного двигателя для начинающих, а затем перейдем к тому, как производитель автомобилей собирает двигатель, а не как автолюбитель.

Описание основных компонентов двигателя

Прежде чем мы сможем обсудить, как построен двигатель, нам нужно знать основные компоненты. Хотя автомобили и их внутренние компоненты производятся по-разному (чтобы отличаться от других производителей автомобилей), основы того, что входит в двигатель, во всех отношениях одинаковы.Есть несколько важных частей и процессов, которые должен знать каждый автовладелец.

Одна из самых важных частей автомобиля — это цилиндр, ядро ​​двигателя автомобиля. В современных автомобилях имеется ряд из четырех, шести или восьми цилиндров — чем больше у вас поршней, тем больше мощность. Их можно расположить по-разному. Плоские двигатели качают горизонтально. Рядные двигатели качают вертикально. V-образные двигатели имеют форму буквы V. Поршни внутри цилиндра перекачивают газ к коленчатому валу и приводят в движение автомобиль.

Используя топливо и воздух, двигатель создает сдерживаемый взрыв (сгорание), чтобы привести автомобиль в движение. Клапаны всасывают воздух и топливо, а также выпускают выхлоп, герметизируя камеру сгорания во время эксплуатации автомобиля. Свеча зажигания — это то, что воспламеняет раствор топлива и воздуха, вызывая возгорание.

Как производитель автомобилей собирает двигатель

Если вы не смотрите на суперкар с ограниченным тиражом, производители автомобилей создают двигатели на конвейере массового производства. Это означает, что детали производятся серийно и легко доступны.Двигатель проходит формование и литье, механическую обработку и затем осмотр.

Процесс начинается с создания реальных деталей. Большинство современных двигателей и деталей изготавливаются из легкого алюминиевого сплава. Он дороже, но легче и, как правило, служит дольше, чем старые железные двигатели. Сплав разливают в формы и оставляют на несколько часов для застывания.

Готовые детали обрабатываются вместе, и, наконец, готовый двигатель проверяется. Фактическая сборка автомобиля обычно выполняется техниками на станциях, которые выполняют различные задачи.Во время сборки рама автомобиля крепится перед двигателем и трансмиссией.

Советы по созданию собственного двигателя

Вы не поверите, но некоторые автомобильные эксперты создают свои собственные двигатели, часто для высокопроизводительных автомобилей или специализированных транспортных средств. Создание собственного автомобильного двигателя — дело сложное, но стоящее. Хотя этот процесс аналогичен тому, что делают производители автомобилей, у вас может не быть доступа к первоклассным инструментам или робототехнике.

При создании двигателя необходимо тщательно и точно собрать все компоненты вместе.Процесс может быть сложным и монотонным, на его выполнение может уйти несколько дней. Однако это вызов, который понравится как начинающим механикам, так и опытным автолюбителям.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *