Детали двс: Основные детали двигателя внутреннего сгорания

Содержание

ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ НА ОТЛОЖЕНИЯ В ДВИГАТЕЛЕ

Исследование отложений в автомобильных двигателях.

Одним из резервов повышения показателей эксплуатационной надежности ДВС является снижение отложений нагаров, лаков и осадков на поверхностях их деталей, контактирующих с моторным маслом. В основе их образования лежат процессы старения масел (окисление углеводородов, входящих в состав масляной основы). Определяющее влияние на процессы окисления масла в двигателях, на образование отложений и эффективность работы ДВС в целом оказывает тепловой режим теплонагруженных деталей.

Ключевые слова: температура, поршень, цилиндр, моторное масло, отложения, нагар, лак, работоспособность, надежность.

Отложения на поверхностях деталей ДВС делятся на три основных вида – нагары, лаки и осадки (шламы).

Нагар – твердые углеродистые вещества, откладывающиеся во время работы двигателя на поверхностях камеры сгорания (КС). При этом отложения нагаров, главным образом, зависят от температурных условий даже при аналогичном составе смеси и одинаковой конструкции деталей двигателей. Нагар оказывает весьма существенное влияние на протекание процесса сгорания топливовоздушной смеси в двигателе и на долговечность его работы. Почти все виды ненормального сгорания (детонационное сгорание, калильное воспламенение и прочие) сопровождаются тем или иным влиянием нагара на поверхностях деталей, образующих КС.

Лак – продукт изменения (окисления) тонких масляных пленок, растекающихся и покрывающих детали цилиндропоршневой группы (ЦПГ) двигателя под действием высоких температур. Наибольший вред для ДВС наносит лакообразование в зоне поршневых колец, вызывая процессы их закоксовывания (залегания с потерей подвижности). Лаки, откладываясь на поверхностях поршня, контактирующих с маслом, нарушают должную теплопередачу через поршень, ухудшают теплоотвод от него.

На количество осадков (шламов), образующихся в ДВС, решающее влияние оказывает качество моторного масла, температурный режим деталей, конструкционные особенности двигателя и условия эксплуатации.

Отложения этого типа наиболее характерны для условий зимней эксплуатации, интенсифицируются при частых пусках и остановках двигателя.

Тепловое состояние ДВС оказывает определяющее влияние на процессы образования различных видов отложений, прочностные показатели материалов деталей, выходные эффективные показатели двигателей, процессы изнашивания поверхностей деталей. В этой связи необходимо знать пороговые значения температур деталей ЦПГ, по крайней мере, в характерных точках, превышение которых приводит к указанным ранее негативным по следствиям.

Температурное состояние деталей ЦПГ ДВС целесообразно анализировать по значениям температур в характерных точках, расположение которых показано на рис. 1 . Значения температур в данных точках следует учитывать при производстве, испытаниях и доводке двигателей для оптимизации конструкций деталей, при выборе моторных масел, при сравнении тепловых состояний различных двигателей, при решении целого ряда других технических проблем конструирования и эксплуатации ДВС.

Рис. 1. Характерные точки цилиндра и поршня ДВС при анализе их температурного состояния для дизельных (а) и бензиновых (б) двигателей

Эти значения имеют критические уровни:

1. Максимальное значение температур в точке 1 (в дизельных двигателях – на кромке КС, в бензиновых – в центре донышка поршня) не должно превышать 350С (кратковременно, 380С) для всех серийно применяемых в автомобильном двигателестроении алюминиевых сплавов, иначе происходит оплавление кромок КС в дизелях и, нередко, прогар поршней в бензиновых двигателях. Ко всему прочему высокие температуры огневой поверхности днища поршня вызывают образование нагаров высокой твердости на этой поверхности. В практике двигателестроения это критическое значение температуры удается повышать путем добавления в поршневой сплав кремния, бериллия, циркония, титана и других элементов.

Недопущение превышения критических значений температур в этой точке, равно как и в объемах деталей ДВС, обеспечивается также путем оптимизации их форм и правильной организацией охлаждения. Превышение температурами деталей ЦПГ двигателей допустимых значений обычно является основным сдерживающим фактором для форсирования их по мощности. По температурным уровням следует иметь определенный запас с учетом возможных экстремальных условий эксплуатации.

2. Критическое значение температур в точке 2 поршня – над верхним компрессионным кольцом (ВКК) – 250…260С (кратковременно, до 290С). При превышении этой величины все массовые моторные масла коксуются (происходит интенсивное лакообразование), что приводит к “залеганию” поршневых колец, то есть потере их подвижности, и в результате – к существенному уменьшению компрессии, увеличению расхода моторного масла и др.

3. Предельное максимальное значение температур в точке 3 поршня (точка расположена симметрично по сечению головки поршня на внутренней его стороне) – 220С. При более высоких температурах на внутренней поверхности поршня происходит интенсивное лакообразование. Лаковые отложения, в свою очередь, являются мощным тепловым барьером, препятствующим теплоотводу через масло. Это автоматически приводит к повышению температур во всем объеме поршня, а значит, и на поверхности зеркала цилиндра.

4. Максимально допустимое значение температур в точке 4 (расположена на поверхности цилиндра, напротив места остановки ВКК в ВМТ) – 200С. При его превышении моторное масло разжижается, что приводит к потере стабильности образования масляной пленки на зеркале цилиндра и «сухому» трению колец по зеркалу. Это вызывает интенсификацию молекулярно-механического изнашивания деталей ЦПГ. С другой стороны, известно, что пониженная температура стенок цилиндра (ниже точки росы отработавших газов) способствует ускорению их коррозионно-механического изнашивания [1,2]. Ухудшается также смесеобразование и уменьшается скорость сгорания топливовоздушной смеси, что снижает эффективность и экономичность работы двигателя, вызывая повышение токсичности отработавших газов. Также следует отметить, что при существенно заниженных температурах поршня и цилиндра сконденсированные водяные пары, проникающие в картерное масло, вызывают интенсивную коагуляцию примесей и гидролиз присадок с образованием осадков – «шламов».

Эти осадки, загрязняя масляные каналы, сетки маслоотстойников, масляные фильтры, существенно нарушают нормальную работу смазочной системы.

На интенсивность протекания процессов образования отложений нагаров, лаков и осадков на поверхностях деталей ДВС существенно влияет старение моторных масел при их работе. Старение масел состоит в накоплении примесей (в том числе воды), изменении их физико-химических свойств и окислении углеводородов.

Изменение фракционного состава чистого залитого масла по мере работы двигателя вызывается в основном причинами, изменяющими состав его масляной основы и процентное соотношение присадок по отдельным составляющим (парафиновым, ароматическим, нафтеновым).

К ним относятся:

процессы термического разложения масла в зонах перегрева (например, в клапанных втулках, зонах верхних поршневых колец, на поверхностях верхних поясов зеркала цилиндров). Такие процессы приводят к окислению наиболее легких фракций масляной основы или даже их частичному выкипанию;

добавление к углеводородам основы неиспарившегося топлива, попадающего в начальные периоды пусков (или при резком увеличении подачи топлива в цилиндры для осуществления ускорения автомобиля) в маслосборник картера через зону поршневых уплотнений;

попадание в поддон картера или маслосборник двигателя воды, образующейся при сго-рании топлива в КС цилиндров.

Если система вентиляции картера действует достаточно эффективно, а стенки картера находятся в подогретом состоянии до 90-95°С, вода не конденсируется на них и удаляется в атмосферу системой вентиляции картера. Если температура стенок картера существенно понижена, то попавшая в масло вода будет принимать участие в процессах его окисления. Количество сконденсировавшейся воды при этом может быть весьма значительным [2]. Даже если считать, что только 2% газов могут прорваться через все компрессионные кольца цилиндра, то через картер двигателя с рабочим объемом 2-2,5 л за каждые 1000 км пробега будет прокачиваться по 2 кг воды. Допустим, что 95% воды удаляется системой вентиляции картера, то все равно после пробега в 5000 км на 4,0 л моторного масла будет приходиться около 0,5 л Н2О. Эта вода при работе двигателя преобразуется антиокислительной присадкой, содержащейся в моторном масле, в примеси – кокс и золу.

По указанным ранее причинам необходимо поддерживать при работе двигателя температуру стенок картера достаточно высокой, а в случае необходимости – применять системы смазки с сухим картером и отдельным масляным баком.

Следует отметить, что мероприятия, замедляющие процессы изменения состава масляной основы, существенно замедляют образование нагара, лака и осадков, а также снижают интенсивность изнашивания основных деталей автомобильных двигателей .

Фракционный и химический состав масел может изменяться в достаточно широких
пределах под влиянием различных факторов:

характера сырья, зависящего от месторождения, свойств нефтяной скважины;

Для предварительной оценки свойств нефтепродуктов применяют различные лабораторные методы: определение кривой разгонки, температур вспышки, помутнения и застывания, оценку окисляемости в средах с различной агрессивностью и т.п.

В основе старения автомобильного моторного масла лежат процессы окисления, разложения и полимеризации углеводородов, которые сопровождаются процессами загрязнения масла различными примесями (нагаром, пылью, металлическими частичками, водой, топливом и пр.). Процессы старения существенно изменяют физико-химические свойства масла, приводят к появлению в нѐм разнообразных продуктов окисления и износа, ухудшают его эксплуатационные качества. Различают следующие виды окисления масла в двигателях: в толстом слое – в поддоне картера или в масляном баке; в тонком слое -на поверхностях горячих металлических деталей; в туманообразном (капельном) состоянии – в картере, клапанной коробке и т.п. При этом окисление масла в толстом слое даѐт осадки в виде шлама, а в тонком слое – в виде лака.

Окисление углеводородов подчиняется теории перекисей А.Н. Баха и К.О. Энглера, дополненной П.Н. Черножуковым и С.Э. Крейном. Окисление углеводородов, в частности, в моторных маслах ДВС, может идти по двум основным направлениям, представленным на рис. 2, результаты окисления по которым различны. При этом результатом окисления по первому направлению являются кислые продукты (кислоты, оксикислоты, эстолиды и асфальтогенные кислоты), образующие осадки при пониженных температурах; результатом окисления по второму направлению являются нейтральные продукты (карбены, карбоиды, асфальтены и смолы), из которых образуются в различных пропорциях при повышенных температурах или лаки, или нагары.

Рис. 2. Пути окисления углеводородов в нефтяном продукте (например, в моторном масле для ДВС)

В процессах старения масла весьма значительна роль воды, попадающей в масло при конденсации ее паров из картерных газов или другими путями. В результате этого образуются эмульсии, которые впоследствии усиливают окислительную полимеризацию молекул масла. Взаимодействие оксикислот и других продуктов окисления масла с водомасляными эмульсиями вызывает усиленное образование осадков (шламов) в двигателе.

В свою очередь, образовавшиеся частички шлама, если они не будут нейтрализованы присадкой, служат центрами катализации и ускоряют разложение еще не окислившейся части масла. Если при этом не произвести своевременную замену моторного масла, процесс окисления будет происходить по типу цепной реакции с увеличивающейся скоростью, со всеми вытекающими отсюда последствиями.

Решающее влияние на образование нагаров, лаков и осадков на поверхностях деталей ДВС, контактирующих с моторным маслом, оказывает их тепловое состояние. В свою очередь, конструкционные особенности двигателей, условия их эксплуатации, режимы работы и т.д. определяют тепловое состояние двигателей и влияют, таким образом, на процессы образования отложений.

Не менее важное влияние на образование отложений в ДВС оказывают и характеристики применяемого моторного масла. Для каждого конкретного двигателя важно соответствие рекомендованного заводом-изготовителем масла температуре поверхностей деталей, контактирующих с ним.

В данной работе произведен анализ взаимосвязи температур поверхностей поршней двигателей ЗМЗ-402.10 и ЗМЗ-5234.10 и процессов образования на них отложений нагаров и лаков, а также произведена оценка осадкообразования на поверхностях картера и клапанной крышки двигателей при использовании рекомендованного заводом изготовителем моторного масла М 63/12Г1.

Для исследования зависимостей количественных характеристик отложений в двигателях от их теплового состояния и условий работы можно использовать различные методики, например, Л-4 (Англия), 344-Т (США), ПЗВ (СССР) и др. [2, 3]. В частности, по методике 344-Т, являющейся нормативным документом США, состояние «чистого» неизношенного двигателя оценивается в 0 баллов; состояние предельно изношенного и загрязненного двигателя в 10 баллов. Аналогичной методикой оценки лакообразования на поверхностях поршней является отечественная методика ПЗВ (авторы – К.К. Папок, А.П. Зарубин, А.В. Виппер), цветовая шкала которой имеет баллы от 0 (отсутствие лаковых отложений) до 6 (максимальные отложения лака). Для пересчета баллов шкалы ПЗВ в баллы методики 344-Т показания первой необходимо увеличить в полтора раза. Указанная методика аналогична отечественной методике отрицательной оценки отложений ВНИИ НП (10 балльная шкала).

Для экспериментальных исследований использовались по 10 двигателей ЗМЗ-402.10 и ЗМЗ-5234.10 [2]. Эксперименты по исследованию процессов образования отложений проводились совместно с лабораториями испытаний легковых и грузовых автомобилей УКЭР ГАЗ на моторных стендах. В процессе испытаний, кроме прочего, контролировались расходы воздуха и топлива, давление и температура отработавших газов, температура масла и охлаждающей жидкости. При этом на стендах выдерживались режимы: частота вращения коленчатого вала, соответствующая максимальной мощности (100% нагрузки), и, поочередно, в течение 3,5 часов – 70% нагрузки, 50% нагрузки, 40% нагрузки, 25% нагрузки и без нагрузки (при закрытых дроссельных заслонках), т. е. эксперименты проведены по нагрузочным характеристикам двигателей. При этом температура охлаждающей жидкости выдерживалась в интервале 90…92С, температура масла в главной масляной магистрали – 90…95С. После этого двигатели разбирались и производились необходимые замеры.

Предварительно были проведены исследования по изменению физико-химических параметров моторных масел при испытаниях двигателей ЗМЗ-402.10 в составе автомобилей ГАЗ-3110 на автополигоне УКЭР ГАЗ. При этом выдержаны условия: средняя техническая скорость 30…32 км/ч, температура окружающего воздуха 18…26С, пробег до 5000 км. В результате испытаний получено – при увеличении пробегов автомобилей (времени работы двигателей) увеличивалось количество механических примесей и воды в моторных маслах, его коксовое число и зольность, происходили прочие изменения, что представлено в табл. 1

Нагарообразование на поверхностях днищ поршней двигателей ЗМЗ-5234.10 характеризовалось данными, представленными на рис. 3 (для двигателей ЗМЗ-402.10 результаты подобны). Из анализа рисунка следует, что при повышении температур днищ поршней от 100 до 300С толщина (зона существования) нагара уменьшалась с 0,45…0,50 до 0,10…0,15 мм, что объясняется выжиганием нагара при повышении температуры поверхностей двигателей. Твердость же нагара повышалась с 0,5 до 4,0…4,5 баллов по причине спекания нагара при высоких температурах.

Рис. 3. Зависимости нагарообразования на поверхностях днищ поршней двигателей ЗМЗ-5234.10 от их температур:
а – толщина нагара; б – твердость нагара;
символами нанесены усредненные экспериментальные значения

Оценка величин отложений лаков на боковых поверхностях поршней и их внутренних (нерабочих) поверхностях производилась также по десятибалльной шкале, согласно методике 344-Т, используемой во всех ведущих научно-исследовательских учреждениях страны.

Данные по лакообразованию на поверхностях поршней двигателей представлены на рис. 4 (результаты по исследуемым маркам двигателей совпадают). Режимы испытаний указаны ранее и соответствуют режимам при исследованиях нагарообразования на деталях.

Из анализа рисунка следует, что лакообразование на поверхностях поршней двигателей однозначно увеличивается с увеличением температур их поверхностей. На интенсивность лакообразования влияет не только повышение температур поверхностей деталей, но и длительность ее действия, т.е. продолжительность работы двигателей [3]. При этом, однако, процессы лакообразования на рабочих (трущихся) поверхностях поршней существенно замедляются по сравнению с внутренними (нерабочими) поверхностями, вследствие стирания слоя лака в результате трения.

Рис. 4. Зависимости отложений лака на поверхностях поршней двигателей ЗМЗ-5234.10 от их температур:
а – внутренние поверхности; б – боковые поверхности; символами нанесены усредненные экспериментальные значения

Нагаро- и лакообразование на поверхностях деталей существенно интенсифицируется при применении масел групп «Б» и «В», что подтверждено рядом исследований, проведенных авторами на подобных и других типах автомобильных двигателей.

Планомерное увеличение отложений лаков на внутренних (нерабочих) поверхностях поршней вызывает уменьшение теплоотвода в картерное масло при увеличении наработки двигателей. Это вызывает, например, постепенное увеличение уровня теплового состояния двигателей по мере приближения наработки к смене масла при очередном ТО-2 автомобиля.

Образование осадков (шламов) из моторных масел происходит в наибольшей степени на поверхностях картера и клапанной крышки. Результаты исследований осадкообразования в двигателях ЗМЗ-5234.10 представлены на рис. 5 (для двигателей ЗМЗ-402.10 результаты подобны). Осадкообразование на поверхностях указанных ранее деталей оценивалось в зависимости от их температур, для измерения которых были смонтированы термопары (приварены конденсаторной сваркой): на поверхностях картера по 5 штук у каждого двигателя, на поверхностях клапанных крышек – по 3 штуки.

Как следует из рис. 5, при повышении температур поверхностей деталей двигателей осадкообразование на них уменьшается вследствие уменьшения содержания воды в картерном масле, что не противоречит результатам ранее проведенных экспериментов другими исследователями. Во всех двигателях осадкообразование на поверхностях деталей картера оказались больше, чем на поверхностях клапанных крышек.

На моторных маслах групп форсирования «Б» и «В» осадкообразование на деталях ДВС, контактирующих с моторным маслом, происходит интенсивнее, чем на маслах групп форсирования «Г», что подтверждено рядом исследований [1, 2, 3 и др.].

По сравнению с поверхностями поршней, отложения на зеркалах цилиндров следует считать незначительными. Далее, на рис. 6 приводятся данные по лакообразованию на зеркале цилиндра двигателей ЗМЗ-5234.10 при работе на маслах М-8В («автол») и М6з/12Г1, полученные также по методике 344-Т (для двигателей ЗМЗ-402.10 результаты подобны).

В данной работе исследования отложений на зеркалах цилиндров при эксплуатации двигателей на самых современных маслах не проводилось, однако, можно уверенно предположить, что для исследуемых двигателей они будут не больше, чем при их работе на менее качественных маслах.

Полученные результаты по взаимосвязи изменения температур основных деталей двигателей ЗМЗ-402.10 и ЗМЗ-5234.10 (поршней, цилиндров, клапанных крышек и масляных картеров) и количества отложений позволили выявить закономерности процессов образования нагаров, лаков и осадков на поверхностях указанных деталей. Для этого результаты аппроксимированы функциональными зависимостями методом наименьших квадратов и представлены на рис. 3-5. Полученные закономерности процессов образования отложений на поверхностях деталей автомобильных карбюраторных двигателей должны учитываться и использоваться конструкторами и инженерно-техническими работниками, занимающимися доводкой и эксплуатацией ДВС.

Двигатель автомобиля работает с наибольшей эффективностью лишь при определенных условиях. Оптимальный температурный режим теплонагруженных деталей является одним из таких условий и обеспечивает высокие технические характеристики двигателя с одновременным снижением износов, отложений и, следовательно, повышением показателей его надежности.

Оптимальное тепловое состояние ДВС характеризуется оптимальными температурами поверхностей их теплонагруженных деталей. Анализируя проведенные исследования процессов образования отложений на деталях исследуемых карбюраторных двигателей ЗМЗ и подобные исследования по бензиновым двигателям [1, 2, 3 и др.], можно с достаточной степенью точности определить интервалы оптимальных и опасных температур поверхностей деталей данного класса двигателей. Полученная информация представлена в табл. 2.

При температурах деталей двигателей в опасной высокотемпературной зоне существенно увеличивается твердость нагара на деталях КС цилиндра, что вызывает процессы калильного зажигания топливовоздушных смесей, количество лаковых отложений на поверхностях поршней и цилиндров, а значит, нарушается нормальный тепловой баланс. Рис. 7.

При температурах деталей двигателей в опасной низкотемпературной зоне увеличивается толщина нагара на поверхностях деталей, образующих КС, что приводит к возникновению детонационного сгорания топливовоздушных смесей, а также при низких температурах поверхностей деталей двигателей на них увеличивается количество осадков из моторных масел. Все это нарушает нормальную работу двигателей. В свою очередь отложения приводят к перераспределению тепловых потоков, проходящих через поршни, и повышению температур поршней в критических точках – в центре огневой поверхности днища поршня и в канавке ВКК. Температурное поле поршня двигателя ЗМЗ-5234.10 с учетом отложений нагаров и лаков на его поверхностях представлено на рис. 7.

Задача теплопроводности методом конечных элементов решалась с ГУ 1-рода, полученными при термометрировании поршня на режиме номинальной мощности при стендовых испытаниях двигателя. Термоэлектрические эксперименты проводились с тем же поршнем, для которого предварительно выполнены исследования температурного состояния без учета отложений. Эксперименты осуществлялись при идентичных условиях. Предварительно двигатель работал на стенде более 80 часов, после чего наступает стабилизация нагаров и лаков. В результате, температура в центре днища поршня повысилась на 24°С, в зоне канавки ВКК – на 26°С в сравнении с моделью поршня без учета отложений. Значение температуры поверхности поршня над ВКК 238°С входит в опасную высокотемпературную зону (табл. 2). Близко к опасной высокотемпературной зоне и значение температуры в центре днища поршня.

На этапе проектирования и доводки двигателей влияние отложений нагаров на тепловоспринимающих поверхностях поршней и лаков на их поверхностях, контактирующих с моторным маслом, учитывается крайне редко. Это обстоятельство в совокупности с эксплуатацией двигателей в составе АТС при повышенных тепловых нагрузках увеличивает вероятность отказов – прогары поршней, закоксовывание поршневых колец и т.д.

Н.А Кузьмин, В.В. Зеленцов, И.О. Донато

Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева, Управление автомагистрали “Москва — Н.Новгород»

Технология нанесения антифрикционного покрытия MODENGY Для деталей ДВС на поршни двигателей

Рассмотрены основные этапы технологического процесса нанесения MODENGY для деталей ДВС на поршни двигателя – от подготовки поверхности до контроля качества. Указано рекомендуемое оборудование, приведены параметры его настройки.

Для дополнительной защиты поршней двигателей от образования задиров и износа автопроизводители все чаще применяют инновационные материалы, в том числе антифрикционные твердосмазочные покрытия.

Как показали многочисленные испытания, одним из наиболее эффективных и удобных в работе материалов является специализированный состав для деталей двигателя – покрытие MODENGY Для деталей ДВС.

Данный материал производится на основе высокодисперсного дисульфида молибдена высокой степени очистки, графита и специального полимерного связующего. Покрытие может отверждаться как при комнатной температуре, так и при нагреве.

Покрытие MODENGY Для деталей ДВС имеет серый матовый цвет, работает в диапазоне температур от -70 до +260 С. Срок службы покрытия при возвратно-поступательном движении в условиях сухого трения и контактного давления 550 МПа составляет 310 тысяч циклов колебаний. Несущая способность состава – 12500 Н.

Основные функции MODENGY Для деталей ДВС:

Защита поршня и цилиндра от задиров и износа, особенно в тяжелых условиях работы (пуск при пониженных температурах, недостаток смазки, перегрев и т.п.)
Повышение несущей способности поверхности
Ускорение приработки
Обеспечение смазки на весь срок службы (покрытие не стирается в течение длительного времени, задерживаясь во впадинах микрорельефа, устойчиво к воздействию топлива и нефтепродуктов)
Снижение трения, шума и расхода топлива

Покрытие может использоваться не только на поршнях, но и в других узлах двигателя: штоках клапанов, вкладышах, резьбовых соединениях и др.

Подготовка поверхности

Перед нанесением покрытия поршни должны быть тщательно очищены от воды, масла и иных загрязнений, попавших на поверхность в процессе изготовления. Для оптимального результата очистку рекомендуется проводить с помощью Специального очистителя-активатора MODENGY или механических приспособлений. Возможно применение ультразвуковых ванн.

Если названные продукты не обеспечивают удаление всех загрязнений с поверхности поршня, то процесс очистки может включать:

Горячую щелочную мойку (+50…+60 °С)
Промывку деионизированной водой
Обдув горячим воздухом (+60 °С)

После очистки недопустимо прикасаться к поверхностям, на которые будет нанесено покрытие. Попадание даже незначительного количества загрязнений или масла с пальцев рук может повлиять на адгезию материала.

Нанесение покрытия

Нанесение MODENGY Для деталей ДВС на поршни производится методом распыления непосредственно из упаковки – аэрозольного баллона. Однако перед применением состав должен быть тщательно перемешан путем энергичного встряхивания баллона в течение не менее 3 минут после появления стука шариков. По причине высокой вязкости состава твердые смазочные вещества не оседают быстро на дно баллона. Тем не менее должно производиться периодическое перемешивание состава – минимум 1 раз в смену (8 часов).

Все необходимые параметры распыления (давление, диаметр сопла и т.д.) уже заложены в конструкции сопла распылителя баллона и обеспечиваются тщательным подбором пропорций компонентов состава и газа-вытеснителя.

Дистанцию напыления необходимо выбирать таким образом, чтобы состав достигал поверхности, оставаясь влажным. Обычно наилучших результатов можно достигнуть с расстояния 25-30 см до поверхности. При слишком большом расстоянии между соплом и деталью покрытие высыхает до контакта с поверхностью, в результате чего на детали оно будет неоднородным, а адгезия недостаточной. Оптимальная толщина образуемой пленки должна быть не более 5 мкм за один проход. Большая толщина покрытия может быть достигнута путем нескольких проходов.

При проектировании линии для нанесения покрытий методом распыления необходимо учитывать несколько важных параметров:

Для оптимального результата оборудование для нанесения покрытия должно быть размещено в контролируемой атмосфере. Рекомендуемая температура воздуха составляет 20±4 °С при относительной влажности менее 50 %.

Детали оборудования для перемещения поршней должны быть сконструированы таким образом, чтобы не происходило царапания или загрязнения поверхностей поршней.

Для нанесения покрытий на поршни компания «Моденжи» поставляет укомплектованные линии («под ключ»), включающие оборудование для мойки, печи для сушки, оборудование для перемещения. Их применение позволяет достичь более высокой производительности.

При массовом производстве поршней используются и другие покрытия MODENGY. Они поставляются в жидком виде и могут наноситься не только распылением, но и другими методами, например, трафаретной печатью.

Толщина покрытия

Для достижения высокого уровня эффективности и адгезии толщина покрытия должна составлять минимум 5 мкм, максимум – 25 мкм. Антифрикционное покрытие толщиной 10-12 мкм эффективно предотвращает схватывание, задир и минимизирует изнашивание, а покрытие толщиной 18-20 мкм дополнительно способствует снижению шума (стука поршней).

Толщина отвердевшего покрытия может быть определена с помощью электронных приборов или непосредственным измерением, например, с помощью вихретокового толщиномера (для основы из неферромагнитных материалов) или магнитного толщиномера (для основы из ферромагнитных материалов).

Отверждение покрытия

После нанесения покрытия MODENGY Для деталей ДВС поршни могут оставаться на месте. При комнатной температуре полная полимеризация состава занимает около 12 часов.

Увеличить скорость отверждения можно при нагреве деталей. В этом случае поршни с покрытием на 20 минут помещаются в циркуляционную сушилку, обеспечивающую требуемую температуру +170 °С.

Объем нанесенного неотвердевшего покрытия после полимеризации уменьшается примерно в 5 раз. Это происходит в значительной степени из-за испарения содержащихся в составе растворителей.

Методы контроля качества

После отверждения образец партии деталей с покрытиями должен быть проверен по следующим параметрам:

Адгезия покрытия
Толщина и однородность покрытия

Уровень адгезии покрытия может быть определен с помощью метода решетчатых надрезов по ASTM D-3359. Процедура испытания предполагает использование специальной ленты, чувствительной к давлению, с известной минимальной величиной адгезионной прочности. Более жесткий тест покрытий на адгезию, который часто применяется с целью идентификации поршней с плохой очисткой поверхностей или поршней с повышенной пористостью металла, это испытание в кипящей воде в течение минимум 0,5 ч. После извлечения поршней из воды и охлаждения до температуры окружающего воздуха они исследуются на предмет наличия вздутий и отслоений покрытия.

Определение толщины покрытия и его равномерности производится с помощью одного из указанных выше измерительных приборов и предполагает проведение нескольких измерений на покрытой поверхности.

Тест в кипящей воде для контроля адгезии покрытия предполагает очень жесткие условия испытания и не обеспечивает воспроизводимости результатов. Это испытание применяется для оперативного контроля качества. Его результаты чувствительны даже к незначительным изменениям в технологии очистки поверхностей поршней и/или увеличению пористости металла.

Альтернативный тест покрытий на адгезию, не столь жесткий как описанный выше, предполагает испытание в нагреваемой емкости, заполненной стандартным моторным маслом. Погружение в масло температурой +162 °С на 96 ч не должно приводить к заметной потере адгезии покрытия.

Удаление покрытия

До отверждения покрытие поршней MODENGY Для деталей ДВС может быть легко удалено Специальным очистителем-активатором MODENGY. После отверждения покрытие удаляется с помощью пескоструйной обработки, обработки стеклянной дробью или другими механическими способами.

Автоматические мойки деталей двигателя для автосервисов и СТО

Универсальный тип установок, предназначенный для очистки и обезжиривания деталей двигателей, трансмиссий, агрегатов, узлов и т.п. В базовой комплектации мойки выполняют функцию обезжиривания. К их основным преимуществам относятся: высокая производительность, простота эксплуатации, автоматизированный моечный цикл. Эффективно выполненная промывка деталей определяет успешность последующих работ и ремонта, так как грязь, на поверхности изделий, препятствует определению их состояния и обнаружению неисправностей.

«Моторные технологии» выпускает три серии автоматических промывочных установок (АПУ), отличных по своим техническим характеристикам:

Серия LK — флагманская комплектация моечной машины.
Серия АК — стандартная комплектация с электромеханическим приводом.
Серия ЭКО — бюджетный вариант АПУ.

Технический процесс очистки деталей обязателен на предприятиях различного профиля:

автосервисы;
ремонтные центры;
машиностроение;
станкостроение;
металлургия;

Автоматические мойки деталей и агрегатов, работающие по технологии струйной очистки, являются профильным оборудованием, выпускаемым заводом «Моторные технологии». При подборе машины необходимо учитывать 3 главных критерия: высоту рабочего пространства, диаметр рабочей корзины и грузоподъемность. Установки с откидной крышкой комплектуются струйным или электромеханическим приводом движения корзины.

При использовании электромеханического привода, корзина приводится в движение редуктором. Детали вращаются равномерно, со скоростью 5-10 об/мин. Во время цикла промывки, раствор распределятся на все поверхности изделий, благодаря П-образной рампе с форсунками. Таким образом, достигается высокая степень очистки. В случае использования струйного привода, корзина вращается под действием энергии струй моечного раствора. Существует ряд ограничений, влияющих на эффективную эксплуатацию: площадь поверхностей, равномерное распределение, вес изделий, угол наклона рамп.

Основные узлы АПУ:

Корпус, бак из нержавеющей стали, толщиной 2 мм.
ТЭНы из нержавеющей стали.
Корзина для деталей.
Ступичный узел.
Трубопроводы и коллекторы с форсунками.
Газовые упоры.
Электрический шкаф с панелью управления.
Датчики температуры и сухого пуска.
Система фильтрации.

При запуске АПУ, накопительный бак заполняется водой, которая смешивается с моющим средством в необходимых пропорциях. На панели управления выставляется требуемое время цикла и температуру раствора. С помощью электронагревателей бак прогревается до рабочей температуры в течение 1,5 часов, которая затем поддерживается автоматически.

Раствор с помощью насоса подаётся в трубопроводы, проходя через фильтр тонкой очистки. Через рампы с форсунками раствор распыляется на детали под давлением до 3 бар. Привод корзины, вращая ступичный узел, обеспечивает попадание моющего средства на все стороны изделий. Под корзиной, на сливе из моечной камеры, установлен дополнительный грубый фильтр крупных загрязнений.

Проходя через фильтр, раствор попадает обратно в бак. В случае отсутствия раствора, датчики защиты от сухого пуска предотвращают запуск насоса и электронагревателей. АПУ оснащены системой аварийной остановки с концевым выключателем, для предотвращения внештатных ситуаций при случайном открытии крышки.

Отличия серий представлены в таблице.

Комплектующие	Серия LK	Серия АК	Серия ЭКО
Высокопроизводительный насос LOWARA (Италия)	+
Высокопроизводительный насос Pedrollo (Италия)		+
Среднепроизводительный насос Pedrollo (Италия)			+
Электрические компоненты Schneider (Германия)	+	+
Электрические компоненты TDM (Китай)			+
Цифровой контроллер температуры	+	+
Аналоговый контроллер температуры			+
Защита от сухого пуска	+	+
Корзина из нержавеющей стали AISI 304	+	+
Корзина из черного металла, покрытая краской			+
Шлифовка всей поверхности установки	+	+
Цифровое реле времени	+	+	+
Шлифовка сварочных швов	+	+	+
Система двухступенчатой фильтрации раствора	+	+	+
Корпус и бак моечной машины из нержавеющей стали AISI 304, 2 мм	+
Корпус и бак моечной машины из нержавеющей стали AISI 430, 2 мм		+	+
Трубопроводы из нержавеющей стали AISI 304	+	+	+
ТЭНы из нержавеющей стали AISI 304	+	+	+

Завод «Моторные технологии» разрабатывает и производит под ключ автоматические промывочные установки. Поставка осуществляется на территории России и странах ближнего зарубежья. Уточнить информацию о стоимости оборудования и сроках производства можно по телефону: +7-800-100-19-37.

Итоговая цена зависит от комплектации мойки деталей и перечня дополнительных опций, включенных в заказ. Купить продукцию можно у дилеров компании. На мойки предоставляется гарантия 12 месяцев. Приобретение моечной машины дает оптимальный результат по очистке деталей и агрегатов за короткое время, что подтверждено многочисленными отзывами клиентов завода.

Научные основы проектирования литых деталей блок-картеров ДВС

СТАТЬЯ ИЗ РУБРИКИ: «ЛИТЬЕ: ТЕХНОЛОГИИ И ОБОРУДОВАНИЕ»

Ученые Национального технического университета «ХПИ» провели серию исследований для обеспечения качества литых деталей ДВС сложной геометрической конфигурации по критерию функциональной и параметрической надежности с целью идентификация брака литых деталей ДВС, выявления «узких» мест в конструкции детали, моделирования напряженного состояния литых деталей и т. д. По результатам исследований были разработаны рекомендации по стабилизации характеристик металла, снижению металлоемкости и повышению качества данного типа отливок.

О.В. Акимов, А.П. Марченко, В.И. Алехин,
НТУ «ХПИ», г. Харьков

Совершенствование тактико-технических характеристик двигателей внутреннего сгорания (ДВС) невозможно без глубокой модернизации их конструкции, будь то двигатель как готовое изделие, его узлы или отдельные детали. Как показывает отечественный и мировой опыт, совершенной может быть лишь конструкция, в основу проектирования которой заложены технологические аспекты изготовления деталей и узлов двигателя. Именно такой подход обеспечивает оптимальные показатели ДВС. Расчетные и экспериментальные методы определения конструктивной прочности, надежности, сборки, монтажных нагрузок и ресурса в обязательном порядке должны быть согласованы с теми закономерностями, которые определяют протекающие при изготовлении деталей технологические процессы — фазовый переход, усадка, остаточные литейные напряжения и т. п. В первую очередь это относится к вопросам получения литых деталей двигателей (80–90 % литых деталей по массе в конструкции ДВС). Уровень согласования конструкторского и технологического подходов предполагает обязательное наличие компромисса между конструкторским проектированием деталей и проектированием и реализацией технологического процесса их изготовления, что является определяющим фактором получения качественных деталей, обеспечивающих достижение заданных эксплуатационных характеристик, надежности и ресурса ДВС. Технологические аспекты должны быть обязательно учтены при разработке и применении САПР для двигателей. Практика отечественного двигателестроения до настоящего времени не достигла этого жизненно необходимого для многих предприятий компромисса.

Загрязнения деталей двигателей: причины, средства для очистки

Содержание

Чистота двигателя внутреннего сгорания (ДВС) – это одна из составляющих надежной и долговечной работы любого транспорта. Поэтому так важна своевременная очистка (промывка) его узлов и деталей от загрязнений. Это можно делать как в сервисном центре, так и самостоятельно.

Причины загрязнения двигателя

Высокая рабочая температура. При жестких условиях эксплуатации двигатель постоянно перегревается, в результате чего на его поверхности образуется нагар, а моторное масло несколько ухудшает свои характеристики.

Взаимодействие смазочного материала с кислородом. При высокой температуре и контакте воздуха и продуктов сгорания с моторным маслом происходит окисление последнего, в результате чего появляются углеродистые отложения (сажа).

Использование смазки разных марок. Смазочная продукция разных брендов содержит различные пакеты присадок, которые могут оказаться несовместимыми или нейтрализовать действие друг друга. Результатом являются ухудшение качества масла и появление загрязнений на внутренних стенках ДВС.

Попадание пыли. Такое происходит, когда входной воздух недостаточно фильтруется: например, засорился фильтр, или открутилась его крышка. Вторая причина проникновения пыли – повреждены воздуховоды или впускной коллектор. В обоих случаях, перед тем как промывать двигатель, следует устранить перечисленные неисправности, чтобы уменьшить загрязнение в будущем.

Когда нужна промывка

Если владелец автомобиля использует качественные смазочные материалы и топливо, проходит регулярный техосмотр, а машина обслуживается в надежном автосервисе, то образование нагара и загрязнений в двигателе будет происходить очень медленно. Промывка требуется в следующих случаях.

При смене марки смазочного материала. Производители выпускают смазки с разными присадками. Предсказать, как различные масла будут взаимодействовать друг с другом, невозможно. Поэтому, чтобы не вызвать нежелательных химических реакций, которые могут нанести вред двигателю, следует тщательно его промыть.

При замене масла на аналог с другой основой. Например, планируется переход с полусинтетической смазки на синтетическую. В этом случае промывка необходима даже при использовании масел одного производителя, так как наличие даже малых примесей старой жидкости значительно ускорит окисление новой.

После капитального ремонта двигателя. Во время ремонтных работ внутрь могут попасть горюче-смазочные материалы, антифриз, пыль, грязь, посторонние предметы. Тщательная промывка позволяет устранить все перечисленные факторы.

После покупки автомобиля на вторичном рынке. Автомашина, имеющая большой пробег и купленная с рук, не всегда имеет данные о сервисном обслуживании. В этом случае тоже рекомендуется сделать промывку двигателя. Это снизит риск его поломки в будущем.

Средства для промывки двигателя

Промывочные жидкости могут иметь минеральную, полусинтетическую или синтетическую базу. В состав добавлены химически агрессивные присадки, которые быстро растворяют нагар, грязь, масляные отложения, и ряд веществ, защищающих детали двигателя от коррозии. Промывочные жидкости делятся на две категории.

Длительного воздействия. Сначала сливается отработанное моторное масло, вместо которого заливается промывочное средство. После этого автомобиль должен проехать несколько километров. Затем жидкость сливают и заменяют синтетическим или полусинтетическим маслом. К недостаткам относятся необходимость дважды приезжать в автосервис и невозможность ездить на больших оборотах. При длительном использовании такого средства могут разрушаться уплотнения двигателя.
Кратковременного воздействия. Такой состав еще называют «пятиминуткой». Промывочная жидкость заливается в ДВС, после чего тот работает 10-15 минут на холостом ходу. Выпускаются два типа таких средств: для залива вместо старой смазки или для добавления в нее в небольшом количестве.

Промывочные жидкости SINTEC

Компания разработала два уникальных средства для промывки двигателей внутреннего сгорания: МПТ-2М и «5 минут». В их состав входит особый комплекс активных присадок с моющими и диспергирующими свойствами, а также противоизносные и противозадирные добавки. Обе промывочные жидкости SINTEC быстро очищают систему смазки ДВС от нагара, лаковых и масляных наслоений, улучшают работу двигателя, увеличивают его эксплуатационный ресурс. Чтобы приобрести нашу продукцию, найдите ближайший пункт продаж в разделе «Где купить». За дополнительной информацией обращайтесь к специалистам компании.

Капитальный ремонт ДВС

Возникли перебои в работе двигателя, появились посторонние звуки или увеличился расход моторного масла? Решить эти и другие проблемы в сжатые сроки можно, обратившись к опытным специалистам компании «Автосфера»

Двигатель автомобиля, как и любой механизм, требует надлежащего ухода. Несвоевременное техническое обслуживание может повлечь серьезные поломки, устранить которые позволяет только капитальный ремонт двигателя. Если в вашем автомобиле появились посторонние шумы, мощность при движении в гору или при ускорении снизилась, а расход топлива и масла существенно увеличился, необходимо срочно обратиться в специализированный автоцентр для проведения поэтапной диагностики. Только после выявления причины неисправности мастера смогут выполнить ремонт, будь это регулировка клапанов или полная замена двигателя.

Основные этапы капремонта двигателя.

Ремонтные работы включают следующие этапы:

Подготовительный;
Ремонт блока цилиндров;
Ремонт головки блока цилиндров;
Сборка и проверка.

На подготовительном этапе мастера снимают двигатель, чистят и моют узлы и детали, определяя степень их износа. Далее проверяют коленчатый вал, поперечные и продольные диаметры цилиндров, выявляют трещины и повреждения деталей и замеряют все технологические зазоры для проведения необходимой регулировки.

Ремонт блока цилиндров предполагает выполнение таких процедур как гильзование, хонинговка, ремонт коленвала. Причинами неисправности данного агрегата могут стать:

Перегрев двигателя;
Некачественное масло;
Естественный износ деталей.

Поломку можно предотвратить, если внимательно относиться к своему авто и своевременно проводить техническое обслуживание. Специалисты сервиса «АвтоСфера» выполнят замер компрессии, проверят уровень масла и показания панели приборов, заменят охлаждающую жидкость, приводные ремни и свечи зажигания, что позволит исключить такие неприятности в будущем, как замена коленвала или других запчастей.

Ремонт такой важной детали как головка блока цилиндров включает работы по заделке трещин, выравниванию привалочной плоскости, замене распредвала. Помимо этого, может потребоваться замена прокладки крышки клапанов, маслосъемных колпачков, сальников распредвала и другие операции.

После выполнения всех ремонтных работ выполняется сборка двигателя, регулировка зазоров клапанов, проверка крепежа деталей корпуса в соответствии с регламентом.

Ремонт двигателя в компании «Автосфера» – в чем преимущества?

Ремонтирую двигатель в нашем автоцентре, вы получаете:

гарантию на выполненую работу 1 год;
диагностику на современном оборудовании;
качественный ремонт двигателя, цена которого доступна;
гарантию профессионального выполнения всех ремонтных работ, как мелких, так и капитальных;
выполнение ремонта в сжатые сроки, будь это замена поршневых колец или других деталей.

Уточнить стоимость услуг можно, созвонившись с нашими специалистами или ознакомившись с прайсом на сайте нашего автоцентра. Опытные мастера выполнят диагностику и качественный капремонт ДВС по выгодным ценам. Мы гарантируем максимальную безопасность и комфорт управления автомобилем!

Детали ДВС для VM — моторов -Новости

Предлагаем для VM — моторов детали ДВС:

Поршни / Гильзы / Поршневые группы с гильзами для ROVER (Ровер) 825 / Range Rover (Рэнж Ровер) / Chrysler Voyager (Крайслер Вояджер) / Jeep Cherokee (Джип Чероки) / Dodge Dakota (Додж Дакота) / Ford Scorpio (Форд Скорпио) / Opel Frontera (Опель Фронтера) / Toyota 2500 / Land Cruiser-70 (Тойота Ленд Круизер-70) / Alfa Romeo (Альфа Ромео) / УАЗ-31604 с итальянскими дизельными двигателями «VM», модификаций: ENC, ENJ, SCB, SCC, SCD, HR 92.4, VM 07, VM 08, VM31, VM32, VM 41B (25TD), VM 66, VM 84, VM 425, HR 425, VM 492, 4924, 4958;

Кольца поршневые для ROVER (Ровер) 825 / Range Rover (Рэнж Ровер) / Chrysler Voyager (Крайслер Вояджер) / Jeep Cherokee (Джип Чероки) / Dodge Dakota (Додж Дакота) / Ford Scorpio (Форд Скорпио) / Opel Frontera (Опель Фронтера) / Toyota 2500 / Land Cruiser-70 (Тойота Ленд Круизер-70) / Alfa Romeo (Альфа Ромео) / УАЗ-31604 с итальянскими дизельными двигателями «VM», модификаций: ENC, ENJ, SCB, SCC, SCD, HR 92.4, VM 07, VM 08, VM31, VM32, VM 41B (25TD), VM 66, VM 84, VM 425, HR 425, VM 492, 4924, 4958;

Вкладыши Std и 0,25 — 0.75мм для ROVER (Ровер) 825 / Range Rover (Рэнж Ровер) / Chrysler Voyager (Крайслер Вояджер) / Jeep Cherokee (Джип Чероки) / Dodge Dakota (Додж Дакота) / Ford Scorpio (Форд Скорпио) / Opel Frontera (Опель Фронтера) / Toyota 2500 / Land Cruiser-70 (Тойота Ленд Круизер-70) / Alfa Romeo (Альфа Ромео) / УАЗ-31604 с итальянскими дизельными двигателями «VM», модификаций: ENC, ENJ, SCB, SCC, SCD, HR 92.4, VM 07, VM 08, VM31, VM32, VM 41B (25TD), VM 66, VM 84, VM 425, HR 425, VM 492, 4924, 4958;

Клапаны и направл. втулки клапанов для ROVER (Ровер) 825 / Range Rover (Рэнж Ровер) / Chrysler Voyager (Крайслер Вояджер) / Jeep Cherokee (Джип Чероки) / Dodge Dakota (Додж Дакота) / Ford Scorpio (Форд Скорпио) / Opel Frontera (Опель Фронтера) / Toyota 2500 / Land Cruiser-70 (Тойота Ленд Круизер-70) / Alfa Romeo (Альфа Ромео) / УАЗ-31604 с итальянскими дизельными двигателями «VM», модификаций: ENC, ENJ, SCB, SCC, SCD, HR 92.4, VM 07, VM 08, VM31, VM32, VM 41B (25TD), VM 66, VM 84, VM 425, HR 425, VM 492, 4924, 4958;

Комплекты прокладок (Full Set), болты ГБЦ и уплотнения гильз — сальники — прокладки — на моторы «VM»: ENC, ENJ, SCB, SCC, SCD, HR 92.4, VM 07, VM 08, VM31, VM32, VM 41B (25TD), VM 66, VM 84, VM 425, HR 425, VM 492, 4924, 4958;

Качество поставляемых запасных частей соответствует оригинальному.

Коленвалы двигателей ENC, ENJ, SCB, SCC, SCD, HR 92.4, VM 07, VM 08, VM31, VM32, VM 41B (25TD), VM 66, VM 84, VM 425, HR 425, VM 492, 4924, 4958 имеют ремонтные размеры до +0,75mm — могут быть перешлифованы под ремонтные вкладыши в условиях имеющегося высокоточного производства.

Замена направляющих втулок / правка седел ГБЦ ROVER & Landrover производится на прецизионном спец. оборудовании ROTTLER SG-8, USA.

Основные части автомобильного двигателя

Точно так же, как люди, чтобы двигаться, вашему двигателю требуется энергия. Фактически, основная задача двигателя — преобразовывать энергию топлива с помощью искры, чтобы создать движущуюся силу. Это внутреннее сгорание создает крошечные сдерживаемые взрывы, вызывающие движение. Хотя многие из нас считают двигатель одним основным компонентом, на самом деле он состоит из нескольких отдельных компонентов, работающих одновременно. Возможно, вы слышали названия некоторых из этих деталей автомобильных двигателей, но важно знать, какова их роль и как они соотносятся с другими компонентами двигателя.

Познакомьтесь с вашим двигателем

Автомобильные двигатели сконструированы вокруг герметичных упругих металлических цилиндров. Большинство современных автомобилей имеют между четырьмя и восемью цилиндрами , , хотя некоторые автомобили могут иметь до шестнадцати! Цилиндры открываются и закрываются точно в нужное время, чтобы подать топливо, соединиться с искрой для внутреннего горения и выпустить образовавшиеся выхлопные газы. Хотя двигатель состоит из нескольких компонентов, мы составили список наиболее важных частей автомобильного двигателя и их функций, которые используются в вашем автомобиле.Обратитесь к схеме, чтобы определить, где они находятся на вашем двигателе.

Блок двигателя — это самое ядро двигателя. Часто он сделан из алюминия или железа, он имеет несколько отверстий для цилиндров, а также обеспечивает пути потока воды и масла для охлаждения и смазки двигателя. Пути для масла уже, чем пути для потока воды. В блоке двигателя также расположены поршни, коленчатый вал, распределительный вал и от четырех до двенадцати цилиндров — в зависимости от автомобиля, в линию, также известную как рядный, плоский или в форме V.
Поршни — представляют собой цилиндрический аппарат с плоской поверхностью сверху. Роль поршня заключается в передаче энергии, образовавшейся в результате сгорания, коленчатому валу для приведения в движение транспортного средства. Поршни перемещаются вверх и вниз внутри цилиндра дважды за каждый оборот коленчатого вала. Поршни двигателей, вращающихся со скоростью 1250 об / мин, будут перемещаться вверх и вниз 2500 раз в минуту. Внутри поршня находятся поршневые кольца, которые помогают создавать сжатие и уменьшать трение от постоянного трения цилиндра.
Коленчатый вал т — Коленчатый вал расположен в нижней части блока цилиндров, внутри шейки коленчатого вала (область вала, которая опирается на подшипники). Этот тщательно обработанный и сбалансированный механизм соединен с поршнями через шатун. Подобно тому, как работает домкрат в коробке, коленчатый вал превращает поршни вверх и вниз в возвратно-поступательное движение с частотой вращения двигателя.
Распределительный вал — В зависимости от автомобиля распредвал может располагаться либо внутри блока цилиндров, либо в головках цилиндров.Многие современные автомобили имеют их в головках цилиндров, также известных как двойной верхний распределительный вал (DOHC) или одинарный верхний распределительный вал (SOHC), и поддерживаются последовательностью подшипников, которые смазываются маслом для увеличения срока службы. Роль распределительного вала состоит в том, чтобы регулировать время открытия и закрытия клапанов и принимать вращательное движение от коленчатого вала и переводить его в движение вверх и вниз для управления движением подъемников, перемещением толкателей, коромысел и клапанов. .
Головка блока цилиндров — Крепится к двигателю с помощью болтов цилиндра, уплотнена прокладкой головки .Головка блока цилиндров содержит множество элементов, включая клапанные пружины, клапаны, толкатели, толкатели, коромысла и распределительные валы для управления проходами, которые позволяют потоку всасываемого воздуха в цилиндры во время такта впуска, а также выпускные каналы, которые удаляют выхлопные газы во время такта выпуска. .
Ремень / цепь привода ГРМ — Распределительный и коленчатый валы синхронизированы для обеспечения точной синхронизации для правильной работы двигателя. Ремень изготовлен из сверхпрочной резины с зубцами для захвата шкивов распределительного и коленчатого валов.Цепь, похожая на вашу велосипедную, обвивает шкивы зубьями.

Общие проблемы двигателя

При таком количестве механизмов, выполняющих множество задач с молниеносной скоростью, со временем их детали могут начать изнашиваться, что приведет к изменению поведения вашего автомобиля. Вот наиболее частые проблемы с двигателем и связанные с ними симптомы:

Слабая компрессия — приводит к потере мощности, пропускам зажигания или непуску двигателя.
Треснувший блок двигателя — вызывает перегрев, дым из выхлопных газов или утечку охлаждающей жидкости, обычно обнаруживаемую сбоку двигателя.
Повреждены поршни, кольца и / или цилиндры — издает дребезжащий звук, синий дым из выхлопной трубы, резкий холостой ход или неудачный тест на выбросы выхлопных газов.
Сломанные или изношенные стержни, подшипники и пальцы — вызывают стук или тиканье, низкое давление масла, металлическую стружку в моторном масле или дребезжание при ускорении.

Автомобильные двигатели могут показаться сложными, но их задача проста: двигать ваш автомобиль вперед. Поскольку так много компонентов работают вместе, чтобы создать это движение, ваш автомобиль обязательно должен получать надлежащее обслуживание, чтобы обеспечить его долговечность.Регулярно планируемая замена масла, промывка жидкости и замена ремней и шлангов в рекомендованное время — отличный способ предотвратить неприятные ситуации, связанные с отказом двигателя.

Sun Auto Service специализируется на обслуживании и ремонте двигателей. Когда вы ищете сервисный центр для ухода за своим автомобилем, вам нужен человек, которому вы можете доверять, чтобы он обеспечил честную и качественную работу. Sun Auto Service — это тот сервис, на который вы можете положиться, чтобы обеспечить честное и качественное обслуживание по доступной цене. Мы с гордостью сообщаем, что наша компания имеет рейтинг A + с Better Business Bureau, у нас работают сертифицированные технические специалисты ASE и мы предлагаем невероятную общенациональную гарантию, которая обеспечит ваше удовлетворение еще долгое время после того, как ваш автомобиль покинул наш сервисный центр.Сервис на уровне дилерского центра по цене, которая соответствует вашему бюджету? Это не слишком хорошо, чтобы быть правдой, это стиль Sun Auto Service.

Глоссарий внутренних деталей двигателя

Терминология компонентов двигателя

Двигатели внутреннего сгорания чрезвычайно сложны и содержат широкий спектр компонентов, которые вращаются, перемещаются вверх и вниз, качают, уплотняют или остаются неподвижными. При ремонте или перестройке Ваш двигатель, вы встретите много разных терминов при обращении к руководствам по ремонту и заказу запчастей.Мы знаем, что это может сбивать с толку, особенно когда ремонт сложный. Даже если вы платите за работу профессионалу, хорошо разбираться в теме. Чтобы помочь вам понять терминологии компонентов двигателя, мы создали следующий глоссарий, перечисленный в алфавитном порядке.

Обратите внимание, что этот глоссарий ограничен определениями «внутренних» компонентов двигателя. Это детали, содержащиеся в блоке двигателя, головке блока цилиндров и картере.В отличие, внешние детали двигателя привинчиваются к внешней стороне блока (см. Глоссарий внешних частей двигателя для определений таких компонентов).

Балансирный вал

Уравновешивающий вал — вал двигателя с противовесом, который компенсирует нежелательные колебания коленчатого вала за счет вращаются в противоположном направлении. В нашем разделе балансировочных валов и компонентов мы также предлагаем сопутствующее оборудование, такое как уплотнения вала, индивидуальные противовесы, сменные гильзы и многое другое.

Подшипник

Подшипник — изогнутая металлическая деталь, обеспечивающая движение между компонентами с минимальным износом и трением. Подшипник, окружающий вал, может быть круглой формы (подшипник распределительного вала) или полукруглой формы (шатуны, коленчатый вал), в этом случае он также известен как вкладыш подшипника. Также см. Коренные подшипники и Подшипники штанги. В наш раздел подшипников и компонентов, у нас есть подшипники распределительного вала, коренные подшипники коленчатого вала, шатунные подшипники, подшипники уравновешивающего вала, подшипники вспомогательного вала и многое другое.

Крышка подшипника

Крышка подшипника — Фиксатор, удерживаемый болтами и гайками, фиксирует вкладыши подшипника на месте.

Распредвал

Распределительный вал — вал двигателя, соединенный с коленчатым валом через шестерни, ремни или цепь, которая содержит ряд кулачков для открытия и закрытия впускных и выпускных клапанов. У нас также есть соответствующее оборудование для распределительных валов, такое как рукава, пластины замка болта, заглушки, установочные штифты, уплотнительные кольца, уплотнения, штуцеры маслопровода, регулирующие клапаны масленки, фиксирующие зажимы, нажимные кнопки и пластины и многое другое.

Толкатель распределительного вала

Толкатель распределительного вала — см. Толкатель клапана.

Пробка распределительного вала

Пробка распределительного вала — уплотнение в форме чашки, которое вдавливается в заднюю часть блока цилиндров, где расположена задняя часть распределительного вала. Это предотвращает внешнюю утечку масла из распределительного вала.

Компрессионное кольцо

Компрессионное кольцо — Поршневое кольцо, которое образует уплотнение со стенкой цилиндра для предотвращения потери сжатия или прорыва газа (см. Также поршневые кольца ).

Шатун

Шатун — деталь, которая образует механическое соединение между поршнем и коленчатым валом, преобразуя движение поршня вверх и вниз во вращательное движение коленчатого вала. Связанные аппаратные части включают шатунные гайки и болты.

Картер

Картер — Нижняя часть блока цилиндров, которая охватывает и поддерживает коленчатый вал, включая в большинстве случаев масляный поддон.

Коленчатый вал

Коленчатый вал — Главный вал двигателя, который вращается после привода движение поршня вверх-вниз.В задней части коленчатого вала находится внешний маховик, который передает мощность на трансмиссию. На нашей главной странице коленчатого вала и компонентов мы предлагать связанные аппаратные части, такие как ключи блокировки, уплотнения, фиксаторы уплотнения, проставки, упорные шайбы и др.

Ступица коленчатого вала

Ступица коленчатого вала — металлическая деталь особой формы, которая устанавливается на переднюю часть коленчатого вала. Установленная снаружи ступица служит точкой крепления гармонического балансира.

Цилиндр

Цилиндр — полое трубчатое пространство внутри блока двигателя, в котором происходит перемещение поршня.

Головка цилиндра

Головка цилиндров — верхняя часть двигателя, которая обеспечивает верхнюю часть для закрытия цилиндров и в которой находятся клапаны, свечи зажигания и верхние распределительные валы. В разделе «Головки цилиндров и компоненты» у нас есть связанные детали, такие как шпильки установочные штифты, установленные гайки, пробки уплотнения, шайбы и многое другое.

Болты головки цилиндров

Болты головки блока цилиндров — болты, используемые для крепления головки блока цилиндров и прокладки к блоку двигателя внизу (также известные как болты головки блока цилиндров).

Прокладка ГБЦ

Прокладка головки цилиндров — плоская прокладка, обычно сделанная из слоев стали, резины и других материалов, помещаемая между головкой цилиндров и блоком двигателя для поддержания уплотнения при движении масла и охлаждающей жидкости через двигатель, а также при расширении и сжатии обоих компонентов.Также известна как прокладка головки блока цилиндров.

Регулировочная шайба головки блока цилиндров

Прокладка головки цилиндров — Расположенные над или под прокладкой головки цилиндров, это плоские вафельные детали проставки, которые перемещают головки цилиндров немного выше, восстанавливая зазор клапанов, геометрию клапанного механизма, компрессию двигателя и синхронизацию до надлежащих характеристик, если головка цилиндра и / или блокировка поверхности были заменены ниже заводских пределов.

Гильза цилиндра

Гильза цилиндра — сменная полая трубка, которая входит в отверстие цилиндра или находится внутри картера, внутри которого поршень движется вверх и вниз (также известный как гильза цилиндра).

Двойной верхний распределительный вал (DOHC)

Двойной верхний распределительный вал (DOHC) — двигатель с двумя распределительными валами в каждой головке блока цилиндров, при этом один распределительный вал управляет впускными клапанами, а другой распределительным валом — выпускными клапанами. См. Также Одинарный распределительный вал верхнего расположения (SOHC).

Блок двигателя

Блок двигателя — нижняя часть двигателя, отлитая из металла, в которой находятся цилиндры, поршни, коленчатый вал и другие внутренние компоненты двигателя.

Объем двигателя

Объем двигателя — размер двигателя, измеряемый по объему во всех цилиндрах. Объем цилиндра — это диаметр цилиндра (расстояние по центру), умноженный на длину хода поршня. Затем это число умножается на общее количество цилиндров, чтобы получить общий рабочий объем двигателя — число, которое выражается в литрах, кубических сантиметрах или кубических дюймах.

Выпускной клапан

Выпускной клапан — клапан с приводом от распределительного вала в головке блока цилиндров, который открывается, позволяя сгоревшим выхлопным газам выходить из цилиндра после сгорания.

Разъем расширения

Расширительная пробка — стальная пробка, которая плотно входит в отверстие в блоке двигателя, чтобы обеспечить сброс давления, если охлаждающая жидкость двигателя расширяется и замерзает (также известная как пробка замерзания).

Плоский двигатель

Плоский двигатель — конструкция двигателя с поршнями, которые перемещаются горизонтально, а не вертикально. Этот тип двигателя будет содержать два отдельных набора рядов цилиндров, оба из которых расположены в горизонтальной плоскости. Такое расположение создает плоский блок, дающий двигателю его описательное название. Поскольку оба набора поршней имеют общий коленчатый вал, они движутся в противоположных направлениях. По этой причине плоские двигатели также описываются как «горизонтально расположенные» или «оппозитные» двигатели.

Главная с четырьмя болтами

Главный подшипник с четырьмя болтами — Крышка коренного подшипника коленчатого вала удерживается на месте четырьмя болтами вместо обычных двух для обеспечения дополнительной прочности в высокопроизводительных и гоночных условиях.

Головка блока цилиндров с четырьмя клапанами

Головка блока цилиндров с четырьмя клапанами — Двигатель с двумя впускными и двумя выпускными клапанами на каждый цилиндр вместо одного клапана на каждый.

Болты с головкой

Болты с головкой — см. Болты головки блока цилиндров.

Гидравлический подъемник клапана

Гидравлический подъемник клапана — Подъемник клапана, который использует давление гидравлического масла для поддержания нулевого зазора клапана, снижения шума клапана и устранения необходимости регулировки клапана.

Впускной клапан

Впускной клапан — клапан с приводом от распределительного вала в головке блока цилиндров, который открывается только для того, чтобы пропустить несгоревшую топливно-воздушную смесь в цилиндр перед сгоранием.

Рядный блок двигателя

Рядный блок двигателя — Если все цилиндры расположены в ряд, один за другим, у вас рядный двигатель. Так устроены большинство современных 4-цилиндровых двигателей и некоторые 6-цилиндровые двигатели. Рядные двигатели имеют одну головку блока цилиндров.

Встроенное седло клапана

Встроенное седло клапана — Седло клапана, которое врезается в головку цилиндра вместо вставки отдельной детали (см. Также седло клапана ).

Длинный блок

Длинный блок — блок двигателя, полностью собранный с такими внутренними компонентами, как поршни, коленчатый вал, клапанный механизм, головки цилиндров и т. Д. Длинные блоки не включают никаких соединений топливной системы (топливные форсунки, топливные шины), компонентов электрической системы (свечи зажигания, катушки, провода, распределитель) или внешних частей системы впуска / выпуска. «Длинный» не относится к фактическому размеру или длине блока цилиндров. См. Также короткий блок .

Коренные подшипники

Коренные подшипники — подшипники, которые расположены между коленчатым валом и обрабатываемыми поверхностями блока. Коленчатый вал вращается на своих коренных подшипниках.

Крышки коренных подшипников

Крышки коренных подшипников — Съемные полукруглые крышки, которые крепятся болтами к блоку двигателя для фиксации коренных подшипников и коленчатого вала на месте.

Кольцо контроля масла

Маслосъемное кольцо — Поршневое кольцо, предназначенное для регулирования расхода масла в цилиндре (см. Также Поршневые кольца).

Пробка масляной камбуза

Пробка камбуза — металлическая пробка, которая ввинчивается в отверстие в отливке блока цилиндров.

Масляный поддон

Масляный поддон — Прикрепленный к нижней части блока масляный поддон охватывает коленчатый вал и служит масляным резервуаром двигателя (также известным как поддон).

Масляный насос

Масляный насос — насос, который подает масло ко всем движущимся внутренним частям двигателя.

Верхний кулачковый двигатель

Двигатель с верхним расположением распредвала — Двигатель с распределительным валом или распределительными валами, расположенными в головках цилиндров и над клапанами.

Верхнеклапанный двигатель

Двигатель с верхним расположением клапанов — Двигатель, распределительный вал которого расположен в блоке цилиндров, приводящий в действие клапаны в головке (ах) цилиндров посредством механических соединений.

Поршень

Поршень — металлическая деталь цилиндрической формы, которая перемещается вверх и вниз внутри цилиндра блока цилиндров и прикреплена к шатуну на его нижней стороне.

Палец поршневой

Поршневой палец — металлический цилиндрический или трубчатый вал, который прикрепляет поршень к шатуну.

Втулка поршневого пальца

Поршневой палец втулка — съемная втулка, которая служит в качестве опорной поверхности для поршневого пальца.

Зажим поршневого пальца

Зажим поршневого пальца — Круглый зажим, используемый на каждом конце поршневого пальца для его фиксации на месте.

Поршневые кольца

Поршневые кольца — тонкие металлические кольца, установленные вокруг верхней части поршня, которые образуют уплотнение между поршнем и стенкой цилиндра.

Толкатель

Толкатель — соединительное звено в двигателях с верхним расположением клапанов, которое передает движение распределительного вала в блоке цилиндров компонентам, приводящим в действие клапана, в головке цилиндров.

Направляющая пластина толкателя

Направляющая пластина толкателя — найденная на некоторых старых двигателях толкателя, она привинчивается на место и служит для удержания толкающих стержней в прямом направлении без раскачивания. Некоторые более новые двигатели с толкателем имели литые направляющие, которые не нуждались в направляющих пластинах с болтовым креплением.

Трубки толкателя

Трубки толкателя — используются в старых двигателях с воздушным охлаждением, это длинные полые трубы, которые окружают толкатели и служат в качестве направляющих.

Коромысло

Коромысло — рычаг, приводимый в действие толкателем или выступом распределительного вала, который передает движение для открытия и закрытия впускных и выпускных клапанов. Для различных двигателей, у нас в наличии множество деталей коромысла, таких как регулировочные винты, мячи и гвоздики, гайки и болты, мосты, маслоотражатели, поворотные части, слуги, валы коромысел и оборудование, а также шпильки.

Подшипник стержня

Подшипники шатуна — Подшипники, которые находятся между коленчатым валом и шатунами.

Короткий блок

Короткий блок — Блок двигателя, который содержит только основные внутренние движущиеся части, но не головки цилиндров или масляный поддон. Более старый двигатель с распределительными валами внутри блока цилиндров будет включать упомянутые распределительные валы, распределительную шестерню и балансирные валы (если таковые имеются). По сравнению с хорошо оснащенным двигателем с длинным блоком, короткий блок представляет собой простую сборку. «Короткий» не относится к реальной длине или размеру блока цилиндров.

Одинарный верхний распределительный вал (SOHC)

Одинарный верхний распределительный вал (SOHC) — Двигатель с одним распределительным валом на головку блока цилиндров, при этом этот распределительный вал управляет как впускными, так и выпускными клапанами.Также см. Двойной распределительный вал верхнего расположения (DOHC).

Гильза

Гильза — см. Гильзу цилиндра.

Клапан с натриевым охлаждением

Клапан с натриевым охлаждением — Выпускной клапан с полым штоком, заполненным натрием. При нагревании натрий плавится и помогает отводить тепло, позволяя клапану работать при более низких температурах.

Звездочка

Звездочка — набор зубцов по внешней окружности вращающихся колес, используемых для привода таких элементов, как ремень или цепь ГРМ.

Поддон

Поддон — см. Масляный поддон.

Толкатель

Толкатель — см. Толкатель клапана.

Ремень ГРМ

Ремень привода ГРМ — зубчатый ремень из армированной резины, вращающийся на звездочках, который синхронизирует вращение коленчатого вала с вращением распредвала (ов), так что клапаны открываются в нужное время.

Цепь привода ГРМ

Цепь привода ГРМ — цепь на звездочках, которая синхронизирует вращение коленчатого вала с вращением распредвала (ов), так что клапаны открываются в соответствующее время.

Шестерни распределительные

Зубчатые шестерни — набор зубчатых колес, находящихся в прямом зацеплении друг с другом, который синхронизирует вращение коленчатого вала с вращением распредвала (ов), так что клапаны открываются в соответствующее время.

V Двигатель

Двигатель V — Большинство современных двигателей с 6 и более цилиндрами имеют V-образную конфигурацию с 2 рядами цилиндров. Половина цилиндров будет в первом ряду, а половина — во втором.Поскольку каждый блок цилиндров имеет собственную головку блока цилиндров, V-образный двигатель оснащен двумя отдельными головками блока цилиндров.

Клапан

Клапан — В двигателе внутреннего сгорания устройство, которое открывается для прохождения впускных или выхлопных газов и закрывается для герметизации камеры сгорания.

Крышка клапана

Крышка клапана — деталь, которая крепится болтами к верхней части головки блока цилиндров и эффективно служит защитной крышкой.

Прокладка крышки клапана

Прокладка крышки клапана — уплотнение, обычно сделанное из резины или пробки, помещаемое между крышкой клапана и головкой блока цилиндров для предотвращения утечки масла.

Направляющая клапана

Направляющая клапана — отверстие цилиндрической формы в головке блока цилиндров, которое служит каналом для штока клапана при его движении вверх и вниз.

Подъемник клапана

Толкатель клапана — цилиндрическая деталь, приводимая в действие распределительным валом, которая передает свое движение для открытия впускного или выпускного клапана (также известного как толкатель кулачка или толкатель).

Седло клапана

Седло клапана — Поверхность, выточенная на станке в головке цилиндра или прижатая к месту, на которую прилегает клапан в закрытом состоянии.

Пружина клапана

Пружина клапана — пружина, которая удерживает клапан в закрытом состоянии и на которую клапанный механизм должен оказывать давление при открытии клапана.

Шток клапана

Шток клапана — Длинная цилиндрическая часть клапана, которая перемещается вверх и вниз в направляющей клапана.

Уплотнение штока клапана

Уплотнение штока клапана — круглое уплотнение, расположенное между штоком клапана и головкой блока цилиндров для предотвращения утечки масла из головки блока цилиндров в цилиндр.

25 декабря 2013 г.

Основы двигателей внутреннего сгорания

В вашей профессии требуется образованное понимание двигателей внутреннего сгорания, а не обязательно. Этот двухдневный семинар-обзор технологий охватывает самые актуальные темы — от химии сгорания до кинематики внутренних компонентов современного двигателя внутреннего сгорания — для максимального понимания.Участники получат практический практический подход к основам наиболее распространенных конструкций двигателей внутреннего сгорания, поскольку они применяются к газовым циклам, термодинамике и передаче тепла основным компонентам, а также к теориям проектирования, которые воплощают эти концепции.

Цели обучения

Посещая этот семинар, вы сможете:

Подробно обсудите основные функции и взаимодействие компонентов в современном двигателе внутреннего сгорания, в частности; двух- и четырехтактные циклы, как они относятся к конструкциям поршневых и роторных двигателей
Описать общие термодинамические концепции, регулирующие работу двигателя внутреннего сгорания и его различные циклы.
Сравните основные эксплуатационные различия различных видов топлива, используемых в двигателях внутреннего сгорания, их доступность и поймите применимость каждого из них.
Обсудить функции и работу всех основных компонентов и систем современного двигателя внутреннего сгорания.
Определите операционные принципы, лежащие в основе сроков и рабочих взаимоотношений между всеми внутренними компонентами, и сформулируйте важность этих взаимоотношений
Признать ограничения текущих разработок и реализаций современного двигателя внутреннего сгорания
Выполните базовую оценку и оценку новых, передовых разработок и новых инициатив в области трансмиссии, применительно к индустрии мобильности

Кому следует прийти

Предназначен для инженеров по силовым агрегатам, поставщиков компонентов, специалистов по разработке трансмиссий на платформе транспортных средств, а также для тех, кто участвует в применении, проектировании и обсуждении двигателей. Присутствующим на семинаре рекомендуется иметь высшее инженерное образование.

Также доступен курс SAE по запросу!
Основы двигателей внутреннего сгорания (PD730944)

Отзывы

«Инструктор SAE, доктор Уильям Марк Маквеа, сделал сложные концепции понятными и предоставил реальные примеры применения».
Хеленанн Габлер
Сертификационный персонал
Технический центр Toyota

«Курс хорошо разработан и преподается профессионально.Он намного превзошел мои ожидания и стал отличным знакомством с двигателями внутреннего сгорания ».
Мэтт Джексон
Менеджер
Southwest Research Institute

«Меня попросили узнать больше. Это было отличное введение в двигатели внутреннего сгорания».
Пол Слейтер
Wescast Industries, Inc.

«Очень рекомендую новым сотрудникам».
Брайан Гросс
Старший инженер проекта
Polaris Industries, Inc.

«Отличный класс и очень хорошо обученный. Прекрасное освежение для всех!»
Пол Коннор
Инженер по калибровке
Ilmor Engineering, Inc.

«Очень компетентный инструктор с огромными знаниями. Очень интересный и заинтересованный.»
Соня Занарделли
Супервайзер силового агрегата
Армия США TARDEC

Вы должны пройти все контактные часы курса и успешно сдать обучающий экзамен, чтобы получить CEU.

Пластиковые детали для двигателей внутреннего сгорания

Демонстрационный образец экспериментального двигателя с облегченным корпусом цилиндра будет представлен на выставке Hannover Messe. Предоставлено: Fraunhofer ICT.

Усилия по производству более легких транспортных средств обязательно включают детали двигателя, такие как кожух цилиндра, который мог бы потерять до 20 процентов своего веса, если бы он был сделан из армированного волокном пластика, а не из алюминия — без дополнительных затрат. Такие отлитые под давлением детали подходят даже для массового производства.

Само собой разумеется, что автомобили должны становиться легче, чтобы снизить расход топлива. Для большинства конструкторов автомобилей это главным образом означает части тела, но система трансмиссии, включая двигатель, также составляет значительную часть веса автомобиля. До сих пор автопроизводители полагались на алюминий для уменьшения веса компонентов двигателя, таких как блок цилиндров.В будущем производители автомобилей смогут добиться еще большего снижения веса за счет разработки блоков цилиндров, в которых некоторые детали изготовлены из армированного волокном пластика. Экспериментальный двигатель, разработанный проектной группой Фраунгофера для новых приводных систем (NAS), которая является частью Института химических технологий Фраунгофера ICT, в сотрудничестве с SBHPP, бизнес-подразделением по производству высокопроизводительных пластмасс Sumitomo Bakelite Co. Ltd., Япония. , демонстрирует этот принцип.

«Мы использовали армированный волокном композитный материал для изготовления корпуса цилиндра для одноцилиндрового исследовательского двигателя», — сообщает д-р.Ларс-Фредрик Берг (Lars-Fredrik Berg), руководитель проекта и менеджер в области разработки легких силовых агрегатов в Fraunhofer Project Group для новых приводных систем. «Корпус цилиндра весит примерно на 20 процентов меньше, чем аналогичный алюминиевый компонент, и стоит столько же». Это кажется очевидным решением, но это связано с множеством технических проблем, поскольку используемые материалы должны выдерживать экстремальные температуры, высокое давление и вибрации без повреждений. То, что пластмассы обладают этими качествами, было признано еще в 1980-х годах, но в то время можно было производить детали такого типа только в небольших объемах и с большими затратами усилий в форме ручного труда — а это недопустимо для производителей. автомобильная промышленность, в которой блоки цилиндров производятся массово в миллионах единиц.

Итак, что сделали исследователи, чтобы их двигатель был достаточно надежным? «Сначала мы изучили конструкцию двигателя и определили области, подверженные высоким тепловым и механическим нагрузкам. Здесь мы используем металлические вставки для повышения их износостойкости», — объясняет Берг. Одним из примеров является гильза цилиндра, внутри которой поршень миллионы раз перемещается вверх и вниз в течение срока службы автомобиля. Исследователи также изменили геометрию этих деталей, чтобы пластик подвергался как можно меньшему нагреву.

Фенольная смола, армированная стекловолокном

Характеристики пластика также играют важную роль. Он должен быть достаточно твердым и жестким, устойчивым к маслам, бензину и гликолю в охлаждающей воде. Он также должен демонстрировать хорошую адгезию к металлическим вставкам и не иметь более высокий коэффициент теплового расширения, чем металл, иначе вставки отделятся от подложки.Команда Берга использует фенольный композит, армированный стекловолокном, разработанный SBHPP, который отвечает всем этим требованиям и содержит 55 процентов волокон и 45 процентов смолы. Более легкая, но более дорогая альтернатива — использование композитного материала, армированного углеродным волокном. Выбор зависит от того, хочет ли автопроизводитель оптимизировать двигатель с точки зрения затрат или веса.

Исследователи производят эти компоненты из гранулированного термореактивного пластика с помощью процесса литья под давлением.Расплавленный композитный материал, в котором стекловолокно уже смешано со смолой, затвердевает в форме, в которую он был введен. Ученые проанализировали процесс с помощью компьютерного моделирования, чтобы определить лучший метод впрыска материала, чтобы оптимизировать характеристики готового продукта. Этот процесс совместим со сценариями массового производства, а затраты на производство значительно ниже, чем у алюминиевых деталей двигателя, не в последнюю очередь потому, что он исключает многочисленные операции чистовой обработки.

Прототип этого двигателя будет представлен в этом году на выставке Hannover Messe, которая состоится 13-17 апреля (выставка в зале 2, стенд C16). Тестовые запуски нового двигателя успешно завершены. «Мы доказали, что он обладает такими же характеристиками, как и двигатели традиционной сборки», — говорит Берг. Более того, он обещает предложить дополнительные преимущества, такие как более низкий уровень шума при работе по сравнению с двигателями, использующими исключительно металлические детали. Первоначальные данные также указывают на то, что количество тепла, излучаемого в окружающую среду, меньше, чем у двигателей на основе алюминия.Ученые намерены продолжить свои исследования, разработав многоцилиндровый двигатель на основе пластмассы, включая подшипники коленчатого вала.

Композиты для крупносерийного производства

Предоставлено Fraunhofer-Gesellschaft

Ссылка : Пластиковые детали для двигателей внутреннего сгорания (2015, 1 апреля) получено 10 апреля 2021 г. с https: // физ.org / news / 2015-04-plastic-internal-сжигание.html

Этот документ защищен авторским правом. За исключением честных сделок с целью частного изучения или исследования, никакие часть может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в информационных целях.

Детали двигателя внутреннего сгорания

Читать и знать, как работает двигатель внутреннего сгорания — это нормально, но незнание его компонентов делает его бесполезным.Комбинированный компонент двигателя транспортного средства заставляет магию работать под капотом, что ж, некоторым людям это кажется волшебством.

Автомобильный двигатель состоит из различных компонентов разного размера, выполняющих различные функции. Данная статья ориентирована на распространенный тип автомобильного двигателя « двигатель внутреннего сгорания ».

Современная версия деталей двигателя сочетает в себе как механические, так и электрические компоненты. Прочтите важные статьи о двигателях внутреннего сгорания…

Автомобильные двигатели заключены в герметичный упругий металлический цилиндр.Он содержит до шестнадцати цилиндров, но большинство современных автомобилей имеют от четырех до восьми цилиндров. Читая мои предыдущие статьи, вы поймете, что функция цилиндра — открываться и закрываться в определенное время, позволяя топливу и воздуху попадать в камеру сгорания и выпускать выхлопные газы. ну, это уже объясненное содержание. Проверьте это по ссылке выше!

В этой статье я распространил список основных частей двигателя внутреннего сгорания, их схемы и их функции.

Компоненты двигателя внутреннего сгорания:

Ниже приведены общие детали двигателя внутреннего сгорания:

1. Цилиндр :

Эти детали автомобильного двигателя расположены в блоке двигателя, также известном как блок цилиндров. Он содержит подкладку или рукава вокруг него. Этот лайнер изнашивается во время работы и может быть легко заменен. В цилиндрах есть часть или пространство для поршня, чтобы двигаться вверх и вниз, заставляя происходить сгорание.

Цилиндры

отличаются диаметром и ходом. Отверстие — это внутренний диаметр, а ход — это эффективная длина поршня, совершающего возвратно-поступательное движение, то есть движение поршня от ВМТ к НМТ, они являются самой верхней и самой нижней точками хода.

В блоке цилиндров также есть пустоты вокруг и между отдельными цилиндрами, эти полые части известны как рубашки. Он позволяет охлаждающей жидкости поступать и циркулировать, обеспечивая эффективное рассеивание тепла в двигателях с жидкостным охлаждением.

2. Поршень :

Поршень представляет собой цилиндрическую часть, которая движется вверх и вниз в цилиндре, обеспечивая полный цикл сгорания (впуск, сжатие, сгорание, выпуск). Посмотрите, как этот процесс работает ниже.

Диаметр поршня немного меньше диаметра цилиндра, чтобы избежать быстрого износа поверхности поршня. В круглые выемки на поверхностях поршня вставлены три кольца, известные как поршневые кольца. Эти кольца изготовлены из алюминия и имеют прямой контакт с гильзой цилиндра, что предотвращает износ поршня.

Два первых кольца представляют собой компрессионные кольца, у него скошена внешняя часть, что способствует возникновению эффекта продувки (предотвращение попадания отработанных газов внутри камеры сгорания в картер). Третье кольцо известно как масляное кольцо, оно предотвращает попадание масла в камеру сгорания и обеспечивает правильное распределение масла по стенкам цилиндра.

3. Коленчатый вал :

Эти детали двигателя помогают преобразовывать скользящее движение поршня во вращательное движение через шатун.Он расположен под блоком цилиндров внутри кожуха, называемого картером. Коленчатый вал имеет выступы, загнутые и смещенные относительно оси вала. В многоцилиндровом двигателе каждый цилиндр снабжен собственной шатунной шейкой, предназначенной для крепления поршня с помощью шатуна.

Часть коленчатого вала, называемая опорным подшипником кривошипа, известна как шатун, имеющий подшипник скольжения. Другая его часть называется противовесами. Он предназначен для противодействия колебаниям растяжения, испытываемым коленчатым валом из-за возвратно-поступательного дисбаланса движущегося поршня во время процесса сгорания.Балансировка кривошипа либо прикреплена болтами к корпусу кривошипа, либо является составной частью.

Коленчатые валы производятся как по частям, так и в сборе. Цельная конструкция более предпочтительна, поскольку она не оставляет места для вибрации и обеспечивает лучший поток волокна и хорошую способность выдерживать нагрузки.

Наконец, коленчатые валы обычно изготавливают из стали путем ковки вальцом или из пластичной стали путем литья. в то время как цельные коленчатые валы изготавливаются из жаропрочных углеродистых сталей.Некоторые другие стали, такие как микролегированные стали с ванадием, также используются из-за более высокой прочности, которую они могут обеспечить без термической обработки.

4. Шатун :

Эти детали двигателя предназначены для соединения поршня с коленчатым валом. Как упоминалось ранее, он преобразует поступательное движение поршня во вращательное движение кривошипа. Одна из его концевых частей прикреплена к поршню через поршневой палец, также известный как поршневой палец и палец для запястья. Другой его конец прикреплен к шейке шатунной шейки с помощью болтов для удержания верхней и нижней крышек подшипников, называемых шатуном.

Подшипник выполнен в виде двух полукорпусов, помещенных в шейку кривошипа шатуном шатуна. Оба конца не закреплены жестко, чтобы поворачиваться на угол. Следовательно, оба конца находятся в непрерывном движении и испытывают огромную нагрузку от давления поршня.

Шатун обычно изготавливается из кованой стали, а иногда и из алюминиевого сплава, когда приоритетом является легкий вес и высокая способность поглощать удары. Шатун изготовлен с высокой точностью, так как это чувствительная деталь, склонная к выходу из строя.

5. Головка блока цилиндров :

Эти детали двигателя служат крышкой для блока цилиндров, клапана, коромысел и элемента зажигания. Он прикручен к блоку цилиндров с прокладкой головки блока цилиндров между ними.

Головка блока цилиндров изготовлена из чугуна, а иногда и из алюминиевого сплава, когда требуется легкая деталь и поскольку она проводит тепло быстрее, чем чугун.

В двигателе с верхним распределительным валом распределительный вал размещен в головке при отсутствии толкателя для клапанного механизма.Некоторые другие части, такие как впускные, выпускные отверстия и камера сгорания, также имеют пространство под цилиндром, что делает их одним целым компонентом двигателя.

6. Распределительный вал :

Этот компонент двигателя внутреннего сгорания представляет собой вал с установленным на нем кулачком. его функции — управлять клапанами непосредственно, сидя над ними или через коромысло и толкатель. Время газораспределения определяется размером распредвала. То есть открытие и закрытие клапанов регулируется распределительным валом, который установлен на коленчатом валу либо непосредственно через редуктор, либо косвенно через шкив и ремень привода ГРМ.

Распределительный вал, соединенный с кривошипом шестерней, требовал толкателя и толкателя вместе с коромыслами. Распределительный вал обычно изготавливается из отливок из закаленного чугуна и стальной заготовки, используемой для изготовления высококачественных. Охлажденный чугун обеспечивает большую износостойкость и твердость поверхности.

7. Клапаны :

Клапаны, известные как тарельчатые клапаны в двигателях внутреннего сгорания. Он состоит из длинного тонкого круглого стержня, называемого штоком клапана, и плоского круглого диска, называемого головкой клапана, который сужается вдоль тонкого стержня.Функция клапана состоит в том, чтобы включить клапан для свежего всасывания топлива и воздуха и выпуска отработанных газов (выхлопа). Открытие и закрытие клапана вызываются скользящим движением распределительного вала и связанных с ним рычагов.

Клапаны двигателя изготовлены из стальных сплавов, наполненных натрием для увеличения теплоотдачи. Наконец, клапаны двухсекционные; впускной / впускной клапан, который позволяет свежему заряду поступать в камеру при открытии, а выпускной / выпускной клапан позволяет выходить выхлопным газам.

8. Коромысло :

Эта деталь двигателя внутреннего сгорания играет важную роль, поскольку она передает вращательное движение кулачка или коленчатого вала через толкатель / фиксатор и преобразует его в линейное движение штока клапана, помогая прижать головку клапана

Головка коромысла изготовлена из стальных штамповок для двигателей легкой и средней мощности, тогда как головка коромысла тяжелого дизельного двигателя изготовлена из чугуна и кованой углеродистой стали, так как она обеспечивает большую прочность и жесткость.Коромысла колеблются вокруг неподвижного стержня шарнира в головке блока цилиндров.

9. Картер двигателя :

Эти компоненты двигателя внутреннего сгорания расположены под блоком цилиндров, содержащим подшипники, вращающие кривошип. Этот основной подшипник представляет собой подшипник скольжения с достаточной подачей масла. Четырехцилиндровые рядные бензиновые двигатели содержат три подшипника в картере, по одному на каждом конце и один посередине, а в дизельных двигателях есть пять коренных подшипников, по одному на каждом конце и по одному между каждым цилиндром.

Картер сделан из чугуна и алюминия, из того же материала, что и блок цилиндров. Картер двигателя служит многим целям двигателя, поскольку помогает защитить его внутренний механизм от пыли, грязи и некоторых других материалов. Он также служит корпусом, в котором заключены коленчатый вал и шатун, удерживая масло и воздух.

10. Масляный насос и поддон :

Масляный насос перекачивает масло в различные части двигателя для надлежащей смазки, очистки и охлаждения.Масляный насос в двигателе приводится в действие шестерней коленчатого вала. Масло находится под давлением к различным частям компонентов двигателя, что помогает смазывать и охлаждать систему.

Масляный поддон служит резервуаром, в котором хранится масло. Масло поднимается масляным насосом из поддона через сетку из проволочной сетки, которая предотвращает попадание мусора и грязи в двигатель. Масляный фильтр и маслоохладитель пропускают масло перед его распределением по деталям двигателя. После выполнения своей работы масло возвращается в масляный поддон.

Прочие компоненты автомобильного двигателя — электрические, о которых пойдет речь в другой статье. В электрическую часть двигателя входят:

Генератор
Стартер
Свеча зажигания
Электронная топливная форсунка
Катушка зажигания и др.

Мы надеемся, что вам понравился этот пост «Компоненты двигателя внутреннего сгорания», и вы получили удовольствие от чтения. Если да, то поделитесь этим постом со своими друзьями и учениками в социальных сетях.Спасибо!

ДВИГАТЕЛЬ

IC: КОМПОНЕНТЫ И ИХ ФУНКЦИИ, ВИДЫ И ТЕРМИНОЛОГИЯ

Это двигатель, в котором сгорание топлива происходит внутри двигателя. Когда топливо сгорает внутри цилиндра двигателя, оно создает высокую температуру и давление. Эта сила высокого давления действует на поршень (устройство, которое свободно перемещается внутри цилиндра и передает силу давления на кривошип с помощью шатуна), который используется для вращения колес транспортного средства.В этих двигателях мы можем использовать только газы и легколетучие топлива, такие как бензин, дизельное топливо. Эти двигатели обычно используются в автомобильной промышленности, производстве электроэнергии и т. Д.

Преимущества I.C. двигатель

 В целом имеет высокий КПД по сравнению с двигателем E.C.
 Эти двигатели компактны и занимают меньше места.
 Начальная стоимость I.C. двигатель ниже, чем двигатель E.C.
 Этот двигатель легко запускается в холодную погоду, так как он использует высоколетучее топливо.

КОМПОНЕНТЫ ДВИГАТЕЛЯ IC

1.Блок цилиндров
Цилиндр является основным корпусом двигателя внутреннего сгорания. Цилиндр — это часть, в которой происходит забор топлива, сжатие топлива и сжигание топлива. Основная функция цилиндра — направлять поршень. Он находится в прямом контакте с продуктами сгорания, поэтому его необходимо охлаждать. Для охлаждения цилиндра на внешней стороне цилиндра расположена водяная рубашка (для жидкостного охлаждения, используемого в большинстве автомобилей) или ребро (для охлаждения воздуха, используемого в большинстве мотоциклов). На верхнем конце цилиндра, головка цилиндра и на нижнем конце картера закреплены болтами.Верхняя часть цилиндра представляет собой камеру сгорания, в которой горит топливо. Чтобы справиться со всем этим давлением и температурой, возникающими при сгорании топлива, материал цилиндра должен иметь высокую прочность на сжатие. Таким образом, он сделан из высококачественного чугуна. Его изготавливают методом литья и обычно отливают в виде цельного куска.

2. Головка блока цилиндров
Верхний торец цилиндра двигателя закрыт съемной головкой блока цилиндров. На головке блока цилиндров есть два отверстия, одно для впуска топлива, а другое для выпуска.Как впускной, так и выпускной порты закрыты двумя клапанами, известными как впускной и выпускной клапан. Впускной клапан, выпускной клапан, свеча зажигания, форсунка и т. Д. Прикручены к головке блока цилиндров. Основная функция головки блока цилиндров — герметизировать блок цилиндров и не допускать попадания и выхода газов на двигатель с клапаном крышки головки блока цилиндров. Головка блока цилиндров обычно изготавливается из чугуна или алюминия. Его изготавливают методом литья или ковки и, как правило, цельным.

3. Поршень
Поршень установлен на каждом цилиндре как поверхность для приема давления газа и передачи усилия на шатун.Это главный двигатель в двигателе. Основная функция поршня — обеспечить герметичное уплотнение цилиндра через отверстие и свободное скольжение внутри цилиндра. Поршень должен быть легким и достаточно прочным, чтобы выдерживать давление газа, возникающее при сгорании топлива. Таким образом, поршень изготовлен из алюминиевого сплава, а иногда и из чугуна, потому что поршень из легкого сплава расширяется больше, чем чугун, поэтому им требуется больше зазоров к отверстию.

4. Поршневые кольца
Поршень должен свободно входить в цилиндр, чтобы он мог свободно перемещаться внутри цилиндра.Если поршень установлен слишком плотно, он будет расширяться при нагревании и может плотно прилипать к цилиндру, а если он слишком ослаблен, это приведет к утечке давления пара. Чтобы обеспечить хорошее уплотнение и меньшее сопротивление трению между поршнем и цилиндром, поршни оснащены поршневыми кольцами. Эти кольца вставляются в пазы, прорезанные в поршне. Они разделены на одном конце, поэтому они могут расширяться или скользить по концу поршня. Небольшой двухтактный двигатель имеет два поршневых кольца для обеспечения хорошего уплотнения, но четырехтактный двигатель имеет дополнительное кольцо, известное как масляное кольцо.Поршневые кольца изготовлены из мелкозернистого чугуна и высокоэластичного материала, на который не влияет рабочая температура. Иногда его делают из легированной пружинной стали.

5. Шатун
Шатун соединяет поршень с коленчатым валом и передает движение и усилие поршня на коленчатый вал. Он преобразует возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала. Есть два конца шатуна; один известен как большой конец, а другой как малый конец. Большой конец соединен с коленчатым валом, а малый конец соединен с поршнем с помощью поршневого пальца.Шатуны изготовлены из никелевых, хромовых и хромованадиевых сталей. Для небольших двигателей материалом может быть алюминий.

6. Коленчатый вал
Коленчатый вал двигателя внутреннего сгорания воспринимает усилие или тягу, прилагаемую поршнем к шатуну, и преобразует возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала. Коленчатый вал устанавливается в подшипник, поэтому он может свободно вращаться. Форма и размер коленчатого вала зависят от количества и расположения цилиндров.Обычно его изготавливают путем стальной ковки, но некоторые производители используют специальные типы чугуна, такие как отливки из шаровидного графита или никелевых сплавов, которые дешевле в производстве и имеют хороший срок службы.

7. Подшипник двигателя
Везде, где в двигателе есть вращательное действие, нужны подшипники. Подшипники используются для поддержки движущихся частей. Коленчатый вал опирается на подшипник. Шатун шатуна прикреплен к шатуну на кривошипе коленчатого вала подшипником. Поршневой палец на малом конце используется для прикрепления штока к поршню и также находится в подшипниках.Основная функция подшипников — уменьшить трение между этими движущимися частями. В двигателе внутреннего сгорания используются подшипники скольжения и качения. Подшипник скольжения, который иногда называют втулкой, используется для крепления шатуна к поршню и коленчатому валу. Они разделены, чтобы их можно было установить в двигатель. Подшипник качения и шарикоподшипник используются для поддержки коленчатого вала, поэтому он может свободно вращаться. Типичная половина подшипника изготовлена из стали или бронзы, на которую нанесена футеровка из относительно мягкого материала подшипника.

8. Картер
Главный корпус двигателя, к которому прикреплен цилиндр и который содержит коленчатый вал и подшипник коленчатого вала, называется картером. Он также служит системой смазки и иногда его называют масляным картером. В него помещается все масло для смазки.

9. Клапаны
Для управления впуском и выпуском двигателя внутреннего сгорания используются клапаны. Количество клапанов в двигателе зависит от количества цилиндров. Для каждого цилиндра используются два клапана: один для впуска топливовоздушной смеси внутрь цилиндра, а другой — для выпуска дымовых газов.Клапаны устанавливаются в порт на головке блока цилиндров с помощью сильной пружины. Этой весной держите их закрытыми. Оба клапана обычно открываются внутрь.

10. Свеча зажигания
Применяется в двигателях с искровым зажиганием. Основная функция свечи зажигания — проводить высокий потенциал от системы зажигания в камеру сгорания для воспламенения топливной смеси сжатого воздуха. Он установлен на головке блока цилиндров. Свеча зажигания состоит из металлической оболочки с двумя электродами, изолированными друг от друга воздушным зазором.При подаче высокого потенциала тока на свечу зажигания она отскакивает от питающего электрода и дает необходимую искру.

11. Форсунка
Форсунка обычно используется в двигателях с воспламенением от сжатия. Он распыляет топливо в камеру сгорания в конце такта сжатия. Он установлен на головке блока цилиндров.

12. Коллектор
Основная функция коллектора — подавать топливовоздушную смесь и собирать выхлопные газы в равной степени со всех цилиндров. В двигателе внутреннего сгорания используются два коллектора: один для впуска, а другой для выпуска.Обычно они изготавливаются из алюминиевого сплава.

13. Распределительный вал
Распределительный вал используется в двигателе внутреннего сгорания для управления открытием и закрытием клапанов в нужное время. Для обеспечения надлежащей выходной мощности двигателя впускной клапан должен открываться в конце такта выпуска и закрываться в конце такта впуска. Таким образом, для регулирования времени используется кулачок овальной формы, который оказывает давление на клапан для открытия и отпускания для закрытия. Он приводится в движение зубчатым ремнем, который приводится в движение коленчатым валом. Он размещается вверху или внизу цилиндра.

14. Поршневой палец или поршневой палец
Это параллельные шпиндели из закаленной стали, проходящие через бобышки поршня и маленькие концевые втулки или проушины, позволяющие шатунам поворачиваться. Он соединяет поршень с шатуном. Он сделан полым для легкости.

15. Толкатель
Толкатель используется, когда распределительный вал расположен в нижнем конце цилиндра. Он передает движение распределительного вала к клапанам, расположенным на головке блока цилиндров.

16. Маховик
Маховик закреплен на коленчатом валу.Основная функция маховика — вращать вал во время подготовительного хода. Это также делает вращение коленчатого вала более равномерным.

ВИДЫ ДВИГАТЕЛЕЙ I.C

I.C. Двигатель широко используется в автомобильной промышленности, поэтому он также известен как автомобильный двигатель. Автомобильный двигатель можно классифицировать по-разному.

По количеству ходов:

1. Двухтактный двигатель
В двухтактном двигателе поршень перемещается один раз вверх и вниз внутри цилиндра и совершает один оборот коленчатого вала за один раз впрыска топлива.Этот тип двигателя имеет более высокий крутящий момент по сравнению с четырехтактным двигателем. Обычно они используются в мотороллерах, насосных агрегатах и т. Д.

2. Четырехтактный двигатель
В четырехтактном двигателе поршень перемещается два раза вверх и вниз внутри цилиндра и совершает два оборота коленчатого вала за одно время сжигания топлива. Этот тип двигателей имеет высокий средний показатель по сравнению с двухтактным двигателем. Обычно они используются в мотоциклах, автомобилях, грузовиках и т. Д.

Согласно конструкции двигателя:

1.Поршневой двигатель (поршневой двигатель)
В поршневом двигателе сила давления создается за счет сгорания топлива, действующего на поршень (устройство, которое может совершать возвратно-поступательное движение внутри цилиндра). Поршень начинает возвратно-поступательное движение (как и движение). Это возвратно-поступательное движение преобразуется во вращательное движение за счет использования коленчатого вала. Таким образом, коленчатый вал начинает вращаться и заставляет вращаться колеса автомобиля. Обычно они используются во всех автомобилях.

2. Роторный двигатель (двигатель Ванкеля)
В роторном двигателе есть ротор, который свободно вращается.Сила давления, создаваемая сгоранием топлива, действует на этот ротор, поэтому ротор вращается и начинает вращать колеса транспортного средства. Этот двигатель разработан Ванкелем в 1957 году. В настоящее время этот двигатель не используется в автомобилях.

В зависимости от используемого топлива:

1. Дизельный двигатель
В этих двигателях в качестве топлива используется дизельное топливо. Они используются в грузовиках, автобусах, легковых автомобилях и т. Д.

2. Бензиновый двигатель
В этих двигателях в качестве топлива используется бензин. Они используются в мотоциклах, спортивных автомобилях, роскошных автомобилях и т. Д.

3. Газовый двигатель
В этих двигателях в качестве топлива используется КПГ и СНГ. Они используются в некоторых легковых автомобилях.

По способу воспламенения:

1. Двигатель с воспламенением от сжатия
В двигателях этого типа нет дополнительного оборудования для воспламенения топлива. В этих двигателях горение топлива начинается из-за повышения температуры при сжатии воздуха. Так он известен как двигатель с воспламенением от сжатия.

2. Двигатель с искровым зажиганием
В этих типах двигателей зажигание топлива начинается с искры, генерируемой внутри цилиндра каким-либо дополнительным оборудованием (свечой зажигания).Так он известен как двигатель с искровым зажиганием.

По количеству цилиндров:

1. Одноцилиндровый двигатель
В двигателях этого типа только один цилиндр и один поршень соединены с коленчатым валом.

2. Многоцилиндровый двигатель
В двигателях этого типа имеется более одного цилиндра и поршень, соединенный с коленчатым валом

По расположению цилиндра:

1. Рядный двигатель
В двигателях этого типа цилиндры расположены по прямой линии один за другим по длине коленчатого вала.

2. V-образный двигатель
Двигатель с двумя рядами цилиндров, наклоненными под углом друг к другу, и с одним коленчатым валом, известный как V-образный двигатель.

3. Двигатель с противоположными цилиндрами
Двигатель с двумя рядами цилиндров, расположенными напротив друг друга на одном коленчатом валу (двигатель V-образного типа с углом между рядами 180 °).

4. Двигатель W-типа
Двигатель такой же, как двигатель V-типа, за исключением трех рядов цилиндров на одном коленчатом валу, известный как двигатель W-типа.

5.Двигатель с противоположным поршнем
В двигателе этого типа имеется два поршня в каждом цилиндре, при этом камера сгорания находится в центре между поршнями. В этом двигателе один процесс сгорания вызывает два рабочих хода одновременно.

6. Радиальный двигатель
Это двигатель с поршнями, расположенными в круговой плоскости вокруг центрального коленчатого вала. Шатуны поршней соединены с ведущим штоком, который, в свою очередь, соединен с коленчатым валом.

По воздухозаборному процессу:

1.Безнаддувный
В этом типе двигателей забор воздуха в цилиндр происходит за счет атмосферного давления.

2. Двигатель с наддувом
В этом типе двигателя давление всасываемого воздуха повышается компрессором, приводимым в действие коленчатым валом двигателя.

3. Двигатель с турбонаддувом
В этом типе двигателей давление всасываемого воздуха увеличивается за счет использования турбинного компрессора, приводимого в действие выхлопными газами горящего топлива.

ТЕРМИНОЛОГИЯ ДВИГАТЕЛЯ

1. Верхняя мертвая точка (Т.D.C.)
В поршневом двигателе поршень движется вперед и назад в цилиндре. Когда поршень движется в верхнем направлении в цилиндре, точка, в которой поршень останавливается или меняет свое направление, известна как верхняя мертвая точка. Он расположен в верхнем конце цилиндра.

2. Нижняя мертвая точка (B.D.C.)
Когда поршень движется вниз, точка, в которой поршень останавливается или меняет свое направление, известная как нижняя мертвая точка. Он расположен в нижней части цилиндра.

3. Ход (L)
Максимальное расстояние, на которое перемещается поршень в одном направлении, называется ходом. Это расстояние между верхней мертвой точкой и нижней мертвой точкой.

4. Отверстие (b)
Внутренний диаметр цилиндра, известный как отверстие цилиндра.

5. Максимальный или общий объем цилиндра (Vtotal)
Это объем цилиндра, когда поршень находится в нижней мертвой точке. Как правило, он измеряется в кубических сантиметрах (куб. См).

6. Минимальный или зазорный объем цилиндра (Vclearance)
Это объем цилиндра, когда поршень находится в верхней мертвой точке.

7. Рабочий объем или объем вытеснения (Vswept)
Это объем, который перемещается поршнем. Разница между общим объемом и зазором называется рабочим объемом.

Рабочий объем = Общий объем — Чистый объем

8. Степень сжатия
Отношение максимального объема цилиндра к минимальному объему называется степенью сжатия. Оно составляет от 8 до 12 для двигателя с искровым зажиганием и от 12 до 24 для двигателя с воспламенением от сжатия.

Степень сжатия = Общий объем / Свободный объем

9.Задержка зажигания
Это временной интервал между запуском зажигания (запуск свечи зажигания в двигателе S.I. и впрыск топлива в двигателе C.I.) и фактическим началом горения.

10. Передаточное число рабочего диаметра
Передаточное число рабочего диаметра — это отношение диаметра цилиндра к длине хода. Обычно он равен единице для маленького двигателя и меньше единицы для большого двигателя.

Отношение внутреннего диаметра цилиндра к длине хода

11. Среднее эффективное давление
Среднее давление, действующее на поршень, называется средним эффективным давлением.Он определяется отношением работы, проделанной двигателем, к общему объему двигателя.

Среднее эффективное давление = Работа, проделанная двигателем / Общий объем цилиндра

Все, что вы когда-либо хотели знать о поршнях — Характеристика — Автомобиль и водитель

РОЙ РИТЧИ, МАРК БРЭМЛИ, МИХИЛ СИМАРИ, РОБЕРТ КЕРИАН, INTERNATIONAL TRUCKS, STIHL USA, ПРОИЗВОДИТЕЛЬ

Кусочки алюминия внутри вашего двигателя живут в огненном аду.При полностью открытой дроссельной заслонке и 6000 об / мин на поршень бензинового двигателя каждые 0,02 секунды воздействует сила почти в 10 тонн, поскольку повторяющиеся взрывы нагревают металл до температуры более 600 градусов по Фаренгейту.

В наши дни этот цилиндрический Аид жарче и интенсивнее, чем когда-либо, а с поршнями, вероятно, станет только хуже. По мере того, как автопроизводители стремятся к повышению эффективности, производители поршней готовятся к будущему, в котором самые мощные безнаддувные бензиновые двигатели вырабатывают 175 лошадиных сил на литр по сравнению со 130 сегодня.С турбонаддувом и увеличенной мощностью возникают еще более жесткие условия. За последнее десятилетие рабочие температуры поршней поднялись на 120 градусов, а пиковое давление в цилиндрах увеличилось с 1500 фунтов на квадратный дюйм до 2200.

Поршень рассказывает историю двигателя, в котором он находится. Заводная головка может показывать отверстие, количество клапанов и то, впрыскивается ли топливо непосредственно в цилиндр. Однако конструкция и технология поршня также могут многое сказать о более широких тенденциях и проблемах, стоящих перед автомобильной промышленностью.Чтобы придумать изречение: как автомобиль едет, так и двигатель; и как двигатель едет, так и поршень. Стремясь к повышению топливной экономичности и снижению выбросов, автопроизводители требуют более легких поршней с низким коэффициентом трения, способных выдерживать более жесткие условия эксплуатации. Именно эти три проблемы — долговечность, трение и масса — отнимают рабочие дни поставщиков поршней.

Во многих отношениях развитие бензиновых двигателей идет по пути, проложенному дизелями 15 лет назад. Чтобы компенсировать 50-процентное увеличение пикового давления в цилиндре, некоторые алюминиевые поршни теперь имеют железную или стальную вставку для поддержки верхнего кольца.Самым горячим бензиновым двигателям вскоре потребуется охлаждающий канал или закрытый канал на нижней стороне головки, который более эффективно отводит тепло, чем современный метод простого распыления масла на нижнюю часть поршня. Сквиртеры выстреливают маслом в небольшое отверстие в нижней части поршня, питающего галерею. Однако эту, казалось бы, простую технологию нелегко изготовить. Создание полого канала означает отливку поршня в виде двух частей и их соединение посредством трения или лазерной сварки.

На поршни приходится не менее 60 процентов трения двигателя, и улучшения здесь напрямую влияют на расход топлива. Снижающие трение пластыри, пропитанные графитом, нанесенные трафаретной печатью на юбку, теперь стали почти универсальными. Поставщик поршней Federal-Mogul экспериментирует с конической поверхностью масляного кольца, которая позволяет уменьшить натяжение кольца без увеличения расхода масла. Более низкое трение кольца может разблокировать до 0,15 лошадиных сил на цилиндр.

Автопроизводители также жаждут новых покрытий, снижающих трение между деталями, которые трутся или вращаются друг о друга.Твердое и скользкое алмазоподобное покрытие, или DLC, перспективно для гильз цилиндров, поршневых колец и пальцев на запястье, где оно может устранить необходимость в подшипниках между пальцем и шатуном. Но это дорого и мало применяется в современных автомобилях.

«[Производители] часто обсуждают DLC, но вопрос о том, попадут ли они в серийные автомобили или нет, — говорит Йоахим Вагенбласт, старший директор по разработке продукции немецкого поставщика автозапчастей Mahle.

Все более сложное компьютерное моделирование и более точные методы производства также позволяют создавать более сложные формы. В дополнении к чашам, куполам, и абзацам клапанов, необходимые для оформления и для достижения конкретного коэффициента сжатия, асимметричные юбки имеют меньшую, более жесткую область на упорной стороне поршня, чтобы уменьшить трение и концентрацию напряжений. Переверните поршень, и вы увидите конические стенки толщиной чуть более 0,1 дюйма. Более тонкие стенки требуют более жесткого контроля допусков, которые уже измеряются в микронах или тысячных долях миллиметра.

Более тонкие стены также требуют лучшего понимания теплового расширения объекта, который иногда должен нагреваться ниже нуля до нескольких сотен градусов за считанные секунды. Металл в вашем двигателе не расширяется равномерно при нагревании, поэтому для оптимизации допусков требуется опыт проектирования и возможности точной обработки для создания небольших эксцентриситетов в деталях.

«Все, что мы делаем, не бывает прямым или круглым», — говорит Кери Вестбрук, директор по проектированию и технологиям Federal-Mogul.«Мы всегда вносим какую-то компенсацию».

Поршни дизельных двигателей претерпевают собственную эволюцию, поскольку пиковое давление в цилиндрах возрастает до 3600 фунтов на квадратный дюйм. Mahle и Federal-Mogul прогнозируют переход от литого алюминия к поршням из кованой стали. Сталь плотнее алюминия, но в три раза прочнее, что делает поршень более устойчивым к более высоким давлениям и температурам без увеличения веса.

Сталь позволяет заметно изменить геометрию за счет уменьшения высоты сжатия поршня, определяемой как расстояние от центра пальца запястья до вершины заводной головки.На эту площадь приходится 80 процентов веса поршня, поэтому чем короче, тем легче. Важно то, что меньшая высота сжатия приводит не только к усадке поршней. Это также позволяет сделать блок двигателя короче и легче, так как высота палубы уменьшается.

Mahle производит стальные поршни для новейших турбодизелей, таких как четырехкратный призер Ле-Мана Audi R18 TDI и двигатель Mazda LMP2 Skyactiv-D. Компания начнет поставки своих первых стальных поршней для легкового серийного дизельного двигателя Renault 1.5-литровый четырехцилиндровый, позже в этом году.

Неизменная актуальность двигателя внутреннего сгорания обусловлена непрерывной эволюцией его компонентов. Поршни не сексуальны. Они не такие модные, как литий-ионные батареи, такие сложные, как трансмиссия с двойным сцеплением, и не такие интересные, как дифференциал с векторизацией крутящего момента. Тем не менее, после более чем столетия автомобильного прогресса поршни возвратно-поступательного действия продолжают вырабатывать большую часть энергии, которая движет нами.

1. Феррари F136

РОЙ РИТЧИ, МАРК БРЭМЛИ, МИХИЛ СИМАРИ, РОБЕРТ КЕРИАН, INTERNATIONAL TRUCKS, STIHL USA, ПРОИЗВОДИТЕЛЬ

Применения: Ferrari 458 Italia (показан) , 458 Spider

Тип двигателя: DOHC V-8

Рабочий объем: 274 куб. Дюймов, 4497 куб.

Удельный выход: 125.0 л.с. / л

Макс.скорость двигателя: 9000 об / мин

Диаметр цилиндра: 3,70 дюйма

Вес: 2,1 фунта

2. Ford Fox

РОЙ РИТЧИ, МАРК БРЭМЛИ, МИХИЛ СИМАРИ, РОБЕРТ КЕРИАН, INTERNATIONAL TRUCKS, STIHL USA, ПРОИЗВОДИТЕЛЬ

Применения: Ford Fiesta (на рисунке) , Focus

Тип двигателя: рядный трехцилиндровый с турбонаддувом DOHC

Рабочий объем: 61 куб. Дюйм, 999 куб.

Конкретный вывод: 123.1 л.с. / л

Макс.скорость двигателя: 6500 об / мин

Диаметр цилиндра: 2,83 дюйма

Вес: 1,5 фунта

3. Cummins ISB 6,7

РОЙ РИТЧИ, МАРК БРЭМЛИ, МИХИЛ СИМАРИ, РОБЕРТ КЕРИАН, INTERNATIONAL TRUCKS, STIHL USA, ПРОИЗВОДИТЕЛЬ

Применения: Ram Heavy Duty (показан)

Тип двигателя: с турбонаддувом, дизельный рядный шестицилиндровый толкатель

Рабочий объем: 408 куб. Дюймов, 6690 куб.

Удельный выход: 55.3 л.с. / л

Макс.скорость двигателя: 3200 об / мин

Диаметр цилиндра: 4,21 дюйма

Вес: 8,9 фунта

4. Ford Coyote

РОЙ РИТЧИ, МАРК БРЭМЛИ, МИХИЛ СИМАРИ, РОБЕРТ КЕРИАН, INTERNATIONAL TRUCKS, STIHL USA, ПРОИЗВОДИТЕЛЬ

Применения: Ford F-150, Mustang (на фото)

Тип двигателя: DOHC V-8

Рабочий объем: 302 куб. Дюймов, 4951 куб.

Конкретный вывод: от до 84.8 л.с. / л

Макс.скорость двигателя: 7000 об / мин

Диаметр цилиндра: 3,63 дюйма

Вес: 2,4 фунта

5. Fiat Fire 1.4L Turbo

РОЙ РИТЧИ, МАРК БРЭМЛИ, МИХИЛ СИМАРИ, РОБЕРТ КЕРИАН, INTERNATIONAL TRUCKS, STIHL USA, ПРОИЗВОДИТЕЛЬ

Применения: Dodge Dart; Fiat 500 Abarth (на рисунке) , 500L, 500 Turbo

Тип двигателя: рядный четырехцилиндровый SOHC с турбонаддувом

Рабочий объем: 83 куб. Дюйма, 1368 куб.

Конкретный выход: от до 117.0 л.с. / л

Макс.скорость двигателя: 6500 об / мин

Диаметр цилиндра: 2,83 дюйма

Вес: 1,5 фунта

6. Cummins ISX15

РОЙ РИТЧИ, МАРК БРЭМЛИ, МИХИЛ СИМАРИ, РОБЕРТ КЕРИАН, INTERNATIONAL TRUCKS, STIHL USA, ПРОИЗВОДИТЕЛЬ

Применения: тяжелых грузовиков (показан International Prostar)

Тип двигателя: SOHC с турбонаддувом, дизельный рядный шестицилиндровый

Рабочий объем: 912 куб. Дюймов, 14 948 куб.

Удельная мощность: от до 40.1 л.с. / л

Макс.скорость двигателя: 2000 об / мин

Диаметр цилиндра: 5,39 дюйма

Вес: 26,4 фунта

7. Chrysler LA-Series Magnum V-10

РОЙ РИТЧИ, МАРК БРЭМЛИ, МИХИЛ СИМАРИ, РОБЕРТ КЕРИАН, INTERNATIONAL TRUCKS, STIHL USA, ПРОИЗВОДИТЕЛЬ

Применения: Dodge Viper (показан)

Тип двигателя: толкатель V-10

Рабочий объем: 512 куб. Дюймов, 8382 куб.

Удельный выход: 76.4 л.с. / л

Макс.скорость двигателя: 6400 об / мин

Диаметр цилиндра: 4,06 дюйма

Вес: 2,8 фунта

8. Ford EcoBoost 3.5L

РОЙ РИТЧИ, МАРК БРЭМЛИ, МИХИЛ СИМАРИ, РОБЕРТ КЕРИАН, INTERNATIONAL TRUCKS, STIHL USA, ПРОИЗВОДИТЕЛЬ

Приложения: Ford Expedition, Explorer Sport, F-150 (показан) , Taurus SHO, Transit; Линкольн МКС, МКТ, Навигатор

Тип двигателя: с двойным турбонаддувом DOHC V-6

Рабочий объем: 213 куб. Дюймов, 3496 куб.

Специфическая мощность: от до 105.8 л.с. / л

Макс.скорость двигателя: 6500 об / мин

Диаметр цилиндра: 3,64 дюйма

Вес: 2,6 фунта

9. Toyota 2AR-FE

РОЙ РИТЧИ, МАРК БРЭМЛИ, МИХИЛ СИМАРИ, РОБЕРТ КЕРИАН, INTERNATIONAL TRUCKS, STIHL USA, ПРОИЗВОДИТЕЛЬ

Приложения: Scion TC (показан) ; Тойота Камри, РАВ4

Тип двигателя: рядный четырехцилиндровый DOHC

Рабочий объем: 152 куб. Дюйма, 2494 куб.

Конкретный вывод: от до 72.2 л.с. / л

Макс.скорость двигателя: 6500 об / мин

Диаметр цилиндра: 3,54 дюйма

Вес: 2,5 фунта

10. Цепная пила Stihl MS441

РОЙ РИТЧИ, МАРК БРЭМЛИ, МИХИЛ СИМАРИ, РОБЕРТ КЕРИАН, INTERNATIONAL TRUCKS, STIHL USA, ПРОИЗВОДИТЕЛЬ

Применения: MS441 Цепная пила C-M Magnum (на рисунке) , MS441 Цепная пила C-MQ Magnum

Тип двигателя: двухтактный одноцилиндровый

Рабочий объем: 4 куб. Дюйма, 71 куб.

Конкретный выход: 79.7 л.с. / л

Макс.скорость двигателя: 13500 об / мин

Диаметр цилиндра: 1,97 дюйма

Вес: 0,4 фунта

11. Chrysler Hellcat 6.2L

РОЙ РИТЧИ, МАРК БРЭМЛИ, МИХИЛ СИМАРИ, РОБЕРТ КЕРИАН, INTERNATIONAL TRUCKS, STIHL USA, ПРОИЗВОДИТЕЛЬ

Применения: Dodge Challenger SRT Hellcat

Тип двигателя: толкатель V-8 с наддувом

Рабочий объем: 376 куб. Дюймов, 6166 куб.

Удельный выход: 114.7 л.с. / л

Макс.скорость двигателя: 6200 об / мин

Диаметр цилиндра: 4,09 дюйма

Вес: 3,0 фунта

РОЙ РИТЧИ, МАРК БРЭМЛИ, МИХИЛ СИМАРИ, РОБЕРТ КЕРИАН, INTERNATIONAL TRUCKS, STIHL USA, ПРОИЗВОДИТЕЛЬ

По мере увеличения нагрузки на поршни возрастают и требования к шатунам. Более высокое давление сгорания приводит к большим нагрузкам на стержни, соединяющие поршни с кривошипом.За редким исключением экзотических деталей из титана, шатуны обычно либо изготавливаются из порошковой стали, сжимаются и нагреваются в форме, либо выковываются из стальной заготовки для более эффективных применений. Главный технологический сдвиг — это треснувшие крышки шатунов как для металлических, так и для кованых шатунов. Раньше шток и крышка кривошипа изготавливались как отдельные детали. Стержни с треснувшими крышками выходят из формы как единая деталь в форме гаечного ключа. Конец шатунной шейки протравливается, а затем сжимается надвое.Полученная неровная поверхность улучшает выравнивание; обеспечивает более надежное соединение крышки со стержнем; и позволяет получить более тонкий и легкий узел шатуна.

РОЙ РИТЧИ, МАРК БРЭМЛИ, МИХИЛ СИМАРИ, РОБЕРТ КЕРИАН, INTERNATIONAL TRUCKS, STIHL USA, ПРОИЗВОДИТЕЛЬ

Неметаллические поршни: Керамика и композиты отличаются меньшим тепловым расширением, меньшим весом и большей прочностью и жесткостью по сравнению с алюминием.В 1980-х годах Mercedes-Benz использовал грант правительства Германии для создания двигателя 190E с поршнями из углеродного композита, который без проблем пробегал 15 000 миль. Несмотря на то, что технология является надежной, ограничивающим фактором было производство. Исследование НАСА, проведенное в 1990 году, показало, что изготовление одного поршня из углеродно-углеродной заготовки стоило 2000 долларов. Альтернативой был трудоемкий процесс ручной укладки.

Роторы Ванкеля: Хорошо, хорошо, мы знаем, что это не возвратно-поступательный поршень, но чугунный треугольный ротор является аналогом поршня двигателя Ванкеля, потому что он преобразует энергию сгорания в крутящий момент.Поскольку на горизонте нет новой Mazda RX, наша единственная надежда на роторное возрождение, похоже, — это Audi, которая дразнила нас расширителем диапазона типа Ванкеля в своей гибридной концепции Audi A1 e-tron 2010 года.

Овальные поршни: В то время, когда двухтактные двигатели для мотоциклов были нормой, Honda представила четырехтактный двигатель на Мировом Гран-при мотоциклов в 1979 году. Это один из самых странных двигателей в истории. Мотоцикл Honda NR500 GP был оснащен двигателем V-4 с V-образным вырезом под углом 100 градусов, овальными цилиндрами с восемью клапанами на каждом и двумя шатунами на поршень.Герметизация овальных поршней оказалась сложной задачей (первоначально компания Соитиро Хонда поставляла поршневые кольца для Toyota), но это было одной из наименьших проблем команды. Мотоциклы регулярно снимались с гонок World GP и иногда не попадали в квалификацию. В течение трех лет Honda вернулась к традиционному двухтактному гоночному двигателю.

Двигатели с оппозитными поршнями : Дизельный двухтактный двигатель с оппозитными поршнями и оппозитными цилиндрами (OPOC) EcoMotors обеспечивает повышение эффективности на целых 15 процентов по сравнению с обычным двигателем с воспламенением от сжатия.Поместив камеру сгорания между двумя поршнями, компания устранила головки цилиндров и клапанный механизм, которые являются источниками значительных потерь тепла и трения.