Угол опережения впрыска и угол опережения подачи топлива
Топливо в двигателе сгорает не мгновенно. У дизельного двигателя наилучшие мощностные и экономические показатели работы, если топливо сгорает при нахождении поршня около верхней мертвой точки.
Чтобы обеспечить выполнение этого требования, нужно чтобы угол опережения впрыска топлива подавал его с опережением, до прихода поршня в верхнюю мертвую точку.
Величину опережения подачи топлива в дизельном двигателе, выраженную в градусах угла поворота коленчатого вала, называют углом опережения впрыска.
У каждого дизельного двигателя, для главного режима работы, определенный угол опережения впрыска. При изменении угла опережения, снижаются мощностные и экономические показатели дизеля.
Величина угла опережения впрыска зависит от:
- давления впрыска
- химического состава топлива
- температуры воздуха в конце такта сжатия
- числа оборотов коленчатого вала дизеля
- количества подаваемого топлива.
Оптимальные условия сгорания
Если впрыскивать топливо в цилиндр слишком рано, когда температура сжимаемого воздуха недостаточно высока, топливо будет плохо испаряться и часть его до самовоспламенения успеет осесть на стенках камеры. В этом случае горючее сгорает частично и работа дизеля ухудшается. Кроме того, из-за начавшегося сгорания топлива повышается давление газов в камере, которые будут противодействовать движению поршня, до прихода в верхнюю мертвую точку.
Работа дизеля ухудшается также и при слишком позднем впрыске. Топливо в этом случае сгорает при такте расширения, когда скорость сгорания понижается, а поверхность соприкосновения горячих газов со стенками цилиндра увеличивается. В этом случае много тепла будет отдано в охлаждающую воду и выброшено с отработавшими газами.
Чтобы форсунка впрыскивала с требуемым опережением, топливному насосу необходимо подавать горючее еще раньше, так как от момента начала подачи топлива насосом до впрыска из форсунки проходит некоторое время.
Угол, на который повернется коленчатый вал от положения, соответствующего началу подачи топлива насосом, до положения, при котором поршень придет в верхнюю мертвую точку, называют углом опережения подачи.
Угол опережения подачи топлива, больше угла опережения впрыска.
В конструкции топливного насоса или его привода предусматривается устройство, позволяющее изменять угол опережения подачи топлива.
Для каждого типа дизеля в зависимости от режимов работы, существуют подходящие значения угла опережения подачи топлива.
Угол опережения впрыска — Энциклопедия по машиностроению XXL
Наличие двух косых кромок на поверхности золотника обеспечивает при регулировании количества топлива одновременное смещение начала и конца подачи топлива. Завод изготовляет золотники продолжительностью подачи, соответствующей в 14° и 22,5 угла поворота валика насоса (для максимальной подачи топлива). Угол опережения впрыска топлива изменяется путём поворота золотника вокруг своей оси с помощью промежуточного стержня 8. [c.266]Современный автоматический регулятор скорости должен быть оборудован устройствами для дистанционного управления. Регуляторам скорости все чаще передаются и другие функции по обслуживанию двигателя. В конструкцию регулятора включаются механизмы, которые устанавливают предельную нагрузку, контролируют давление масла в масляной системе двигателя, настраивают угол опережения впрыска, корректируют внешнюю характеристику двигателя и т. д. Все это усложняет конструкцию регулятора, но одновременно облегчает настройку системы автоматизации в целом.
В дизелях стационарного типа, предназначенных для работы на определенном скоростном режиме независимо от нагрузки, начало подачи топлива (угол опережения впрыска) обычно фиксировано и регулируется только при наладке двигателя. В судовых и транспортных двигателях угол опережения впрыска топлива желательно уменьшать по мере снижения числа оборотов, в связи с чем топливный насос иногда связывается с двигателем при помощи муфты, допускающей некоторый поворот кулачкового вала насоса в про- [c.36]
При кинематически жесткой связи коленчатого вала с валиками топливного насоса оптимальный угол опережения впрыска устанавливается вблизи номинального скоростного режима. В транспортных условиях при снижении скоростного режима такой фиксированный угол опережения впрыска вызывает увеличение максимальных давлений в цилиндре. Во избежание этого явления во многих случаях на топливный насос устанавливают специальную муфту угла опережения впрыска (фиг. 180, а), при помощи которой водитель, выбирая угол опережения впрыска по своему усмотрению, стремится исключить чрезмерные перегрузки деталей двигателя. [c.234]
Однако в процессе эксплуатации двигателя водителю трудно менять угол опережения впрыска при каждой смене скоростного режима. Поэтому в некоторых случаях вместо муфт с ручным изменением угла опережения впрыска (фиг. 180, а) устанавливаются автоматические муфты. Последние имеют, как правило, сложную конструкцию, включающую механический чувствительный элемент скорости и масляный сервомотор со следящим поршнем. Именно поэтому они не получают распространения.
При наличии на двигателе всережимного механического регулятора и муфты изменения угла опережения впрыска с ручным управлением функции управления скоростными режимами двигателя и выбора угла опережения впрыска можно совместить, если связать рычаг управления 3 регулятора с рычагом управления 9 муфты 7 тягой 4 так, как это показано на фиг. 180, б. Каждому скоростному режиму соответствует вполне определенное положение рычага 3, поэтому необходимый угол опережения впрыска будет устанавливаться автоматически. При заданном угле скоса спиральных пазов [c.234]
Проверить и установить угол опережения впрыска топлива Отрегулировать зазор определяют по легкому металлическому стуку в колпаке головки цилиндров [c. 113]
При снижении числа оборотов двигателя центробежная сила уменьшается, грузы сходятся, и ведомая муфта поворачивается в сторону, противоположную вращен по. Угол опережения впрыска уменьшается. Действуя таким образом, автоматическая муфта при пуске и любых числах оборотов двигателя обеспечивает углы опережения впрыска, близкие к оптимальным. [c.82]
Установка угла опережения подачи топлива (впрыска). В двигателях дизель, имеющих топливный насос высокого давления, опережение подачи топлива в цилиндры осуществляется обычно автоматически специальной муфтой начальное (установочное) опережение впрыска обеспечивается соответствующим соединением вала топливного насоса с валом привода. В эксплуатации крепление деталей привода иногда ослабляется, в результате чего нарушается установочный угол опережения впрыска, двигатели работают с повышенным дымлением (ЯМЗ 236 и др.), перерасходом топлива и пр. [c.106]
Подача топлива в цилиндр двигателя должна начинаться при положении, когда поршень не доходит до в.
В двигателях ЯМЗ начало впрыска при любом положении плунжера остается неизменным, а количество подаваемого топлива регулируется изменением конца впрыска. Момент начала впрыска регулируется при помощи регулировочного болта толкателя путем изменения его длины. При вывертывании болта плунжер поднимается, при его движении вверх впускное отверстие закроется раньше и раньше начнется подача топлива в цилиндр, угол опережения впрыска увеличивается. При ввертывании регулировочного болта подача топлива в цилиндр начнется позже, угол опережения впрыска уменьшится. [c.87]
Угол опережения впрыска (зажигания) (0) [c. 50]
Регулировка угла опережения впрыска топлива. Угол опережения впрыска топлива регулируют при замене топливного насоса, ремонте полумуфты привода топливного насоса, при проведении СО у автомобилей КамАЗ-5320, при ТО-2 у автомобилей КрАЗ-260 и через одно ТО-2 у автомобилей МАЗ-5335, а также по потребности при падении мощности двигателя и повышении дымности отработавших газов. [c.73]
Угол опережения впрыска топлива на автомобиле КамАЗ-5320 регулируют в такой последовательности [c.73]
Следует также учитывать, что при увеличении диаметрального зазора плунжерных пар от 8 до 10 мк угол опережения впрыска топлива может уменьшаться в некоторых случаях до 3°.
Поворот плунжера при помощи рейки 18 изменяет положение нижней кромки проточки относительно отверстия 22, чем изменяются продолжительность впрыска и количество подаваемого топлива. Момент перекрытия отверстия 8 верхней винтовой кромкой определяет момент начала подачи следовательно, в данной конструкции может изменяться как конец, так и начало подачи топлива (угол опережения впрыска). [c.87]
Топливные насосы проверяют и регулируют на специальных стендах. При этом проверяют начало подачи топлива, величину и равномерность подачи топлива, устанавливают угол опережения впрыска топлива на двигателе. [c.294]
У-образный, многосекционный, золотникового типа, установлен в развале блока цилиндров Поршневой, с приводом от эксцентрика кулачкового вала топливного насоса высокого давления, с насосом ручной подкачки топлива Центробежная муфта, прямого действия, автоматическая, установочный угол опережения впрыска 18° Закрытого типа, давление в момент начала подъема иглы 180+ кгс/см [c.12]
Засорение фильтрующих элементов топливных фильтров Неправильный угол опережения впрыска топлива [c.125]
Отрегулировать угол опережения впрыска топлива [c.125]
Если после проверок двигатель по-прежнему не пускается, то вероятнее всего, неисправен насос высокого давления или неправильно установлен угол опережения впрыска топлива (отрегулировать угол). [c.127]
Для каждого двигателя в зависимости от его основных параметров, как известно, устанавливается оптимальный угол опережения впрыска. Оптимальный угол опережения впрыска обычно подбирается опытным путем, причем стремятся обеспечить своевременное начало и плавный характер протекания кривой давления процесса, а также получить минимальные значения Др/Дф и не превзойти максимального давления сгорания Рг.
Угол опережения впрыска 0° п. к. в. 25 21 7,5 [c.59]
Угол опережения впрыска должен иметь некоторое оптимальное значение. Поздняя подача, так же как и ранняя, затрудняет пуск. Оптимальный пусковой угол опережения впрыска зачастую отличается от рабочего. Иногда предусматриваются соответствующие устройства для подрегулировки. [c.410]
Топливный пасос дизеля 1412/16 фланцевый, односекционный, золотникового типа. Угол опережения впрыска топлива регулируется количеством прокладок, устанавливаемых под фланец насоса. Корпус насоса чугунный. Рабочее положение насоса па двигателе горизонтальное. [c.215]
Ввиду того, что в настоящее время продолжительность подачи топлива в цилиндр в тихоходных двигателях составляет довольно малую величину, а именно 10—15° угла поворота кривошипа, то наивыгоднейший угол Опережения впрыска топлива будет также малый, а потому работа двигателя не будет жесткой даже при больших нагрузках. [c.330]
Отклонение вязкости дизельного топлива от установленной для данного двигателя вызывает изменение цикловой подачи топлива и фаз впрыска (начала, конца и продолжительности подачи топлива). При увеличении вязкости (при том же положении органа»регулирования) повышается количество впрыскиваемого топлива вследствие уменьшения утечек его через зазоры плунжерной пары в ходе нагнетания. Одновременно возрастает угол опережения впрыска топлива. Кроме того, с повышением вязкости ухудшается качество распыливания топлива, увеличивается неоднородность размеров и средний диаметр капель, а также глубина проникновения факела распыленного топлива в воздушный заряд цилиндра угол конуса топливного факела уменьшается.
После расчета и определения параметров точки с производится ориентировочное исправление линии сжатия с целью учета начала сгорания. Положение точки с (см. рис. 24) определяется величиной угла опережения зажигания (впрыска). Для современных быстроходных двигателей угол опережения зажигания при работе на номинальном режиме колеблется в пределах 30—40°, а угол опережения впрыска — в пределах 15—25°. Положение точки / (отрыв линии сгорания от линии сжатия) определяется периодом задержки воспламенения рабочей смеси. При этом давление в конце сжатия ориентировочно повышается до значения рс» = (1,15-г-1,25) рс (точка с»). [c.51]
С учетом быстроходности дизеля принимается угол опережения впрыска 20° (точка с ) и продолжительность периода задержки воспламенения Дф1 = 8° (точка /). [c.103]
Для улучшения экономических показателей дизеля необходимо при повышении угловой скорости коленчатого вала увеличивать угол опережения впрыска топлива, [c.35]
Электроника ИПД-1 в отличие от приборов типа ИМД снабжен дополнительным датчиком впрыска топлива, позволяющим определять угол опережения впрыска топлива и неравномерность работы цилиндров. [c.47]
Дизел1,-1 естер Элкон SD-402 ВНР- Угол опережения впрыска топлива, частота вращения вала двигателя [c.90]
Топливная аппаратура насос НАТИ с легко-сменными секциями, Бсережимный регулятор с изменяющимися по желанию водителя оборотами форсунка закрытая, штифтовая, давление впрыска 125 i zj M, подкачивающая помпа плунжерного типа с приводом от кулачкового вала топливного насоса угол опережения впрыска по мениску 19° до в. м. т. (постоянен) топливных фильтров два предварительной очистки — металлический, тонкой очистки — хлопчатобумажный. [c.110]
Конструкция сопла, местоположение форсунки, направление, площадь и число распы-ливающих отверстий также обусловливают повышенные показатели при развитии смесеобразования в рабочем цилиндре двигателя. Топливо впрыскивается в цилиндр двигателя с помощью плунжера топливного насоса через распылитель под высоким давлением, достигающим в процессе впрыска от 200 до 1500 KZj M , в зависимости от применяемой топливоподающей системы и камеры сгорания. Угол опережения впрыска имеет место для всех типов камер сгорания ввиду наличия периода задержки воспламенения топлива, связанного с необходимостью подготовки топлива к сгоранию, т. е. к его подогреву, смешению с воздухом, испарению и диффузии. Этот угол опережения впрыска практически устанавливается за 20—35° до в. м. т. Продолжительность периода впрыска выбирается соответствующей 15—25 угла поворота коленчатого вала. [c.238]
Впрыск топлива производится с некоторым оперелпредварительной подготовки топлива к сгоранию, т. е. его подогрева, смешения с воздухом, испарения и диффузии. [c.367]
Оптимальный угол опережения впрыска выбирается, как правило, вблизи номинального режима и затем при всех скоростных и нагрузных режимах не изменяется. Это вызывает увеличение жесткости работы двигателя по мере уменьшения числа оборотов. На двигателях, работающих с переменными скоростными режимами, топливные насосы такого типа целесообразно снабжать приспособлениями, дающими возможность уменьшать угол опережения впрыска топлива при уменьшении числа оборотов или же использовать их на двигателях, работающих в нешироком диапазоне скоростных режимов (стационарные двигатели). [c.51]
Двигатель не развивает мощность и дымит. Основными причинами неисправности являются неисправность топливоподкачивающего насоса неисправность форсунок или насосов-форсунок сб-рыв сопла распылителя малый угол опережения впрыска топлива износ плунжерных пар нарушение регулировки насоса высокою давления или насосов-фюрсунок утечка воздуха из воздушной камеры через неплотносп смотровых люков засорение продувоч-ных окон в гильзах цилиндров засорение воздухоочистителей. [c.105]
Установка топливного насоса высокого давления. У автомобиля КамАЗ-5320 для установки насоса фиксируют коленчатый вал введением фиксатора на картере маховика в паз маховика (при этом метка на ведущей полумуфте привода топливного насоса высокого давления должна быть расположена вверху) совмещают установочные метки ведомой полумуфты (см. рис. 5.8) и фланца ведомой полумуфты 3 и затягивают стяжной болт переднего фланца вгдущей полумуфты привода насоса высокого давления после закрепления насоса на блоке, а по окончании установки рукоятку фиксатора вводят в мелкий паз на корпусе фиксатора. У автомобилей МАЗ-5335, КрАЗ-260 при установке насоса метки на муфте опережения впрыска и ведущей полумуфте привода топливного насоса должны быть расположены с одной стороны. После закрепления топливного насоса на блоке цилиндров проверяют осевые зазоры между торцами кулачков ведущей полумуфты и торцом муфты опережения впрыска, а также зазоры между торцами кулачков муфты опережения впрыска и задним торцом ведущей полумуфты (значение зазора должно быть не менее 0,3 мм для каждого из четырех кулачков). Торцовый зазор регулируют перемещением полумуфты по ведущему валу привода топливного насоса при отвернутой гайке стяжного болта полумуфты, которую затягивают после окончания регулировки. Затем устанавливают угол опережения впрыска по моментоскопу. По окончании установки топливного насоса проверяют и регулируют минимальную частоту вращения коленчатого вала двигателя в режиме холостсго хода. [c.75]
Проверяют угол опережения впрыска топлива. Для этого на первую секцию топливного насоса устанавливают моментоскоп КИ-4941 (рис. 7.7). Провертывают коленчатый вал двигателя до появления топлива в стеклянной трубке. Это будет указывать на то, что поршень первого цилиндра находится в конце такта сжатия. Медленно прокручивают коленчатый вал по направлению вращения до установочного болта-шнильк1 в отверстии маховика (двигатель Д-24С) и наносят риску на цилиндрическую поверхность шкива Еодяного насоса против предварительно закрепленной стрелки-указателя. Удаляют установочный болт-шпильку из отверстия маховика и медленно проворачивают коленчатый вал до момента начала подъема топлива в трубке моментоскопа, наносят вторую риску против стрелки-указателя. Измеряют расстояние между рисками, по которому определяют момент начала подачи топлива. Если уровень топлива в трубке моментоскопа не начинает подниматься до утопания болта-шпильки в отверстии маховика, то это указывает на запаздывание подачи топлива. В данном случае, ослабив [c.383]
Угол опережения впрыска топлива устанавливают на работающем двигателе. Угол опережения впрыска топливного насоса типа 4ТН-8,5 XIОТ регулируют путем изменения положения фланца, закрепленного на носке кулачкового насоса, относительно шестерни 2 (см. рис. 21). [c.295]
При переводе на газожидкостный процесс дизелей со струйным и вихревым смесеобразованием угол опережения впрыска топлива приходится уменьшать наоборот в дизелях с разделенными камерами (предкамерные, воздушнокамерные и др.) его приходится увеличивать. [c.568]
Угол опережения впрыска топлива в двигателе
Основные показатели работы дизеля существенно зависят от угла опережения впрыска топлива (рис. 49).
Следовательно, для каждого режима работы двигателя должен быть угол опережения впрыска топлива, оптимальный для данной угловой скорости и данной нагрузки, и обеспечивающий при прочих равных условиях получение ge min. Однако выбор угла ? опережения впрыска не может определяться только одним условием — получением минимального расхода топлива.
Изменение ? приводит к изменению не только Ne и ge, но и максимального значения давления сгорания рz, скорости нарастания давления в цилиндре двигателя, т. е. жесткости его работы, и целого ряда других факторов, ограничивающих возможности выбора ?. Значения угла опережения впрыска подбирают с учетом всех перечисленных выше (и других) факторов.
Наиболее сложным оказывается выбор угла опережения впрыска для транспортных дизелей, работающих в широком диапазоне скоростных и нагрузочных режимов, так как оптимальное значение угла опережения впрыска зависит не только от нагрузки и угловой скорости коленчатого вала, но и от типа камеры сгорания и сорта топлива.
При снижении нагрузки, т. е. по мере снижения цикловой подачи топлива, избыток воздуха в камере сгорания увеличивается, условия сгорания улучшаются, в связи с чем угол опережения впрыска по мере снижения нагрузки уменьшается.
При увеличении угловой скорости коленчатого вала увеличивается интенсивность вихрей в камере сгорания, повышается скорость образования рабочей смеси, что снижает время задержки воспламенения. Однако при увеличении угловой скорости время от начала впрыска до верхней мертвой точки уменьшается быстрее, чем снижается время задержки воспламенения. В связи с этим угол опережения впрыска по мере увеличения угловой скорости коленчатого вала целесообразно увеличивать.
Таким образом, на стационарных двигателях целесообразно устанавливать автомат, уменьшающий угол опережения впрыска по мере снижения нагрузки, а на судовых и транспортных дизелях изменение угла опережения впрыска должно происходить в зависимости от изменений как нагрузки, так и угловой скорости коленчатого вала двигателя.
Приведенный выше анализ условий, вызывающих необходимость или целесообразность установки на двигателях тех или иных автоматических регуляторов и устройств, показывает, что часть таких устройств давно используется и оправдала себя в эксплуатации (автоматические регуляторы частоты вращения и температуры в системе охлаждения и смазки), другие используются значительно реже (регуляторы наддува, автоматы угла опережения впрыска), третьи находятся в стадии разработки и опробования.
В дальнейшем предстоит еще большая работа, связанная с изучением двигателей в качестве регулируемых объектов, для разработки и установки на них такой автоматической аппаратуры, которая давала бы возможность оптимизации работы двигателя на всех возможных установившихся и неустановившихся режимах.
Система зажигания инжекторного двигателя авто
Система зажигания авто служит для поджигания смеси в определенный период, вследствие чего начинается процесс сгорания. От её работы зависит мощность двигателя, содержание вредных веществ в выхлопе и экономия топлива.
Процесс воспламенения
Когда поршень сжимает топливовоздушную смесь, давление в камере сгорания достигает 20-40 бар, а температура смеси 400 — 600°С. Но чтобы смесь загорелась, т.е. произошел бы процесс горения этого недостаточно и нужно на нее воздействовать. Для этого служит искра, которая возникает между центральным и боковым электродами свечи зажигания. Но если искровой заряд будет маломощным, то возгорание может и не произойти. Чтобы смесь поджигалась нужен очень мощный разряд. К примеру, для стехиометрической смеси он составляет 0.2 мДж, а для «бедной» или «богатой» смеси он должен быть равным 3.0 мДж. Необходимо, чтобы около искры находилось оптимальное количество топливовоздушной смеси. Именно это количество и поджигает всю оставшуюся смесь в цилиндре, а дальше начинается процесс сгорания топлива.В системе зажигания автомобиля присутствует катушка зажигания, которая накапливает энергию и передает ее на свечу зажигания для возникновения напряжения. Особенность катушки зажигания состоит в том, что напряжение, которая она создает, намного превышает величину пробоя в зазоре свечи зажигания. Катушки зажигания способны накапливать энергию в районе 60 — 120 мДж и обеспечивают напряжение равное 25 — 40 кВ.
Условия для качественного горения топлива:
- Достаточная продолжительность искрового разряда;
- Оптимальное распыление топливовоздушной смеси;
- Однородность топливовоздушной смеси;
- Стехиометрический состав топливовоздушной смеси.
Угол опережения зажигания (УОЗ). Что это такое
Три миллисекунды — именно столько проходит между моментом начала воспламенения смеси и ее полным сгоранием.
При повышении частоты вращения коленвала время сгорания остается постоянным, но средняя скорость перемещения поршня возрастает. Это ведет к тому, что когда поршень отходит от ВМТ, сгорание смеси произойдет в большем объеме и давление газов на поршень уменьшиться. Из-за этого упадет мощность двигателя.Кроме того, при одной частоте вращения коленвала с увеличением нагрузки на двигатель момент воспламенения должен наступать позже. Это объясняется тем, что увеличивается количество горючей смеси, поступающей в цилиндры, и одновременно уменьшается количество примешиваемых к ней остаточных отработавших газов, вследствие чего повышается скорость сгорания. Искра должна возникнуть в тот момент, когда давление сгорания при разных рабочих режимах будет наиболее оптимальным.
Это вызывает необходимость воспламенять рабочую смесь с опережением (до прихода поршня к ВМТ) с таким расчетом, чтобы смесь полностью сгорела к моменту перехода поршнем ВМТ.
Момент зажигания принято определять по положению коленчатого вала относительно ВМТ и обозначать его в градусах до ВМТ. Этот угол называют углом опережения зажигания (УОЗ). Сдвиг момента зажигания в сторону ВМТ считается поздним (УОЗ уменьшается), а сдвиг от ВМТ — ранним (УОЗ увеличивается). Чем выше частота вращения коленвала, тем более ранним должен быть угол опережения зажигания.
Момент зажигания является важным показателем в работе двигателя. От него зависит экономичность мотора, максимальная мощность и содержание вредных веществ в выхлопных газах.
В инжекторных моторах система самостоятельно рассчитывает угол опережения зажигания в зависимости от работы мотора в определенный период. Угол опережения зажигания определяется на основании скорости вращения коленвала, режима работы мотора и нагрузки на двигатель. На основании этих данных система управления двигателем подбирает оптимальный УОЗ.
Что такое детонация двигателя
Детонация — это непредсказуемый взрыв в моторе, который происходит в неположенное время и может загубить двигатель. Возникает при высокой степени сжатия двигателя и носит опасный характер. Происходит из-за самопроизвольного сгорания топливовоздушной смеси в камере сгорания. Детонация свидетельствует, что момент зажигания очень ранний. Могут пострадать детали двигателя из-за повышенной температуры и давления паров. В первую очередь страдают поршни, прокладка головки цилиндров и головка в зоне клапанов. Может приводить к полному ремонту двигателя.Детонация мотора можно возникать:
- При большой нагрузки на двигатель и повышенных (близким к критическим) оборотов коленчатого вала.
- При разгоне. Она слышна как металлический звон и стуки в двигателе («стучат пальчики»). Она бывает при повышенной нагрузке, но при малых оборотах мотора. Именно она считается как самая опасная, т.к. её не слышно из-за повышенного шума мотора на больших оборотах.
- Из-за конструкции двигателя авто, а также от плохого топлива.
Как отрегулировать зажигание: раннее или позднее зажигание
Нужно понимать, что любое транспортное средство будет работоспособным лишь в том случае, если все его механизмы работают корректно и эффективно. Система зажигания – это достаточно важный узел автомобиля. Владельцы отечественных авто нередко сталкиваются с проблемой, связанной с опережением ее срабатывания либо задержкой. Данная неполадка может спровоцировать другие проблемы. Поэтому стоит рассмотреть, как исправить раннее либо позднее зажигание и из-за чего вообще появляются подобные аномалии.
Как выставить угол опережения зажигания своими руками
Выставить правильно зажигание — это значит, что нужно найти нужный угол опережения зажигания (УОЗ). Настройка производится на холостом ходу, хотя это и так понятно, но вдруг кто-то задумал поставить авто на домкрат и настраивать на скорости.
Для настройки зажигания, надо знать, что оптимальные хорошие обороты коленчатого вала двигателя на холостом ходу — это от 850 до 900 об/мин. Угол наклона момента зажигания должен находиться от -1 до +1 градуса. Это градус по отношению к верхней мертвой точке (ВМТ).
Популярный прибор, с помощью которого выставляют зажигание — это стробоскоп. Со стробоскопом настройка получается точнее. Но, если его нет, то настраивают с помощью контрольной лампочки.
Если используется лампочка для настройки, то ее подсоединяют к плюсовой клемме на распределителе зажигания (трамблер), а цоколь лампочки — с «массой». Разберем по отдельности варианты настройки.
Сейчас мы начали разбирать силовые автомобильные агрегаты. Напишите, пожалуйста, в комментариях, какой у автомобиль и с каким двигателем. Позже будут выходить материалы по таким двигателям с полезной информацией, например, если порвется ремень ГРМ, погнутся ли клапана, также технические характеристики, устройство, на каких машинах ставятся такие моторы и т.д. Мы уже рассмотрели двигатели ZC завода Honda, 3UZ-FE, 3S-FE, 1AZ-FE.
Настройка стробоскопом
- Запустить мотор, нагреть его до рабочей температуры и заглушить.
- Подключить стробоскоп к сети автомобиля.
- Выкрутить гайку фиксации крышки распределителя — прерывателя зажигания.
- Надеть на высоковольтный провод первого цилиндра сигнальный датчик срабатывания.
- Если на трамблере есть шланчик вакуум-корректора, то его надо отсоединить и заглушить.
- Свет стробоскопа направить на шкив коленвала ДВС.
- Теперь завести двигатель и оставить работать на холостых оборотах.
- Теперь надо повернуть корпус трамблера и зафиксировать так, чтобы метка на шкиве коленвала совпала с меткой газораспределительного механизма (ГРМ).
- При совпадении меток, затянуть гайку.
Как выставить зажигание контрольной лампочкой
- Вращать коленвал мотора до тех пор, пока метка на его шкиве не совпадет с меткой ГРМ.
- При этом, бегунок трамблера зажигания должен быть направлен на первый цилиндр.
- Теперь надо ослабить гайку трамблера.
- Один провод соединяется с сердцевиной контрольной лампы (контролка) и с проводом катушки зажигания (бобина).
- Второй провод соединяет массу и цоколь лампочки. Лампочка должна загореться.
- После этого, надо включить зажигание поворотом ключа замка зажигания и поворачивать корпус распределителя (трамблера) по часовой стрелке. При вращении трамблера, в каком-то положении лампочка погаснет. В этом положении надо затянуть прижимную гайку распределителя.
Регулировка своими руками
Отрегулировать настройки описываемой системы каждый водитель может самостоятельно. Для установки угла опережения зажигания понадобятся такие инструменты:
- Стробоскоп. Причем необязательно какой-то «навороченный», можно простейший, не имеющий встроенного тахометра, стоит недорого. Более же продвинутый, который отличается наличием встроенного тахометра, стоит, соответственно, дороже.
- Тахометр. В этом случае можно использовать встроенные в щиток приборы, а также произвести подключение внешние приборы (к примеру, мультиметр или автотестер в режиме тахометра) и ориентироваться на звуковые сигналы. Последнее рекомендуется осуществлять только при наличии немалого опыта в подобном деле.
- Рожковый или накидной ключ. В качестве альтернативного варианта может выступить Г-образный ключ или головка с трещоткой. Но оптимальный размер около 10.
- Шлицевая отвертка.
- Как выставить угол опережения зажигания на инжекторе самому
Итак, отвечая на вопрос, как выставить угол опережения зажигания, для начала следует отметить важность подготовительных работ. Так, я советую сначала:
- Прогреть двигатель до отметки около 90о, то есть до оптимальной рабочей температуры, и установить обороты холостого хода на минимальном уровне (это около 800 в минуту). Для осуществления последнего действия нужно вращать винт, отвечающий за количество топливной смеси и располагающийся на карбюраторе.
- Выставить это минимальное количество оборотов можно на слух или же используя тахометр – уж кому как удобнее. Если же они соответствуют норме, то данное действие выполнять не нужно.
- Снять со штуцера, который располагается на корпусе вакуумного регулятора опережения зажигания, что на тремблере, трубку из силикона.
- Проверить, есть ли в ней разрежение, приложив к ее отверстию палец. Ничего такого быть не должно. Если же это не так, то обороты следует постепенно уменьшать до того момента, пока разрежение не исчезнет. Для этого нужно плавно вращать ранее упомянутый винт.
- Заглушить двигатель и при помощи связывания узлом или мелкого болтика избавиться от отверстия в трубке.
- При помощи шлицевой отвертки повернуть маховик (перед этим аккуратно открепить корпус трамблера путем ослабления ключом гаек его крепления), в результате чего должна стать видна длинная поперечная установочная метка.
- Подключить стробоскоп в зависимости от инструкции к нему.
Чтобы установить значение угла опережения зажигания, приближенное к идеальному, я рекомендую руководствоваться следующей инструкцией:
- Запустить двигатель, при этом еще раз убедиться при помощи тахометра, что обороты являются минимальными.
- Мигающий луч от стробоскопа направить в лючок со шкалой.
- В результате этого выделенная метка, которая размещается на маховике, должна быть напротив необходимого деления на шкале.
- Каждое деление на шкале – это соответствующий градус опережения зажигания.
- Для регулировки опережения зажигания следует осуществлять вращения корпуса трамблера.
- После того, как необходимое значение было достигнуто, стробоскоп отсоединить, а трамблер надежно закрепить.
Для лучшего понимания вышеприведенных действий я рекомендую ознакомиться также с такими понятиями, как регуляторы опережения зажигания, а также его датчик, муфта и вариатор угла опережения зажигания.
Рекомендуем: Замена термостата lada 2115 (ваз 2115)
Итак, существует два регулятора: центробежный и вакуумный. Центробежный регулятор опережения зажигания предназначен для того, чтобы осуществлять изменение данного показателя на автоматическом уровне, причем зависит это от количества оборотов, производимых коленчатым валом. Вакуумный же регулятор опережения зажигания используется для той же цели, но только зависит его деятельность от скорости работы мотора.
Показания угла опережения зажигания можно менять, изменив также и данные датчика положения коленвала. А помочь в этом сможет такой прибор, как вариатор опережения зажигания. Применение вариатора угла опережения зажигания нужно из-за того, что скорость горения газа является более низкой, чем бензина.
Главная особенность вариаторов опережения зажигания заключается в том, что они способны конфигурироваться с компьютерными программами и менять данный показатель с точностью в 1 градус. Также этот прибор не нуждается в обязательном подключении к педали и позволяет создавать график разгона машины. Поэтому вариатор угла опережения зажигания – это нужный механизм, которые, помимо этого, может быть использован как генератор.
Датчик опережения зажигания – тоже важный механизм. В автомобиле их насчитывается два (сверху и с правой стороны), а при факте их отсутствия двигатель элементарно не сможет запустится.
И последний механизм, но не последней необходимости – муфта опережения зажигания, принцип работы которой, как правило, механический. Нужна эта муфта опережения зажигания для того, чтобы обеспечивать лучшую динамику мотора, а также на повышенных оборотах опережать воспламенение топлива. Как результат – работа двигателя более мощно и тяговито.
Автомобиль с ГБО
Главная причина установки ГБО – экономия на топливе. Практика показывает, что затраты на газ меньше приблизительно в два раза, чем на бензин, для многих это весомый аргумент. Однако полностью на этот вид топлива не перейти, поскольку необходимость в бензине остаётся для прогрева и работы на высоких нагрузках.
Баллон ГБО в запаске
Плюс ко всему, газ гораздо быстрее расходуется и имеет достаточно высокое октановое число, поэтому топливно-воздушная смесь догорает ещё на этапе выпуска, что оказывает отрицательное термическое влияние на тракт выпуска.
Регулировка зажигания и горения смеси на машинах с ГБО – это основная задача, хорошая настройка позволяет сэкономить ещё больше средств на топливе.
Регулировка зажигания на карбюраторных двигателях
Регулировка зажигания поворотом трамблера
Рекомендуем: Замена шкворней на УАЗ (Патриот, Буханка) своими руками: инструкция с фото и видео
Она производится поворотом корпуса распределителя зажигания (трамблёра), вал которого приводится в движение путем передачи крутящего момента от двигателя через промежуточные шестерни. На двигателях семейства ВАЗ 2108 вал трамблёра приводится во вращение путём непосредственного зацепления за распредвал, но это не имеет принципиального значения. Самое главное – точная согласованность системы зажигания с механикой ДВС.
Вращением трамблера регулируется желаемый момент зажигания. Устанавливать позднее или раннее зажигание это дело каждого и зависит от желания экономить топливо или манеры вождения.
Вне зависимости от того, какой трамблёр установлен – контактный или бесконтактный (с датчиком Холла), поворот его корпуса против направления вращения ротора увеличивает угол опережения зажигания. То есть, чтобы сделать зажигание «пораньше», нужно определить, в какую сторону вращается ротор – можно снять крышку с распределителя и провернуть коленвал. Куда крутить трамблёр для раннего зажигания – будет видно наглядно. Но не всегда требуемый угол опережения зажигания определяется заданными заводом характеристиками двигателя. На его величину также влияет октановое число топлива.
Очень наглядно это видно при использовании газобаллонного оборудования на авто с карбюраторными моторами. При первом переключении с бензина на газ машина отказывается разгоняться. Чтобы добиться нормальной работы двигателя, приходится не просто поставить зажигание пораньше, а повернуть трамблёр до предела против хода. И наоборот, при переключении обратно на бензин такое опережение зажигания будет излишним – об этом «скажет» стук поршневых пальцев, вызванных детонацией. Это объясняется большой разницей октановых чисел газа и бензина. Очень простой, но эффективный способ проверки точности установки угла опережения – это испытание работы мотора в движении. При резком нажатии педали газа в набирающем обороты двигателе должен появиться лёгкий кратковременный стук поршневых пальцев.
Основные аспекты зажигания разных видов, регулировка контактов
В целом установка электронного зажигания — не особо сложная задача, если к ее выполнению подойти с умом. Если у вас есть сложности с настройкой, можно использовать прибор для установки угла опережения зажигания, найти в продаже его можно в любом магазине. Следует отметить, что если ваш автомобиль оборудован ГБО, вам поможет установка вариатора опережения зажигания.
Также нужно учитывать, что вне зависимости от системы — электронной или механической — процедура выставления угла выглядит идентично. Единственное отличие заключается в том, что в механическом варианте искры появляется в результате размыкания контактов.
Так что перед регулировкой следует настроить зазор между контактами:
- Коленвал надо повернуть до того момента, пока между контактам не появится наибольшее расстояние.
- Используя щуп, необходимо проверить зазор и сверить его с тем, который предписан производителем авто.
- С помощью пластины нужно выставить соответствующий зазор и затянуть все винты.
Момент зажигания запаздывает
Сбитые регулировки трамблера могут привести к тому, что разряд на электродах свечи образуется слишком поздно – когда поршень уже находится в верхней мертвой точке (ВМТ) либо начал движение вниз – рабочий ход. В данном случае наблюдаются следующие характерные признаки:
- Обороты коленчатого вала на холостом ходу снижаются.
- Заметно падает мощность силового агрегата, автомобиль разгоняется очень вяло. Причина – потеря энергии вспышки топлива, сгорающего на рабочем ходу поршня.
- Сильно запаздывающая искра дает выстрелы мотора в глушитель. Газы прорываются через открывающийся выпускной клапан.
- Двигатель сложнее завести «на холодную».
- Потребление горючего увеличивается.
Справка. Симптомы позднего искрообразования заметнее проявляются на автомобилях, оснащенных газовыми установками. Здесь очень важен момент вспышки, поскольку пропана подается в цилиндры больше и при запоздании разряда он догорает уже в коллекторе.
Следствием позднего зажигания на дизеле является затрудненный пуск даже на прогретом моторе и «чихание» черным дымом из выхлопной трубы. Поскольку впрыск топлива происходит в самом начале рабочего такта, солярка сгорает не полностью и выбрасывается наружу в виде копоти. Если подача топлива происходит чересчур поздно, силовой агрегат не заведется вовсе.
Как определить раннее или позднее зажигание двигателя автомобиля
Принцип действия любого автомобильного двигателя внутреннего сгорания основан на использовании энергии, получающейся вследствие динамичного расширения воспламенённой топливной смеси.Момент воспламенения топлива в цилиндре (цилиндрах) влияет на мощностные характеристики мотора, а также на то, запустится ли он вообще.Именно своевременность вспышки топливной смеси и является сутью определений «раннее» и «позднее» зажигание. Рассмотрим подробнее, как момент зажигания влияет на работу ДВС, а также, как определить раннее или позднее зажигание по характеру работы двигателя.
От правильной настройки и бесперебойной работы системы зажигания напрямую зависит стабильность работы двигателя, его мощность, топливная экономичность и т.д. В норме на четырёхтактных двигателях топливно-воздушная смесь должна воспламеняться в конце такта сжатия, то есть перед самым подъемом поршня в верхнюю мертвую точку. Такой момент зажигания обусловлен тем, что смеси требуется определенное время для сгорания, после чего энергия расширяющихся газов толкает поршень вниз и начинается рабочий ход.
Рекомендуем также прочитать статью о том, как выставить зажигание на дизельном двигателе. Из этой статьи вы узнаете о способах настройки угла опережения впрыска на дизельных моторах.
Под поздним или ранним зажиганием следует понимать задержку или опережение срабатывания системы зажигания по отношению к тому, в каком положении находится поршень в цилиндре. Другими словами, искра свечи зажигания образуется и поджигает топливно-воздушную смесь не в оптимальный момент приближения поршня к ВМТ, а раньше или позже этого момента. Такое явление получило название раннего или позднего зажигания. По этой причине владельцы транспортных средств, в которых реализована возможность самостоятельной регулировки УОЗ (угол опережения зажигания), часто сталкиваются с необходимостью настройки зажигания.
Рекомендуем: Что пахнет в машине? Определяем неисправность по запаху
Как регулировать момент срабатывания свечей
Для этого понадобятся выводы с лампочкой и ключ, чтобы ослабить крепление трамблера. Один вывод необходимо подсоединить к проводу низкого напряжения катушки, а второй – к массе. Лампа будет выполнять функцию вольтметра.
Поворотом ключа в замке нужно произвести включение зажигания. Корпус трамблера понадобится поворачивать по ходу часовой стрелки, пока лампа не перестанет светиться. Появившаяся искра будет означать момент зажигания. После этого нужно поворачивать корпус в противоположную сторону до момента, когда лампа снова будет светиться. Теперь следует сделать крепежные операции, и на этом настройка считается завершенной.
Теперь разобраться, как определить позднее или раннее зажигание, не составит проблем.
Какой должен быть угол опережения зажигания, корректировка угла на холостом ходу
Угол опережения зажигания должен быть оптимальным, то есть не слишком ранним и не слишком поздним. Регулировка момента зажигания на холостом ходу происходит следующим образом (двигатель, при этом, обязательно должен быть прогрет):
- Ослабляем гайку, которая фиксирует корпус трамблера, после чего он начинает медленно вращаться в различные стороны.
- В позиции, в которой обороты мотора будут наиболее максимальными, необходимо попробовать «погазовать». Если во время резкого нажатия на педаль не будет никаких выстрелов, хлопков и перебоев, а обороты будут стремительно ускоряться, значит требуемое положение найдено.
- От данной точки проверните корпус распределителя на один-два градуса по часовой стрелке, а затем зажмите его фиксатор. Последний пункт необходимо выполнить, чтобы зажигание было не слишком «ранним», в результате чего создается излишнее сопротивление вращению коленвала.
Как отрегулировать зажигание самостоятельно
Для корректной работы двигателю необходимо, чтобы в конкретный момент (время доводки поршня до ВМТ) образовывалась искра между электродами свечи зажигания, воспламеняющая топливо до того, как поршень подойдёт к ВМТ, а газ протолкнёт его вниз.
Также рекомендуем прочитать статью нашего специалиста, посвящённую тому, как почистить свечи зажигания.
Советуем дополнительно изучить статью нашего автора, в котором рассказывается о том, что такое момент затяжки свечей зажигания.
Для регулировки этого момента в системе зажигания предусмотрен специальный распределитель, который основывается на бегунке и контактной группе прерывателя. Важнейшими регулировками кулачкового зажигания являются зазор между кулачками прерывателя, угол замкнутого состояния контактов и момент, когда загорается искра.
Подготовительные работы
Перед установкой зажигания убедитесь в том, что соблюдены нижеперечисленные условия:
- Свечи зажигания должны функционировать исправно и быть готовыми к использованию. При наличии масляного нагара можно прибегнуть к прокаливанию. Наждачную бумагу использовать категорически не рекомендуется, так как может быть повреждено специальное напыление. Мелкий абразив после удаления нагара может не попасть туда, куда необходимо. В результате свеча окажется непригодной к дальнейшему использованию. Не старайтесь прокаливать свечу докрасна. Главное — обеспечить выгорание всех масляных отложений. Регулировка зазора свечей должна осуществляться равномерно, руководствуясь инструкцией по эксплуатации автомобиля. Используйте проволочный щуп.
- Необходимо проверять состояние контактов прерывателя. При наличии следов выгорания металла и коррозии рекомендуется заменить контакты во избежание короткого замыкания. Опытные автолюбители рекомендуют контакты фирмы Beru.
- Конденсатор рекомендуется проверить на заряд и разряд с помощью тестера. Стекание тока должно происходить медленно и плавно. Используйте для этого стрелочный тестер.
- Убедитесь в хорошем контакте провода от катушки зажигания. Проверить саму катушку можно с помощью тестера, манометра или на стенде в автомагазине (читайте подробнее о том, как проверить катушку зажигания).
- Катушка зажигания, трамблер и крышка распределителя должны быть очищены. Смело меняйте крышку при наличии на ней нагара.
- Необходимо оценить состояние карбюратора. Если при регулировке он не реагирует, то его необходимо заменить.
- Необходима проверка работоспособности вакуумного опережения зажигания. Перемещение привода должно осуществляться без заедания, стенки трубки должны быть толстыми без трещин и прорывов.
Что представляет собой система зажигания?
Система зажигания является совокупностью взаимосвязанных сложнейших механизмов и конструкций, которые при включении создают электрические искры, воспламеняющие топливную смесь в цилиндре агрегата внутреннего сгорания. На отечественных автомобилях нередко устанавливают классическую систему зажигания, состоящую из трех ключевых элементов. Речь идет о замке, контактной части и противоугонного элемента. Что касается модифицированных моделей, то они оснащены бесконтактными системами зажигания.
Раннее или позднее зажигание
Слишком ранний поджиг смеси в рабочих камерах цилиндров или слишком поздний является причиной плохой работой ДВС. Двигатель может не тянуть в гору, медленно разгоняться, сильно вибрировать и т.д.
Признаки не верно выставленного зажигания:
- мотор заводится с трудом;
- повышенный уровень расхода топлива;
- мотор не может развить мощность;
- в режиме холостого хода (ХХ) ДВС то глохнет, то перегазовывает;
- мотор слабо реагирует на нажатие педали газа;
- ДВС перегревается;
- мотор детонирует.
Легко можно определить, что зажигание надо настраивать, если слышны хлопки из глушителя, автомобиль «чихает». В таком режиме рекомендуется не эксплуатировать машину, а сразу отрегулировать. Тем более, одним из признаков является детонация, которая может разрушить клапана, поршни и цилиндры.
Дизельный автомобиль
Многие симптомы некорректной работы на бензиновых автомобилях переносятся и на дизель. Главное отличие между двумя этими автомобилями заключается в методе воспламенения топлива. Поджиг солярки заключается за счёт тесного контакта топлива со сжатым, горячим воздухом.
Регулировка на дизельном двигателе
Настойка зажигания на дизельных машинах состоит в поиске необходимого угла опережения для впрыска дизельного топлива, оно должно обязательно подаваться определённо в пиковый момент сжатия.
Если неправильно выставить угол, то впрыск будет несвоевременным. Это приведёт к некачественному сгоранию смеси, а работа двигателя будет осуществляться с нарушениями.
Инструкция по установке трамблера
Выставление угла зажигания требуется автомобилям, имеющим трамблер, на остальных авто угол выставляет ЭБУ.
Если установка момента зажигания осуществляется своими руками, то, как сказано выше, необходимо ориентироваться по специальным меткам. В зависимости от конкретного транспортного средства, регулировка КСЗ или БСЗ на дизельном двигателе или бензиновом агрегате может иметь свои нюансы. К примеру, в машинах отечественного производства ВАЗ установка момента зажигания производится по первому цилиндру. То есть для выставления поршень следует установить в положение ВМТ, ведь именно в нем происходит момент сжатия.
Настройка системы зажигания производится таким образом:
- В первую очередь извлекается свеча этого цилиндра.
- При помощи пробки или пальца следует закрыть свечное отверстие.
- Коленвал необходимо вращать по часовой стрелке, для этого можно использовать торцевой ключ. Это делается до того момента, пока воздух не будет выталкивать пробку или палец из свечного отверстия.
- Маховик крутится дальше, пока не совпадут метки его вала со средней меткой, находящейся на крышке газораспределительного механизма. В этом случае настройка зажигания позволит выставить угол на 5 градусов, а это нормально для автомобиля, использующегося на топливе 92 или 95.
- После этих действий можно ставить трамблер. Корпус этого устройства должен располагаться в таком положении, чтобы воображаемая линия проходила параллельно оси силового агрегата. Что касается ротора бегунка, то он должен смотреть в сторону контакта первого цилиндра на крышке. Если у вас все получилось, то автомобиль должен завестись, а далее необходимо будет произвести регулировку угла (автор видео — канал Lty D).
Бензиновые двигатели с впрыском топлива (инжекторные)
Признаки позднего зажигания на инжекторе те же, что и на карбюраторном двигателе. Но в этом случае самостоятельную регулировку угла опережения не сделать. Дело в том, что работой систем зажигания и впрыска топлива управляет электронный блок управления. Он подаёт управляющие импульсы системам после обработки сигналов от датчика положения распределительного вала и датчика коленвала. Корректировка момента искрообразования производится также с учётом сигнала от датчика детонации. Чтобы определить точную причину сбоев в работе, необходима профессиональная диагностика. Допустим, что прозвонка ДПРВ мультиметром не выявила неисправности. Но осциллограф может показать, что характеристики сигнала, исходящего от датчика, не соответствуют нормам. Сделать более раннее зажигание на инжекторе можно, изменив программу ЭБУ, то есть «перепрошив» «мозги».
Установка угла опережения по искре
Как выставить зажигание своими руками? Устанавливая электронное зажигание в своем автомобиле, можно использовать несколько способов, один из них — регулировка угла по искре. Для этого с помощью коленвала поршень цилиндра 1 устанавливается в моложение ВМТ. В данном случае раздатчик должен направляться в сторону контакта провода цилиндра. В том случае, если он будет смотреть в другую сторону, необходимо еще раз провернуть маховик.
Далее, из крышки распределительного узла следует извлечь центральный высоковольтный кабель, контакт которого следует разместить примерно в 0.5 см от кузова авто или ГБЦ. Крепление трамблера следует ослабить, после чего активируется зажигание. Корпус прерывательного узла проворачивается, а по движениям бегунка следует найти нужное положение, при котором появится искра между контактном высоковольтного кабеля и массой авто. Далее, прерыватель двигается против часовой стрелки (очень медленно), и вам нужно поймать тот момент, когда искра больше не появится (автор видео о настройке УЗО при помощи специального устройства стробоскопа — Владислав Чиков).
Последствия езды с неправильными настройками
Помимо ухудшения эксплуатационных качеств автомобиля, слишком раннее зажигание вызывает другие пагубные последствия:
- Детонация – злейший враг мотора. Из-за постоянных ударов по поршням пальцы расшатываются, в соединении образуется люфт. В результате разбиваются шатунные втулки и ускоряется выработка цилиндров.
- Стрельба в карбюратор наносит вред втулкам, на которых вращаются оси заслонок. Последние не закрываются плотно, отчего двигатель всасывает лишнее горючее на холостом ходу.
- Силовой агрегат склонен перегреваться и в случае неполадок системы охлаждения цилиндропоршневая группа может выйти из строя.
Современные двигатели, управляемые электроникой, оснащаются датчиками детонации. Когда элемент регистрирует вибрацию, блок управления автоматически корректирует угол опережения зажигания.
Ранний впрыск солярки в дизельный мотор чреват поломкой топливного насоса высокого давления (ТНВД) и форсунок. Представьте: насос качает топливо в одном направлении, а ему противодействует поршень, движущийся к ВМТ. Нетрудно догадаться, кому достанется удар.
Рекомендуем: Как поменять топливный фильтр Chevrolet Lacetti своими руками?
Признаки позднего зажигания не менее опасны. Воспламенение топливной смеси на стадии расширения ведет к уменьшению КПД двигателя и возрастанию нагрузки на основные детали – поршни с кольцами, цилиндры и шатуны. Результат предсказать несложно – интенсивный нагрев и ускоренный износ.
Стрельба в выпускной тракт, вызванная запоздавшим искрообразованием, разрушает стенки выхлопной трубы и перегородки глушителя. Элементы придется ремонтировать с помощью сварки, а то и менять.
ТНВД размера P
Рядный ТНВД размера (типа) Р был также разработан для обеспечения высокого пикового давления впрыска. Подобно ТНВД типа MW, он является насосом закрытого типа и крепится к двигателю с помощью основания или фланца. В случае ТНВД типа Р, сконструированных для пикового давления впрыска 850 бар, гильза (2) вставляется во фланцевую втулку, которая уже снабжена резьбой для держателя нагнетательного клапана (1). При этой версии установки гильзы сила уплотнения не дает нагрузку на корпус насоса. Регулировка предварительного хода производится так же, как и у ТНВД типа MW.
Рядные ТНВД, рассчитанные на невысокое давление впрыска, используют обычное наполнение топливной магистрали. При этом топливо проходит топливные магистрали отдельных гильз одну за другой и в направлении продольной оси ТНВД. Топливо поступает в магистраль и выходит через систему возврата топлива.
Рассматривая в качестве примера версию Р8000 ТНВД типа Р, которая разработана для давления впрыска до 1150 бар (на стороне ТНВД), этот метод наполнения может привести к избыточной разнице температуры топлива (до 40°С) внутри ТНВД между первой и последней гильзами. Так как плотность энергии топлива уменьшается с увеличением его температуры и, в результате, с увеличением обьема, то это приведет к впрыску различного количества энергии в камеры сгорания двигателя. В связи с этим такие ТНВД используют поперечное наполнение, т.е. метод, при котором топливные магистрали отдельных гильз отделяются друг от друга с помощью дросселирующих отверстий. Это означает, что они могут наполняться параллельно друг другу (под прямыми углами к продольной оси ТНВД при практически идентичных температурных условиях).
Этот ТНВД также подсоединяется к системе смазки двигателя для смазки. ТНВД типа Р также выпускается в версиях с числом гильз (цилиндров) до 12 и подходит для работы как на дизельном, так и на других топливах.
Другие способы настройки и проверка зажигания на автомобиле
Также можно выставить зажигание по искре или самостоятельно подобрать такой угол, когда двигатель будет работать наиболее стабильно и ровно. Самым простым и наименее точным способом является установка на основании работы мотора. Для настройки двигатель заводят, после чего ослабляется гайка фиксации корпуса трамблера. Далее понадобится провернуть корпус распределителя по часовой стрелке и против, найдя положение, при котором двигатель работает ровно и обороты ХХ самые высокие. После этого следует провернуть корпус прерывателя на пару градусов по часовой стрелке и затянуть гайку трамблера.
При настройке зажигания по искре следует совместить метки на шкиве коленвала и ГРМ, а метка на бегунке должна указать на провод первого цилиндра. Затем ослабляется гайка корпуса распределителя, после чего из крышки трамблера следует вынуть центральный высоковольтный провод.
Затем контакт провода следует расположить вблизи «массы» (расстояние около 5 мм.) и включить зажигание. После этого корпус прерывателя следует повернуть на 20 градусов по часовой стрелке. Теперь корпус нужно вращать обратно до момента, когда между «массой» и контактом провода появится искра. В этом положении корпус трамблера нужно зафиксировать крепежной гайкой прерывателя.
По окончании необходимо проверить правильность УОЗ в движении. На прогретом моторе машину следует разогнать до 40-45 км/ч, после чего включается четвертая передача и полностью нажимается педаль газа. Далее необходимо оценить степень детонации. Нормой считается, когда сразу после включения 4-й передачи детонация кратковременно присутствует (2-3 сек.), но исчезает с разгоном автомобиля. Если детонация после разгона продолжается, тогда высока вероятность раннего зажигания. Если детонации нет в момент включения 4-й передачи, тогда зажигание позднее. В таких случаях регулировку УОЗ следует повторять для получения оптимального результата.
Одним из главных отличий дизельного мотора от бензинового является принцип поджига дизтоплива. Зажигание топливно-воздушной смеси в дизельном двигателе реализовано посредством самовоспламенения солярки от контакта с предварительно сжатым и нагретым в результате такого сжатия воздухом в цилиндрах.
Выставление зажигания на дизельном двигателе подразумевает изменение угла опережения впрыска топлива, которое подается в четко заданный момент в конце такта сжатия. Если угол выставлен отлично от оптимальных параметров, тогда топливный впрыск окажется несвоевременным. Результатом станет неполноценное сгорание смеси в цилиндрах, что вызывает разрушительный дисбаланс в работе двигателя.
Следует помнить, что даже незначительные отклонения при выставлении угла впрыска топлива могут привести к серьезной поломке дизельного двигателя.
Получается, под системой зажигания дизельного двигателя стоит понимать важнейший элемент системы питания силового агрегата – топливный насос высокого давления (ТНВД). В большинстве дизелей именно данное устройство в комплексе с дизельными форсунками отвечает за своевременную дозированную подачу солярки в цилиндры мотора.
Рекомендуем также прочитать статью о том, как самому почистить и отрегулировать форсунки дизельного двигателя. Из этой статьи вы узнаете об основных способах очистки и настройки инжекторов.
Проверка правильности установки
После того как выставление угла закончено, необходимо провести проверку:
- Прогреть силовой агрегат до рабочей температуры и выехать на ровный прямолинейный участок шоссе.
- Разогнаться с переключениями передач вверх до скорости 50 км/ч.
- Стабилизировать движение, а затем резко нажать на педаль управления дроссельной заслонкой.
При корректной настройке появится кратковременный стук, указывающий на детонационное сгорание смеси. Отсутствие звука свидетельствует о запаздывании импульсов, а длительная детонация сигнализирует о ранней подаче искры. В этом случае необходимо провести дополнительную регулировку и заново проверить результат.
Совет профи, как проверить качество настройки угла опережения зажигания
Чтобы проверить, правильно ли настроен угол опережения зажигания, необходимо руководствоваться следующими признаками:
- В работе прогретого силового агрегата не должно ощущаться никаких «провалов» на холостом ходу.
- Короткая детонация (примерно 3-5 секунд) присутствовать должна, если надавить на педаль газа резким движением, движение при этом должно происходить на наиболее ровном участке дорожного покрытия при четвертой передаче и скорости передвижения примерно 50 километров в час. То есть должно быть слышно стук пальцев. Если этого не происходит, значит зажигание слишком позднее. Если же данное явление наблюдается, однако никак не проходит, то зажигание слишком раннее.
Основные неисправности дизельного двигателя
Приобретая дизельный автомобиль, многие обращают внимание только на низкий расход недорогого топлива, забывая об объективно больших затратах на эксплуатацию и ремонт, хотя к этому надо быть готовым. Возможные неисправности двигателей можно разбить на следующие группы по причинам возникновения:
— Конструктивно-производственные недостатки или особенности двигателя;
— Неквалифицированное обслуживание и неграмотная эксплуатация;
— Низкое качество дизельного топлива;
— «Естественный» износ двигателя и топливоподающей аппаратуры;
— Низкое качество ремонта и запасных частей.
Сразу оговоримся, что все дизельные двигатели достаточно надежны, а недостатки, связанные с их конструкцией или технологией производства, проявляются, как правило, в тяжелых условиях эксплуатации и при пробегах, превышающих назначенный заводом ресурс или близких к нему. Попадая в Россию, дизельные иномарки как раз и сталкиваются с тяжелыми условиями эксплуатации и, имея, как правило, очень приличный пробег, охотно проявляют все конструктивные недоработки.
Неквалифицированное обслуживание и неграмотная эксплуатация
Первая и самая главная причина всех бед — невыполнение регламента эксплуатации. Масло рекомендуется менять через 7500 км вне зависимости от того, какая периодичность указана в инструкции. Это обусловлено повышенным содержанием серы в российском дизтопливе, что приводит к быстрому окислению масла. Качество применяемых масел должно соответствовать требованиям инструкции. Никаких промывок системы смазки при выполнении этих условий не требуется.
Зубчатый ремень привода ГРМ и ТНВД надо менять не реже чем через 60 тыс. км при условии отсутствия на нем масла. Необходимо внимательно следить за топливной системой, например, периодически сливать отстой из топливного фильтра, отворачивая сливную гайку. Топливный бак рекомендуется промывать два раза в год, весной и осенью, полностью его снимая. В актуальности такой процедуры каждый может убедиться самостоятельно, увидев, сколько грязи выльется из бака. Другая причина, приводящая к повреждениям дизеля, — это попытка запустить его во что бы то ни стало в случаях, когда он запуститься не может. Так, если в баке летняя солярка, а на улице −10°С, попытка пуска бессмысленна: при −5°С уже выпадают парафины и топливо теряет текучесть. Детали топливной аппаратуры, как известно, смазываются топливом, и его отсутствие приводит к сухому трению и их повреждению. Так что единственный путь в этом случае — искать теплый гараж и отогревать топливную систему. Не стоит также разбавлять солярку бензином без крайней на то необходимости — износы топливной аппаратуры из-за ухудшения смазки и самого двигателя из-за нарушения процесса сгорания резко возрастают.
Эксплуатируя дизельный автомобиль, важно помнить, что его двигатель не любит высоких оборотов. Длительные поездки на максимальной скорости — еще один способ приблизить капремонт.
Прогревать дизельный двигатель крайне необходимо. Конечно, не до рабочей температуры, но хотя бы 3 — 5 минут.
Качество дизельного топлива
По статистике примерно 50% неисправностей и поломок топливной аппаратуры вызываются качеством топлива. Причем не высоким содержанием серы и отклонением по цетановому числу. Это еще можно было бы пережить, так как негативные последствия растянуты во времени. А вот элементарное наличие воды и механических примесей в топливе губительны. Причем заправка импортным топливом, которое в 3 раза дороже, не спасает, но зато сведет на нет все экономические преимущества дизеля. Солярка там может быть и финская, но емкости для нее все равно не моются. И эффективного спасения от этой чисто российской беды пока не найдено.
Износ двигателя и деталей топливной аппаратуры после большого пробега в ряду неисправностей занимает далеко не последнее место. Основная проблема связана обычно со снижением компрессии из-за износа поршневой группы. В этом случае двигатель плохо запускается в холодную погоду даже при полностью исправных свечах накаливания и зимнем топливе. При этом он легко заводится с буксира и, будучи прогретым, не доставляет проблем с запуском. Для справки отметим, что нижняя граница компрессии у большинства двигателей составляет 20 — 26 бар. Другими важными признаками износа двигателя являются повышенные расход масла и давление картерных газов (более 10 мм вод.ст). Регулировками тут уже не помочь, а и альтернативы капремонту в этом случае нет. Износ распылителей форсунок приводит к появлению черного дыма на выхлопе и увеличению расхода топлива. Иногда распылитель «закусывает» и издает характерный стук, сопровождающийся появлением едкого белого дыма. При нормальной эксплуатации ресурс распылителей обычно составляет 60 — 80 тыс. км. Длительная эксплуатация двигателя с неисправными распылителями форсунок обычно приводит к прогару форкамер и далее поршней. Часто встречаются и износы плунжерных пар ТНВД, обычно сопровождающиеся затруднением запуска горячего двигателя.
«4х4» 02.2000
Г.Цвелев, «Моторсервис»
Для того чтобы автомобиль с дизельным двигателем в полной мере мог проявить свои лучшие качества, а не отбил у его владельца навсегда интерес к дизелю, надо хорошо представлять себе особенности его эксплуатации
и ремонта, знать причины наиболее часто встречающихся
неисправностей и способы их устранения, Для владельца дизельного джипа какие знания наверняка не окажутся лишними, ведь возможность скольконибудь квалифицированного ремонта дизеля у нас становится равной нулю на расстоянии более 50 км от больших городов, и приходится полагаться на собственные силы. Можно с большой долей вероятности сказать, что наибольшее число неисправностей дизельных моторов объемом 2,5 л и выше (а на джипах в подавляющем большинстве установлены именно такие) связано с нарушением правил эксплуатации и неквалифицированным ремонтом. К неправильной эксплуатации следует отнести и применение некачественного дизтоплива, которое заливают на всех без исключения российских заправках, и владелец здесь бессилен что-либо предпринять.
Основные правила эксплуатации дизельных моторов и последствия их нарушения
1. Своевременно производить замену масла и применять масло соответствующего качества и вязкости.
Во всех дизельных моторах без исключения замену масла и фильтра рекомендуется производить не реже чем через 7 500 км, даже если инструкцией предусмотрены большие межсервисные интервалы. Эта рекомендация обусловлена высоким содержанием серы в российском дизтопливе, что приводит к его быстрому окислению и старению.
Масло для современных моторов следует применять классом качества не ниже CD по API или В2 по АСЕА.
Индекс вязкости, рекомендуемый для конкретного мотора, обычно указывается в инструкции. Наиболее универсальными являются всесезонные масла с индексами вязкости 5W40 и 10W40 синтетические и полусинтетические.
Все современные масла имеют допуск к применению как в бензиновых, так и в дизельных двигателях (например, SH/CE), и совершенно не обязательно покупать масло со словом «diesel» в названии. Синтетические или полусинтетические масла обладают более стабильными характеристиками в течение всего срока службы и обеспечивают за счет этого снижение износа двигателя. Однако лишено оснований часто встречающееся мнение
о необходимости применения в современных турбодизелях только синтетических масел, минеральные также можно применять без ограничений, если их класс качества соответствует требованиям инструкции.
Что касается вопроса о том, масло какой фирмы-производителя выбрать, то разница здесь несущественная, если, конечно, не нарваться на подделку.
Просто надо один раз выбрать сорт масла и не практиковать частой смены его на другой: при взаимодействии разных масел могут образовываться
плохорастворимые отложения, ведь в
моторе всегда есть небольшой неслинаемый остаток. Быстрое почернение моторного масла (иногда через 1000
км после замены) не должно вызывать опасений, это обычное явление и вызвано работой моющих и диспергирующих присадок.
2. Своевременно заменять ремень ГРМ.
Зубчатый ремень ГРМ и ТНВД следует менять не реже чем через 60 тыс.км. По инструкции на части японских моторов указана периодичность замены 100 тыс.км, но следует помнить, что это предельная величина — так долго ремень может прослужить только в абсолютной чистоте, без попа-
дания на него масла.
Последствия разрыва ремня ГРМ.
— поломка распредвала.
— деформация клапанов
сегда встречаются с поршнями, ломают коромысла и распредвалы, часто полностью выводя из строя головку блока.
Стоимость ремонта в этом случае может составить несколько тысяч долларов.
При замене ремня ГРМ следует менять и натяжной ролик,
так как его разрушение приводит к тем же последствиям.
Обрыв ремня ТНВД не приводит ни к каким серьезным последствиям, однако, если это произошло в дороге, хоро-
шего тоже мало — выставить впрыск без спецприспособле-
ний очень трудно.
3. Следить за чистотой топливной системы.
Для этого надо периодически сливать отстой из топливного фильтра, отворачивая сливную пробку, расположенную в нижней части фильтра. Сам топливный фильтр надо менять каждые 8-10 тыс.км. Делать это реже нежелательно, так как забитый фильтр создает повышенное гидравлическое сопротивление и нарушает нормальную работу топливной аппаратуры. Топливный бак рекомендуется промывать два раза в год, весной и осенью, полностью снимая его с автомобиля.
В актуальности такой процедуры каждый может убедиться самостоятельно, увидев, сколько грязи и воды выльется из бака.
Несоблюдение этих несложных правил часто приводит к необходимости серьезного ремонта топливного насоса и форсунок, а при неудачном стечении обстоятельств — и к повреждению самого двигателя.
4. Не пытаться заводить двигатель с буксира.
Во многих случаях такая попытка приводит к серьезным повреждениям вполне исправного мотора. Так, к примеру,
если в баке летняя солярка, а на улице — 10°С, попытка пуска бессмысленна: при -5°С уже кристаллизуются парафины и топливо теряет текучесть. Детали топливной аппаратуры, как известно, смазываются топливом, и его отсутствие приводит к сухому трению и их повреждению.
Единственное правильное решение в этом случае — искать теплый гараж и отогревать топливную систему.
Этот сломанный плунжер — последствие попытки пуска с буксира при -20°
Часто при пуске с буксира возникают повреждения привода ГРМ, особенно на тех двигателях, где он приводится зубчатым ремнем.
Исправный дизель должен свободно заводиться без дополнительных средств подогрева до -20°С. Если этого не
происходит, проще найти и устранить неисправность, чем
доводить двигатель до капитального ремонта.
5. Прогревать двигатель и не допускать длительной ез-
ды на высоких оборотах.
Прогрев дизеля необходим, хотя очень часто можно встретить противоположное мнение, в том числе и в некоторых инструкциях. Холодный дизельный двигатель действительно позволяет двигаться сразу без рывков и провалов, но тепловые зазоры в непрогретых деталях повышены, а смазывающие свойства холодного и густого масла, наоборот, недостаточно высоки, что приводит к существенному возрастанию износа деталей на этом режиме. Поэтому небольшой прогрев в течение 3-5 минут до начала движения дизелю совершенно необходим. Длительная эксплуатация на высоких оборотах, более 3 500 — 4 000 об/мин, когда нагрузки на кривошипно-шатунный механизм и цилиндро-поршневую группу особенно высоки, приводит к резкому возрастанию их износа и снижению ресурса двигателя. Оптимальным для длительного использования следует считать диапазон 1600 — 3 200 оборотов в минуту.
6. Не форсировать глубокие лужи на большой скорости.
Хорошие ездовые качества дизельного джипа на бездорожье часто провоцируют его водителя лихо рассекать полужам и бродам, поднимая, подобно катеру, буруны брызг и волн. Если бы вы знали, как много моторов попало в капитальный ремонт из-за гидроудара!
Погнутый шатун — жертва гидроудара.
Как известно, дизель не имеет дросселирования на впуске и его всасывающие свойства высоки, а объем камеры сгорания очень мал. Даже небольшое количество воды, попавшей в коллектор и затем в надпоршневое пространство, вызывает явление, называемое гидроударом — поскольку жидкость несжимаема и деться ей на такте сжатия некуда, происходит повреждение (изгиб) шатуна.
Воздушный фильтр при этом отлично пропускает воду.
Поэтому глубокие лужи рекомендуется форсировать, что
называется, «шагом».
7. Применять только качественные запчасти и не ре-
монтировать двигатель в незнакомых местах.
Попытки сэкономить на запчастях или стоимости ремонта дизеля чаще всего заканчиваются совсем не тем результатом, который хотелось бы получить. Из-за больших
тепловых и динамических нагрузок требования к качеству
запасных частей и комплектующих очень высоки, а рынок
запчастей наводнен второсортным товаром, а зачастую и откровенным браком.
Так, к примеру, свеча накаливания, купленная за $5, что
в 2-3 раза дешевле ее нормальной цены, работает в лучшем
случае две недели, а распылители за $ 10 приходится браковать прямо на стенде. Были случаи вытяжки новой цепи за неделю работы, и это на Mercedes’e 300D, где заводские цепи свободно «отхаживают» по 200 тыс.км.
Та же рекомендация касается и ремонта: можно найти сервис или мастера, у которого цена одной и той же работы
в 2-3 раза ниже, чем в специализированном техцентре, но
очень часто такой ремонт ведет к потере времени, денег и
даже повреждениям мотора.
Прогар поршня из-за дефекта распылителя форсунки.
Ремонт дизеля требует хорошего знания особенностей
конструкции ремонтируемого мотора и строгого выполнения инструкции по ремонту.
Основные неисправности дизельных двигателей и способы их устранения
1. Затрудненный запуск двигателя.
Чаще всего возникают трудности запуска холодного двигателя в зимнее время. Если топливо и масло соответствуют сезону, а стартер обеспечивает достаточные пусковые обороты и при этом прогретый мотор заводится и работает без замечаний, то причиной плохого запуска является либо низкая компрессия, либо неисправная система предпускового подогрева. Нижняя граница компрессии у большинства двигателей составляет 20-26 бар. Если компрессия находится на нижней границе, указанной для конкретного мотора, или ее разброс по цилиндрам превышает 3-5 бар. то такой мотор требует ремонта. В 90% случаев ремонт путем замены колец неэффективен и требуется расточка блока с установкой ремонтных поршней.
Об износе поршневой группы однозначно можно судить
и без измерения компрессии, когда из открытой крышки
масляной горловины или отсоединенного шланга вентиляции картера интенсивно вырываются картерные газы. Кстати, это наиболее простая проверка, которую можно самостоятельно осуществить при покупке машины. Если данное явление обнаружено, то от покупки следует отказаться или сразу снижать цену на стоимость капитального ремонта.
Проверить систему предпускового подогрева можно обычным тестером. Для этого следует подключить вольтметр к общей шине, по которой подводится напряжение на свечи, и включить зажигание. Если напряжение накала 12В (на части японских автомобилей 6 В или 24 В) приходит на свечи и снимается через 20-30 секунд после погасания контрольной лампы в кабине, то реле управления свечами исправно. Если напряжение не приходит вообще, то надо проверить предохранитель. Далее следует отсоединить от свечей общую шину и проверить их сопротивление омметром. У исправных 12-вольтовых свечей сопротивление в холодном состоянии составляет обычно 0,6-0,8 Ом. Если оно равно нулю — в свече короткое замыкание, если бесконечности — обрыв.
Такую свечу следует заменить.
Неисправности ТНВД или форсунок на холодный запуск влияют в гораздо меньшей степени, однако в совокупности со сниженной компрессией недостаточная величина опережения впрыска и плохо распыляющая топливо форсунка могут сделать запуск невозможным.
Иногда плохой пуск исправного двигателя после длительной стоянки бывает вызван подсосом воздуха в топливной системе. За время стоянки топливо «уходит» из ТНВД. и без прокачки системы двигатель не заводится.
Затрудненный запуск горячего двигателя при легком холодном пуске всегда вызывается неисправностью ТНВД,
связанной с износом плунжерной пары (гидравлической головки). Когда топливо нагревается, снижается его вязкость и возрастают гидравлические потери в зазорах.
Плунжер в этом случае не в состоянии развить давление, достаточное для открытия форсунок на пусковых оборотах.
и топливо не поступает в камеру сгорания. Без замены плунжера в этом случае не обойтись.
2. Повышенная дымность двигателя.
Повышенная дымность помимо того, что неприятна сама по себе, еще и является признаком какой-либо неисправности и поэтому всегда требует своевременного отыскания причины и ее устранения.
Бело-сизый дым с едким запахом несгоревшей солярки вызывается тем, что топливо не сгорает в цилиндре, а испаряется на горячих деталях выпускного тракта. Обычно это вызывается неисправностями топливоподающей аппаратуры, поздним углом опережения впрыска либо отказом в работе одного из цилиндров. Эксплуатация двигателя в этом случае недопустима, так как это может привести к дальнейшим, более серьезным повреждениям мотора.
Если при холодном пуске мотор выделяет большое количество сизого дыма и работает неустойчиво, а по мере
прогрева это исчезает, то это говорит о сниженной компрессии в одном из цилиндров или неисправности одной-двух свечей накала. Из-за этого при пуске один из цилиндров не работает и топливо в нем испаряется не сгорая, а затем по мере прогрева двигателя начинается устойчивое самовоспламенение, цилиндр включается в работу и дым исчезает.
С этим явлением можно какое-то время эксплуатировать машину, не опасаясь повреждений, но все равно следует помнить о том, что неравномерная работа холодного двигателя существенно ускоряет износ.
Черный дым при резкой даче газа и при движении под нагрузкой вызывается обычно неисправностями форсунок или ранним углом опережения впрыска. Ранний угол впрыска обычно вызывает значительную задержку самовоспламенения с последующим резким ростом давления в цилиндре из-за самовоспламенения большей части топливного заряда сразу, что провоцирует жесткую работу двигателя и образование большого количества сажи.
Иногда черный дым вызывается неисправностями турбокомпрессора, который не развивает достаточного давления наддува или пропускает во впускной тракт значительное.количество масла из-за износа лабиринтных уплотнений вала турбины.
Эксплуатация автомобиля с повышенным дымлением не приводит к повреждению двигателя или его деталей, однако длительная езда с неисправными распылителями форсунок или ранним углом впрыска приводит к прогару форкамер, обгоранию поршней и разрушению перемычек, что требует в дальнейшем серьезного ремонта.
В то же время незначительный выброс черного дыма при резком нажатии на педаль газа не более чем на 1 секунду считается допустимым и не требует вмешательства в топливную систему.
3. Неустойчивая работа двигателя, падение мощно-
сти и тяги.
Если двигатель исправен, легко запускается и не расходует масло, то эти явления обычно объясняются нарушениями в работе ТНВД или других элементов топливной системы.
Так неустойчивый холостой ход и провалы тяги, сопровождающиеся появлением сизого дыма, связаны с неисправностью подкачивающего насоса внутри ТНВД. Это обычно требует ремонта топливного насоса с полной разборкой, что невозможно сделать без соответствующего
стенда. Иногда к тому же эффекту приводит более простая причина — подсос воздуха. Чтобы исключить ее, надо отсоединить всасывающий шланг от топливного фильтра и «покормить» мотор от отдельной емкости с чистой соляркой. Если мотор заработал нормально, следует искать место подсоса воздуха, если нет — ремонтировать ТНВД.
У японских внедорожников распространенное место подсоса воздуха — мембрана насоса ручной подкачки на корпусе фильтра. Иногда у этих моторов причиной неустойчивой работы бывает забитая или замятая металлическая возвратная магистраль, называемая «обраткой». Следует помнить и о том, что шайбы под «обраткой» одноразовые и повторное их использование может, помимо течи, привести к нарушению слива из форсунок в «обратку».
4. Повышенная шумность двигателя.
Для многих водителей дизельных машин, ранее эксплуатировавших только бензиновые, звук работы их вполне исправного двигателя кажется им чрезмерным или угрожающим.
Владельцу следует знать, что беспокойство должны вызывать шумы, выделяющиеся из общего равномерного стука работающего двигателя, по тональности или не совпадающие с частотой работы двигателя, или появляющиеся и исчезающие в определенном диапазоне оборотов. Сразу должно насторожить появление посторонних звуков, сопровождающееся потерей мощности двигателя и появлением белого дыма. Это угрожающие симптомы. В любом случае, если появляются какие-либо опасения, лучше перестраховаться и, прекратив эксплуатацию двигателя, приступить к определению причины стука.
Своевременное определение неисправности чаще всего
позволяет избежать серьезного ремонта.
Приобретая дизельный автомобиль, многие обращают внимание только на низкий расход недорогого топлива, забывая об объективно больших затратах на эксплуатацию и ремонт, хотя к этому надо быть готовым.
Возможные неисправности двигателей можно разбить на следующие группы по причинам возникновения: конструктивно-производственные недостатки или особенности двигателя; неквалифицированное обслуживание и неграмотная эксплуатация; низкое качество дизельного топлива; «естественный» износ двигателя и топливоподающей аппаратуры; низкое качество ремонта и запасных частей.
Рассмотрим наиболее распространенные модели дизельных двигателей именно с точки зрения перечисленных проблем.
Сразу оговоримся, что все дизельные двигатели достаточно надежны, а недостатки, связанные с их конструкцией или технологией производства, проявляются, как правило, в тяжелых условиях эксплуатации и при пробегах, превышающих назначенный заводом ресурс или близких к нему. И никак иначе, в противном случае избалованные хорошей техникой и сервисом зарубежные потребители разорили бы заводы-изготовители судебными исками. А вот попадая в Украину, дизельные иномарки как раз и сталкиваются с тяжелыми условиями эксплуатации и, имея, как правило, очень приличный пробег, охотно проявляют все конструктивные недоработки.
Неквалифицированное обслуживание и неграмотная эксплуатация
Первая и самая главная причина всех бед — невыполнение регламента эксплуатации. Масло рекомендуется менять через 7500-10000 км вне зависимости от того, какая периодичность указана в инструкции. Это обусловлено повышенным содержанием серы в отечественном дизтопливе, что приводит к быстрому окислению масла. Качество применяемых масел должно соответствовать требованиям инструкции.
Дефект распылителя привел к прогару поршня
Зубчатый ремень привода ГРМ и ТНВД надо менять не реже чем через 60 тыс. км при условии отсутствия на нем масла. Если масло все же попало на ремень, течь надо немедленно устранить. Необходимо также внимательно следить за топливной системой, например, периодически сливать отстой из топливного фильтра, отворачивая сливную гайку. Топливный бак рекомендуется промывать два раза в год, весной и осенью, полностью его снимая. В актуальности такой процедуры каждый может убедиться самостоятельно, увидев, сколько грязи выльется из бака.
Другая причина, приводящая к повреждениям дизеля, — это попытка запустить его во что бы то ни стало в случаях, когда он запуститься не может. Так, если в баке летняя солярка, а на улице -10°С , попытка пуска бессмысленна: при -5°С уже выпадают парафины и топливо теряет текучесть. Детали топливной аппаратуры, как известно, смазываются топливом, и его отсутствие приводит к сухому трению и их повреждению.
Так что единственный путь в этом случае — искать теплый гараж и отогревать топливную систему. А пускать дизель с буксира вообще не рекомендуется, особенно если ГРМ приводится ремнем. Исправный дизель заводится без дополнительных средств подогрева до -20°С. Если этого не происходит, проще найти и устранить неисправность, чем доводить мотор до капитального ремонта.
Не стоит также разбавлять солярку бензином без крайней на то необходимости — износы топливной аппаратуры из-за ухудшения смазки и самого двигателя из-за нарушения процесса сгорания резко возрастают. Эксплуатируя дизельный автомобиль, важно помнить, что его двигатель не любит высоких оборотов. Длительные поездки на максимальной скорости — еще один способ приблизить капремонт. И в заключение стоит сказать о том, что прогревать дизельный двигатель крайне необходимо. Конечно, не до рабочей температуры, но хотя бы 2-4 минуты. А давать полную нагрузку только после 70градусов температуры двигателя.
Качество дизельного топлива
По статистике примерно 50% неисправностей и поломок топливной аппаратуры вызываются качеством топлива. Причем не высоким содержанием серы и отклонением по цетановому числу. Это еще можно было бы пережить, так как негативные последствия растянуты во времени. А вот элементарное наличие воды и механических примесей в топливе губительны. Поэтому советуем усстанавливать топливные фильтра качественных производителей, и не вестись впервую очередь на низкую цену. Для ориентира цена фильтра на «Японца» должна быть не меньше 100грн, все что по 40-50грн сплошная бутофория!
Износ двигателя и деталей топливной аппаратуры после большого пробега в ряду неисправностей занимает далеко не последнее место. Основная проблема связана обычно со снижением компрессии из-за износа поршневой группы. В этом случае двигатель плохо запускается в холодную погоду даже при полностью исправных свечах накаливания и зимнем топливе. При этом он легко заводится с буксира и, будучи прогретым, не доставляет проблем с запуском. Для справки отметим, что нижняя граница компрессии у большинства двигателей составляет 20-26 бар.
Другими важными признаками износа двигателя являются повышенные расход масла и давление картерных газов (более 10 мм вод.ст). Регулировками тут уже не помочь и альтернативы капремонту в этом случае нет.
Износ распылителей форсунок приводит к появлению черного дыма на выхлопе и увеличению расхода топлива. Иногда распылитель «закусывает» и издает характерный стук, сопровождающийся появлением едкого белого дыма. При нормальной эксплуатации ресурс распылителей обычно составляет 80-100 тыс. км.
Длительная эксплуатация двигателя с неисправными распылителями форсунок обычно приводит к прогару форкамер и далее поршней. Длительная эксплуатация, особенно в холодное время года, приводит к смыванию маслянной плёнки со стенок гильзы циллиндров несгоревшими (из-за плохого распыла)частичками топлива, ведущая к катострафичесскому износу поршневой группы. Часто встречаются и износы плунжерных пар ТНВД, обычно сопровождающиеся затруднением запуска горячего двигателя.
Последствия некачественного ремонта
Ремонт дизеля требует хорошего знания особенностей конструкции ремонтируемого мотора и добросовестного выполнения инструкции по ремонту, а также качественных запчастей. Попытки отремонтировать подешевле у «гаражных» мастеров с использованием запасных частей неизвестного происхождения чаще всего приводят к потерянным деньгам, а то и к загубленному двигателю.
Рассмотрим некоторые типовые ошибки при ремонте дизелей
При обрыве ремня ГРМ бессмысленно пытаться установить новый без снятия и ремонта головки блока цилиндра, т.к. клапаны «встречаются» с поршнями на любом дизеле. При этом хотя бы 2-3 клапана потребуют замены. Исключения немногочисленны; только у двигателей Renault 2,1 и Ford 2,5 л при ударе поршней по клапанам ломающиеся рокеры и деформированные штанги привода клапанов достаточно надежно предохраняют клапаны от повреждений. В случае ослабления посадки вихревых камер в головках блока двигателей Opel, VW, Peugeot, BMW пытаться закернить их бессмысленно — они все равно выпадают. Надо усстанавливать ремонтные форкамеры, или менять головку блока.
Установка головки на блок двигателей VW без центрирующих втулок недопустима — перекос головки с последующим прогаром прокладки почти неизбежен.
Попытка отделаться заменой поршневых колец при износе цилиндров свыше 0,1 мм бессмысленна — новые кольца пройдут не более 10 тыс. км, а обычно еще меньше. Столь же бесполезна установка новых номинальных поршней без расточки блока цилиндров. Единственно верное решение — расточить блок под ремонтный размер. Замена колец обычно требуется только в случае сильного перегрева двигателя и потери ими упругости.
В случае разрушения шатунного вкладыша или его проворачивания (это сопровождается перегревом нижней головки шатуна) шатун требует обязательного ремонта или замены, иначе двигатель опять ««застучит» на первой же тысяче километров.
Ремонт топливной аппаратуры «на коленке» невозможен. Для сколько-нибудь успешного ремонта ТНВД нужны стенды, спецприспособления, технологические карты и механики, знающие особенности ремонта насосов данной модели. При невыполнении этих условий насос будет скорее всего загублен безвозвратно.
Правильно отремонтированный и собранный двигатель заводится без особых проблем стартером. Если мотор не заводится, необходимо искать причину, а не таскать автомобиль на веревке многие километры или маслать стартером пока с него не повалит дым. Буксир — вернейший способ угробить только что собранный двигатель.
Симптомы основных неисправностей дизелей:
Запуск двигателя затруднен
Износ нагнетательных элементов насоса высокого давления. Неправильный угол опережения подачи топлива в двигателе. Износ распылителей, вызывающий плохое распыление топлива. Слишком низкое давление впрыска. Нехватка топлива перед насосом высокого давления из-за попадания воздуха в систему подачи топлива. Неисправности подкачивающего топливного насоса. Слишком малая доза топлива при запуске, вызванная неправильной работой регулятора. Загустение топлива зимой. Неисправны свечи накаливания.
Снижение мощности двигателя
Износ прецизионных элементов топливного насоса высокого давления или регулятора. Неправильная регулировка насоса или всережимного регулятора. Неправильный угол опережения впрыска. Износ или повреждение распылителей. Чрезмерное снижение давления впрыска. Недостаточное количество топлива, подаваемого системой нагнетания, из-за засорения топливного фильтра, недостаточной производительности подкачивающего топливного насоса или попадания воздуха в топливную систему.
Повышенный расход топлива
Неверный угол опережения впрыска. Износ нагнетательных элементов насоса высокого давления. Неправильная регулировка насоса высокого давления. Износ или повреждение распылителей. Слишком большое снижение давления впрыска. Загрязнен воздушный фильтр. Утечка топлива. Недостаточная компрессия.
Черный дымный выхлоп
Плохое смесеобразование в камере сгорания из-за нагара или неплотного закрытия клапанов. Поздний впрыск топлива. Плохое распыление топлива форсунками. Неверные зазоры в клапанах. Недостаточная компрессия.
Серый или белый дымный выхлоп
Неверное опережение впрыска. Недостаточная компрессия. Пробита прокладка головки блока. Переохлаждение двигателя.
Жесткая работа двигателя
Слишком ранний впрыск топлива. Большая разница между дозами топлива, впрыскиваемого в разные цилиндры двигателя. Неправильная работа некоторых форсунок. Недостаточная компрессия.
Неправильный угол опережения впрыска. Плохое распыление топлива форсунками (струя вместо «факела»).
Не развивается полная мощность двигателя
Короткий ход у педали акселератора, неправильно отрегулирована тяга педали акселератора. Загрязнен воздушный фильтр. Воздух в системе питания. Повреждены топливопроводы. Неисправны крепления распылителей (форсунок). Распылители неисправны. Сбит угол опережения впрыска топлива. Неисправен топливный насос высокого давления.
Повышенный расход топлива
Негермётична система питания. Забит топливопровод слива (от насоса к топливному баку). Высокие обороты холостого хода или же сбито опережение впрыска. Плохо работает двигатель. Неисправны распылители, неисправны форсунки механический распылитель топлива (например, мазута, дизельного топлива, бензина), состоит из одного или двух каналов. По первому на выход подается топливо, по второму пар, который служит для распыла топлива. Форсунки, используемые в двигателях внутреннего сгорания, осуществляют распыление за счёт высокого давления топлива (несколько атмосфер для бензина и сотни и тысячи атмосфер для дизельного). . Неисправен топливный насос высокого давления.
Повышенный шум двигателя
Загрязнения в системе питания, вследствие чего не работают распылители. Уплотнительные шайбы под распылителями отсутствуют или плохо установлены, распылитель слишком сильно (слишком слабо) завернут в головку цилиндров. Воздух в системе питания.
Неравномерная работа двигателя на холостом ходу
Неправильно установлены обороты холостого хода. Затруднен ход педали акселератора. Ослаб топливопровод подачи топлива между топливным насосом высокого давления и топливным фильтром. Повреждена опорная пластина насоса высокого давления. Неисправности в подаче топлива. Неисправны распылители, неисправны форсунки. Неправильное опережение впрыска.
Колебания частоты оборотов коленчатого вала
Износ регулятора оборотов. Разрегулирование или износ системы впрыска. Чрезмерное сопротивление перемещению элементов в системе регулирования. Попадание воздуха в топливную систему. Избыточное давление газов в картере.
Внезапная остановка двигателя
Смещение угла опережения нагнетания (нарушение соединения насоса с приводом). Засорение топливного фильтра и нехватка топлива, подаваемого в насос. Отсутствие подачи топлива, вызванное повреждением топливного насоса высокого давления или подкачивающего насоса. Повреждение трубопровода впрыска. Износ и перекос поршня-разделителя, ротора или поршней насоса высокого давления.
Часто выходят из строя калильные свечи
Неисправны форсунки в соответствующих цилиндрах.
Невозможно заглушить двигатель
Неисправен запорный электромагнитный клапан.
Повышается уровень моторного масла в картере
Течь через уплотнитель цепного или шестеренчатого привода насоса высокого давления.
Слабое торможение двигателем
Засорены сливные топливопроводы. Неверно установлены ускоренные обороты холостого хода.
Для более подробного изучения неисправностей, рекомендуем почитать раздел о всех неисправностях дизельных двигателей.
О компании — ТопливоПромПрисадки
Основное направление фирмы – комплексное оснащение предприятий всеми необходимыми товарами для экономии затрат на топливе и создании качественного продукта – позволяющего уменьшить Ваши затраты до 20%.
Мы стремимся повысить Вашу прибыль.
Накопленный опыт, высокий уровень профессионализма сотрудников и широкий ассортимент поставляемой продукции, позволяют нам предложить технически грамотные решения и выполнить задачи любой сложности.
Благодаря своему основному принципу, работать напрямую с производителями, мы можем предложить наиболее выгодные цены на предлагаемые товары.
Поставляя современные присадки ведущих мировых производителей нефтехимии, мы учитываем опыт стран ЕС (где действуют стандарты ЕВРО), а также США (где принят Закон о чистом воздухе – Clean Air Act).
Предлагаемая нами продукция, изготовленная как отечественными, так и ведущими зарубежными производителями прошла аттестацию в органах Госстандарта.
Нашими партнерами являются предприятия, работающие в различных сферах деятельности:
— НПЗ
— Мини НПЗ
— Нефтебазы
— Нефтехранилища
— Сети АЗС
— Организации, имеющие свой большой автопарк
— Аэропорты
— Морские порты
— Судовладельцы
— Фирмы, использующие в виде топлива жидкий газ (LPG)
— Предприятия, применяющие в качестве получения тепла мазут и легкие печные топлива.
— Сельскохозяйственные, фермерские организации.
— Компании, чья деятельность связана с производством, применением и торговлей нефтепродуктами
Если Вас заинтересовали наши предложения, мы всегда открыты для сотрудничества. Для приобретения нужного Вам товара Вы можете сделать заявку по телефону, факсу или электронной почте. Наши специалисты всегда готовы помочь Вам квалифицированным советом и консультацией по всем направлениям деятельности фирмы.
Будем рады успешному плодотворному сотрудничеству.
С наилучшими пожеланиями, коллектив
Группы Компаний «BRONT company»
«ТопливоПромПрисадки»
Исследование угла / времени впрыска топлива при сгорании, энергии и выбросах тяжелого двухтопливного дизельного двигателя с контролем реактивности с воспламенением от сжатия
Том 7, ноябрь 2021 г., страницы 5239-5247 https://doi.org/ 10.1016 / j.egyr.2021.08.115Получить права и контентОсновные моменты
- •
Влияние угла / времени впрыска топлива было исследовано для приближения к концепции RCCI.
- •
Увеличенное время впрыска (-50 °, чем -30 °) улучшает параметры сгорания, характеристики и выбросы.
- •
При более широких углах впрыска (т. Е. 62,5 ° и 70 °) максимальная температура цилиндра увеличивается.
- •
Выбросы УВ и NOx увеличиваются с задержкой в начале одноступенчатого впрыска.
- •
Меньший угол впрыска (55 °) приводит к большему количеству выбросов NOx, HC и CO.
Реферат
Около одной трети энергии, поступающей в цилиндр двигателя внутреннего сгорания, преобразуется в полезную работу, а остальная часть энергии тратится различными способами.Следовательно, крайне важно найти решения, которые могут восстановить часть потерянной энергии двигателя. Одной из новейших технологий, представляющих интерес в области двигателей внутреннего сгорания, являются методы низкотемпературного горения (LTC). Цель данного исследования — приблизиться к фазе сгорания с воспламенением от сжатия (RCCI) с контролем реактивности путем изменения эффективных параметров (времени и угла впрыска) двухтопливного тяжелого дизельного двигателя (дизель / метан (CH 4 )) на Для этого использовались численное моделирование (CONVERGE-CFD) и экспериментальные испытания.Результаты показывают, что при продвижении графика впрыска с высокой реактивной способностью (с -30 ° до -50 °) максимальная температура цилиндра увеличивается, что происходит ближе к верхней мертвой точке. Это явление увеличивает эффективность и выходную мощность, а, следовательно, снижает количество загрязняющих веществ оксидов азота (NOx), оксида углерода (CO) и углеводорода (HC). Результаты показывают, что для разных углов впрыска топлива при 62,5 ° распыленные капли дизельного топлива тщательно перемешиваются с воздухом внутри цилиндра.Следовательно, максимальное количество выделяемой тепловой энергии и минимальное количество выбросов происходит под углом 62,5 °.
Ключевые слова
Контроль реактивности, воспламенение от сжатия
Метан (CH 4 )
Угол впрыска топлива / время
Выбросы
Скорость тепловыделения
Рекомендуемые статьиЦитирующие статьи (0)
© 2021 Авторы. Опубликовано Elsevier Ltd.
Рекомендуемые статьи
Ссылки на статьи
Контроль горения с использованием двухступенчатого впрыска дизельного топлива в одноцилиндровом двигателе PCCI на JSTOR
АбстрактныйТехнология сгорания дизельного топлива с предварительным смешиванием и воспламенением от сжатия (PCCI) с использованием стратегии двухступенчатого впрыска была исследована на одноцилиндровом оптическом двигателе, оборудованном топливной системой Common Rail.Хотя сгорание PCCI имеет преимущества уменьшения выбросов NOx и PM, трудности с испарением дизельного топлива и контролем фазы сгорания препятствуют развитию двигателя PCCI. Для решения этих проблем была применена двухступенчатая стратегия закачки. Первый впрыск, названный основным впрыском, был ранним прямым впрыском дизельного топлива в цилиндр для достижения предварительного смешивания с воздухом. Второй впрыск представлял собой впрыск небольшого количества дизельного топлива (1,5 мм3) в качестве усилителя зажигания и регулятора фазы сгорания около ВМТ.Было изучено влияние давления впрыска, количества впрыскиваемого топлива и степени сжатия при изменении температуры всасываемого воздуха. Результаты экспериментов показали, что двухступенчатый впрыск можно использовать в качестве регулятора фазы сгорания только в случае низкой температуры всасываемого воздуха, но при этом сохраняется эффект стимулирования зажигания, в то время как момент зажигания опережает высокую температуру всасываемого воздуха. Момент основного впрыска должен быть опережает время до ВМТ 100 ° CA для однородного и несветового сгорания.Результаты сгорания PCCI показали снижение NOx более чем на 90%, но увеличение расхода топлива и выбросов HC, CO по сравнению с дизельным двигателем с прямым впрыском (Dl). Базовый угол впрыска 150 ° был изменен на 100 ° для уменьшения дыма и несгоревшего топлива, вызванного чрезмерным проникновением брызг топлива, что подразумевает способ оптимального выбора инжектора для достижения успешной стратегии раннего впрыска.
Информация об издателеSAE International — это глобальная ассоциация, объединяющая более 128 000 инженеров и технических экспертов в аэрокосмической, автомобильной и коммерческой промышленности.Основные направления деятельности SAE International — обучение на протяжении всей жизни и разработка добровольных согласованных стандартов. Благотворительным подразделением SAE International является SAE Foundation, который поддерживает множество программ, в том числе A World In Motion® и Collegiate Design Series.
Соответствующий анализ топлива во внутренней и внешней камерах d …: Ingenta Connect
Дизельные двигатели с прямым впрыском (DI) используются в области транспорта и машиностроения из-за их превосходного теплового КПД и практической экономической ценности.Чтобы уменьшить загрязнение воздуха, дизельные двигатели постоянно улучшают процессы сгорания, особенно для уменьшения выбросов твердых частиц (ТЧ) и окислителей азота (NOx). Смешивание топлива с воздухом и распределение топлива с воздухом играют жизненно важную роль в сокращении вредных выбросов. Следовательно, однородная топливовоздушная смесь в камере сгорания и увеличение площади топливовоздушной смеси могут значительно улучшают использование воздуха и ограничивают образование сажи в дизельных двигателях. Система двойного вихревого сгорания (DSCS) имеет отличный тепловой КПД в практическом применении, но ее массовая доля топлива во внутренней камере еще не изучена.Предполагается, что массовая доля топлива во внутренней камере 10%. Чтобы проверить гипотезу, в настоящей статье были исследованы лучший диапазон массовой доли во внутренней камере, а также влияние динамических характеристик и эмиссии. Сначала мы проанализировали изменение массовой доли топлива во внутренней камере при различных углы распыления. Угол распыления составлял 140 °, 145 °, 150 °, 155 ° и 160 °, и в это время угол опережения впрыска составлял 12 °, а скорость составляла 2500 об / мин. Между тем, характеристики мощности и характеристики выбросов были проанализированы с помощью CFD (вычислительной жидкости). динамика) моделирование.Мы исследовали сажу и NOx под разными углами распыления. Затем мы проанализировали влияние углов опережения впрыска на массовую долю топлива во внутренней камере. Угол опережения впрыска составлял 10 ° (соответствует углу поворота кривошипа 350 °), 12 °, 14 °, 16 °, 18 ° и 20 °, при этом угол распыления составлял 145 °, а скорость составляла 2 500 об / мин. Между тем, массовая доля топлива в ВМТ (верхней мертвой точке) во внутренней камере и массовые доли NOx и сажи были проанализированы. Мы также исследовали сажу и NOx при различных впрыскиваниях. углы продвижения.Частоты вращения двигателя (1 300, 1 600, 1 900, 2 200, 2 500 и 2 800 об / мин) были выбраны для изучения их влияния на массовую долю топлива во внутренней камере. Также были проанализированы массовая доля топлива в ВМТ во внутренней камере и характеристики выбросов. Наконец, мы проанализировали комбинированные влияние угла опережения впрыска и скорости. Результат показал, что указанная мощность и NOx были самыми высокими, а образование сажи было самым низким, когда массовая доля топлива во внутренней камере составляла примерно 10-20%.Причину можно объяснить следующим образом: смешение топлива и воздуха. качество было улучшено, когда массовая доля топлива во внутренней камере составляла примерно 10-20%. Таким образом, можно сделать вывод, что около 10-20% массовой доли топлива во внутренней камере имеет положительное влияние на улучшение использования воздуха внутри цилиндра. Воздух в DSCS сделан полное использование, таким образом заставляя цилиндр иметь увеличение смешивания топлива и горения. С увеличением угла опережения впрыска топлива массовая доля топлива во внутренней камере увеличивалась.Выбросы сажи сначала увеличивались, а затем уменьшались с увеличением времени опережения впрыска. и выбросы NOx уменьшались с увеличением времени опережения впрыска. С увеличением скорости массовая доля топлива во внутренней камере уменьшалась, увеличивалась сажа и уменьшались NOx. Наконец, мы исследовали комплексное влияние угла опережения впрыска и скорости на массовую долю топлива. во внутренней камере. Результат показал, что при увеличении скорости мы могли удерживать топливо во внутренней камере примерно на 10-20% за счет увеличения угла опережения впрыска топлива, что означало, что оптимальная массовая доля топлива во внутренней камере могла быть обеспечена при увеличении скорости. и инъекция угол опережения.
Нет ссылок на эту статью.
Нет дополнительных данных.
Нет статей СМИ
Без показателей
Регулировка угла опережения впрыска топлива. Опережение впрыска (Дизель)
04.12.2007
Не нужно никому объяснять, что развитие впрыска топлива для дизельных двигателей очень важно. Естественно, для каждой частоты вращения двигателя определенное значение угла опережения будет оптимальным, например, для холостого хода 800 об / мин — 3 °, 1000 об / мин — 4 °, 1500 об / мин — 5 ° и т. Д…. Для достижения такой зависимости, которая, кстати, не является линейной, в корпусе ТНВД есть специальный механизм. Однако это всего лишь поршень (иногда в литературе его называют таймером), который перемещается внутри ТНВД за счет давления топлива и через специальный поводок на тот или иной угол разворачивается специальной шайбой с волновым профилем. Поршень будет толкаться дальше — волна шайбы наведется на поршень немного раньше, он начнет двигаться и раньше начнет подавать топливо в форсунку.Другими словами, угол опережения впрыска зависит от давления топлива внутри корпуса ТНВД и от степени износа профиля волны шайбы. Как правило, с давлением топлива проблем нет. Что ж, если топливный фильтр не забился, плунжер редукционного клапана заклинивает в открытом состоянии или лопасти подающего насоса (внутри топливного насоса высокого давления) втягиваются. (РИС. 38, РИС. 39)
рис. Рис.38 Рис.39
Рис.38. Чтобы полностью проверить редукционный клапан, его можно открутить от ТНВД. Плунжер внутри этого редукционного клапана не должен быть зажат. Так это или нет, вы можете проверить, надавив на поршень спичкой. Под воздействием руки поршень должен легко перемещаться, сжимая пружину.
Рис. 39 … Открутить предохранительный клапан на уже снятом насосе несложно. Без снятия ТНВД сделать то же самое уже сложнее.
Состояние редукционного клапана (может заклинило) и подающего насоса можно оценить с помощью ручного топливоподкачивающего насоса. Если работа двигателя изменится после того, как вы начнете подкачку ручным насосом при работающем двигателе, т.е. начнете вручную поднимать давление в корпусе насоса высокого давления, то либо клапан, либо насос неисправны.Открутить редукционный клапан несложно, не снимая ТНВД и проверяя. Только на большинстве дизельных двигателей компании «
Митсубиси» Для этого необходимо удалить угол кронштейна мелкой стамеской, после чего головка редукционного клапана становится доступной для специального ключа. этот редукционный клапан также можно повернуть с помощью длинной бородки (долота), не используя гаечный ключ (РИС. 40).Рис. 40. Поднять давление в корпусе насоса высокого давления можно, прижав заглушку (1) редукционного клапана (2) тонкой бородкой.В результате этих ударов пружина (3) будет сильнее нажимать на плунжер (4) и закроет отверстие для выпуска топлива (5). Чтобы вернуть заглушку обратно (чтобы снизить давление в корпусе насоса высокого давления), необходимо пробить заглушку сильнее, чтобы она полностью сжимала пружину и толкала плунжер таким образом, чтобы вытолкнуть стопор ( 6). После этого и поршень, и пружина легко выпадают. Далее нужно повернуть редукционный клапан и с тонкой бородкой пробить пробку обратно.Затем поставьте все на место и попробуйте еще раз отрегулировать давление.
Там все уплотнения сделаны на резиновых кольцах (ториках) и сильной затяжки не требуется. Если этот клапан цел, его плунжер не застрял в открытом положении, то следует подозревать неисправность подающего насоса. При условии, что при перекачке топлива двигатель становится ровнее. Правда, если при работающем двигателе из переливной (обратной) магистрали вытекает топливо с пузырьками воздуха, то в первую очередь необходимо устранить утечку воздуха.Потому что при утечке воздуха сложно создать необходимое давление в ТНВД даже при исправном питающем насосе. Но проблемы с отсосом воздуха — это отдельная тема. Здесь просто отметим, что утечки воздуха даже при внешнем источнике питания, т.е. когда канистра с горючим находится над насосом высокого давления, возможны через сальник насоса высокого давления и из-за неплотности центральной заглушки на чугунная часть насоса высокого давления. Эта заглушка используется для точной настройки ТНВД по углу подачи топлива (откручивается, устанавливается микрометрическая головка и измеряется ход плунжера, эта процедура описана практически во всех руководствах по ремонту ТНВД).При полностью исправном топливном насосе высокого давления, даже если он ранее находился в воздухе, через 10 минут работы двигателя в переливном трубопроводе отсутствуют пузырьки воздуха.
Итак, угол опережения впрыска зависит от оборотов двигателя. Для экономии топлива, достижения высокой мощности и с точки зрения экологии будет лучше, если этот угол опережения будет изменяться с учетом других условий работы двигателя, таких как нагрузка на двигатель, давление наддува, температура и т. Д. Но все эти условия могут полностью учитываться только для ТНВД с электронным управлением.Для обычных механических агрегатов учитывается только давление топлива в корпусе насоса высокого давления, а на более современных агрегатах — температура охлаждающей жидкости двигателя. Поршень в нижней части ТНВД перемещается в зависимости от давления топлива и через специальный стальной «штифт» слегка разворачивает профильную шайбу (эта же шайба принудительно поворачивается поводком от механизма нагревателя). В результате волнообразный выступ шайбы раньше попадет в плунжер, и он начнет свое движение раньше.Вся эта система была рассчитана и изготовлена на заводе и, по крайней мере, справлялась со своими обязанностями. Пока не начнется интенсивный износ. Она стала интенсивной из-за того, что в бензонасос стало поступать несмазанное топливо (наше «сухое» зимнее топливо, как и керосин, почти не содержит тяжелых фракций, обеспечивающих смазку всех трущихся деталей), топливо с воздухом и просто грязное топливо (с абразивом). Однако обычная старость тоже делает свое дело. В результате выступ на шайбе начинает немного позже проходить по плунжеру, а тот, в свою очередь, начинает свое движение немного позже.Другими словами, начинается более поздняя инъекция. Начало этого явления выглядит так. Двигатель работает на холостом ходу и слегка качает из-за разного износа форсунок. Мы добавляем к нему обороты. Примерно на 1000 об / мин двигатель перестает трястись и как будто подмерзает — работает ровно — ровно. Мы также увеличиваем скорость. И вдруг в диапазоне 1500 — 2000 оборотов появляются вздрагивания. Эти толчки (тряски) могут возникать как с плавным, но интенсивным, так и с медленным нарастанием скорости. Во время тряски из выхлопной трубы выходит синий дым.При полном прогреве двигателя тряска в районе 1500-2000 об / мин исчезает. Это в самом начале развития дефекта. Тогда тряска не пропадает даже после прогрева двигателя. Точно такая же тряска возникает при повышении давления впрыска на форсунках. В этом случае, если ТНВД изношен, это также приведет к позднему впрыску топлива. Избавляемся от этого явления, переведя корпус ТНВД на более ранний впрыск. Иногда приходится провернуть ТНВД почти до упора.Но прежде чем это сделать, послушайте, как работает двигатель. Когда у дизеля слишком ранний впрыск, он начинает работать тяжелее (еще говорят, что у него стучат клапана). И если вы убедитесь, что за 50-100 об / мин до начала тряски исчезла эта жесткая составляющая в акустическом фоне дизеля, то ТНВД обязательно нужно провернуть. Здесь следует отметить, что в изношенных дизелях зазор поршень-цилиндр очень большой и поэтому они начинают усиленно работать даже при абсолютно правильном угле опережения впрыска.Использование стробоскопа для установки опережения впрыска в нашем случае не совсем оправдано. Не будем говорить о том, что стробоскопы более уверенно улавливают своим микрофоном звук и без того сильно изношенного инжектора. Если форсунка исправна, а топливопровод закреплен нормально, стробоскоп, как правило, дает сбой. С помощью стробоскопа можно установить опережение впрыска на холостом ходу. Именно этот вывод приводится в технической документации. Но износ ТНВД неравномерный.И очень часто, выставив опережение по отметке с помощью стробоскопа на холостом ходу, мы не избавляемся от тряски на скорости, вызванной несвоевременной подачей топлива. Поэтому мы рекомендуем вам быть впереди всех. Учитывая износ наших дизельных двигателей, это более приемлемый способ. Действительно, это единственный способ компенсировать поздний впрыск, вызванный низким давлением топлива в корпусе насоса высокого давления из-за износа подающего насоса. Это почти то же самое, что регулировка угла опережения зажигания для бензина.С помощью приборов установить угол опережения зажигания можно только на холостом ходу (а другой в руководствах по ремонту не предлагается), но из-за неисправности, например, центробежного регулятора, машина не поедет. Понятно, что его нужно отремонтировать или поменять. Но можно, повернув трамблер, на слух выставить приемлемый угол опережения зажигания. Единственное отличие состоит в том, что для бензиновых двигателей критерием правильной установки угла опережения зажигания без использования приборов будут детонационные детонации и мощность двигателя, а для дизельных двигателей — тряска, задымленность и стук в двигателе.
Выше уже было сказано, что большинство проблем ТНВД возникает из-за всевозможных протечек и протечек. Например, изношен плунжер, произошла утечка, поэтому он не создает давления. А если заменить топливо на более толстое? Тогда увеличившиеся зазоры в сопрягаемых деталях будут казаться меньше. А ТНВД будет работать так, как будто у него нет износа. Загустеть топливо очень легко. Добавьте в него, как указано выше, любое моторное масло.Я, конечно, не хочу так много водить — слишком дорогое топливо (а густое топливо постоянно готовить хлопотно). Но для проверки состояния ТНВД (а также для успешной продажи на рынке подержанного автомобиля) эта методика пригодится. В холодное время года из-за естественной лени, чтобы топливо было густым, просто охлаждаем ТНВД. Например, автомобиль с дизельным двигателем поступает с жалобой на то, что он плохо заводится, если он простоял пять минут, но двигатель все еще горячий.Заводим эту машину (действительно, иногда приходится включать стартер на 30 секунд), прогреваем еще 10 минут и выключаем. После этого открываем для него капот и охлаждаем ТНВД снегом. В те же 5 минут. Если после этой операции двигатель заведется лучше, чем с первого раза, уже можно говорить о сильном износе ТНВД. Разумеется, обе эти уловки (с густым топливом и с охлаждением ТНВД) не описаны в заводских руководствах по ремонту двигателей и, следовательно, не могут считаться очень научными.В тех мануалах измеряется объем подаваемого топлива при пуске (в технических данных есть такой параметр — объем подачи при частоте вращения 200 об / мин), также этот параметр легко проверить в домашних условиях. Для этого откручиваем все свечи накаливания и снимаем трубку с одной форсунки. Затем наденьте на эту трубку корпус одноразового медицинского шприца и включите стартером двигатель. Естественно, считая «пшик». 200 «молний» — это, конечно, много. Хватит и 50, а потом сравните результат с техническими данными.В этом случае можно предположить, что объем впрыска при 200 об / мин для всех японских дизелей, если они имеют одинаковый объем, будет одинаковым. Если объем вашего двигателя немного отличается, легко составить пропорцию с объемом дизельного топлива, для которого у вас есть данные. Еще мы все это делаем, когда горячий двигатель плохо заводится, хотя, как показывает практика, все можно проверить и проще. Использование снега и моторного масла. Другими словами, если работа ТНВД с густым топливом становится более приемлемой, необходимо проверить объем впрыска.Лучше, конечно, все это делать на стенде (там можно проверить все режимы работы ТНВД), но в режиме запуска (т.е. при 200 об / мин) проверку можно сделать и в гараже. .
Итак, если у дизеля тряска в районе 1500-2000 об / мин, сопровождающаяся синим цветом выхлопных газов, необходимо отремонтировать топливную систему. И, в частности, раньше делать впрыск топлива. Для этого в простейшем случае необходимо перевести ТНВД на более ранний впрыск.
Корниенко Сергей, Владивосток, диагност
© Легион-Автодата
Тема утопия, разделы профильных форумов посвящены проблемам настройки топлива.
Ищите опыт, советы, чужую практику там: Dieselmastera.ru, dieselirk.ru. Новичок + тема «избитая», опытные люди устали тыкать всем носом в нужное русло, так что если ваш энтузиазм к самовосстановлению и настройке угаснет, тема скоро утонет и превратится в мусор в архивах форума.
Вам нужно отрегулировать угол, как указано в заголовке темы, с помощью микрометра, но это далеко не все настройки касательно угла, он меняется от холостого хода к холостому, затем на максимальный и между ними вещи под нагрузкой (педали). Думаю, вы понимаете, насколько емко название вашей темы. Люди с большим опытом балуются стробоскопами … В общем, тема верхушка айсберга, либо покорите, либо попросите модераторов убрать).
О выхлопе говорят правильно: вонючий, едко-горький и в то же время звонкий (жесткий) звук, похожий на раннее зажигание от КАМАЗа,
Дымная сладковатая выпечка / жарка во фритюре и мягкая / тихая работа двигателя позже.Эти наблюдения были сделаны на правильно настроенных форсунках. Чем ниже давление открытия в форсунках, тем мягче работа двигателя, это необходимо учитывать при настройке на слух.
На холостом ходу нюхать трубу не показательно, необходимо на скорости выше 50-60 км / ч, открыв заднее стекло и потянув переднее стекло наполовину в салон.
Если расход по вашему мнению в разумных пределах — крутите только угол корпуса помпы, замерив исходное положение, на 2LT удобно измерять между входом и корпусом координатора наддува, у меня 4мм, при нажатии на 1 мм (измерять хвостовиками сверла) изменяется на 0.06мм угол, измеренный микрометром, этих 3..4 мм вперед и назад в вашем случае вполне достаточно. Отойти в сторону — позже перейти к забору — пораньше.
Игра с этой настройкой приносит пользу только одному типу топлива. Но нужно настроить микрометр и залить новый риск. Это отправная точка долгого и трудного путешествия, называемого темой.
Чистое топливо (евро) звонкое и отзывчивое, дешевое или называемое «по ГОСТу» на стоянках — мягкое и неповоротливое.
Эти наблюдения следует учитывать при настройке «на лету» на слух.
Для того, чтобы машина двигалась резво и в то же время экономично, в первую очередь необходимо отрегулировать узел поршня опережения, тот, который находится поперек насоса в его нижней части. Найдите способ настроить, посчитайте половину победы. По словам уважаемого дизеля, прибор для измерения хода поршня «крайне полезен». Давление в теле и угол опережения напрямую связаны, кроме корректора нагрузки, при использовании чрезвычайно полезной штуки, вам понадобится манометр с прибором.
При таком раннем зажигании двигатель быстро нагревается, но только если он связан с ним. Летом тоже проехала км и готова печь пирожки. Зимой все по-другому.
На холодном работает громко — это от «нормального» до «правильного», а если на холодном работает заметно мягче, и при этом обороты прибавляются при разогреве, то вполне достаточно хороший. Главное в этом агрегате то, что на прогретом агрегате он не производит регулировку угла опережения — вставьте отвертку в скобу на оси пружины и, опираясь на центральную гайку на рабочем натяжении, сразу же вперед к радиатору. вал начинает вращаться рукой, пощупайте, есть ли толчки, если есть удар (угол) до начала рывков, то оставьте его в покое, если сразу при усилии чувствуете толчки, значит вам нужно отрегулировать так, чтобы был свободный ход / угол.Подробное мутное и в конечном итоге бесполезное описание настройки есть в ремонтной книге.
Поздравления с праздником!
Вот нарисованная мной проблема, связанная с этой темой.
Не хватило опыта, интеллекта и т. Д., И я снял свою технику, не ставя оценок, и не ставил, не глядя, в общем, все равно.
(Отдал дизельщикам и форсунки на техобслуживание и настройку)
Ну соответственно завелась все равно, чуть вернее.
Теперь стоит под окнами и вообще не запускается.
Кручёшь — через раз схватывает и обороты не развивает.
Вопрос минимальный: как настроить, чтобы добраться до дизелей (около 100 км)?
Пока очень не холодно
В зеркале видно, что риски по ТНВД и кузову не совпадают,
НО, похоже, ТНВД уже не родной.
Наиболее важными критериями для оптимизации работы дизельного двигателя являются следующие:
- низкая токсичность выхлопных газов;
- низкий уровень шума от процесса сгорания;
- низкий удельный расход топлива.
Момент, в который ТНВД начинает подачу топлива, называется началом подачи (или закрытием канала). Этот момент времени выбирается в соответствии с периодом задержки зажигания (или просто задержкой зажигания). Это переменные параметры, которые зависят от конкретного режима работы. Период задержки впрыска определяется как период между началом впрыска и началом впрыска, а период задержки зажигания определяется как период между началом впрыска и началом сгорания.Начало впрыска определяется как угол поворота коленчатого вала в верхней мертвой точке, при которой форсунка впрыскивает топливо в камеру сгорания.
Начало горения определяется как момент воспламенения топливовоздушной смеси, на который может повлиять начало впрыска. В случае ТНВД регулировку начала подачи (закрытие канала) в зависимости от количества оборотов лучше всего проводить с помощью устройства опережения впрыска.
Назначение устройства опережения впрыска
В связи с тем, что устройство опережения впрыска напрямую изменяет время начала впрыска, его можно определить как контроллер начала впрыска. Устройство опережения впрыска (также называемое муфтой опережения впрыска) эксцентрикового типа преобразует приводной крутящий момент, подаваемый на топливный насос, одновременно выполняя его регулирующие функции. Крутящий момент, необходимый для ТНВД, зависит от размера насоса, количества плунжерных пар, количества впрыскиваемого топлива, давления впрыска, диаметра плунжера и формы кулачка.Тот факт, что приводной крутящий момент имеет прямое влияние на время впрыска, следует учитывать при проектировании наряду с возможной выходной мощностью.
Рис. Давление в баллоне: A. Начало впрыска; B. Начинается горение; C. Задержка зажигания. 1. Впускной ход; 2. Цикл сжатия; 3. Рабочий ход; 4. Цикл выпуска ОТ-ВМТ, УТ-НМТ; 5. Давление в баллоне, бар; 6. Положение поршня.
Конструкция устройства опережения впрыска
Устройство опережения впрыска для рядного ТНВД установлено непосредственно на конце распределительного вала ТНВД.В принципе, существует разница между устройствами синхронизации впрыска открытого и закрытого типа.
Устройство опережения впрыска закрытого типа имеет собственный резервуар для смазочного масла, что делает его независимым от системы смазки двигателя. Открытая конструкция подключается непосредственно к системе смазки двигателя. Корпус устройства привинчен к зубчатому колесу, а компенсационный и регулировочный эксцентрики установлены в корпусе таким образом, что они свободно вращаются. Компенсирующие и регулировочные эксцентрики управляются штифтом, жестко соединенным с корпусом.Помимо более низкой цены, «открытый» тип имеет еще одно преимущество, заключающееся в том, что он требует меньше места и более эффективно смазывается.
Принцип работы устройства опережения впрыска
Устройство опережения впрыска приводится в движение зубчатой передачей, которая установлена в кожухе механизма газораспределения двигателя. Связь между входом и выходом для привода (ступицы) осуществляется посредством взаимоблокирующихся пар эксцентриковых элементов.
Самые большие из них, регулировочные эксцентриковые элементы (4), находятся в отверстиях стопорного диска (8), который, в свою очередь, прикручен к приводному элементу (1).Компенсирующие эксцентриковые элементы (5) устанавливаются в регулировочные эксцентриковые элементы (4) и направляются ими и болтом в ступицы (6). С другой стороны, болт ступицы напрямую соединен со ступицей (2). Грузы (7) соединены с регулировочным эксцентриком и удерживаются в исходном положении пружинами переменной жесткости.
Рис. а) В исходном положении; б) Низкие обороты; в) Средние обороты; г) Конечное положение при высоких оборотах; а — угол опережения впрыска.
Размеры устройства опережения впрыска
Размер устройства опережения впрыска, определяемый внешним диаметром и глубиной, в свою очередь, определяет массу устанавливаемых грузов, расстояние между центрами тяжести и возможное перемещение грузов. Эти три фактора также определяют выходную мощность и область применения.
Рис. ТНВД M
Рис.1. Нагнетательный клапан; 2. Рукав; 7. Распределительный вал; 8. Кулачок.
ТНВД размера M — это самый маленький линейный ТНВД. Он имеет корпус из легкого сплава и крепится к двигателю на фланце. Доступ к внутренней части насоса возможен после снятия опорной плиты и боковой крышки, поэтому насос размера M определяется как впрыскивающий насос открытого типа. Пиковое давление впрыска ограничено 400 бар.
После снятия боковой крышки насоса количество топлива, подаваемого плунжерными парами, можно отрегулировать и установить на одном уровне.Индивидуальная регулировка осуществляется перемещением зажимных деталей на штанге управления (4).
В процессе эксплуатации установка плунжеров насоса и вместе с ними количество подаваемого топлива регулируется управляющей тягой в диапазоне, определяемом конструкцией насоса. Регулирующая тяга ТНВД типоразмера М представляет собой стальной круглый стержень с плоскостью, на которой установлены зажимные элементы (5) с пазами. Рычаги (3) плотно соединены с каждой управляющей втулкой, а приклепанная к ее концу тяга входит в паз зажимного элемента управляющей тяги.Эта конструкция известна как управление связью.
Плунжеры ТНВД находятся в прямом контакте с роликовыми толкателями (6), и предварительный ход регулируется путем выбора роликов с соответствующими диаметрами для толкателя.
ТНВД размера M смазывается обычным маслом, подаваемым от двигателя. ТНВД размера M доступен с 4,5 или 6 парами поршней (4-, 5- или 6-цилиндровые ТНВД) и предназначен только для дизельного топлива.
Рис.ТНВД типоразмера A
Рядные топливные насосы высокого давления типоразмера A сразу же следуют за насосом высокого давления типоразмера M. Этот насос также имеет корпус из легкого сплава и может устанавливаться на двигатель с фланцем или на раме. ТНВД типа А также имеет «открытую» конструкцию, втулки насоса (2) вставляются непосредственно сверху в алюминиевый кожух, а нагнетательный клапан (1) собирается в корпусе ТНВД с помощью держателя клапана. Корпус впрыскивающего насоса должен воспринимать давление уплотнения, которое намного выше, чем давление нагнетания гидравлической системы.По этой причине максимальное давление впрыска ограничено 600 бар.
В отличие от ТНВД M-типа, ТНВД A-типа оснащен регулировочным винтом (с контргайкой) (7) в каждом роликовом толкателе (8) для настройки предварительного хода.
Для регулировки количества подаваемого топлива с помощью рейки (4) топливный насос типа A, в отличие от топливного насоса типа M, оснащен переключателем передач вместо рычажного управления. Зубчатый сегмент, зажатый на управляющей втулке (5) плунжера, находится в зацеплении с управляющей рейкой, и для настройки плунжерных пар на одинаковую подачу необходимо ослабить крепежные винты и повернуть управляющую втулку относительно зубчатой сегмент и, следовательно, относительно стойки управления.
Все наладочные работы на ТНВД данного типа следует проводить на насосе, установленном на стенде и с открытым корпусом. Как и топливный насос высокого давления M, топливный насос высокого давления типа A имеет боковую подпружиненную крышку, которую необходимо снять, чтобы получить доступ к внутренней части топливного насоса высокого давления.
Для смазки топливный насос подсоединен к системе смазки двигателя. ТНВД типа А доступен в версиях с числом цилиндров до 12 и, в отличие от ТНВД типа М, подходит для работы на различных видах топлива (не только на дизельном).
Рис. ТНВД WM
Прямоточный впрыскивающий насос типоразмера MW был разработан для удовлетворения повышенных требований к давлению. Впрыскивающий насос MW представляет собой линейный впрыскивающий насос закрытого типа, пиковое давление которого ограничено 900 бар. Он также имеет корпус из легкого сплава и крепится к двигателю с помощью рамы, плоского основания или фланца.
Конструкция ТНВД MW заметно отличается от ТНВД типа А и М.Основное отличие заключается в использовании плунжерной пары, которая включает в себя втулку (3), нагнетательный клапан и держатель нагнетательного клапана. Он собирается снаружи двигателя и вставляется в верхнюю часть корпуса ТНВД. На ТНВД MW держатель нагнетательного клапана ввинчивается непосредственно во втулку, которая выступает вверх. Ход вперед регулируется с помощью прокладок, которые вставляются между корпусом и узлом втулки клапана. Регулировка равномерности подачи отдельных плунжерных пар производится вне ТНВД поворотом плунжерных пар.Для этого на фланцах для крепления плунжерных пар (1) предусмотрены пазы.
Рис. 1. Фланец для плунжерной пары; 2. Нагнетательный клапан; 3. Рукав; 4. Плунжер; 5. Рельс управления; 6. Контрольная втулка; 7. Роликовый толкатель; 8. Распределительный вал; 9. Кам.
Положение плунжера ТНВД остается неизменным при повороте узла гильзы с нагнетательным клапаном (2). ТНВД типа MW доступен в версиях с 8 гильзами (8-цилиндровый) и подходит для различных способов монтажа.Он работает на дизельном топливе и смазывается через систему смазки двигателя.
Рис. ТНВД размером P
Рис. 1. Нагнетательный клапан; 2. Рукав; 3. Управление тягой; 4. Контрольная втулка; 5. Роликовый толкатель; 6. Распределительный вал; 7. Кулачок.
Прямоточный впрыскивающий насос типоразмера P (тип) также был разработан для обеспечения высокого пикового давления впрыска. Как и ТНВД типа MW, он представляет собой закрытый насос и крепится к двигателю с помощью основания или фланца.В инжекторных насосах типа P, рассчитанных на максимальное давление впрыска 850 бар, втулка (2) вставляется во фланцевую втулку, которая уже имеет резьбу для держателя нагнетательного клапана (1). В этом варианте с футеровкой уплотняющая сила не оказывает никакого воздействия на корпус насоса. Регулировка предварительного хода производится так же, как и для ТНВД MW.
В насосах прямого впрыска, предназначенных для низкого давления впрыска, используется обычное заполнение топливопровода.В этом случае топливо проходит по топливопроводам отдельных гильз один за другим в направлении продольной оси ТНВД. Топливо поступает в магистраль и выходит через систему возврата топлива.
На примере ТНВД типа P8000, который рассчитан на давление впрыска до 1150 бар (на стороне ТНВД), такой способ заправки может привести к чрезмерной разнице температур топлива (до 40 ° С). ° C) внутри ТНВД между первой и последней гильзами.Поскольку удельная энергия топлива уменьшается с увеличением его температуры и, как следствие, с увеличением объема, это приведет к впрыску разного количества энергии в камеры сгорания двигателя. В связи с этим в таких топливных насосах высокого давления используется поперечное заполнение, то есть способ, при котором топливопроводы отдельных гильз отделяются друг от друга с помощью дроссельных отверстий. Это означает, что их можно заполнять параллельно друг другу (под прямым углом к продольной оси ТНВД при практически одинаковых температурных условиях).
Этот топливный насос также подключен к системе смазки двигателя. ТНВД типа P также доступен в версиях с 12 гильзами (цилиндрами) и подходит для работы как на дизельном, так и на другом топливе.
Система зажигания двигателя с помощью искры воспламеняет смесь топлива и воздуха, поступающую в камеру сгорания. Однако для бензиновых автомобилей это необходимо, с дизельными автомобилями все иначе. В них воздух и топливо поступают в цилиндры раздельно, причем воздух сильно сжимается и, соответственно, нагревается (температура может достигать 700 С), при этом происходит самовоспламенение.Смысл этой системы для обоих типов моторов вкратце ясен, но описать ее установку в двух словах также будет сложно, поэтому мы посвятим ей нашу статью.
Система зажигания двигателя — разница между «дизелем» и бензиновым двигателем
Из-за указанных различий в самом процессе зажигания бензина и дизельного топлива в двигателе можно отметить разницу в конструкции зажигания . По крайней мере очевидно, что в дизельной машине нет такой системы, как в бензиновом автомобиле, состоящей из прерывателя-распределителя, переключателя или датчиков импульсов.Однако зимой с этим иногда сложно справиться, из-за того, что воздух слишком холодный, поэтому для повышения температуры воздуха в камере сгорания устанавливается специальная система подогрева.
Можно сказать, что установка зажигания на дизельном двигателе — это не что иное, как выбор угла опережения впрыска топлива. И достигается это за счет регулирования положения поршня в момент впрыска «дизеля» в цилиндр. Это очень важно, ведь при неправильном выборе угла впрыск будет несвоевременным, и, как следствие, топливо не сгорит до конца.А это негативно скажется на слаженной работе цилиндров.
Совершив незначительную ошибку, всего на одну степень, можно спровоцировать выход из строя всего силового агрегата, что потребует капитального ремонта.
Система зажигания дизельного двигателя — устройство и принцип регулирования
Подводя итог, можно сказать, что система зажигания дизельного двигателя включает в себя насос высокого давления (ТНД), через который топливо подается в камеру сгорания. .Современные автомобилисты находят в таком системном устройстве экономичность и экономию расхода топлива, поэтому все большую популярность приобретают дизельные двигатели. Именно в связи с увеличением количества пользователей мы решили раскрыть секреты обслуживания описываемой системы зажигания.
Если на автомобиле установлена дизельная силовая установка с механической топливной аппаратурой, то угол опережения впрыска можно регулировать вращением насоса вокруг своей оси. Также можно вращать зубчатый шкив относительно ступицы.Если ТНВД и зубчатый шкив закреплены жестко, то регулировка происходит только за счет углового смещения зубчатого шкива распределительного вала. Но это все лирика, пора переходить к действию.
Регулировка зажигания дизельного двигателя — Инструкции для Decisive
Дизельный двигатель можно производить самостоятельно. Для начала нужно приподнять крышку капота и закрепить ее на опоре. Вверху слева в задней части двигателя нужно найти маховик (массивное колесо), на корпусе которого расположено механическое устройство.Шток этого устройства необходимо сначала поднять и повернуть на 90 градусов, а затем опустить в прорезь на корпусе.
Теперь снимаем брызговик, открутив два болта на кожухе маховика гаечным ключом на 17 мм (к этому месту проще добраться из-под автомобиля). Вставьте металлический стержень в отверстие в маховике через прорезь в кожухе и проверните коленчатый вал двигателя. Его следует направлять слева направо, пока его ход не будет зафиксирован стопорным стержнем сверху. .
А теперь пора взглянуть на приводной вал топливного насоса, он расположен на вершине развалюхи (оси, от которой расходятся ряды цилиндров).Если шкала настройки приводной муфты (фланец, служащий для передачи вращений от приводного вала) ТНВД повернута вверх, то в этом случае риск на фланце топливного насоса должен быть совмещен с нулевой меткой привода и затяните два крепежных болта. Если шкала настройки приводной муфты не повернута вверх, то необходимо будет поднять стопор и повернуть коленчатый вал двигателя на один оборот, а затем все вышеперечисленные действия необходимо повторить в том же порядке.
После затяжки болтов приводной муфты необходимо поднять стопор маховика, повернуть его на 90 градусов и опустить в канавку.В нижней части кожуха маховика пылезащитный экран (прикрученный) можно вернуть на место. Пришло время закрыть капот машины, работа окончена. Осталось завести машину и проверить правильность работы системы.
Топливо в двигателе сгорает не мгновенно. Дизельный двигатель имеет лучшую мощность и экономичность, если топливо горит, когда поршень находится около верхней мертвой точки .
Для обеспечения выполнения этого требования необходимо, чтобы угол опережения впрыска топлива обслуживал его раньше времени , прежде чем поршень достигнет верхней мертвой точки.
Величина опережения подачи топлива в дизельном двигателе, выраженная в градусах угла поворота коленчатого вала , называется углом опережения впрыска .
Каждый дизельный двигатель для основного режима работы имеет определенный угол опережения впрыска. При изменении угла опережения снижается мощность и экономические показатели дизеля .
Величина угла опережения впрыска зависит от:
- давления впрыска
- химического состава топлива
- температуры воздуха в конце такта сжатия
- оборотов дизельного двигателя
- количества подаваемого топлива.
Оптимальные условия сгорания
Если топливо впрыскивается слишком рано, когда температура сжатого воздуха недостаточно высока, топливо плохо испаряется и часть его успевает осесть на стенках камеры перед самовозгоранием . В этом случае топливо сгорает частично и характеристики дизеля ухудшаются … Кроме того, из-за начала сгорания топлива повышается давление газа в ячейке, что будет противодействовать движению поршня до достижения верхней мертвой точки.
Характеристики дизеля также ухудшаются при слишком позднем впрыске … Топливо в этом случае выгорает на такте расширения , когда скорость сгорания уменьшается и поверхность контакта горячих газов со стенками цилиндра увеличивается. В этом случае много тепла будет передаваться охлаждающей воде и отводиться с выхлопными газами.
Для того, чтобы форсунка производила впрыск с необходимой опережением, топливный насос необходимо подавать топливо еще раньше , так как с момента начала подачи топлива насосом на впрыск от форсунки проходит некоторое время.
Угол поворота коленчатого вала из положения, соответствующего началу подачи топлива насосом, в положение, при котором поршень достигает верхней мертвой точки, , называемый углом опережения подачи.
Угол опережения подачи топлива больше угла опережения впрыска.
В конструкции или его приводе предусмотрено устройство, позволяющее изменять угол опережения подачи топлива.
Для каждого типа дизельного двигателя в зависимости от режимов работы существует подходящих значений угла опережения подачи топлива.
Механизм и оптимизация параметров впрыска топлива по шуму сгорания дизельного двигателя DI
PAYRI F, TORREGROSA A J, BROATCH A, MONELLETTA L. Оценка общего уровня шума сгорания дизеля в переходных режимах [J]. Международный журнал автомобильных технологий, 2009, 10 (6): 761–769.
Артикул Google ученый
НГУЕН Т.А., МИКАМИ М. Влияние добавления водорода во всасываемый воздух на шум сгорания дизельного двигателя [J].Международный журнал водородной энергетики, 2013 г., 38 (10): 4153–4162.
Артикул Google ученый
ЛИ Чону, ХОНК Кукеи, Чой Сынмок, Ю Сонъюн, Чой Хоймён, Мин Кёндуг. Сравнение влияния стратегии множественного впрыска на выбросы в условиях умеренной и высокой скорости рециркуляции отработавших газов: Часть 1 — Экспериментальные впрыски [J]. Журнал механических наук и технологий, 2013, 27 (4): 1135–1141.
Артикул Google ученый
TORREGROSA A J, BROATCH A, MARGOT X, MARANT V, BEAUGE Y.Резонансы камеры сгорания в автомобильных дизельных двигателях с прямым впрыском: численный подход [J]. Международный журнал исследований двигателей. 2004, 5 (1): 83–91.
Артикул Google ученый
PISCHINGER F F, SCHMILLEN K P, LEIPOLD F W. Новый метод измерения для прямого определения шума сгорания дизельного двигателя [R]. Документ SAE 7
, 1979.
Google ученый
АНДЕРТОН Д.Связь между системой сгорания и шумом двигателя [R]. Бумага SAE 7
, 1979.Google ученый
RUSSELL M F, HAWORTH R. Шум сгорания высокоскоростных дизельных двигателей с прямым впрыском [R]. Документ SAE 850973, 1985.
Google ученый
HE Z X, XUAN T M, JIANG Z C, YAN Y. Исследование влияния стратегии впрыска топлива на шум сгорания и выброс выхлопных газов дизельного двигателя [J].Тепловедение, 2012, 17 (1): 81–90.
Артикул Google ученый
CAI Ji-ye, CAI Yi-xi. Новая мера для оценки шума дизельного двигателя [J]. Малый двигатель внутреннего сгорания и мотоцикл, 2005, 34 (1): 31–34. (на китайском языке)
Google ученый
PISCHINGER F F. Морской метод прямого измерения шума сгорания дизельного топлива [J]. Контроль шума и колебаний, 1984, 4 (5): 34–38.
Google ученый
SHU G Q, WEI H Q, WANG Y J, YANG Z Y, WEI J S. Вторичные факторы влияния механизма шума сгорания в переходных условиях дизельного двигателя DI [R]. Документ SAE, 2006-01-1530 2011.
Google ученый
Ю Вэнь-ин, ШАНЬ Бао-лун, ВАН Ся. Экспериментальное исследование разделения и вклада сгорания и механического шума в дизельном двигателе [J].Малый двигатель внутреннего сгорания и мотоцикл, 2011, 40 (1): 90–96.
Google ученый
WANG Zhi-dong, SHEN Ying-gang, BI Feng-rong, WENG J Q, LI X N. Экспериментальное исследование по идентификации шума дизельного двигателя между шумом сгорания и механическим шумом [J]. Двигатели внутреннего сгорания, 2007 (6): 38–41, 46. (на китайском языке)
Google ученый
AUSTEN A E W, PRIEDE T.Истоки шума дизельного двигателя [R]. Бумага SAE, 1959: 5
.Google ученый
ЧОЙ Хоймён, Ли Чону, Хон Кукёй, Ли Сангёль, Чой Сынмок, Ю Сонъюн, Мин Кёндуг. Сравнение влияния стратегии многократного впрыска на выбросы в условиях умеренного и тяжелого режима рециркуляции отработавших газов: Часть 2 — Последующие впрыски [J]. Журнал механических наук и технологий, 2013, 27 (7): 2217–2223.
Артикул Google ученый
CARLUCCI P, FICARELLA A, LAFORGIA D.Исследование влияния параметров впрыска на шум сгорания в дизельном двигателе Common Rail с использованием дисперсионного анализа и нейронных сетей [R]. Документ SAE, 2001: 2001–01-2011.
Google ученый
SELIM M Y E. Измерение и контроль шума сгорания малых дизельных и двухтопливных двигателей [R]. Документ SAE, 2004: 2004–32-0072.
Google ученый
WANG S, CHALU C, GAUTIER F.Оптимизация шума сгорания современных дизельных двигателей легковых автомобилей [R]. Документ SAE, 2007: 2007-01-2379.
Google ученый
MENDEZ S, THIROUARD B. Использование нескольких стратегий впрыска при сгорании дизельного топлива: потенциал для снижения выбросов, шума и экономии топлива в двигателях с низким CR [R]. Документ SAE, 2008: 2008–01-1329.
Google ученый
HWANG J Y, KIM D W, JEONG W J, SHIN D H, KANG K T.Оптимизация высокочастотного шума для дизельного двигателя легкового автомобиля [R]. Бумага SAE. 2009: 2001–2009 гг.
Google ученый
ЧОН Инсу, Джин Джэмин, СО Хёнки, НАМ Чонгын, ВОН Кванмин. Усовершенствованный метод определения шума сгорания посредством анализа сгорания дизельного топлива [R]. Документ SAE, 2013: 2013–01-1901.
Google ученый
КУМБХАР М.С., БХАГАТЭ Р.П., НАДАНАСАБАПАТИ V, МОХАН К.Повышение уровня шума трансмиссии и качества звука для двигателей нового поколения с системой впрыска Common Rail [R]. Документ SAE, 2010: 2010–01-1414.
Google ученый
NGUYEN T A, KAI Y, MIKAMI M. Исследование шума сгорания работающего дизельного двигателя на основе переходной модели генерации шума сгорания [J]. Международный журнал автомобильной инженерии, 2012 г., 3: 131–140.
Google ученый
КОМОРИ М, МИУРА Y, МИКАМИ М, Кодзима Н.Разделение шума сгорания с использованием модели генерации переходного шума [R]. Документ SAE, 2002: 2002–32-1788.
Google ученый
LIU Yue-hui, HAO Zhi-yong, BI Feng-rong, FU L H, HAN S. T. Идентификация источника шума двигателя различными методами [J]. Труды Тяньцзиньского университета, 2002, 8 (3): 174–177.
Google ученый
BRANDL F, VEIT J, ARNDT R, PRIEBSCH H H.Применение нового программного обеспечения для разделения сгорания двигателя и механического шумового возбуждения [R]. Документ SAE, 2007: 2007–01-2376.
Google ученый
Экспериментальное и эмпирическое исследование двигателя ХИ, работающего на смеси дизельного и розельного биодизельного топлива
Термический КПД тормоза
Определяется эффективность, с которой двигатель преобразовал химическую энергию горючего топлива в полезную работу.Колебания BTE для образцов топливной смеси при различных моментах впрыска и нагрузке на двигатель показаны на рис. 4a – e. Согласно результатам эксперимента, BTE снизилась при увеличении FIT с 19 ° до 27 ° b ВМТ. По сравнению с другими смесями биодизеля, BTE был выше для смеси LA20 с замедлением в FIT и снижался с продвижением в FIT в условиях более высокой нагрузки, как сообщалось panneerselvam et al. 14 . Уменьшение FIT может привести к раннему началу сгорания топлива, которое длится до конца рабочего такта.Было обнаружено, что BTE выше при FIT с замедлением ВМТ 19 ° b: 15,65 процента при низкой нагрузке увеличивается до 33,95 процента для дизельного топлива при более высокой нагрузке и 15,1 процента при низкой нагрузке увеличивается до 33 процентов для LA20 при более высокой нагрузке. В то время как он снизился с улучшенным FIT на 27 ° bTDC, с 13,7 процента при более низкой нагрузке до 32,2 процента для дизельного топлива при более высокой нагрузке и с 13,2 процента при более низкой нагрузке до 31,8 процента при более высокой нагрузке для LA20. LA20 и LA40 имели BTE, которые были примерно идентичны дизельному топливу, однако LA60, LA80 и LA100 имели BTE, которые были значительно ниже.
Рисунок 4( a – e ) Вариация BTE с разными моментами впрыска и нагрузкой на двигатель для тестовых топливных смесей.
Удельный расход топлива на тормозную систему
Удельный расход топлива на тормозную систему — это показатель эффективности заряда двигателя, и это важная статистика, которую следует учитывать при определении того, насколько эффективно топливо двигателя превращается в работу. Колебания BSFC для различных испытанных топлив с разным FIT и нагрузкой показаны на рис. 5a – e.BSFC увеличился, когда FIT увеличился с 19 ° до 27 ° b ВМТ. При стандартном FIT (ВМТ 23 ° b) BSFC для дизельного топлива составляла 0,268 кг / кВтч и 0,318 кг / кВтч для LA100 при более высоких нагрузках. Биодизель Roselle в качестве топлива, для чистого биодизеля Roselle в качестве топлива (LA100) BSFC увеличился до 0,331 кг / кВтч и 0,352 кг / кВтч с расширенным FIT 25 ° и 27 ° bTDC, и он снизился до 0,302 кг / кВтч и 0,276 кг / кВтч с замедленным FIT с bTDC 21 ° и 19 ° по сравнению со стандартным FIT. Одна из возможных причин этого увеличения BSFC с расширенным FIT может быть связана с более длительной задержкой зажигания и, следовательно, с увеличением расхода топлива в процессе накапливается больше топлива.Кроме того, с повышением FIT с 19 ° до 27 ° bTDC, дополнительное время было доступно для сгорания, и, следовательно, это могло побудить к лучшему воспламенению топлива. Было обнаружено, что дизельное топливо показало более низкий BSFC для всех FIT по сравнению с Roselle и его смесями. Это может быть связано с более низкой теплотворной способностью и более высокой плотностью биодизеля Roselle и его смесей, которым требуется больше топлива для получения такой же выходной мощности, как у дизельного топлива. Для всех испытанных видов топлива BSFC оказался самым низким при FIT с запаздыванием, равным 19 ° b ВМТ, и самым высоким, с расширенным FIT, равным 27 ° b, ВМТ.
Рисунок 5( a – e ) Вариация BSFC с разными моментами впрыска и нагрузкой на двигатель для образцов смеси.
Температура выхлопных газов
Температура выхлопных газов указывает на качество сгорания. Колебания EGT с нагрузкой при различных FIT показаны на рис. 6a – e. С прогрессированием FIT от 19 ° до 27 ° b ВМТ, EGT вырос. Это может быть из-за расширенного FIT, который вызывает более длительный период задержки зажигания, что приводит к повышению температуры и давления в цилиндрах.EGT был измерен при 350,8 ° C и 338,1 ° C для дизельного топлива и LA100 при 19 ° bTDC при полной нагрузке. 357,8 ° C, 365,8 ° C, 372,4 ° C и 379,5 ° C для дизельного топлива и 340,1 ° C, 343,2 ° C, 346,8 ° C и 349,7 ° C для LA100 при 21 ° b ВМТ, 23 ° bTDC, 25 ° b ВМТ и 27 ° b ВМТ соответственно. В результате результаты испытаний показали, что замедление FIT снизило EGT на 3–6 ° C, тогда как ускоренное FIT повысило EGT для всех протестированных видов топлива.
Рисунок 6( a – e ) Вариация EGT с разными моментами впрыска и нагрузкой на двигатель для разных смесей.
Характеристики сгорания
Давление в цилиндре
Давление в цилиндре необходимо для изучения поведения сгорания в камере сгорания, а также для проверки характеристик двигателя. Изменение давления в цилиндре в зависимости от угла поворота коленчатого вала при полной нагрузке при различных FIT показано на рис. 7a – e. Было обнаружено, что давление в цилиндре увеличивалось с увеличением FIT. Дизельное топливо показало более высокое давление в цилиндре для всех условий эксплуатации двигателей при различных FIT по сравнению с другим биодизелем и его смесями.При 19 ° bTDC давление в цилиндре было зарегистрировано как 98, 96,5, 95,7, 94,5, 93,9 и 93,3 бар для дизельного топлива, LA20, LA40, LA60, LA80 и LA100. Аналогичным образом, при 21 °, 23 °, 25 ° и 27 ° bTDC давление в цилиндре было измерено как 101, 104, 106,8 и 108 бар для дизельного топлива и 97,1, 101, 102,2 и 103,2 бар для чистого LA100. При сравнении биодизеля и его смесей с дизельным топливом это ясно показало, что пиковое давление в цилиндрах было ниже для биодизеля и его смесей. Это могло быть связано с более коротким временем задержки зажигания.С замедленным FIT пиковое давление в цилиндре упало до 19 ° bTDC, но увеличилось с расширенным FIT. Для дизельного топлива максимальное пиковое давление в цилиндре, измеренное при 19 ° bTDC, было на 5 бар ниже, чем зарегистрированное при 23 ° bTDC. Для LA20, LA40, LA60, LA80 и LA100 была отмечена разница в 5–7 бар. Он также увеличился примерно на 4 бара с FIT для дизельного топлива, на 3–4 бара для LA20, LA40 и LA60, LA80 и LA100. В результате улучшенный FIT улучшил смешивание воздуха с топливом, что привело к более эффективному процессу сгорания топлива.В результате длительной задержки зажигания давление в цилиндре повысилось.
Рисунок 7( a – e ) Изменение давления в цилиндре с различными FIT и нагрузкой на двигатель для рассматриваемых топливных смесей.
Скорость тепловыделения
При определенном угле поворота коленчатого вала она определяется как количество тепла, выделяемого смесью сгорания (мгновенная скорость тепловыделения). На рисунке 8 показана взаимосвязь между HRR и углом поворота коленчатого вала при полной нагрузке для различных FIT (a – e).Согласно результатам экспериментов, HRR для всех тестируемых топлив был уменьшен, когда FIT был отложен. Пиковое значение HRR для LA20 и LA100 составило 66,3 и 54,8 Дж / ° CA при 19 ° bTDC, 67,2 и 59,8 Дж / ° CA при 21 ° bTDC, 66,4 и 58,2 Дж / ° CA при 23 ° bTDC, 68,5 и 58,6 Дж / °. CA при 25 ° bTDC и 68,9 и 63,1 Дж / ° CA при 27 ° bTDC соответственно. Это может быть связано с уменьшением содержания биодизеля в топливной смеси, что приводит к увеличению HRR сгорания предварительно смешанной смеси для всех FIT. Это может быть связано с более высокой вязкостью и плотностью биодизельного топлива, что также приводит к плохому смешиванию и распылению топлива.При 19 ° bTDC пиковое значение HRR дизельного топлива составляло 67,2 Дж / ° CA, тогда как для 21 ° bTDC, 23 ° bTDC, 25 ° bTDC и 27 ° bTDC оно составляло 67,9, 68,5, 70,2 и 73,2 Дж / ° CA соответственно. В результате можно сделать вывод, что задержка FIT уменьшила период задержки воспламенения, что привело к более низкому пиковому HRR и сгоранию с предварительным смешиванием.
Рисунок 8( a – e ) Изменение HRR с разными моментами впрыска и нагрузкой на двигатель для образцов смеси.
Задержка зажигания
Задержка зажигания — это временной промежуток, измеряемый в градусах угла поворота коленчатого вала между началом впрыска топлива и началом сгорания.На рис. 9 показано, как изменяется задержка зажигания при различных нагрузках на двигатель и различных условиях эксплуатации (a – e). Как показано на графике, задержка зажигания уменьшалась по мере увеличения нагрузки на двигатель и расширения FIT. Более длительные задержки зажигания являются результатом увеличенного расширенного FIT, в результате чего больше топлива собирается внутри цилиндра двигателя и больше предварительно смешанного сгорания 50,51 . В результате повысились температура и давление. Это объясняет, почему период задержки воспламенения для дизельного топлива был больше, чем для биодизельного топлива Roselle и его смесей во всех действующих FIT.Задержка зажигания для LA100 была уменьшена до 9,05 °, 10,38 °, 11,76 °, 13,23 ° и 14,73 ° при 19 °, 21 °, 23 °, 25 ° и 27 ° bTDC по сравнению с 10,12 °, 11,75 °, 13,1 °. °, 14,6 ° и 16,25 ° для дизельного топлива при 19 °, 21 °, 23 °, 25 ° и 27 ° bTDC.
Рис. 9( a – e ) Разница в ID с разными FIT и нагрузкой на двигатель для рассматриваемых топливных смесей.
Максимальная скорость повышения давления
На рисунке 10 показаны колебания MRPR с нагрузкой при различных FIT (a – e). Для всех протестированных видов топлива MRPR увеличивалось с увеличением нагрузки и FIT.Дизельное топливо показало больший рост давления, чем другие испытанные топлива, во всех режимах работы двигателя. Это увеличение давления может быть связано с усовершенствованной системой FIT, которая впрыскивает больше топлива, что требует больше времени для зарядки топливно-воздушной комбинации и создает максимальное давление, когда поршень достигает ВМТ. MRPR для LA100 при полной нагрузке составлял 4,7, 5,3, 5,8, 5,62 и 5,7 бар / ° CA соответственно, что ниже, чем у дизельного топлива примерно на 5,55, 5,85, 5,98, 6,25 и 6,37 бар / ° CA при 19 °. , 21 °, 23 °, 25 ° и 27 ° по ВМТ.
Рис. 10( a – e ) Изменение MRPR с разными FIT и нагрузкой на двигатель для рассматриваемых топливных смесей.
Характеристики эмиссии
Эмиссия дыма
На рисунке 11 показано изменение эмиссии дыма в зависимости от нагрузки двигателя и FIT (a-e). Количество выделяемого дыма увеличивалось с увеличением нагрузки двигателя, но уменьшалось с расширенным FIT. Во всех FIT больше всего дыма выделялось дизельное топливо, за ним следовало биодизельное топливо Roselle и его смеси.Например, как показано на рисунке, увеличенный FIT, дымовыделение уменьшилось на 12,90%, 13,81%, 14,23%, 14,78% и 15,03% для LA20, LA40, LA60, LA80 и LA100 при полной нагрузке соответственно. Это могло произойти из-за наличия большего количества кислорода в биодизельном топливе, поэтому зона, богатая топливом, уменьшилась, а также ограничила образование дыма 47,48 . Дым образовался в результате неполного сгорания заряда в богатой топливом зоне. При 19 °, 21 °, 23 °, 25 ° и 27 ° bTDC при полной нагрузке выделение дыма было определено как 1.82, 1,72, 1,64, 1,57 и 1,53 BSN для дизельного топлива по сравнению с 1,57, 1,55, 1,44, 1,39 и 1,37 BSN для LA100.
Рис. 11( a – e ) Различия в эмиссии дыма с разными FIT и нагрузкой на двигатель для рассматриваемых топливных смесей.
CO
2 выбросовНа рисунке 12 показано изменение выбросов CO2 в зависимости от нагрузки при различных FIT (a-e). Для всех протестированных видов топлива выбросы CO2 увеличивались по мере увеличения FIT и уменьшались по мере увеличения нагрузки на двигатель. Выбросы CO2 от дизельного бензина с отсроченным льготным тарифом были ниже.Выбросы CO 2 для LA100 составили 823,2, 833,84, 845,6, 905,1 и 943,2 г / кВтч при 19 °, 21 °, 23 °, 25 ° и 27 ° bTDC, соответственно, по сравнению с выбросами дизельного топлива 779,4, 798,2 , 807,23, 816,2 и 824,23 г / кВт · ч при 19 °, 21 °, 23 °, 25 ° и 27 ° bTDC. Это могло быть связано с большей задержкой воспламенения, что позволяет лучше перемешивать топливовоздушную смесь. Это может создать зону, богатую топливом, что приведет к улучшенному сгоранию топлива и увеличению выбросов CO2.
Рис. 12( a – e ) Изменение выбросов CO 2 в зависимости от различных FIT и нагрузки двигателя для рассматриваемых топливных смесей.
Выбросы NOx
Как видно на рис. 13, выбросы NOx зависят от нагрузки при различных FIT (a – e). Увеличение FIT с 19 ° до 27 ° bTDC привело к увеличению выбросов NOx для всех протестированных видов топлива, как показано на рисунке. Согласно Singh et al., Для всех FIT дизельное топливо выделяет больше NOx, чем биодизель и его смеси. 48 . Это можно объяснить тем фактом, что с увеличением FIT увеличивается задержка зажигания, что снижает температуру газа при раннем впрыске топлива. Из-за продолжительной задержки зажигания количество топлива, сжигаемого в фазе сгорания с предварительной смесью, увеличивается, что приводит к повышению давления и температуры газа в цилиндрах, а также к увеличению выбросов NOx 49 .При 19 ° bTDC более высокая эмиссия NOx, составляющая 255,58 частей на миллион, наблюдалась для LA20 при низкой нагрузке и 2835,8 частей на миллион при полной нагрузке. Аналогичным образом, при 21 ° bTDC, 23 ° bTDC, 25 ° bTDC и 27 ° bTDC оно составляло 267,4, 299,36, 326,7 и 338,2 частей на миллион при низкой нагрузке, тогда как 3050,1, 3165,5, 3254,2 и 3257,7 частей на миллион при полной нагрузке соответственно. Из-за более низкой теплотворной способности и более высокой вязкости дизельного топлива все другие биодизельные смеси производили более низкие выбросы NOx, чем LA20.
Рис. 13( a – e ) Изменение выбросов NO X с различными FIT и нагрузкой на двигатель для рассматриваемых топливных смесей.
Производительность модели ИНС
Как показывает значительно высокий коэффициент корреляции Пирсона (значение для репрезентативной переменной BTE как r = 0,9996), модель ИНС может предсказывать с удовлетворительной точностью. Это визуализировано на рис. 14а, где наклон линейного полинома, подогнанного к точкам разброса, очень близок к 1 (1,001). Здесь наклон единицы будет означать, что предсказание сети было точно таким же, как экспериментальное значение. Далее точность прогноза для всех ответов показана на рис.14b, где представлены среднее значение и стандартное отклонение r-значения и r-квадрата. Для всех 10 ответов значение r и значение r-квадрата составили 0,9990 ± 0,0005 и 0,9980 ± 0,0011 (как среднее значение ± стандартное отклонение) соответственно.
Рисунок 14( a, b ) Точность прогноза для всех ответов.
Вычислительные последствия
Как было очевидно из описанного здесь поведения двигателя, между несколькими выходными характеристиками по отношению к рабочим условиям существовала сложная нелинейная зависимость.Эти сложные отношения усиливают потребность в альтернативных подходах к моделированию работы ДВС. Требование становится серьезным, когда для разработки полных поверхностей отклика требуются практические промышленные решения. Это может быть предоставлено ИНС в качестве эмпирического компромисса, который также учитывает многомерные взаимодействия между интересующими переменными в более высоком измерении. Такие полные ответы становятся обязательными для таких проблем, как оптимизация, когда очень важно достичь глобального решения, а не локальных решений.
Это эмпирическое моделирование далее привело к правдоподобным эмпирически сокращенным моделям работы ДВС. Как показано на рис. 15, несмотря на нелинейность представленных ответов, между исследуемыми переменными наблюдались значительные корреляции. Как также предлагается в 37 , коллективное представление таких коррелированных ответов одной переменной уменьшило бы связанные вычислительные затраты на прогнозирование или моделирование. Например, репрезентативная переменная EGT показала очень высокую корреляцию с другими переменными BTE, MRPR и NOx.Как видно на рис. 15, такую эмпирическую избыточность можно использовать с помощью простых линейных или квадратичных соотношений для представления этих зависимостей. На основе желаемой степени точности предсказания ответов можно выбрать многие переменные со степенями полинома для замены только одной репрезентативной переменной ответа.
Рисунок 15, несмотря на нелинейность представленных ответов.
Технологии нового поколения Mazda | Mazda USA News
БЕНЗИНОВЫЙ ДВИГАТЕЛЬ СЛЕДУЮЩЕГО ПОКОЛЕНИЯ SKYACTIV-X
Двигатель Mazda SKYACTIV-X, оснащенный искровым зажиганием от сжатия, уникальным методом сгорания, представляет собой второй шаг в стремлении Mazda разработать бензиновый двигатель с идеальным механизмом внутреннего сгорания.Разработка системы воспламенения от сжатия для бензиновых двигателей долгое время была целью инженеров. В SKYACTIV-X зажигание свечи зажигания используется для управления воспламенением от сжатия, что приводит к значительным улучшениям по ряду важных показателей эффективности.
SKYACTIV-X — революционный новый двигатель, эксклюзивный для Mazda, в котором преимущества бензинового двигателя с искровым зажиганием — расширяемость при высоких оборотах и более чистые выхлопные газы — объединены с преимуществами дизельного двигателя с воспламенением от сжатия — превосходная начальная реакция и экономия топлива — чтобы создать двигатель кроссовера, сочетающий в себе лучшее из обоих миров.Этот третий двигатель SKYACTIV, появившийся после бензинового двигателя Mazda SKYACTIV-G и дизельного двигателя SKYACTIV-D, получил новое имя «X» в знак признания этой двойной роли.
В Mazda мы уверены, что у двигателей внутреннего сгорания еще есть возможности для дальнейшего развития, и что эта технология может внести значительный вклад в сохранение нашей глобальной окружающей среды. Основываясь на корпоративном видении Mazda защиты нашей прекрасной планеты и обогащения жизни людей за счет «удовольствия от вождения», мы планируем продолжить наши непрестанные поиски идеального двигателя внутреннего сгорания.
1. ЦЕЛИ И КОНЦЕПЦИЯ ТЕХНОЛОГИИ
[1] ПРЕИМУЩЕСТВА BURN BURN И СВЯЗАННЫЕ С ЭТОМ ПРОБЛЕМЫ
По мере того, как мы продвигались по дорожной карте, показанной выше, мы предприняли фундаментальный пересмотр природы сгорания с целью внесения некоторых значительных улучшений в эффективность процесса внутреннего сгорания.
В SKYACTIV-G эффективность сгорания повышается за счет увеличения степени сжатия, а потери на охлаждение из зоны теплопередачи к стенке камеры снижаются за счет регулирования температуры охлаждающей воды.Насосные потери и механическое сопротивление снижаются за счет использования цикла Миллера.
В SKYACTIV-X, новейшем двигателе SKYACTIV, мы работали над повышением воздушно-топливного отношения. Для этого нам пришлось включить обедненное сжигание, при котором сжигается большее количество воздуха. Идеальное (стехиометрическое) соотношение воздух-топливо составляет 14,7: 1. Создание более высокого отношения воздух-топливо за счет более чем удвоения количества воздуха увеличивает удельную теплоемкость и снижает температуру газов сгорания.Это, в свою очередь, снижает потери на охлаждение. Между тем, конструкция, которая вводит большее количество воздуха, снижает потери от закрытия дроссельной заслонки, что приводит к улучшенной экономии топлива.
Однако проблема заключается в том, что если такая бедная смесь воздуха и бензина сжигается с использованием горения, основанного на распространении пламени, которое происходит при использовании свечи зажигания, горение имеет тенденцию становиться нестабильным. Чтобы преодолеть эту проблему, необходимо использовать компрессионное горение в условиях высокой температуры и высокого давления.Это означает, что в таком двигателе потребуется воспламенение от сжатия, используемое в дизельных двигателях. Поэтому при разработке SKYACTIV-X мы улучшили семь факторов, которые необходимо контролировать для воспламенения от сжатия бедной топливовоздушной смеси. К ним относятся степень сжатия (которая должна быть увеличена для реализации требуемых условий высокой температуры и высокого давления), время сгорания вблизи верхней мертвой точки (которая находится при воспламенении от сжатия) и период сгорания, в течение которого все топливо горит одновременно.
[2] ПРОБЛЕМЫ, СВЯЗАННЫЕ С ОДНОРОДНЫМ ЗАЖИГАНИЕМ ОТ КОМПРЕССИИ ЗАРЯДА
Одной из концепций, лежащих в основе воспламенения от сжатия в бензиновых двигателях, является воспламенение от сжатия с однородным зарядом (HCCI). Когда для зажигания используется свеча зажигания, горение должно распространяться от первоначальной искры, что приводит к снижению скорости горения. Если в дополнение к этому используется более бедная воздушно-топливная смесь с большим количеством воздуха, пламя, создаваемое свечой зажигания, не сможет распространиться по камере сгорания.Однако при воспламенении от сжатия все топливо в камере сгорания сгорает одновременно, что приводит к гораздо более высокой скорости сгорания, что, в свою очередь, означает, что можно сжечь более бедную воздушно-топливную смесь.
Однако HCCI еще не достиг той точки, где его можно было бы использовать в коммерческих приложениях, потому что он используется только при низких оборотах в минуту и в диапазонах нагрузки двигателя, и даже эти диапазоны могут меняться в зависимости от условий движения. Кроме того, очень ограниченный диапазон, в котором может иметь место HCCI, затрудняет достижение стабильного переключения между искровым зажиганием и воспламенением от сжатия.
До сих пор для решения этих проблем требовалось значительное увеличение степени сжатия, более сложная структура и добавление высокоточных элементов управления.
[3] ИСКРОВОЕ ЗАЖИГАНИЕ КОМПРЕССИОННОГО ЗАЖИГАНИЯ: ПРОРЫВ, КОТОРЫЙ МОЖЕТ БЫТЬ СДЕЛАН SKYACTIV-X
«Для воспламенения от сжатия не требуется свеча зажигания, но свеча зажигания по-прежнему необходима в диапазонах оборотов и нагрузок, в которых воспламенение от сжатия невозможно. К сожалению, переключение между этими двумя режимами чрезвычайно сложно.Это «общепринятое мнение» о HCCI, в котором излагается основная проблема, которая помешала полностью коммерциализировать технологию HCCI.
Mazda совершила прорыв, поставив под сомнение традиционную идею о том, что свеча зажигания не нужна для воспламенения от сжатия, и вместо этого предложила другой подход: «Если переключение между различными режимами сгорания затруднено, действительно ли нам нужно переключаться в первую очередь?» Эта концепция лежит в основе искрового зажигания от сжатия (SPCCI), уникального метода горения Mazda.
Использование SPCCI означает, что диапазон, в котором может иметь место воспламенение от сжатия (с точки зрения нагрузки двигателя и оборотов в минуту), теперь охватывает весь диапазон сгорания. Иными словами, потенциальное применение воспламенения от сжатия в настоящее время значительно расширилось, что позволяет использовать эту технологию практически во всех условиях движения. Другими словами, поскольку свеча зажигания теперь используется постоянно, двигатель может плавно переключаться между сгоранием с использованием воспламенения от сжатия и сгоранием с использованием искрового зажигания.
2. ОСНОВНЫЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ SPCCI
Хотя SPCCI — это совершенно новый метод сгорания, он основан на двух существующих функциях — зажигании и впрыске, которые Mazda доработала и тщательно перекомпоновала. Для этого Mazda разработала несколько элементарных технологий — новую конструкцию головки поршня и систему впрыска топлива сверхвысокого давления для поддержки воспламенения от сжатия, а также систему подачи воздуха с высокой чувствительностью, которая может подавать большее количество воздуха — и объединила их с датчик в цилиндре, который служит для управления всем двигателем.По сравнению со сложными структурами, которые ранее требовались для использования концепции HCCI, оборудование для SPCCI является простым и экономичным, без лишних сложностей.
[1] ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭФФЕКТОВ СЖАТИЯ, СОЗДАННЫХ РАСПРОСТРАНЕНИЕМ ПЛАМЕНИ.
Механизм SPCCI можно резюмировать как систему, в которой эффект сжатия локализованного воспламенения искровым зажиганием используется для достижения необходимого давления и температуры, чтобы вызвать воспламенение от сжатия.
Другими словами, геометрическая степень сжатия повышается до точки, при которой топливовоздушная смесь находится на грани воспламенения (из-за сжатия) в верхней мертвой точке. В этот момент расширяющийся огненный шар, созданный искровым зажиганием, обеспечивает последний толчок, который заставляет всю смесь сгорать. Время и величина необходимого давления постоянно меняются в зависимости от постоянно меняющихся условий вождения. Система SPCCI может управлять моментом зажигания свечи зажигания, а это означает, что давление и температура в камере сгорания могут быть оптимизированы в любое время.Поскольку свеча зажигания используется постоянно, система способна плавно переключаться на искровое зажигание в диапазонах оборотов или нагрузок, где воспламенение от сжатия было бы затруднено. Таким образом, система гарантирует, что степень сжатия никогда не будет повышена слишком высоко, в то же время обеспечивая простую конструкцию, которая не требует сложных функций, таких как изменение фаз газораспределения или переменная степень сжатия.
[2] РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОТНОСТИ ТОПЛИВА В СМЕСИ ВОЗДУХ-ТОПЛИВО
SKYACTIV-X управляет распределением топливовоздушной смеси, чтобы обеспечить сжигание обедненной смеси с помощью механизма SPCCI.Сначала по камере сгорания распределяется обедненная топливовоздушная смесь для воспламенения от сжатия. Затем прецизионный впрыск топлива и завихрение используются для создания зоны более богатой топливовоздушной смеси — достаточно богатой для воспламенения искрой и минимизации образования закиси азота — вокруг свечи зажигания. Используя эти методы, SPCCI обеспечивает стабильное горение.
[3] УПРАВЛЕНИЕ СМЕСЕЙ ВОЗДУХ-ТОПЛИВО ДЛЯ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ АВАРИЙНОГО ГОРЕНИЯ
1) Разделенный впрыск топлива
Чтобы предотвратить ненормальное сгорание, которое может произойти, когда богатые топливовоздушные смеси сжимаются в течение длительных периодов времени — давняя проблема для HCCI — SPCCI применяет систему раздельного впрыска топлива, в которой часть топлива впрыскивается вместе с воздухом. впускной процесс и часть впрыскивается во время процесса сжатия.Во-первых, бедная смесь низкой плотности для сжигания обедненной смеси впрыскивается во время процесса впуска воздуха; затем, во время такта сжатия, отдельный впрыск создает более богатую воздушно-топливную смесь, которая воспламеняется вокруг свечи зажигания. Это не только распределяет плотность воздушно-топливной смеси, чтобы позволить SPCCI иметь место, но также минимизирует задержку по времени до тех пор, пока воздушно-топливная смесь не воспламенится при сжатии, эффективно контролируя аномальное сгорание.
2) Система впрыска сверхвысокого давления
Чтобы свести к минимуму время сжатия и сделать воспламенение от сжатия максимально эффективным, топливо должно испаряться и распыляться очень быстро, а затем немедленно рассеиваться по всему цилиндру.Поэтому SKYACTIV-X оснащен системой, способной впрыскивать топливо под сверхвысоким давлением из топливного инжектора с несколькими отверстиями, расположенного в центре камеры сгорания. Это вызывает мгновенное испарение и распыление топлива, одновременно создавая мощную турбулентность, значительно улучшающую стабильность зажигания и скорость сгорания. Впрыск топлива под сверхвысоким давлением обеспечивает SPCCI, который подавляет ненормальное сгорание даже при полностью открытой дроссельной заслонке / низких оборотах, когда традиционные бензиновые двигатели должны замедлять зажигание и, таким образом, жертвовать эффективностью и мощностью.
3) Принятие датчика давления в цилиндре
В дополнение к вышеупомянутым технологиям для предотвращения аномального сгорания, датчик в цилиндре также был введен в качестве средства контроля; Постоянно наблюдая за тем, приводят ли вышеуказанные меры к надлежащему сгоранию, и компенсируя в реальном времени любые отклонения от запланированных результатов, он обеспечивает непрерывно оптимизированное сгорание.
На основе методов, изложенных выше, SPCCI расширил зону воспламенения от сжатия прямо до полного диапазона дроссельной заслонки и обеспечивает плавное переключение между сгоранием SPCCI и сгоранием с искровым зажиганием.
Этот новый метод сгорания не просто использует искровое зажигание, чтобы способствовать воспламенению от сжатия, но обеспечивает всеобъемлющую систему управления сгоранием, которая включает в себя контроль температуры и давления в цилиндрах, а также контроль плотности распределения топливовоздушной смеси впрыска топлива и выхлопных газов. рециркуляция (EGR).
3. СТОИМОСТЬ, ПРЕДОСТАВЛЯЕМАЯ SKYACTIV-X
[1] ДРАМАТИЧЕСКОЕ ПОВЫШЕНИЕ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ И ОТВЕТСТВЕННОСТИ
С объемом двигателя 2.0L SKYACTIV-X обеспечивает как минимум на 10 процентов больше крутящего момента, чем текущий SKYACTIV-G, и до 30 процентов больше при определенных оборотах (данные по состоянию на август 2017 года, в процессе разработки). Кроме того, поскольку дроссельная заслонка большую часть времени открыта, она демонстрирует превосходную реакцию на начальное ускорение, характерную для дизельных двигателей, которые не имеют дроссельной заслонки. С другой стороны, SKYACTIV-X разгоняется до высоких оборотов так же плавно и легко, как и типичный бензиновый двигатель.
[2] РЕАЛЬНОЕ УЛУЧШЕНИЕ ЭКОНОМИКИ ТОПЛИВА
В автомобиле с 2.Объем двигателя 0L, SKYACTIV-X обеспечивает 20-процентное улучшение экономии топлива по сравнению со SKYACTIV-G, резкое увеличение. Кроме того, в районах, где часто используются низкие скорости транспортных средств, экономия топлива может быть улучшена до 30 процентов благодаря использованию сверхбедного сгорания. По сравнению с двигателем MZR 2008 года экономия топлива значительно улучшена на 35-40 процентов, а по топливной эффективности SKYACTIV-X даже превосходит новейший дизельный двигатель Mazda SKYACTIV-D или даже превосходит его. Поскольку усовершенствования особенно заметны в диапазоне нагрузок легких двигателей, этот двигатель бросает вызов общепринятому мнению о том, что большой рабочий объем двигателя означает низкую экономию топлива.
Диапазон, в котором двигатель может обеспечивать отличную топливную экономичность, был значительно расширен за счет использования SKYACTIV-X, а это означает, что эта система способна обеспечить более низкий расход топлива, чем когда-либо прежде, во всем диапазоне сценариев вождения, включая город вождение, дальние поездки по скоростным трассам и многое другое.
Уникальный для Mazda, SKYACTIV-X — это новый тип двигателя внутреннего сгорания, который сочетает в себе преимущества бензиновых и дизельных двигателей для достижения выдающихся экологических характеристик и бескомпромиссных характеристик мощности и ускорения.Эта революционная технология представляет собой начало нового захватывающего этапа в наших поисках идеального двигателя внутреннего сгорания. SKYACTIV-X, полностью поддерживающий опыт вождения Jinba-ittai , который стремится обеспечить Mazda, был разработан с учетом интересов нашей планеты и всех, кто здесь живет.
СКАЙАКТИВНЫЙ АВТОМОБИЛЬ СЛЕДУЮЩЕГО ПОКОЛЕНИЯ АРХИТЕКТУРА
Благодаря нашим революционным технологиям SKYACTIV, разработанным с нуля для обеспечения высочайшей производительности, Mazda неизменно стремится доставлять удовольствие от вождения Jinba-ittai .Автомобиль Jinba-ittai реагирует почти так, как если бы он был продолжением тела водителя, повышая безопасность и душевное спокойствие. В наших усилиях по созданию таких автомобилей мы сосредоточились на процессе разработки, ориентированном на человека.
Теперь мы разработали архитектуру нового поколения SKYACTIV-Vehicle, в которой были оптимизированы основные функции нашей технологической серии SKYACTIV, чтобы пассажиры могли использовать свою естественную способность сохранять равновесие во время движения.Больше, чем на отдельные системы компонентов, такие как сиденья, кузов, шасси, шины и т. Д., При разработке мы сосредоточились на общей координации транспортного средства, перераспределении функций и создании архитектуры, которая работает вместе как единое целое.
Полное использование врожденных человеческих способностей позволило нам выйти за рамки традиционной концепции платформы для более тесного общения между автомобилем и водителем. Mazda взяла радость от вождения на следующий этап, на вершине вождения Jinba-ittai , когда водитель почти не осознает сам автомобиль.
1. ЦЕЛИ И КОНЦЕПЦИИ ТЕХНОЛОГИИ
[1] РАЗВИТИЕ «ИДЕАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ» ПО АНАЛИЗУ МОДЕЛЕЙ ХОДЬБЫ ЧЕЛОВЕКА
Когда человек ходит, тело создает ось движения вперед, которая служит базой для поддержания равновесия, используя гибкость позвоночника. Mazda называет эту линию «осью прогресса». Это является отправной точкой для поддержания состояния динамического равновесия, при котором таз и верхняя часть тела движутся в противоположных направлениях, с мышечным напряжением и небольшими изменениями позы, используемыми для управления центром тяжести тела и подавления движений головы.
Это означает, что когда шагающий меняет направление или сталкивается с изменением уровня, тело может продолжать плавно и непрерывно двигаться в заданном направлении без отклонения оси движения от курса. Однако люди этого не осознают. Эта способность к равновесию, присущая продвинутым человеческим способностям, — это навык, который люди используют неосознанно.
Чтобы использовать эту способность к равновесию, тело должно поддерживать позу, в которой таз находится в вертикальном положении, а позвоночник образует букву «S», в то время как сила реакции от земли передается на таз через голени, позволяя тазу двигаться. двигаться плавно, систематично и непрерывно.Этот паттерн движения идущего человека представляет собой идеальное состояние движения, позволяя ходящему двигаться с комфортом и с минимальной утомляемостью, будучи готовым мгновенно реагировать на любые внезапные нарушения в его или ее окружении.
[2] ИДЕАЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ ДЛЯ АВТОМОБИЛЕЙ
Mazda провела исследование этого идеального состояния движения с целью разработки транспортных средств, которые позволяют пассажирам использовать свою естественную и инстинктивную способность к равновесию так же, как при ходьбе.
Другими словами, сиденья в таком автомобиле позволяют пассажирам сидеть так, чтобы таз поддерживал позвоночник в S-образной форме, в то время как сила реакции от земли плавно передается через кузов автомобиля, а не через ноги человека для плавности. , непрерывное движение тазом. В дополнение к оптимизации каждого компонента и функции, SKYACTIV-Vehicle Architecture улучшила взаимосвязь функций в различных областях, включая сиденья, кузов, шасси и шины, чтобы создать автомобиль, в котором каждый может всегда использовать свою способность естественного баланса для Комфортная, расслабляющая поездка, при которой голова устойчива, а пассажиры могут немедленно реагировать на изменения в обстановке за рулем.
[3] Ключевые моменты, позволяющие пассажирам использовать свою способность балансировать
Чтобы пассажиры могли в полной мере использовать свою способность естественного равновесия в автомобиле, ключевым моментом является движение подрессоренной массы. Когда, например, автомобиль движется по кривой, подрессоренная масса должна иметь возможность двигаться плавно и непрерывно, как если бы описывала поверхность сферы, в то время как сиденья, которые находятся между подрессоренной массой и тазом пассажира, перемещаются вместе. с подрессоренной массой без задержки, так что подводимая энергия плавно передается к тазу пассажира.
Для разработки подрессоренной массы, способной к плавному и непрерывному движению такого рода, Mazda сосредоточила внимание на следующих трех моментах.
1) Убедитесь, что энергия передается от неподрессоренной массы к подрессоренной массе плавными волнами
2) Совместите направление сил
3) Уменьшение отклонений жесткости между диагонально противоположными углами
Достижение этих трех целей гарантирует, что противоположные по диагонали углы перемещаются вместе без задержки, поскольку они посылают и получают энергию.
2. КЛЮЧЕВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
[1] СИДЕНЬЯ: ВМЕСТЕ С ПРУЖИНОЙ
В SKYACTIV-Vehicle Architecture последние идеи, полученные в результате исследований в области биологии человека, были включены в конструкцию сидений, гарантируя, что пассажиры могут в полной мере использовать свою способность балансировать, когда находятся в машине, гарантируя, что таз пассажира находится в неподвижном состоянии. поддерживается, чтобы сохранить S-образную форму позвоночника.
В частности, технология поддерживает верхнюю часть таза, чтобы гарантировать правильное положение всего таза.Между тем, форма и жесткость сиденья охватывают центр тяжести грудной клетки (соответствующий верхней части S-образного изгиба позвоночника), помогая удерживать позвоночник в этом положении. Кроме того, форма и жесткость амортизации обеспечивают хорошую поддержку бедренным костям, создавая структуру, которая позволяет пользователю независимо регулировать угол наклона бедер, чтобы сиденье могло адаптироваться и адаптироваться к индивидуальным особенностям телосложения.
Затем мы увеличили жесткость отдельных компонентов сидений и точек крепления, передающих силы от кузова автомобиля.Это устраняет любую задержку между движениями подрессоренной массы и сидений, обеспечивая плавную передачу входящей энергии к тазу пассажира. Наконец, мы также сделали внутреннюю структуру сидений более жесткой, чтобы нагрузка передавалась напрямую от подрессоренной массы к телу пассажира.
Эти изменения минимизируют перемещение сиденья относительно подрессоренной массы; Сиденье движется вместе с подрессоренной массой без задержки, и силы плавно передаются на таз.
[2] КОРПУС: ПЕРЕДАЧА СИЛЫ БЕЗ ЗАДЕРЖКИ
Помня об идеальном пути для передачи входной энергии от земли к телу, мы взяли базовую модель SKYACTIV-Body, основанную на концепции «прямой и непрерывной» конструкции, и еще больше ее настроили. К кольцевым структурам, которые соединяют каркас по вертикали и по бокам в предыдущем кузове, Mazda теперь добавила соединения спереди назад, создав разнонаправленные кольцевые структуры, улучшающие диагональную жесткость.Боковая панель переднего капота, крепления переднего и заднего амортизаторов, а также проем задней двери расположены с максимальной эффективностью на основе анализа пути прохождения энергии.
В результате этой новой разнонаправленной кольцевой структуры задержка передачи входной энергии на диагонали, простирающиеся от передней части к задней части, была уменьшена на 30 процентов по сравнению с нынешним корпусом, при этом силы теперь передаются между всеми четырьмя диагональные углы практически мгновенно.
[3] ШАССИ: СГЛАВЛЕНИЕ ВХОДНЫХ СИЛ ОТ НЕПОДВИЖНОЙ МАССЫ
Энергия земли передается к кузову через подвеску. Традиционно архитектура транспортного средства была разработана таким образом, чтобы уменьшить силу, передаваемую на подрессоренную массу. Однако с помощью SKYACTIV-Vehicle Architecture компания Mazda добавила новую концепцию — сглаживание сил, передаваемых неподрессоренной массе по оси времени — и полностью изменила распределение функций между различными компонентами на основе этого.
Пока подвеска работает в вертикальном направлении, угол рычага подвески всегда обращен вниз (в форме перевернутой буквы V), так что инерционная сила подрессоренной массы толкает шины вниз к земле. Между тем, использование сферической втулки гарантирует, что передача энергии идеально выровнена без проскальзывания, что упрощает крепление рычага подвески и рычага для плавного вращения.
Шины также имеют более эффективное функциональное расположение.В отличие от нашего предыдущего подхода, который был сосредоточен на увеличении вертикальной жесткости шин, мы смягчили боковые стенки и снизили жесткость. Это позволило нам спланировать внедрение уникальной технологии управления динамикой автомобиля Mazda, G-Vectoring Control *, прямо на начальном концептуальном этапе разработки платформы, что привело к более эффективному распределению функций.
В результате резина покрышек способна в максимальной степени проявлять свои эффекты поглощения вибрации и демпфирования.Между тем, во время рулевого управления упреждающе используется передача нагрузки транспортного средства, что означает, что сила в шинах может передаваться без какой-либо временной задержки.
* G-Vectoring Control регулирует крутящий момент двигателя в ответ на рулевое управление, чтобы управлять поперечными и продольными ускоряющими (G) силами (управляемыми отдельно в традиционной архитектуре автомобиля) унифицированным способом и оптимизировать вертикальную нагрузку каждой шины для обеспечения плавности. и эффективное поведение автомобиля.
[4] ПОВЫШЕННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ШУМА, ВИБРАЦИИ И ЖЕСТКОСТИ (NVH)
Создание тихого внутреннего пространства — еще один важный фактор, позволяющий людям максимально использовать свои природные способности.Архитектура SKYACTIV-Vehicle представляет собой важный шаг вперед в производительности NVH.
В ходе исследования механизма человеческого слуха мы обнаружили, что люди испытывают больший дискомфорт, когда звуки и вибрации усиливаются внезапно или в значительной степени, и мы сосредоточились на этом в дополнение к общей громкости в нормальных условиях. Мы работали над тем, чтобы шум и вибрация от различных источников изменялись более линейно по оси времени, с целью создания ощущаемой тишины для пассажиров.
Характеристики демпфирования энергии вибрации важны с точки зрения управления как моментом, когда шум входит, так и направлением, откуда он приходит. Чтобы обеспечить эффективный контроль над энергией вибрации, поступающей в тело, Mazda использовала новую высокоэффективную демпфирующую структуру, которая включает в себя демпфирующие узлы и демпфирующие связи, в зависимости от характеристик точек, в которых энергия имеет тенденцию концентрироваться.
В традиционной архитектуре транспортного средства внезапное изменение поверхности дороги (например, с гладкой на шероховатую) приводит к изменению уровня шума сверх фактического изменения энергии вибрации, передаваемой от дороги.Напротив, в новой архитектуре автомобиля Mazda подобное изменение воспринимается пассажирами как более постепенное и линейное смещение, соизмеримое с фактической степенью изменения поверхности. Конечный результат — более тихая и комфортная езда.
Компания Mazda верит, что автомобили могут приносить радость в нашу жизнь.
Ощущение за рулем Jinba-Ittai воодушевляет умы и тело как водителей, так и пассажиров, а также раскрывает их природные способности, вызывая «радость от вождения», которая является нашей конечной целью.
Mazda надеется защитить нашу прекрасную планету, обогащая жизнь людей и общества в целом с помощью автомобилей, которые предлагают эту уникальную форму удовольствия от вождения.
.