Цилиндры в двигателе: Роль цилиндра и поршня в двигателе автомобиля

Содержание

Цилиндры двигателя

Цили́ндр  двигателя внутреннего сгорания является рабочей камерой объемного вытеснения. Во время работы двигателя внутренние и наружные части цилиндров испытывают различный нагрев.

Внутренняя часть цилиндра — втулка или гильза цилиндра.

Наружная часть — рубашка двигателя.

Внутренняя поверхность втулки или гильзы цилиндра называется зеркалом. Зеркало это рабочая часть цилиндра, поэтому она подвергается специальной обработке (хонингование, хромирование, азотирование) и поэтому выбирают следующие типы материалов для гильз цилиндров. На зеркале цилиндра наносится специальный рельеф, который способствует снижению трения между поршнем, поршневыми кольцами и цилиндром, благодаря удерживанию моторного масла на стенках.

В современных двигателях внутреннюю поверхность цилиндров подвергают отбеливающему переплаву лазером, что способствует образованию белого чугуна высокой твердости. Ресурс таких цилиндров намного выше и не требует ремонтных размеров.

Гильзы цилиндров отливают из чугуна высокой прочности или специальных сталей. Иногда на алюминиевые гильзы цилиндров наносят гальваническое покрытие хромом.

 

В одноцилиндровом четырехтактном двигателе коленчатый вал вращается неравномерно, поэтому маховик должен обладать большим моментом инерции. В многоцилиндровом двигателе вращение коленчатого вала происходит равномернее, так как рабочие ходы в различных цилиндрах не совпадают друг с другом. Чем больше цилиндров имеет двигатель, тем равномернее вращается коленчатый вал. Нагрузка на детали кривошипно-шатунного механизма в многоцилиндровом двигателе изменяется более плавно, чем в одноцилиндровом.

Цилиндры двигателя могут быть расположены следующим образом: вертикально в один ряд – однорядные, двигателя автомобилей ВАЗ-2107 «Жигули», ГАЗ-52-04, ГАЗ-3102 «Волга» и др., под углом a к вертикали, двигатель автомобиля Москвич 2140; в два ряда V-образные, двигателя автомобилей ГАЗ-53А,ЗИЛ-130, КаМаз 5320 и др.

Дефекты гильз цилиндров

Гильзы цилиндров изнашиваются вследствие трения между поршнем и зеркалом (внутренней стенкой цилиндра). Как правило повышенный износ может происходить вследствие таких причин:

- не достаточно масла на стенках цилиндров

-двигатель долго не работал, и все масло стекло в картер

-применение масла не соответствующей вязкости

- коррозия, возникает вследствии применения воды, как охлаждающей жидкости

-сколы, царапины возникают вследствие не правильного монтажа, демонтажа ( все действия по съемке гильз цилиндров нужно проводить согласно правил специальным съемником)

-при не правильной эксплуатации двигателя

 

Методы обработки для устранения дефектов

Дефекты устраняются такими методами обработки как: шлифовка, фрезировка, напыление, наплавка, хонингование.

Хонингование 

Хонингование — вид абразивной обработки материалов с применением хонинговальных головок (хонгов). В основном применяется для обработки внутренних цилиндрических отверстий (от 2 мм) путём совмещения вращательного и поступательно-возвратного движения хона с закреплёнными на нём раздвижными абразивными брусками с обильным орошением обрабатываемой поверхности смазочно-охлаждающей жидкостью. Один из видов чистовых и отделочных обработок резанием. Позволяет получить отверстие с отклонением от цилиндричности до 5 мкм и шероховатостью поверхности Ra=0.63÷0.04.

Обработка отверстий в различных деталях в том числе в деталях двигателя (отверстий блоков цилиндров, гильз цилиндров, отверстий кривошипной и поршневой головок шатунов, отверстий шестерен) и т. д. При обработке хонингованием обеспечивается стабильное получение точных отверстий и требуемых параметров шероховатости обработанной поверхности. Зеркало цилиндров должно иметь не совсем гладкую поверхность, так как масло будет стекать и не оставатся между парой трения, что будет приводить к износу, поэтому делается как бы меленькая насечка. В ней остаються частички масла , которые обеспечивают хорошую работу цилиндр-поршень и приводит к увеличению ресурса деталей.

Цилиндр

Цилиндр двигателя - обработанное отверстие в блоке цилиндров, внутри которого движется поршень. В случае, если блок цилиндров выполнен из алюминия, внутрь цилиндра впрессовывается вставка-гильза из тугоплавкого материала.

Классический пример цилиндра - оружейный ствол. Пуля, как поршень, движется вдоль его стенок под воздействием энергии расширяющихся газов

Двигатели, основанные на применении поршня, движущегося внутри закрытого ложа цилиндрической формы, известны с давних пор. На этом принципе еще два века назад строились «двигатели горячего воздуха», к примеру, двигатель Стирлинга, или еще более старые тепловые машины. Применительно к автомобилю мы знакомы с цилиндром как с частью двигателя внутреннего сгорания. Однако и таких двигателей разных конструкций наберется не менее двух десятков. Но, несмотря на явные различия во внешнем виде и конструкции, их объединяет одна общая исходная деталь – цилиндр. Она может быть разной формы, и даже не цилиндрической. Тем не менее, она есть всегда.

Цилиндр как основа двигателя

В цилиндре происходят все важнейшие процессы получения и преобразования энергии, необходимой для движения автомобиля. Цилиндр, по сути, связующее звено двух энергий: в нем энергия сгорания топлива переходит в энергию движения, вращающего коленчатый вал.

Поршень и цилиндр

Цилиндр во время работы испытывает колоссальные нагрузки.  С одной стороны это высокая температура и давление расширяющихся газов, с другой стороны высокая скорость движения поршня, которая достигает  8 метров в секунду.

При сгорании топлива в цилиндрах образуется такое огромное количество тепловой энергии, что двигатель приходится охлаждать даже когда на улице -25 градусов

Этот процесс можно сравнить с оружейным выстрелом, где пороховые газы толкают пулю, разгоняющуюся в стволе, (кстати, тоже имеющем форму цилиндра) до дульной скорости от 300 до 1000 метров в секунду, в зависимости от длины ствола. К тому же с огромной частотой, как, например, в пистолете-пулемете "Венус", до  2500 выстрелов в минуту.

И если на спортивном автомобиле группа цилиндров должна выдержать один рекордный заезд, то в обычном легковом автомобиле от цилиндров требуется работа в течение многих лет, без потери мощности, динамики и других показателей.

Поэтому инженеры автомобильных компаний вынуждены постоянно решать две основные проблемы, связанные с надежностью цилиндров – отвод тепла и смазывание поверхности, вдоль которой движется поршень.

Конструкция цилиндра

В первых двигателях внутреннего сгорания каждый цилиндр находился внутри отдельного корпуса. Такая конструкция сохранилась и в наши дни и используется, к примеру, при создании мотоциклетных двигателей. В этом случае она не утратила актуальности, потому что для охлаждения открытых со всех сторон двигателей мотоциклов применяется воздух. В автомобильных двигателях все цилиндры объединены в единый прочный корпус, который называется блоком цилиндров.

Для того, чтобы цилиндр двигателя мог выдерживать высоки нагрузки он выполняется из прочного материала - чугуна или специальной стали с различными присадками. Ради снижения веса современные блоки часто делают из алюминия. В этом случае внутренняя часть цилиндра выполняется в виде прочной стальной гильзы, запрессованной в блок.

Внутренняя поверхность цилиндра, непосредственно контактирующая с движущимся поршнем,  выполняется из металла со специальными добавками для повышения прочности.

Внешняя часть цилиндра, составляющая единое целое с корпусом блока, называется рубашкой. Внутри рубашки по каналам циркулирует охлаждающая жидкость.

Чтобы облегчить поршню скольжение внутри цилиндра, разработчики BMW предложили покрывать стенки цилиндров Никасилом - специальным сплавом, позволяющим обходиться без гильз в алюминиевом блоке

В двухтактных двигателях цилиндры имеют несколько иную конструкцию и отличаются от цилиндров четырехтактных двигателей наличием окон – впускных и продувочных. Помимо этого в нижней части цилиндра двухтактного двигателя имеется пластина для создания нижнего рабочего пространства под поршнем.

Системы охлаждения цилиндров

Для отвода избыточного тепла от цилиндра двигателя предусмотрена система охлаждения, которая может быть либо воздушной, либо жидкостной.

Воздушное охлаждение

Цилиндры двигателя с воздушным охлаждением снаружи покрыты множеством ребер, которые обдуваются встречным или созданным искусственно посредством воздухозаборников потоком воздуха, отводящим тепло от цилиндра.

Причудливый рисунок на внутренней поверхности цилиндра называется хоном, потому что для его нанесения используется хонинговальный станок

Жидкостное охлаждение

При жидкостном (чаще называемом водяным) охлаждении цилиндры снаружи  омываются циркулирующей в толще блока охлаждающей жидкостью. Нагретые цилиндры отдают часть тепла жидкости, которая в дальнейшем попадает в радиатор,  охлаждается и вновь подается к цилиндрам.

Система смазки цилиндров

Качественное смазывание стенок – вторая по значимости проблема после отвода тепла. Если цилиндр не смазывать изнутри, поршень попросту заклинит, что приведет к немедленному разрушению двигателя.

Для удержания стабильной масляной пленки на зеркале (внутренней поверхности) цилиндров, он подвергается хонингованию – нанесению микросетки на внутреннюю стенку. Благодаря наличию такой сетки на стенках всегда присутствует слой масла, что снижает трение (поршень-цилиндр), отводит излишки тепла и увеличивает в разы пробег до капитального ремонта.

Нестандартные покрытия цилиндра

Разработчики применяют новейшие технологии и материалы для упрочнения  зеркала цилиндра и его износостойкости.

Самый большой объем автомобильного двигателя – 117 литров. Такой огромный объем реализован в двигателе карьерного самосвала с 24 цилиндрами

Так внедрение кристаллов кремния в зеркало цилиндра многократно подняло ресурс двигателя, но одновременно и повысило требования к качеству масла и соблюдению температурного режима. Первые двигатели, созданные с применением этой технологии, были непригодными для ремонта и слишком дорогими. Дальнейшие разработки в этой области позволили несколько улучшить ситуацию в плане ремонтопригодности. Вместо того чтобы покрывать специальным составом поверхность цилиндров, выточенных в толще металла, в блок начали устанавливать подлежащие замене гильзы с напылением кремния.

Типовые технические характеристики цилиндров автомобильных двигателей

  • Диаметр цилиндра
  • Высота цилиндра
  • Рабочий объем – объем цилиндра от верхней мертвой точки до нижней мертвой точки движения поршня.
  • Полный объем цилиндра – объем камеры сгорания и рабочего объема вместе.
  • Степень сжатия - определяется делением  полного объема цилиндра на объем камеры сгорания.  Этот критерий показывает, во сколько раз сжата горючая смесь в цилиндре. От увеличения степени сжатия в цилиндре увеличивается давление на поршень  при сгорании топлива, а значит, возрастает мощность силовой установки в целом. Увеличение этого параметра очень выгодно, так как от такого же количества смеси можно получить больший КПД.

что нужно знать об этих деталях и как продлить срок их службы?

В статье подробно рассмотрены ключевые детали автомобильного двигателя – поршень и цилиндр. Уделено внимание их конструкции, функциям, условиям работы, возможным проблемам при эксплуатации и путям их решения.

Цилиндр и поршень – ключевые детали любого двигателя. В замкнутой полости цилиндро-поршневой группы (ЦПГ) происходит сгорание топливно-воздушной смеси. Газы, образующиеся при этом, воздействуют на поршень – он начинает двигаться и заставляет вращаться коленчатый вал.

Цилиндр и поршень обеспечивают оптимальный режим работы двигателя в любых условиях эксплуатации автомобиля.

Рассмотрим эту пару подробнее: конструкцию, функции, условия работы, возможные проблемы при эксплуатации элементов ЦПГ и пути их решения.


Принцип работы цилиндро-поршневой группы

Современные двигатели внутреннего сгорания оснащены блоками, в которые входят от 1 до 16 цилиндров – чем их больше, тем мощнее силовой агрегат.

Внутренняя часть каждого цилиндра – гильза – является его рабочей поверхностью. Внешняя – рубашка – составляет единое целое с корпусом блока. Рубашка имеет множество каналов, по которым циркулирует охлаждающая жидкость.

Внутри цилиндра находится поршень. В результате давления газов, выделяющихся в процессе сгорания топливно-воздушной смеси, он совершает возвратно-поступательное движения и передает усилия на шатун. Кроме того, поршень выполняет функцию герметизации камеры сгорания и отводит от нее излишки тепла.

Поршень включает следующие конструктивные элементы:

  • Головку (днище)
  • Поршневые кольца (компрессионные и маслосъемные)
  • Направляющую часть (юбку)

Бензиновые двигатели оснащены достаточно простыми в изготовлении поршнями с плоской головкой. Некоторые модели имеют канавки, способствующие максимальному открытию клапанов. Поршни дизельных двигателей отличаются наличием на днищах выемок – благодаря им воздух, поступающий в цилиндр, лучше перемешивается с топливом.

Кольца, установленные в специальные канавки на поршне, обеспечивают плотность и герметичность его соединения с цилиндром. В двигателях разного типа и предназначения количество и расположение колец могут отличаться.

Чаще всего поршень содержит два компрессионных и одно маслосъемное кольцо.

Компрессионные (уплотняющие) кольца могут иметь трапециевидную, бочкообразную или коническую форму. Они служат для минимизации попадания газов в картер двигателя, а также отведения тепла от головки поршня к стенкам цилиндра.

Верхнее компрессионное кольцо, которое изнашивается быстрее всех, обычно обработано методом пористого хромирования или напылением молибдена. Благодаря этому оно лучше удерживает смазочный материал и меньше повреждается. Остальные уплотняющие кольца для лучшей приработки к цилиндрам покрывают слоем олова.

С помощью маслосъемного кольца поршень, совершающий возвратно-поступательные движения в гильзе, собирает с ее стенок излишки масла, которые не должны попасть в камеру сгорания. Через дренажные отверстия поршень «забирает» масло внутрь, а затем отводит его в картер двигателя.

Направляющая часть поршня (юбка) обычно имеет конусную или бочкообразную форму – это позволяет компенсировать неравномерное расширение поршня при высоких рабочих температурах. На юбке расположено отверстие с двумя выступами (бобышками) – в нем крепится поршневой палец, служащий для соединения поршня с шатуном.

Палец представляет собой деталь трубчатой формы, которая может либо закрепляться в бобышках поршня или головке шатуна, либо свободно вращаться и в бобышках, и в головке (плавающие пальцы).

Поршень с коленчатым валом соединяется шатуном. Его верхняя головка движется возвратно-поступательно, нижняя вращается вместе с шатунной шейкой коленвала, а стержень совершает сложные колебательные движения. Шатун в процессе работы подвергается высоким нагрузкам – сжатию, изгибу и растяжению – поэтому его производят из прочных, жестких, но в то же время легких (в целях уменьшения сил инерции) материалов.


Конструкционные материалы деталей ЦПГ

Сегодня цилиндры и поршни двигателя чаще всего производят из алюминия или стали с различными присадками. Иногда для внешней части блока цилиндров используют алюминий, имеющий небольшой вес, а для гильзы, контактирующей с движущимся поршнем, – более прочную сталь.

В отличие от чугуна, который применялся ранее для изготовления деталей ЦПГ, внедрение алюминия – намного более легкого, но износостойкого материала – стало толчком к появлению мощных и высокооборотистых двигателей.

Современные автомобили, особенно с дизельными двигателями, все чаще оснащаются сборными поршнями из стали. Они имеют меньшую компрессионную высоту, чем алюминиевые, поэтому позволяют использовать удлиненные шатуны. В результате боковые нагрузки в паре "поршень-цилиндр" существенно снижаются.

Поршневые кольца, наиболее подверженные износу и деформациям, производят из специального высокопрочного чугуна с легирующими добавками (молибденом, хромом, вольфрамом, никелем).

Значительные механические и тепловые циклические нагрузки отрицательно сказываются на работоспособности элементов цилиндро-поршневой группы. В то же время от их состояния напрямую зависит стабильная компрессия двигателя, обеспечивающая его уверенный холодный и горячий запуск, мощность, экологичность и другие эксплуатационные показатели.

Именно поэтому для изготовления поршней и других деталей ЦПГ применяются материалы, обладающие высокой механической прочностью, хорошей теплопроводностью, незначительным коэффициентом линейного расширения, отличными антифрикционными и антикоррозионными свойствами.

В целях снижения потерь на трение производители поршней покрывают их боковую поверхность специальными антифрикционными составами на основе твердых смазочных частиц: графита или дисульфида молибдена. Однако со временем заводское покрытие разрушается, поршни снова испытывают высокие нагрузки, под влиянием которых изнашиваются и выходят из строя.

Одним из самых эффективных антифрикционных покрытий поршней является MODENGY Для деталей ДВС.

Состав на основе сразу двух твердых смазок – высокоочищенного дисульфида молибдена и поляризованного графита – применяется для первоначальной обработки юбок поршней или восстановления старого заводского покрытия.

MODENGY Для деталей ДВС имеет практичную аэрозольную упаковку с оптимально настроенными параметрами распыления, поэтому наносится на юбки поршней легко, быстро и равномерно.

На поверхности покрытие создает долговечную сухую защитную пленку, которая снижает износ деталей и препятствует появлению задиров.

MODENGY Для деталей ДВС полимеризуется при комнатной температуре, не требуя дополнительного оборудования.

Для подготовки поверхностей перед нанесением покрытия их необходимо обработать Специальным очистителем-активатором MODENGY. Только в таком случае производитель гарантирует прочное сцепление состава с основой и долгий срок службы готового покрытия. Оба средства входят в Набор для нанесения антифрикционного покрытия на детали ДВС.


Методы охлаждения и смазывания цилиндро-поршневой группы

В каждом цикле работы двигателя сгорает большое количество топливно-воздушной смеси. При этом все детали цилиндро-поршневой группы испытывают экстремальные температурные воздействия, поэтому нуждаются в эффективном охлаждении – воздушном или жидкостном.

Наружная поверхность цилиндров ДВС с воздушным охлаждением покрыта множеством ребер, которые обдувает встречный или искусственно созданный воздухозаборниками воздух.

При водяном охлаждении жидкость, циркулирующая в толще блока, омывает нагретые цилиндры, забирая таким образом излишек тепла. Затем жидкость попадает в радиатор, где охлаждается и вновь подается к цилиндрам.

Второй по важности момент после отвода тепла – система смазки цилиндров. Без нее поршни рано или поздно подвергаются заклиниванию, что может привести к поломке двигателя.

Для того чтобы масляная пленка дольше удерживалась на внутренних поверхностях цилиндров, их подвергают хонингованию, т.е. нанесению специальной микросетки. Стабильность слоя масла гарантирует не только максимально низкое трение в паре "поршень-цилиндр", но и способствует отведению лишнего тепла из ЦПГ.



Неисправности ЦПГ и их диагностика

Даже грамотная эксплуатация автомобиля не гарантирует, что со временем не возникнет проблем с его цилиндро-поршневой группой.

О неисправностях деталей ЦПГ свидетельствует увеличение расхода масла, ухудшение пусковых качеств двигателя, снижение его мощности, появление каких-либо посторонних шумов при работе. Эти моменты нельзя игнорировать, так как стоимость ремонта цилиндро-поршневой группы иногда равна стоимости автомобиля в целом.

Под влиянием очень высоких нагрузок и температур:

  • На рабочих поверхностях цилиндров появляются трещины, сколы, пробоины
  • Посадочные места под гильзу деформируются
  • Днища поршней оплавляются и прогорают
  • Поршневые кольца разрушаются, закоксовываются, залегают
  • На теле поршней возникают различные повреждения
  • Зазоры между поршнем и цилиндром сужаются, вследствие чего на юбках появляются задиры
  • Наблюдается общий износ цилиндров и поршней

Перечисленные неисправности цилиндро-поршневой группы неизбежны при перегреве двигателя. Он может возникнуть из-за нарушения герметичности системы охлаждения, отказа термостата или помпы, сбоев в работе вентилятора охлаждения радиатора, поломки самого радиатора или его датчика.

Точно определить состояние цилиндров и поршней можно с помощью специализированной диагностики самой ЦПГ (при полной разборке двигателя) или других автомобильных систем (например, воздушного фильтра).

В ходе сервисных работ измеряется компрессия в цилиндрах ДВС, берутся пробы картерного масла и пр. Все это помогает оценить исправность работы цилиндро-поршневой группы.

Ремонт цилиндро-поршневой группы двигателя включает замену маслосъемных и компрессионных колец, установку новых поршней, шатунов, восстановление (расточку) цилиндров.

Степень износа последних определяется с помощью индикаторного нутрометра. Трещины и сколы на стенках устраняются эпоксидными пастами или путем сварки.

Новые поршни – с нужным диаметром и массой – подбирают к гильзам, а поршневые пальцы – к поршням и втулкам верхних головок шатунов. Шатуны предварительно проверяют и при необходимости восстанавливают.


Как продлить ресурс ЦПГ?

Ресурс цилиндро-поршневой группы зависит от типа двигателя, режима его эксплуатации, регулярности обслуживания и многих других факторов. Срок службы ЦПГ отечественных автомобилей, как правило, меньше, чем у иномарок: около 200 тыс. км против 500 тыс.км.

Для того, чтобы детали ЦПГ вырабатывали свой ресурс полностью, рекомендуется:

  • Использовать моторное масло, одобренное автопроизводителем
  • Осуществлять замену масла и охлаждающей жидкости строго по регламенту
  • Следить за температурным режимом работы двигателя, не допускать его перегрева и холодного запуска
  • Регулярно проводить диагностику автомобиля
  • Применять для обслуживания автокомпонентов специальные средства, которые могут защитить их от усиленного износа и максимально продлить срок службы

просто о сложном » АвтоНоватор

Важным предупреждением для водителей, которые только познают принципы устройства автомобиля, и пытаются своими руками производить ремонт узлов и механизмов. Не путайте такие понятия, как нумерация цилиндров и порядок зажигания.

От чего зависит нумерация цилиндров двигателя

Тем не менее, важно знать, что каким бы ни была компоновка двигателя и расположение цилиндров, в цилиндре № 1 – главный цилиндр, всегда располагается свеча № 1.

Естественно, это порядок, в котором пронумерованы цилиндры любого двигателя. От чего зависит расположение и нумерация цилиндров двигателя:

  • тип привода: передний или задний;
  • тип двигателя: рядный или V-образный;
  • способ установки двигателя: поперечный или продольный;
  • направление вращения двигателя: по или против часовой стрелки.

Расположение цилиндров в многоцилиндровых двигателях, выглядит следующим образом:

  • вертикально – то есть в один ряд, без угловых отклонений;
  • наклонно – под углом 20°;
  • V- образно – в два ряда. Углы между рядами могут быть 90 или 75 градусов;
  • оппозитно (горизонтально) – угол между цилиндрами равен 180°. Такое расположение цилиндров применяется в двигателях для автобусов, что позволяет размещать двигатель под полом салона, освобождая полезную площадь.

Нумерация цилиндров на разных типах двигателей

Как таковой, строгой международной системы расположения и нумерации цилиндров двигателя не существует. И это плохо. Посему, прежде, чем приступать к какому-либо виду ремонта двигателя или системы зажигания, окунитесь с головой в Инструкцию по эксплуатации и ремонту именно вашего авто.

Заднеприводные 4-х и 6-ти рядные двигатели в США имеют главный цилиндр №1 от радиатора, остальные цилиндры нумеруются по направлению к салону. Но, есть и обратная нумерация, когда главным цилиндром считается тот, который ближе к салону.

У французских двигателей нумерация цилиндров происходит со стороны коробки передач. А нумерация цилиндров V-образных двигателей идёт с правого полубока, т.е. со стороны крутящего момента.

Переднеприводные автомобили, как правило, имеют поперечно установленный двигатель. Здесь нумерация цилиндров идет с одной из сторон, а цилиндр №1 расположен со стороны пассажирского места.

V-образные многоцилиндровые двигатели имеют главный цилиндр со стороны водителя в ряду, который ближе к салону. Затем идут нечетные цилиндры двигателя, а с противоположной стороны (ближе к радиатору) – чётные.

Поэтому, для того, чтобы вы окончательно не запутались из-за отсутствия единого международного стандарта расположения и нумерации цилиндров двигателя, пользуйтесь Руководством по эксплуатации от производителя.

Удачи вам в изучении нумерации и расположения цилиндров двигателя.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Цилиндр в двигателе


Что такое цилиндр

28 ноября 2011

Автор КакПросто!

Цилиндр – одна из основных частей двигателя внутреннего сгорания, состоящая из гильзы и рубашки. Цилиндров может быть несколько, их суммарный объем определяет общий объем двигателя.

Цилиндр автомобильного двигателя представляет собой трубку с толстыми стенками. Это одна из основных частей поршневого двигателя внутреннего сгорания, который является самым распространенным типом двигателя. Поршневой двигатель используется в разных видах транспорта, сельскохозяйственной и строительной технике, компрессорах, насосах и т.д.В разных поршневых двигателях может быть от 1 до 24 цилиндров. При этом общий объем двигателя равен суммарному объему всех цилиндров. Цилиндр состоит из двух частей: внутренней (гильзы) и внешней (рубашки). Гильза называется рабочей поверхностью цилиндра и отливается из высокопрочного чугуна или стали. Гильзу называют зеркалом цилиндра, она имеет очень большую чистоту.Рубашка цилиндра – это его внешняя часть, которая обычно изготавливается из единого материала со станиной двигателя. Когда цилиндров больше одного, они располагаются в двигателе единым блоком, имея общее зарубашечное пространство. В этом случае рубашки всех цилиндров представляют собой целую отливку и называются блоком цилиндров.Во время работы двигателя в цилиндр поступают продукты сгорания топлива в газообразном состоянии. Эти газы расширяются и их возрастающая тепловая энергия двигает поршень, который вставлен в цилиндр. Движение поршня в свою очередь заставляет вращаться коленчатый вал, количество колен которого обычно совпадает с числом цилиндров. Полный рабочий цикл двигателя представляет собой последовательность тактов, т.е. этапов полного движения поршня из одной крайней точки в другую.Во время работы двигатель сильно нагревается, поэтому предусматривается система охлаждения, которое происходит в рубашечном отделе цилиндров. Различают два типа системы охлаждения поршневых двигателей:1. Воздушная. Избыток тепловой энергии выбрасывается в быстрый поток воздуха через рубашки цилиндров, которые имеет ребристую поверхность.2. Жидкостная. Для охлаждения используется специальная жидкость, которая проходит через рубашку цилиндра, а затем уходит в радиатор охлаждения, в котором снова охлаждается системой вентиляции. Охлаждающей жидкостью может быть масло, вода или антифриз.Основные характеристики цилиндров поршневого двигателя:- рабочий объем – это объем, который высвобождается поршнем при движении от крайней верхней точки до крайней нижней;- полный объем – это объем пространства, находящегося над поршнем, когда он достигает крайнего нижнего положения. Полный объем складывается из рабочего объема и объема камеры сгорания.Литраж многоцилиндрового двигателя можно вычислить через произведение рабочего объема на количество цилиндров.

Видео по теме

Цилиндр (двигатель) - это... Что такое Цилиндр (двигатель)?

Гильза цилиндра Головка цилиндра двигателя в сборе

Цилиндрй двигатель внутреннего сгорания|поршневого двигателя внутреннего сгорания]]. Представляет собой рабочую камеру объемного вытеснения.

Внутренние и наружные части цилиндров испытывают различный нагрев и обычно выполняются из отдельных частей:

  •  — рабочая втулка или гильза цилиндра
  • наружная — рубашка (у двигателей воздушного охлаждения рубашка имеет рёбра для эффективного отвода тепла)

Пространство между ними называется зарубашечным, в двигателе с водяным охлаждением тут циркулирует охлаждающая жидкость.

В подавляющем большинстве случаев рубашки цилиндров выполняются в виде одной отливки для всего ряда цилиндров и называются блоком цилиндров. Рубашки и корпус блока цилиндров изготавливают обычно из того же материала, что и станина двигателя.

Внутренняя поверхность втулки или гильзы цилиндра является рабочей и называется зеркало цилиндра. Она подвергается специальной обработке (хонингование, хромирование, азотирование) с высокой точностью и имеет очень высокую чистоту. Иногда на зеркало цилиндра наносят специальный микрорельеф, высота которого составляет доли микрометров. Такая поверхность хорошо удерживает масло и способствует снижению трения боковой поверхности поршня и колец о зеркало цилиндра.

Гильзы отливают из чугуна высокой прочности или специальных сталей.

Цилиндры двухтактных двигателей отличаются по конструкции от цилиндров 4-х тактных двигателей наличием выпускных и продувочных окон. Кроме того, у цилиндров двухтактных двигателей двойного действия имеется в наличии нижняя крышка для образования рабочей полости под поршнем.

В этой статье не хватает ссылок на источники информации. Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена. Вы можете отредактировать эту статью, добавив ссылки на авторитетные источники. Эта отметка установлена 15 мая 2011.

Цилиндры в двигателе автомобиля

Цилиндры в двигателе автомобиля и тюнинг: что такое цилиндр? Не стоит забывать, что на сегодняшний день современные двигатели очень отличаются от старых двигателей. В основном, цилиндрические блоки отливаются из чугуна, а так же из алюминиевого сплава. Следует отметить, что предусматривается создание рубашек охлаждения и стенок.

Цилиндры в двигателе автомобиля:

Цилиндры в двигателе автомобиля

Обычно цилиндрические блоки запрессовываются из многочисленных гильз из серого чугуна. Все это делается для того, чтобы повысить износостойкость блоков цилиндров, а так же вдобавок к этому упростить их ремонт и процесс сборки.

Применение вставок чугуна из кислотоупорного материала всегда способствовало уменьшению износа гильз в верхней части. В нижней части же возможно уплотнение прокладкой, а в верхней используются прокладки головки цилиндра.

Так же необходимо напомнить всем автолюбителям, что при отливке блока цилиндра всегда предусматривается некая постель для подшипников коленчатого вала, а еще укрепительные места для многочисленных приборов и узлов.

Поддон, находящийся в нижней части картера, предназначен для сохранения картера от попадания внутрь многочисленных, разнообразных посторонних веществ и предметов. Этими веществами могут быть как пыль, так и уличная грязь. И в связи с этим, поддон выполняет так называемую функцию, благодаря которой резервуар наполняется маслом. А при штамповке обычно применяется только листовая сталь. Поддон к картеру крепится при помощи определенных, специальных болтиков, которые уплотняются, благодаря особой пробковой прокладкой.

Порядок работы всегда зависит от типа самого двигателя, который встроен автомобиль владельца. Количество цилиндров может насчитываться от трех до двенадцати штук.

Воздух в двигатель поступает через воздухоочиститель и специальную заслонку. Но стоит не забывать, что в современных автомобилях топливо поступает из инжектора, а в старых автомобилях воздух поступает из карбюратора.

Видео — цилиндры в двигателе автомобиля:

Московские авторазборки здесь — http://avtorazborki.org/moscow.html

Цилиндры двигателя

Цили́ндр  двигателя внутреннего сгорания является рабочей камерой объемного вытеснения. Во время работы двигателя внутренние и наружные части цилиндров испытывают различный нагрев.

Внутренняя часть цилиндра — втулка или гильза цилиндра.

Наружная часть — рубашка двигателя.

Внутренняя поверхность втулки или гильзы цилиндра называется зеркалом. Зеркало это рабочая часть цилиндра, поэтому она подвергается специальной обработке (хонингование, хромирование, азотирование) и поэтому выбирают следующие типы материалов для гильз цилиндров. На зеркале цилиндра наносится специальный рельеф, который способствует снижению трения между поршнем, поршневыми кольцами и цилиндром, благодаря удерживанию моторного масла на стенках.

В современных двигателях внутреннюю поверхность цилиндров подвергают отбеливающему переплаву лазером, что способствует образованию белого чугуна высокой твердости. Ресурс таких цилиндров намного выше и не требует ремонтных размеров.

Гильзы цилиндров отливают из чугуна высокой прочности или специальных сталей. Иногда на алюминиевые гильзы цилиндров наносят гальваническое покрытие хромом.

В одноцилиндровом четырехтактном двигателе коленчатый вал вращается неравномерно, поэтому маховик должен обладать большим моментом инерции. В многоцилиндровом двигателе вращение коленчатого вала происходит равномернее, так как рабочие ходы в различных цилиндрах не совпадают друг с другом. Чем больше цилиндров имеет двигатель, тем равномернее вращается коленчатый вал. Нагрузка на детали кривошипно-шатунного механизма в многоцилиндровом двигателе изменяется более плавно, чем в одноцилиндровом.

Цилиндры двигателя могут быть расположены следующим образом: вертикально в один ряд – однорядные, двигателя автомобилей ВАЗ-2107 «Жигули», ГАЗ-52-04, ГАЗ-3102 «Волга» и др., под углом a к вертикали, двигатель автомобиля Москвич 2140; в два ряда V-образные, двигателя автомобилей ГАЗ-53А,ЗИЛ-130, КаМаз 5320 и др.

Дефекты гильз цилиндров

Гильзы цилиндров изнашиваются вследствие трения между поршнем и зеркалом (внутренней стенкой цилиндра). Как правило повышенный износ может происходить вследствие таких причин:

- не достаточно масла на стенках цилиндров

-двигатель долго не работал, и все масло стекло в картер

-применение масла не соответствующей вязкости

- коррозия, возникает вследствии применения воды, как охлаждающей жидкости

-сколы, царапины возникают вследствие не правильного монтажа, демонтажа ( все действия по съемке гильз цилиндров нужно проводить согласно правил специальным съемником)

-при не правильной эксплуатации двигателя

Методы обработки для устранения дефектов

Дефекты устраняются такими методами обработки как: шлифовка, фрезировка, напыление, наплавка, хонингование.

Хонингование 

Хонингование — вид абразивной обработки материалов с применением хонинговальных головок (хонгов). В основном применяется для обработки внутренних цилиндрических отверстий (от 2 мм) путём совмещения вращательного и поступательно-возвратного движения хона с закреплёнными на нём раздвижными абразивными брусками с обильным орошением обрабатываемой поверхности смазочно-охлаждающей жидкостью. Один из видов чистовых и отделочных обработок резанием. Позволяет получить отверстие с отклонением от цилиндричности до 5 мкм и шероховатостью поверхности Ra=0.63÷0.04.

Обработка отверстий в различных деталях в том числе в деталях двигателя (отверстий блоков цилиндров, гильз цилиндров, отверстий кривошипной и поршневой головок шатунов, отверстий шестерен) и т. д. При обработке хонингованием обеспечивается стабильное получение точных отверстий и требуемых параметров шероховатости обработанной поверхности. Зеркало цилиндров должно иметь не совсем гладкую поверхность, так как масло будет стекать и не оставатся между парой трения, что будет приводить к износу, поэтому делается как бы меленькая насечка. В ней остаються частички масла , которые обеспечивают хорошую работу цилиндр-поршень и приводит к увеличению ресурса деталей.



Ремонт блока цилиндров: как это делается

Итак, мы подошли к финишной прямой. В нашем двигателе Mitsubishi 4М41, который проехал полмиллиона километров, после ремонта головки блока цилиндров и цепного привода ГРМ осталось разобраться с кривошипно-шатунным механизмом и блоком цилиндров. К слову, именно по состоянию блока цилиндров озвучивались самые пессимистичные прогнозы — ведь такой пробег не мог не сказаться на геометрических характеристиках. Однако после полной ревизии блока этот двигатель окончательно влюбил в себя нашего мастера.

Кривошипно-шатунный механизм и блок цилиндров

Блок цилиндров — это металлическая корпусная деталь, в которой заключены элементы того самого кривошипно-шатунного механизма, благодаря которому поступательное движение поршней превращается во вращательное движение коленчатого вала. Внутри блока имеются полости, которые при работе мотора заполняются охлаждающей жидкостью — водяная рубашка. Блоки изготавливаются из чугунного или из алюминиевого сплава: сам по себе блок должен быть массивным, потому что воспринимает довольно увесистые ударные нагрузки, передаваемые от поршней. Также не стоит забывать о нагреве, последствия которого необходимо минимизировать.

Сверху блок накрывается головкой блока (ГБЦ), снизу — поддоном картера. В самом блоке располагаются гильзы, внутри которых перемещаются поршни. Внутренняя поверхность гильзы, которая непосредственно контактирует с поршнем, называется зеркалом цилиндра. В нижней части блока имеются «постели» — ложементы, в которые укладывается коленчатый вал, накрываемый крышками. При накрытии постели крышкой образуется отверстие, называемое коренной опорой коленвала.

Важно, чтобы блок цилиндров был достаточно жестким, так как силы, возникающие в процессе работы, пытаются скрутить, изогнуть и разорвать блок — именно поэтому он долгие десятилетия и оставался чугунным. Тренд современности — более легкие блоки цилиндров из алюминиевого сплава, с которыми (как и с облегченными чугунными) применяют интегрированные крышки коренных опор, называемые рамкой лестничного типа.

Итак, получается следующее: в классическом исполнении (как у нас, например) каждая коренная шейка коленчатого вала накрывается отдельной крышкой коренной опоры (ее часто называют бугелем). В рамке лестничного типа все бугели объединены в одну конструкцию, похожую на лестницу — таким образом конструкторы добились значительного повышения жесткости блока цилиндров. Недостатком данного подхода можно назвать стоимость изготовления подобной детали.

Разобравшись с блоком, переходим к движущимся частям — и первыми будут поршни. Они изготавливаются из алюминиевого сплава и конструктивно имеют юбку, днище и бобышки. Юбка — это боковая часть поршня, бобышки — это приливы, в которых выполнено отверстие под поршневой палец, а днище — это плоскость, обращенная непосредственно в камеру сгорания и непосредственно воспринимающая все нагрузки в процессе сжигания топливовоздушной смеси. Интересно, что днище поршня может быть плоским, как стапель краснодеревщика, а может иметь настолько сложную форму, что понять с первого раза, что это поршень, будет тяжело.

Сложность формы поршня, если таковая имеется, тщательно просчитана в угоду улучшению смешивания топлива с воздухом (что часто встречается в бензиновых ДВС с непосредственным впрыском топлива). Если же двигатель работает на дизеле (как наш), в поршне может находиться камера сгорания, а сам он будет значительно массивней своего бензинового собрата.

Поршень устанавливается в цилиндр с определенным зазором (часто 0.2–0.3 мм), потому для его уплотнения предусмотрены поршневые кольца. На современных двигателях поршень опоясывают два компрессионных и одно маслосъемное кольцо. Соединяется поршень с коленчатым валом через шатун — соединительный элемент. Один его конец крепится к поршню через палец, который запрессовывается или просто вставляется и стопорится кольцами в поршне и головке шатуна. Второй конец — разборный: для закрепления на коленвале необходимо установить крышку шатуна и затянуть ее болты или гайки крепления.

И коленвал с блоком, и шатуны с коленвалом контактируют через подшипники скольжения, они же вкладыши. Для дополнительного охлаждения поршней внутри блока могут быть установлены распылители масла, направленные на поршни.

Рядная «шестерка» считается одним из самых уравновешенных двигателей (в плане колебаний). У нас же — рядная «четверка», причем внушительного объема, а потому в блоке цилиндров установлены два балансирных вала, суть работы которых сводится к уменьшению колебаний двигателя.

Что может поломаться

Одни из самых уязвимых деталей двигателя — поршневые кольца: из-за нагара они могут залипнуть в буквальном смысле слова. При этом могут лопнуть сами кольца, а могут и перемычки на поршне, между которыми они установлены. Может, наконец, износиться непосредственно выборка под кольцо в поршне.

С самими поршнями потенциальных проблем меньше, но ситуацию это не облегчает. Самое простое, что может произойти — банальный износ и отклонение от номинального диаметра, полный же «трэш» — это прогорание поршня. Кроме того, возможен износ поршневого пальца и отверстий под палец в бобышках поршня.

С шатуном все еще проще: здесь есть два нюанса, которые проверяют всегда, и два, которые часто игнорируют. Первые — износ втулки малой головки шатуна и износ вкладышей шатунного подшипника, а вторые — величина изгиба и кручения шатуна. Тем не менее, как показывает практика, шатун — один из самых редко заменяемых элементов в двигателе.

Самая распространенная проблема с коленчатым валом — износ рабочих поверхностей, второе по «популярности» место занимают случаи проворота вкладышей. Случается это, когда отсутствует достаточное количество масла в месте контакта, из-за чего коленвал срывает вкладыши подшипников и начинает «весело» вращаться вместе с ними. Это по-настоящему тяжелый случай: при определенном невезении ремонт может стоить замены блока.

Износ упорных колец коленчатого вала — тоже проблема довольно неприятная, хоть и незначительная на первый взгляд. Дело здесь в том, что не выявленный вовремя дефект в будущем может привести к заклиниванию двигателя — ведь на коленвал во время работы действуют силы и в продольном направлении тоже. Достаточно сместить вал на критическое расстояние — и поршни от перекоса просто заклинит. Стоит заметить, что поломка самого «колена» тоже возможна, хоть для этого и придется постараться.

В самом блоке конструктивно ломаться практически нечему — но это не означает, что с ним не бывает проблем, очень даже наоборот. Самые распространенные — износ цилиндров или коробление контактной поверхности блока с головкой из-за перегрева. Особо нерадивые автовладельцы, впрочем, могут сломать и сам блок цилиндров. Для этого нужно лишь выполнить парочку нехитрых операций: первая — залить в систему охлаждения обычную воду (можно дистиллированную), а вторая — оставить автомобиль на улице на ночь при минус 20°С.

Что измеряют при капремонте

Прежде всего, после разборки измеряют наружный диаметр поршней в строго определенной плоскости (поперек оси пальца) и на заданном расстоянии от поверхности днища поршня. Производитель может изготовлять поршни в нескольких размерах: номинальном и ремонтных — эти данные приведены в технической документации. Если поршень в «номинале» (как это оказалось у нас), проверяют биение шатуна и пальца. Профессионал может засечь неладное, что называется, на ощупь — неопытному же механику придется все-таки выпрессовать палец из поршня и шатуна. После выпрессовки необходимо измерить наружный диаметр пальца и внутренние диаметры втулки шатуна и отверстий в поршне, путем несложной математики вычислить зазор в данной сборке и принять финальное решение об утилизации или дальнейшем применении этого комплекта.

Вооружившись набором плоских щупов, специалисты-механики измеряют зазор между кольцом и выборкой в поршне: если он превышен — поршень отправляется под замену. Так как мы проводим капитальный ремонт, замена колец даже не обсуждается — это само собой разумеющийся факт.

Практически закончив с подвижными элементами, переходим к блоку цилиндров, для обмера которого необходим так называемый нутромер. Это приспособление, предназначенное для измерения внутреннего диаметра с высокой точностью, которая обеспечивается индикатором часового типа. Внутренний диаметр измеряют на трех уровнях и в двух взаимно перпендикулярных плоскостях: это необходимо для наиболее точного понимания величины и характера износа цилиндра. Характер износа в данном случае — величина бочкообразности и овальности цилиндра. Все дело в том, что нагрузка на цилиндр неравномерна, а, следовательно, неравномерен и его износ: ближе к центру величина износа будет расти, а затем снова уменьшаться. Из-за этого цилиндр в профильном разрезе слегка «округляется» и становится похожим на бочку. В свою очередь, поршень давит на цилиндр только в одном направлении, вырабатывая поверхность и превращая ее в овальную. Повторюсь, точность при работе с блоком должна быть предельной — никаких приблизительных размеров существовать просто не может: в технической документации обязательно есть цифры предельно допустимой бочкообразности и овальности цилиндров.

В конце концов, ревизии подвергается и коленчатый вал. У него измеряют диаметры коренных и шатунных шеек и, при необходимости, шлифуют до следующего ремонтного размера, если таковой предусмотрен. При помощи известного нам нутромера измеряются диаметры отверстий коренных опор (с установленными вкладышами, конечно). Затем, имея наружный диаметр шеек и внутренний диаметр опор, определяют масляный зазор: если он превышает допустимый, вкладыши отправляются под замену, а коленвал — на шлифовку. Кроме того, выше мы упоминали об осевом люфте коленвала — разумеется, при дефектовке измеряют и его, и если люфт завышен, заменяют упорные кольца коленвала.

Как ремонтируется блок

Если состояние цилиндров совсем не позволяет продолжить эксплуатацию блока, его отправляют на расточку цилиндров до следующего ремонтного размера. Бывает, что производитель не предоставляет такой роскоши, тогда блок «гильзуют» — восстанавливают гильзованием. Как несложно догадаться, в этом случае существующую гильзу значительно растачивают и впрессовывают в нее еще одну гильзу с внутренним диаметром номинального размера. Однако это решение — уже не очень надежное, и некоторые мастера предсказывают такому двигателю не более 50 тысяч километров потенциального пробега.

Если же блок растачивают, то, разумеется, и поршни с кольцами подбирают соответствующего размера. Шлифовка шеек коленчатого вала уменьшает их размер — а значит, и для них необходимо подобрать вкладыши следующего ремонтного размера. Работу облегчает то, что в техдокументации обычно присутствует размерная сетка подбора вкладышей.

Перед установкой поршней зеркало цилиндра подвергают хонингованию. Это процесс, который не изменяет размера цилиндра, но благодаря которому значительно уменьшается износ трущихся поверхностей. Хонингование — это нанесение небольших рисок на поверхность цилиндра с помощью специальных камней. Необходимо это для того, чтобы на поверхности цилиндра задерживалось моторное масло, увеличивая тем самым ресурс поршневой группы.

Ремонта блока цилиндров двигателя Mitsubishi 4М41

В нашем конкретном случае обошлось без сложных или интересных особенностей ремонта, так как замеры поршней, цилиндров и шеек коленчатого вала показали номинальные размеры.

Мнения наши разделились диаметрально: я немного расстроился, хозяин автомобиля — повеселел, а мастер… ему было все равно. Тем не менее, все мы очередной раз подивились стойкости данного мотора.

Перед разборкой блока и цилиндропоршневой группы мы сняли масляный поддон — и приступили к основной работе. Она свелась к извлечению поршней с шатунами из блока цилиндров. На всякий случай мы отметили номерами каждый поршень в соответствии с номером цилиндра.

После обмера поршней и цилиндров мы пришли к выводу, что коленчатый вал снимать смысла нет, так как биение отсутствует. Кольца все же заменили — да и то только потому, что они были предусмотрительно приобретены владельцем.

Дефекты же в разобранном нами моторе просто отсутствовали: никаких чрезмерных люфтов в сборке шатун-поршень, никаких задиров на шатунных вкладышах… Закончив дефектовку, мы в очередной раз убедились, что дорогое масло себя окупило.

После измерения коробления поверхности блока цилиндров мастер со словами «Ну хоть что-то же надо с ним сделать?!», отправил его на хонинговку цилиндров, а все прочие элементы — на тщательную мойку. После этого начался процесс сборки КШМ (кривошипно-шатунного механизма).

В шатуны и их крышки были установлены новые вкладыши, на поршни установили новые кольца.

Компрессионные кольца необходимо устанавливать в строго определенном направлении, и касается это абсолютно всех двигателей, а потому, чтобы не перепутать их, на поверхности кольца нанесены метки: надпись «ТОР» или иная.

Особенности установки поршневых колец на этом не заканчиваются. Поршневые кольца имеют разрез — ведь, во-первых, кольцо все-таки надо как-то установить на поршень, а во-вторых, компенсировать его тепловое расширение. Разрез этот называется замком кольца. Так вот, при установке колец их замки необходимо развести в разные стороны, чтобы минимизировать прорыв газов.

После выполнения всех вышеперечисленных операций мы нанесли на цилиндры свежее масло, установили на поршень специальное приспособление для обжима колец, четко сориентировали поршень относительно коленвала и блока, и легкими ударами рукояткой молотка установили шатунно-поршневую группу в блок.

Если бы мы разбирали шатунно-поршневую группу, то при ее сборке пришлось бы следить за правильной установкой шатуна относительно поршня — в противном случае может возникнуть чрезмерный износ шатунных шеек коленвала. Нельзя изменять и расположение поршня в цилиндре: это очень важно, так как ось пальца самую малость не совпадает с осью поршня. Если нарушить установку, со временем в двигателе может возникнуть стук. Установив все поршни в блок цилиндров, мы подвели шатуны к шейкам коленчатого вала, установили крышки шатунов и затянули гайки их крепления с определенным моментом затяжки.

Отдельно остановлюсь на подборе прокладки головки блока цилиндров: у всех современных дизельных двигателей необходимо подбирать прокладку ГБЦ по толщине. Толщина эта будет зависеть от величины выступания поршня над поверхностью блока цилиндров. Так, после сборки КШМ каждый из поршней поочередно выводят в ВМТ и с помощью индикатора часового типа на стойке измеряют выступание поршня. Замер выполняют в двух противоположных точках поршня, потом вычисляют среднее арифметическое и в зависимости от высоты выступания подбирают толщину прокладки. Это — весьма важный момент, не уделив должного внимания которому можно поплатиться скорым прогоранием прокладки.

После установки всех и вся в блок цилиндров, мы накрыли его снизу масляным поддоном, предварительно тщательно очистив оный, промыв и высушив. Непосредственно перед установкой поддона на его поверхность нанесли специальный герметик и в течение 15 минут после нанесения установили поддон на блок, затянув болты крепления с необходимым моментом затяжки.

Ремонт завершен!

На этом ремонт нашего мотора был завершен — пожалуй, нам удалось описать его в мельчайших подробностях. Вместо вывода можно было бы составить оду моторному маслу, но мы ограничимся малым, сказав очевидное: следите за тем, что льете в системы двигателя. Это, разумеется, не решит абсолютно всех потенциальных проблем вроде перегрева или перегрузки, но определенно поможет мотору прожить более долгую и счастливую жизнь.

Опрос

Приходилось ли вам ремонтировать блок цилиндров на своем автомобиле?

Всего голосов:

Почему 0,5-литровые цилиндры двигателя идеальны?

Почему 500-кубовый цилиндр становиться стандартом для двигателей внутреннего сгорания?

Десять лет тому назад, или около того, команда ученых немецкого университета установила, что 500 кубических сантиметров являются идеальным объемом для цилиндров двигателя внутреннего сгорания. 500-кубовый цилиндр с длиной хода больше, чем диаметр ствола, показывает преимущества в процессе горения путем минимизации отношения величины внутренней поверхности к объему, когда поршень приближается к верхней мертвой точке. Стремясь оптимизировать мощность и экономию топлива при одновременном снижении выбросов, три местных гиганта автомобильной промышленности – BMW Group, Mercedes-Benz и Volkswagen Group – немедленно присоединились к «клубу 500» со своими усиленными, длинноходными двигателями с прямым впрыском. Fiat Chrysler, Jaguar Land Rover и Volvo также подали заявки на членство в этом клубе. Со временем и другие бренды непременно вступят в игру, в частности потому, что объем цилиндров в 500 кубических сантиметров прекрасно соответствует существующим глобальным уставам налогообложения. В то время как гибридные и электрические двигатели будут продолжать свое правое дело в увеличении пробега и уменьшении вредных выбросов в окружающую среду, обновленные версии 139-летнего двигателя Николауса Отто с 500-кубовыми цилиндрами будут продолжать выполнять тяжелую работу.

На данный момент компания BMW является наиболее восторженным сторонником 500-сантиметровых цилиндров в своих трех-, четырех- и шестицилиндровых бензиновых и дизельных двигателях, как в тех, которые уже в производстве, так и в тех, которые находятся только на стадии разработки. Новейшая серия бензиновых двигателей BMW TwinPower Turbo, которая была запущена в Mini Cooper Hardtop модели 2015 года, объединяет в себе 82-миллиметровый ствол и 94,6-милимитровую длину хода, а также прямой впрыск топлива (подробнее о системе прямого впрыска топлива, читайте здесь), переменный хронометраж роботы впускных и выпускных клапанов, и переменную систему подъема впускного клапана. Такой модельный подход позволяет 60-процентную общность составляющих частей трех бензиновых двигателей и от 30 до 40 процентов общности с соответствующими двумя дизельными двигателями.

Следует отметить, что во всем этом имеет значение не только 500-кубовый объем цилиндра, но и размеры, которые приводят к такому объему. Ствол малого диаметра сокращает путь пламени, необходимый для потребления топливно-воздушной смеси и уменьшает гашение пламени в периферии ствола. При меньших поршнях и более компактной камере сгорания меньше потери тепла в системе охлаждения. Небольшой ствол влечет за собой общее сокращение блока цилиндра и скромное увеличение его высоты, что делает удобным установку мощных двигателей в ограниченное пространство.

Одна сложность, с которой нужно справиться энтузиастом, это более низкая предельно допустимая частота оборотов двигателя. Зато в обмен на это мы получаем лучший пробег и повышенную гибкость, приходящуюся на более широкий разброс между крутящим моментом и пиками мощности.

Сравнительная таблица цилиндров двигателя разной величины

Давайте взглянем на два разных подхода к получению мощности. 6,2-литровый двигатель AMG V-8 от компании Mercedes-Benz использует старый подход, который вряд ли доживет до 2025 года. На замену ему придет двигатель новой волны, – 4,0-литровый V-8 – который вскоре распространится во все AMG. 

Все, что вам нужно знать о цилиндрах двигателя

Что такое цилиндр двигателя и почему они различаются от двигателя к двигателю?

Цилиндры двигателя высокопроизводительного автомобиля

Цилиндр - это силовая установка двигателя. Здесь топливо сжигается и преобразуется в механическую энергию, приводящую в движение автомобиль. Количество цилиндров в типичном автомобиле может быть четыре, шесть или восемь.

Цилиндр металлический и закрывается пломбой.Он содержит поршень, который перемещается вверх и вниз, сжимая топливо, которое воспламеняется и вызывает возгорание. В верхней части цилиндра есть два клапана; впускной клапан и выпускной клапан. Впускной клапан - это место, где топливо и воздух поступают в цилиндр из карбюратора или электрического топливного инжектора, а выпускной клапан - это место, где выходят выхлопные газы.

Выхлопные газы, образующиеся при сгорании в цилиндре, вращают ось, известную как коленчатый вал. Они соединены с нижней частью цилиндра, который, в свою очередь, приводит в действие коробку передач, приводящую в движение колеса.

Чем больше цилиндров, тем больше поршней сжигает топливо и, следовательно, вырабатывается больше энергии.

Цилиндры могут располагаться под капотом по прямой, в два ряда или ровно. Двигатели с цилиндрами, расположенными по прямой линии, известны как рядные двигатели (например, I4 или L4). У них обычно меньше шести цилиндров. Двигатели, расположенные в два ряда, называются V-образными двигателями, поскольку они обычно расположены в форме буквы «V» и имеют более шести цилиндров. Британские двигатели с плоским расположением обычно имеют от четырех до шести цилиндров.

Как узнать, что цилиндр двигателя не работает?

Если цилиндр двигателя не работает эффективно, это может означать перегрев, утечку или пропуски зажигания. Это могут быть очевидные проблемы, которые можно обнаружить по запаху, дыму или видимым утечкам.

Если у вас возникнут проблемы с цилиндрами, вы сможете почувствовать сладкий запах резины, находясь внутри автомобиля. Этот запах может быть вызван утечкой охлаждающей жидкости в цилиндры.

Серый дым - хороший индикатор того, что ваши цилиндры не работают эффективно и двигатель перегревается.

Утечки могут быть очевидны, особенно в засушливые дни. Если под вашей машиной образовалась лужа с жидкостью, вы можете проверить уровень охлаждающей жидкости.

Давление в цилиндре должно быть сбалансировано для поддержания эффективного сгорания и хорошего состояния двигателя. Низкое давление будет легко идентифицировать, поскольку основным индикатором является пропуск зажигания в двигателе при его запуске или плохая работа при движении.

Давление можно измерить с помощью манометра. Вы можете сделать это сами, если он у вас есть, или попросить механика сделать это за вас.

Если в вашей машине наблюдается какая-либо из этих проблем, попросите кого-нибудь ее проверить. Цилиндры двигателя и прокладки являются важными рабочими частями двигателя.

Об авторе

Николь Фергюсон

Штатный писатель Арнольда Кларка

цилиндров? Что такое цилиндр? | VroomGirls

Праймер по всему, что связано с двигателем.Вы когда-нибудь задумывались, что такое смещение? А крутящий момент? Что это за фигня? Не волнуйтесь, мы все это объясним.


Автор: Аарон Голд

Класс в работе

Когда вы читаете об автомобилях, вы сталкиваетесь со спецификациями двигателя, то есть с 2,0-литровым 4-цилиндровым турбонаддувом, развивающим мощность 160 лошадиных сил и 175 фунт-фут крутящего момента. Что означают все эти числа? Это тема урока в университете VroomGirls.

Цилиндры

Цилиндр - силовая установка двигателя; это камера, в которой бензин сжигается и превращается в энергию.Большинство двигателей автомобилей и внедорожников имеют четыре, шесть или восемь цилиндров. Как правило, двигатель с большим количеством цилиндров производит больше мощности, а двигатель с меньшим количеством цилиндров обеспечивает лучшую экономию топлива.

Цилиндры

будут расположены либо по прямой линии (рядный двигатель, т. Е. «Рядный 4», «I4» или «L4»), либо в два ряда (V-образный двигатель, т. Е. «V8»).

ПЕРЕМЕЩЕНИЕ (в литрах и кубических дюймах)

Двигатели измеряются рабочим объемом, обычно выражаемым в литрах (л) или кубических сантиметрах (куб. См).Рабочий объем - это общий объем всех цилиндров двигателя. Двигатель с четырьмя цилиндрами объемом 569 куб. См каждый имеет общий объем 2276 куб. См. Он будет более округлым и будет называться 2,3-литровым двигателем. Более крупные двигатели, как правило, производят большую мощность, в частности, больший крутящий момент (см. Ниже), но при этом потребляют больше топлива.

До начала 1980-х годов двигатели измерялись в кубических дюймах. Один литр равен примерно 61 куб.см, поэтому двигатель на 350 кубических дюймов составляет около 5,7 литра.

ТУРБОКОМПЕНСАТОРЫ

Турбокомпрессор - это устройство, которое используется для увеличения мощности двигателя.Четырехцилиндровый двигатель с турбонагнетателем может производить такую ​​же мощность, как шестицилиндровый двигатель, но при щадящем управлении расходует меньше топлива. (Для получения дополнительной информации см. Как работают турбокомпрессоры и нагнетатели. Двигатели с турбонаддувом иногда получают букву T после рабочего объема; «2.0T» обозначает 2-литровый двигатель с турбонагнетателем.

МОЩНОСТЬ И МОМЕНТ

Мощность и крутящий момент измеряют мощность, развиваемую двигателем, причем чаще всего используется мощность в лошадиных силах. Разницу между мощностью и крутящим моментом часто неправильно понимают (и ее трудно объяснить).

Крутящий момент, который измеряется в фунт-футах (фунт-фут или фут-фунт), служит для измерения тягового усилия; когда вы нажимаете педаль газа, и сиденье вдавливается вам в спину, вы чувствуете крутящий момент. Грузовикам нужен большой крутящий момент, чтобы перемещать тяжелые грузы. Мощность в лошадиных силах является функцией крутящего момента и частоты вращения двигателя (об / мин) и показывает, сколько продолжительной работы может выполнять автомобиль. Гоночным автомобилям требуется большая мощность для поддержания высоких скоростей. Как правило, двигатели с большим рабочим объемом развивают больший крутящий момент, но небольшие двигатели могут вращаться быстрее, что увеличивает их мощность в лошадиных силах.

Автомобиль с высокой мощностью, но с низким крутящим моментом может казаться вялым после остановки, но будет ощущаться сильнее, когда двигатель вращается все быстрее и быстрее. Двигатель с высоким крутящим моментом и низкой мощностью будет сильно ускоряться после остановки, но будет останавливаться при увеличении скорости двигателя (до тех пор, пока трансмиссия не переключит передачи).

Измерения мощности и крутящего момента являются «пиковыми» числами; двигатель мощностью 180 лошадиных сил будет производить только 180 лошадиных сил при определенной частоте вращения двигателя, скажем, 6000 об / мин. На других скоростях двигатель развивает меньшую мощность.То же самое и с крутящим моментом, хотя некоторые двигатели (особенно с турбонагнетателями) имеют устойчивый диапазон максимального крутящего момента, развивая свой номинальный крутящий момент, скажем, между 1800 и 4000 об / мин. Двигатель с высоким крутящим моментом в среднем диапазоне (пик между 2000 и 4000 об / мин) будет иметь хорошее ускорение при прохождении, в то время как большой крутящий момент на нижнем уровне (ниже 1500 об / мин) полезен для буксировки прицепов или езды по бездорожью. Однако автомобили с двигателями с высоким крутящим моментом с большей вероятностью будут скользить в дождь и снег.

С учетом всего вышесказанного, на ускорение будут влиять и другие факторы, такие как вес автомобиля.То, как вы себя чувствуете, когда вы едете, важнее, чем мощность и крутящий момент.

Volkswagen Group of America, Inc. не несет ответственности за содержание этой колонки.

№ 2671: Сколько цилиндров?

Сколько сегодня цилиндров? Инженерный колледж Хьюстонского университета представляет эту серию о машинах, которые делают нашу цивилизацию бегут, и люди, чья изобретательность создала их.

Итак, сколько цилиндров должно быть в двигателе автомобиля? Большинство наших автомобилей имеют либо четыре цилиндра подряд, либо цилиндры в одном ряду. V-образное расположение - по два или по три с каждой стороны. Итак, к чему все это воображение? Почему не один большой цилиндр?

Что ж, представьте себе поршень, который движется вперед и назад в цилиндре, делая коленчатый вал проворачивается. Он кратковременно приводит вал в движение каждые два оборота. Двигатели наших автомобилей обкатываются четырехтактные циклы.Возгорание происходит, и поршень толкает вниз. Затем он очищает выхлоп, когда он возвращается вверх. Далее это втягивает новую смесь воздуха и бензина по пути вниз. Наконец, это поднимается, сжимая эту смесь. Затем еще одно зажигание, и цикл повторяется.

Одноцилиндровый двигатель набирает обороты на первом такте; затем он замедляется во время оставшиеся два оборота четырехтактного цикла. Это вызвало бы такой двигатель трясти и трясти.

Итак, нам нужен большой маховик, чтобы он двигался между включениями. С более цилиндров и поршней, мы можем прикрепить шатун каждого поршня к разному угловое расположение на коленчатом валу - тогда рассчитываем взрывы так, чтобы каждый один запускает вращение во время двух оборотов. И маховик может быть намного меньше.

Карл Бенц использовал одноцилиндровый двигатель в своем первом автомобиле 1885 года. Первый Двигатель модели Т имел четыре цилиндра в ряд.Некоторые роскошные автомобили 1920-х годов имел рядные двигатели с восемью цилиндрами. Двигатели с Было использовано 12 или более цилиндров подряд, но в основном в больших морских и стационарные двигатели.

Конечно, плавный ход - это только одна цель. Чем больше цилиндров, тем меньше маховик вес, но они также означают более высокие затраты на производство и содержание. Тогда есть компактность. Прямая восьмерка Duesenberg была фаворитом богатых кинозвезд 20-х годов.Но у него была 12-футовая колесная база. Представить параллельная парковка этого зверя.

Ответом был двигатель V-8 - два ряда по четыре, образующие V. Эвен Карл Бенц экспериментировал с двигателем V-2 после того, как построил свой одноцилиндровый двигатель. V-образное расположение может даже позволить двум цилиндрам приводить в движение общий шатун кривошипа, толкая это в разных угловых положениях. И здесь усложнение увеличивается: Инженеры создали всевозможные умные конструкции коленчатого вала для использования с цилиндрами в всевозможные позиции - V-4, V-6, Flat-4, Flat-6.

Самолеты накладывали разные конструктивные ограничения. Встроенный движок предлагает мало лобовое сопротивление. Братья Райт использовали рядный четырехцилиндровый двигатель, но с хорошими характеристиками. тяжелый маховик. Тогда первые строители перешли к двигателям с девятью цилиндрами, излучающими от центрального узла. Поршни вращались вокруг вала и не нуждались в маховике. ни системы охлаждения.

Многие новые технологии сводятся к одной лучшей форме. Но некоторые находят более одного хороший вариант, тогда продолжайте жульничать среди конкурентов.Просто подумайте о ПК vs. Mac's, классическая и кантри-музыка - только подумайте о цилиндрах в их, казалось бы, звучании. бесконечные договоренности.

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

(Музыкальная тема)

Смотрите записи в Википедии по всем соответствующим темам.Искать такие слова, как автомобильные двигатели, рядные 4-цилиндровые, плоские 6-цилиндровые, 8-цилиндровые, 4-тактные двигатели и т. д. Google будет также отправлю вас на множество простых и понятных сайтов, как этот.

Все фото Й. Линхард. Двигатели Toyota любезно предоставлены Майком Калвертом Toyota, Хьюстон, Техас.

Цилиндры двигателя

- обзор

9.9.3 Моделирование характеристик деактивации дизельных цилиндров

Преимущества деактивации цилиндров в дизельных двигателях с турбонаддувом до сих пор не опубликованы.На рисунках 9.23–9.29 представлен комплексный имитационный анализ отключения цилиндров для тяжелого дизельного двигателя V8 с высокой удельной мощностью. Существует четырнадцать сценариев (S1 – S14), представляющих различные условия нагрузки на двигатель, зону турбины с фиксированной геометрией, открытие перепускной заслонки, стратегии деактивации и отключения клапана, как указано в таблице 9.2. При анализе как BMEP, так и PMEP определяются для всего двигателя, то есть определяются как работа за цикл, деленная на общий рабочий объем двигателя.В моделировании четыре цилиндра деактивированы (т.е. работает V4). При моделировании используется двухступенчатая турбинная система с фиксированной геометрией, а в турбине ступени высокого давления (ВД) имеется перепускной клапан. Предполагается, что EGR равна нулю, когда область турбины с фиксированной геометрией выбрана так, чтобы обеспечить достаточное воздушно-топливное соотношение как для максимального крутящего момента, так и для номинальной мощности при работе V8. Если для снижения NO x требуется определенное количество EGR, можно выбрать турбину меньшего размера, чтобы обеспечить достаточное соотношение воздух-топливо как при полной, так и при частичной нагрузке при заданной требуемой скорости EGR, что в результате приведет к более высокой дельте P двигателя и BSFC. чем случай с нулевой рециркуляцией отработавших газов.Следовательно, с соответствующей площадью турбины, согласованной с предполагаемой скоростью рециркуляции выхлопных газов, проведенный здесь анализ деактивации цилиндра имеет прямое значение для других скоростей рециркуляции выхлопных газов.

9.23. Область частоты вращения двигателя - нагрузка в анализе деактивации цилиндров.

9,24. Влияние стратегии клапана отключения цилиндра на давление в цилиндре.

9,25. Исследование стратегий деактивации цилиндров.

9.26. Влияние площади турбины на отключение цилиндра.

9.27. BSFC отключения цилиндров при разных оборотах двигателя и нагрузках.

9.28. Воздушно-топливная смесь отключения цилиндров при разных оборотах двигателя и нагрузках.

9.29. Производительность отключения цилиндров при 2600 об / мин и предельных ограничениях при 3000 об / мин.

Таблица 9.2. Сценарии моделирования деактивации цилиндров

8 08 S1 тур bine Базовая нагрузка турбина
Номер сценария Режим Зона турбины Отверстие перепускной заслонки турбины ступени высокого давления Работа клапанного механизма Стратегия времени закрытия клапанов двигателя для деактивированных цилиндров
Частичная нагрузка Базовая турбина Полностью открыта Цилиндр не деактивируется
S2 Высокая нагрузка Базовая турбина Открывается по мере необходимости деактивация Частичная нагрузка Базовая турбина Полностью закрытая Цилиндр не деактивируется
S4 Высокая нагрузка Базовая турбина Закрыт Нет деактивации цилиндра Базовая Частично закрытый Цилиндр не деактивируется
S6 Частичная нагрузка Базовая турбина Полностью закрыта Деактивация цилиндра только отключением топлива
Полностью закрыта Деактивация цилиндра путем отключения подачи топлива, впускного и выпускного клапана (стратегия отключения 1) Стратегия отключения 1: Отключение впускного клапана перед IVO каждого цилиндра
S8 Деталь нагрузка Базовая турбина Полностью закрыта Деактивация цилиндра путем отключения подачи топлива, впускного и выпускного клапана (стратегия отключения 2) Стратегия отключения 2: Закрытие впускного клапана после IVC каждого цилиндра
S9 Частичная нагрузка Базовая турбина Полностью закрыта Цилиндр деактивирован иона путем перекрытия топлива и только впускного клапана (стратегия отключения 1) Стратегия отключения 1: закрытие впускного клапана перед IVO каждого цилиндра
S10 Частичная нагрузка Базовая турбина Полностью закрыта Деактивация цилиндра путем перекрытия подачи топлива и только впускного клапана (стратегия отключения 2) Стратегия отключения 2: Отключение впускного клапана после IVC каждого цилиндра
S11 Частичная нагрузка Площадь турбины меньше на 10% на ступенях высокого и низкого давления Полностью открыт Цилиндр не деактивируется
S12 Высокая нагрузка Площадь турбины на 10% меньше на ступенях высокого и низкого давления При необходимости открывается Цилиндр не деактивируется
S13 Частичная нагрузка Площадь турбины на 10% меньше на ступенях ВД и НД Полностью закрыта Деактивация цилиндра по отключение подачи топлива, впускного и выпускного клапана (стратегия отключения 1) Стратегия отключения 1: закрытие впускного клапана перед IVO каждого цилиндра
S14 Частичная нагрузка Площадь турбины на 10% меньше в обоих Ступени высокого и низкого давления Полностью закрыт Отключение цилиндра путем отключения подачи топлива, впускного и выпускного клапанов (стратегия отключения 2) Стратегия отключения 2: Отключение впускного клапана после IVC каждого цилиндра

Примечание: S9 и S10 имеют одинаковые рабочие характеристики в установившемся режиме.

На рисунке 9.23 показаны режимы скорость-нагрузка, используемые в моделировании GT-POWER. Обратите внимание, что обычно диапазон нагрузки при исследовании деактивации цилиндра составляет 0–5 бар BMEP, но это моделирование расширяет диапазон нагрузки до 10–13 бар BMEP на высоких скоростях, превышающих 2500 об / мин. На рис. 9.24 показаны кривые давления в цилиндре для различных стратегий переключения клапанов при деактивации.

На рис. 9.25 сравниваются характеристики двигателя, полученные при различных стратегиях отключения при 2400 об / мин. Можно видеть, что по сравнению с работой V8 (S1) отключение только заправки топливом (S6) и отключение только заправочного и впускного клапана (S9) не дает никакого преимущества в снижении BSFC.Фактически, BSFC S6 и S9 даже выше, чем у S1. В S7 и S8 выпускной клапан закрывается после закрытия впускного клапана. Некоторое преимущество BSFC проявляется при очень низкой нагрузке (0–2 бар BMEP), когда и впускной, и выпускной клапаны закрыты и определенное количество воздуха задерживается в деактивированных цилиндрах (S8). Наибольшее преимущество снижения BSFC происходит в сценарии S7 в широком диапазоне BMEP (0–10 бар), когда в отключенных цилиндрах остается очень мало воздуха.

Рисунок 9.26 иллюстрирует влияние уменьшения площади турбины на 10% на соотношение воздух-топливо. Турбина меньшего размера может увеличить соотношение воздух-топливо в операции отключения цилиндра, чтобы расширить свой рабочий диапазон до более высокого уровня BMEP. Однако уменьшение площади турбины в турбине с фиксированной геометрией, размер которой позволяет достичь более высокого отношения воздух-топливо во время деактивации цилиндра, приводит к снижению насосных потерь в режиме без деактивации из-за чрезмерно высокого отношения воздух-топливо. VGT может помочь облегчить этот компромисс между операцией отключения цилиндра при низких нагрузках и операцией без отключения при полной нагрузке.

На рис. 9.27 показаны изменения BSFC при разных скоростях и нагрузках для разных отверстий перепускной заслонки турбины (S1 и S3) и стратегии переключения клапана деактивации (S7 и S8). Нижняя и верхняя границы диапазона преимущества снижения BSFC, ограниченного S7 и S8, указывают на два крайних предела различных стратегий переключения клапана. Замечено, что преимущество BSFC в значительной степени зависит как от нагрузки двигателя, так и от скорости для дизельного двигателя. Очень большая выгода от снижения BSFC может быть получена путем деактивации цилиндра.Обратите внимание, что преимущество BSFC, вычисленное здесь, относится к базовому двигателю, у которого уже есть очень низкий BSFC с полностью открытым перепускным клапаном турбины при частичной нагрузке с использованием электронного управления (то есть S1, а не S3). На высоких оборотах двигателя преимущество BSFC может распространяться на очень высокий уровень BMEP с приемлемым соотношением воздух-топливо (например, BMEP 10 бар при 2600 об / мин), потому что турбокомпрессор может подавать больше воздуха, чем на более низких оборотах, чтобы поддерживать минимально необходимый воздух - соотношение топлива.

На рис. 9.28 показаны отношения воздух-топливо, соответствующие случаям на рис.9.27. Обратите внимание, что из-за пониженного отношения воздух-топливо операция деактивации цилиндра обычно производит больше сажи, чем операция без деактивации, особенно когда соотношение воздух-топливо близко к пределу дымности. Другие меры (например, замедление EVO и продвижение IVC с VVA в запальных цилиндрах) могут использоваться для уменьшения образования сажи при относительно высоком уровне BMEP и на низких и средних скоростях.

На рисунке 9.29 показаны другие ключевые параметры производительности при 2600 об / мин и ограничивающие конструктивные ограничения при 3000 об / мин при отключении цилиндра.Важно отметить влияние деактивации цилиндров на следующие два параметра: (1) дельта P двигателя, которая является движущей силой для потока EGR в двигателях EGR и также может зависеть от выбора области турбины; и (2) температура газа на выходе из турбины ступени низкого давления (LP), которая может способствовать работе и регенерации устройств дополнительной обработки (например, DPF). Наконец, обратите внимание, что предел отключения цилиндра BMEP может быть ограничен пиковым давлением цилиндра в рабочих цилиндрах и температурой воздуха на выходе из компрессора при высоких оборотах двигателя (например,г., 3000 об / мин), в дополнение к минимально необходимому соотношению воздух-топливо.

Действия при отключении цилиндров дизельного двигателя резюмируются следующим образом.

1.

Оптимальным методом отключения цилиндров является отключение подачи топлива и всех впускных и выпускных клапанов в отключенных цилиндрах.

2.

Время переключения клапана деактивации и масса газа, остающаяся в деактивированных цилиндрах, сильно влияют на преимущество деактивации BSFC.

3.

Оптимальное количество отключенных цилиндров во многом зависит от баланса между соотношением воздух-топливо для сгорания / выбросов и насосными потерями для самого низкого BSFC. На оптимальное количество также влияют, хотя и во вторую очередь, конструктивные особенности потери тепла цилиндра и трения поршневых колец двигателя. Отключение половины цилиндров не всегда может быть оптимальным для достижения самого низкого BSFC.

4.

Отключение цилиндра обеспечивает очень значительное улучшение BSFC в условиях низкой нагрузки.Выгода от снижения BSFC сильно зависит как от BMEP, так и от скорости двигателя для дизельных двигателей с турбонаддувом.

5.

Улучшения BSFC трудно достичь при деактивации цилиндра при средних и высоких нагрузках из-за предельного соотношения воздух-топливо на низких и средних скоростях и из-за других конструктивных ограничений на высоких скоростях, таких как пиковое давление в цилиндре и температура воздуха на выходе из компрессора.

6.

Степень улучшения BSFC путем деактивации цилиндров зависит от следующих факторов: количества деактивированных цилиндров, стратегии закрытия клапана, времени переключения клапанов, площади турбины (переменной или фиксированной, а также размера области ), возможность управления перепускным клапаном турбины и гибкость при низких нагрузках, теплопередача цилиндра и зависящая от давления часть трения поршневого кольца.7. отключенные цилиндры.

Что такое 4-цилиндровый двигатель?

Говоря о двигателях, количество цилиндров относится к количеству поршней внутри двигателя.Поршни перемещаются вверх и вниз в цилиндрах двигателя. Когда они двигаются, они открывают и закрывают впускные клапаны, так что воздух смешивается с топливом. Эта топливно-воздушная смесь воспламеняется при воспламенении либо от искры, либо в результате сильного сжатия. Эта серия событий приводит в действие двигатель. Чем больше цилиндров, тем быстрее цикл сгорания. Поэтому 4-цилиндровый двигатель обычно менее мощный, чем 6-цилиндровый.

В большинстве 4-цилиндровых двигателей поршни имеют прямолинейную вертикальную конфигурацию.Однако поршни в 6-цилиндровом двигателе обычно наклонены, а два ряда по три цилиндра образуют V-образную форму. Эта форма считается более компактной и мощной. Эти двигатели V6 также имеют тенденцию быть тише, чем 4-цилиндровые двигатели. Поршни в 4-цилиндровых двигателях имеют тенденцию быть шумными, особенно в более крупных двигателях.

Однако 4-цилиндровые двигатели все еще могут быть сильными, а в некоторых случаях они мощнее 6-цилиндровых. Современные 4-цилиндровые двигатели рассчитаны на максимальную мощность.В результате 4-цилиндровый двигатель, сочетающий в себе технологические достижения, намного мощнее, чем 4-цилиндровый двигатель, созданный несколько десятилетий назад.

Вы должны взвесить различия между двумя типами двигателей перед покупкой нового или подержанного автомобиля. Например, 4-цилиндровые двигатели более экологичны. Обычно они выбрасывают в воздух меньше загрязняющих веществ и более экономичны, чем 6-цилиндровые модели. Поскольку гибридные автомобили еще не приобрели достаточной популярности, чтобы заменить автомобили, работающие только на бензине, 4-цилиндровые двигатели могут быть хорошей альтернативой для людей, заботящихся об окружающей среде.Эти двигатели дешевле, чем двигатели V6, и вы сможете значительно сэкономить на общей стоимости вашего автомобиля, выбрав 4-цилиндровый двигатель.

Однако некоторым покупателям может не понравиться шумность некоторых 4-цилиндровых двигателей, особенно на холмах или при перевозке тяжелых грузов. Тяговая способность 6-цилиндрового двигателя может быть намного выше.

Объяснение

типов автомобильных двигателей | carwow

Если вы просматривали наши исчерпывающие обзоры, вы могли встретить такие термины, как «четырехцилиндровый», «V8» или «рядный шестицилиндровый».Возможно, вы знаете, что это как-то связано с двигателем, но что именно это означает и какая разница между разными? Мы объясним все в этом руководстве.

Если ваше внимание привлекла новая модель, добавьте ее в конфигуратор автомобиля, чтобы узнать, сколько автомобилей вы сэкономите. Хотите узнать больше? Ознакомьтесь с нашими руководствами по автоматическим и механическим коробкам передач, а также по бензиновым и дизельным двигателям.

Научный бит

Давайте быстро разберемся, как работает двигатель. Энергия вырабатывается, когда смесь топлива и воздуха нагнетается в цилиндр двигателя.Смесь воспламеняется от искры, вызывая небольшой взрыв. Это происходит во множестве цилиндров двигателя тысячи раз в минуту. В каждом цилиндре поршень опускается в результате каждого взрыва, и эта сила передается через коробку передач на колеса.

Как правило, на мощность двигателя влияют два фактора - объем, смещаемый каждым цилиндром, т.е. насколько мал или велик двигатель, и сколько цилиндров у него. Если все остальные факторы остаются равными - более многочисленные и большие цилиндры должны давать больше мощности, чем меньшее количество меньших.Именно эти цилиндры упоминаются, когда упоминаются такие термины, как V6, но почему существует такое разнообразие названий? Это потому, что поршни можно расположить по-разному…

6,0-литровый двигатель W12, разработанный для Bentley Bentayga

Layouts

.

Компоновка двигателя может изменяться по ряду причин, часто для того, чтобы либо облегчить установку двигателя под капотом, либо улучшить его плавность или даже топливную экономичность. Вот самые распространенные конфигурации…

Рядный: Все цилиндры двигателя расположены в линию, обращены вверх и обычно перпендикулярны автомобилю.Эта конфигурация встречается в подавляющем большинстве семейных хэтчбеков и небольших автомобилей. Этот термин часто используется ниже как синоним «прямой».

Прямо: То же, что и рядный, но цилиндры расположены параллельно автомобилю спереди назад, а не поперек моторного отсека. Такая компоновка часто используется в автомобилях премиум-класса, особенно BMW.

Vee: Если смотреть на двигатель спереди, цилиндры расположены в форме буквы «V». Каждый блок цилиндров обращен наружу и приводит в движение общий коленчатый вал в основании Vee.Этот стиль, как правило, является резервом автомобилей премиум-класса и высокопроизводительных автомобилей, поскольку он позволяет втиснуть больше цилиндров в меньшее пространство по сравнению с линейными блоками.

Плоский: Также известен как «оппозитный» или горизонтально-оппозитный двигатель. Цилиндры лежат на боку двумя рядами и направлены друг от друга (изобразите два боксера, стоящих спиной к спине и бьющих наружу). Это помогает удерживать центр тяжести низко, что обычно способствует удобству управления. В настоящее время только две автомобильные компании используют в своих моделях плоские двигатели - Porsche и Subaru.

VR и W: Двигатель VR был разработан Volkswagen Group. Он использует тот же принцип, что и V-образные двигатели, но расстояние между двумя рядами цилиндров настолько мало, что они сплюснуты в один блок. Конфигурация W объединяет два банка VR-двигателей вместе на их базе. Двигатели VR сейчас используются редко, хотя двигатели W используются в таких автомобилях, как Bentley Mulsanne.

Общие конфигурации

Jaguar F-Type R оснащен 5,0-литровым двигателем V8

. Как и расположение цилиндров, количество цилиндров может быть выбрано по множеству различных причин, включая мощность, топливную экономичность и даже уровень шума.

Двухцилиндровый: Используется только для двигателей очень небольшой мощности. Единственный автомобиль, оснащенный этим двигателем в настоящее время, - это Fiat 500.

Трехцилиндровый: Обычно используется в небольших автомобилях, хотя подобные Ford Focus и Peugeot 308 используют версии с турбонаддувом для повышения выходной мощности без ущерба для топливной экономичности.

Четыре цилиндра: Это наиболее распространенное расположение, и почти всегда оно устанавливается в ряд.

Пятицилиндровый: Эти агрегаты довольно редки и в настоящее время встречаются только в нескольких автомобилях Volvo и Audi RS3 и RS Q3. Они издают характерный «трель» из-за своего необычного порядка срабатывания.

Шестицилиндровый: Эти двигатели часто используются во многих автомобилях премиум-класса как в прямом, так и в V-образном исполнении. Они издают более высокий и резкий звук, чем четырех- и восьмицилиндровые двигатели. Некоторые суперкары высшего уровня, в том числе Ford GT, используют эту компоновку с большими турбинами для выработки такой мощности, которая раньше требовала восьми или более цилиндров.

Восьмицилиндровый и выше: Блоки V8, V10 и V12 используются в суперкарах и роскошных седанах. Некоторые топовые автомобили группы Volkswagen используют двигатели W12, а Bugatti Veyron - двигатель W16.

Готовы купить следующую машину?

  • Создайте свой идеальный автомобиль на Carwow.
  • Дилеры приходят к вам со своими лучшими предложениями.
  • Сравните лучшие цены на carwow.
carwow средняя экономия
2 900 фунтов стерлингов

Готовы купить следующую машину?

  • Создайте свой идеальный автомобиль на Carwow.
  • Дилеры приходят к вам со своими лучшими предложениями.
  • Сравните лучшие цены на carwow.
Выберите машину

Вождение крошечных двигателей: может ли когда-либо быть достаточно трех цилиндров?

Breadcrumb Trail Links

  1. Feature Story

Мысли о 3000 км с удивительно хорошим трехцилиндровым двигателем GM

Автор статьи:

Джастин Притчард

Дата публикации:

23 декабря 2020 г. • 24 декабря 2020 г. • 5 минут чтения • Присоединяйтесь к разговору Chevrolet Trailblazer RS ​​2021 года Фото Джастина Притчарда

Содержание статьи

Во время учебы в средней школе в конце 90-х у моего друга Ника был Chevy Sprint 1987 года выпуска.Это была старая машина, которая все больше приближалась к поездке в один конец к дробилке, и это была самая медленная, шумная и мерзкая машина на студенческой стоянке за несколько месяцев.

Объявление

Это объявление еще не загружено, но ваша статья продолжается ниже.

Содержание статьи

Каждый день за обедом пятеро из нас сваливались в эту бедную штуку и имитировали звук 1,0-литрового трехцилиндрового двигателя, изо всех сил пытающегося достичь крейсерской скорости. Затем, однажды в пятницу днем, во время праздничного выгорания в конце недели после последнего звонка, двигатель Sprint, наконец, взорвался, хлестая жидкостью и громко шипя до его дымной булькающей смерти, когда толпы фанатов аплодировали из окон школьного автобуса поблизости.Эй, в Садбери были 90-е. Так мы развлекались до смартфонов.

  1. Сравнение внедорожников: Chevrolet Trailblazer 2021 года и Kia Seltos 2021 года

  2. Обзор внедорожников: Buick Encore GX

2020 года трехцилиндровый двигатель, и это может объяснить, почему многие люди в моем кругу до сих пор не уверены в них. Но недавно я проехал около 3000 километров на новейшей трехцилиндровой трансмиссии GM во время последовательных тест-драйвов Buick Encore GX и Chevrolet Trailblazer RS.

Оба этих компактных кроссовера имеют трансмиссию, состоящую из полного привода, девятиступенчатой ​​автоматической коробки передач и опционального 1,3-литрового трехцилиндрового двигателя с турбонаддувом под капотом. Джейми Дьюхерст - национальный менеджер по маркетингу автомобилей и кроссоверов Chevrolet, и я попросил его объяснить, что входит в современный трехцилиндровый двигатель. Он сказал, что «с мощностью 115 лошадиных сил на литр, 1,3-литровый двигатель примерно на 15 процентов более энергоемкий, чем 1,4-литровый в Trax, и более энергоемкий, чем предыдущий LT4, на котором установлен Corvette Z06 2019 года.Есть также преимущества по выбросам. 1,3-литровый двигатель производит на 8 процентов меньше выбросов CO2 на километр, чем 1,4-литровый двигатель Trax (четырехцилиндровый) ».

Объявление

Это объявление еще не загружено, но ваша статья продолжается ниже.

Содержание статьи

Я нашел новую команду по двигателям и трансмиссии приятным сюрпризом и одним из самых ценных активов, разделяемых обеими машинами. С выходной мощностью 155 лошадиных сил и 174 фунтами крутящего момента опциональный 1.Турбомотор 3L бьет сильнее, чем предполагает его крошечный размер. Заметили, что выходной крутящий момент значительно опережает цифру в лошадиных силах? Это характерно для двигателей с турбонаддувом и является сигналом для покупателей о том, что они выиграют от высокой тяговооруженности на более низких оборотах.

«Турбодвигатель объемом 1,3 л имеет сравнительно большой ход, 91,2 мм, по сравнению с диаметром отверстия 79 мм», - сказал Дьюхерст. «Это отношение диаметра цилиндра к ходу поршня улучшает сгорание и способствует созданию превосходного крутящего момента на низких оборотах. Он дополнен малоинерционным турбонагнетателем, что позволяет достичь максимального крутящего момента 174 всего лишь при 1600 об / мин и поддерживать его до 4000 об / мин.Это отличительный фактор, от которого водитель выигрывает, потому что это полезный крутящий момент в нормальном диапазоне движения. Добавьте к этому тот факт, что 1,3-литровый двигатель легче на 20 фунтов и обладает большей мощностью и крутящим моментом, чем 1,4-литровый (и это) вишенка на вершине ».

Объявление

Это объявление еще не загружено, но ваша статья продолжается ниже.

Содержание статьи

Новый турбомотор объемом 1,3 л оснащен функцией автоматического останова с быстрым откликом, которая снижает выбросы на холостом ходу, а также двумя распределительными валами, действующими на 12 клапанов, при этом топливо подается посредством прямого впрыска.С таким мощным крутящим моментом на низких оборотах водителю с легкой ногой будет хватать плавного и приятного рывка вперед при минимальном нажатии на педаль. Если не считать странного ворчания двигателя на очень низких оборотах, водители будут довольно мало слышать и чувствовать из-под капота, когда они выходят на улицу без особой спешки, при этом сохраняя приятный отклик дроссельной заслонки. Это небольшой двигатель, небольшой, но прочный, и водители могут рассчитывать на достаточную мощность для повседневной работы. Интересно, что большой крутящий момент двигателя на низких оборотах дает два особых преимущества, которые также помогают дополнительно усовершенствовать всю трансмиссию.

Объявление

Это объявление еще не загружено, но ваша статья продолжается ниже.

Содержание статьи

Трехцилиндровый двигатель Chevrolet Trailblazer RS ​​2021 года Фото Джастина Притчарда

Во-первых, с более высоким крутящим моментом, доступным на низких оборотах двигателя, двигатель большую часть времени работает более тихо, поскольку ему не нужно слишком крутиться быстро, чтобы обеспечить достаточную зарядку. С сиденья водителя это означает большее ускорение при меньшем уровне шума.Во-вторых, высокий крутящий момент на низких оборотах означает, что трансмиссия тратит меньше времени на переключение передач при движении по холмистой местности или в пробках по шоссе. Меньшее количество переключений означает более плавную и точную трансмиссию.

Сложите все это, и вы получите двигатель, который никогда не звучит и не кажется слишком загруженным. Я обнаружил, что даже при полностью открытой дроссельной заслонке шум двигателя со вкусом сдерживается и достаточно приятен для ушей, поэтому я не возражал против звука, который проникает через брандмауэр. Я не уверен, что Lexus или Mercedes в настоящее время делают четырехцилиндровый двигатель таким же тихим, как новый турбированный двигатель GM.

Объявление

Это объявление еще не загружено, но ваша статья продолжается ниже.

Содержание статьи

«Плавающие поршневые пальцы уменьшают нагрузку на палец, обеспечивая более жесткие допуски и снижая шум, износ двигателя и повышенную долговечность», - сказал Дьюхерст, который продолжил описание длинного списка инженерных и дизайнерских решений, примененных в двигатель для повышения плавности хода и эффективности. Тщательно манипулируя управлением турбонагнетателем, нацеленным на управление температурой и используя двойную независимую систему фаз газораспределения, инженеры создали новый 1.3-литровый трехцилиндровый двигатель с приоритетом доработки.

2021 Buick Encore GX Фото Джастина Притчарда

Были предприняты обширные усилия по калибровке и интеграции двигателя и его трансмиссии, чтобы убедиться, что эта команда, занимающаяся трансмиссией, очень хорошо взаимодействует вместе. Эта трансмиссия с водительского сиденья сглаживает ситуацию, переключаясь практически незаметно на более низких оборотах, а также с точным переключением на повышенную передачу при полном открытии дроссельной заслонки с небольшим вдохом между каждой передачей, чтобы еще больше сгладить ситуацию.

Объявление

Это объявление еще не загружено, но ваша статья продолжается ниже.

Содержание статьи

Это энергичный исполнитель, и хотя он не быстро , турбонаддув отличный. Мощность достигается на низких оборотах, и постоянная тяга доступна во всем диапазоне оборотов. Это означает, что двигатель не чувствует, что у него заканчивается пар при приближении красной черты, и он никогда не звучал или не чувствовал, что он борется. У него более плавное и тихое тяговое усилие, чем я ожидал, он ощущается, звучит и просто действует как высококачественный продукт, независимо от того, как вы его водите.Легко нажимайте на дроссельную заслонку, и вы получаете отличную реакцию с минимальными оборотами и шумом, идеально подходящими для спокойного набора скорости. Управляется более энергично, крутящий момент дает удовлетворительный толчок в ваше сиденье, а чистое переключение передач и сдержанное со вкусом рычание из трех маленьких цилиндров отточены и хорошо управляются.

И последнее: систему AWD можно переключать с помощью переключателя. Его можно выключить, когда он не нужен, чтобы сэкономить топливо, и включить, когда может потребоваться дополнительная тяга.Это дополнительная степень контроля над трансмиссией, которой нет у большинства кроссоверов. Независимо от того, остались ли у вас веселые воспоминания о трехцилиндровых двигателях былых времен или нет, последняя маленькая силовая установка GM - это прекрасно выполненная часть оборудования, которая добавляет блеска и духа к ощущениям от вождения. И скоро вы увидите больше таких двигателей.

Поделитесь этой статьей в своей социальной сети

Подпишитесь, чтобы получать информационный бюллетень Driving.ca Blind-Spot Monitor по средам и субботам

Нажимая на кнопку подписки, вы соглашаетесь на получение вышеуказанного информационного бюллетеня от Postmedia Network Inc.Вы можете отказаться от подписки в любое время, щелкнув ссылку для отказа от подписки в нижней части наших электронных писем. Postmedia Network Inc. | 365 Bloor Street East, Торонто, Онтарио, M4W 3L4 | 416-383-2300

Спасибо за регистрацию!

Приветственное письмо уже готово. Если вы его не видите, проверьте папку нежелательной почты.

Следующий выпуск «Монитора слепых зон» Driving.ca скоро будет в вашем почтовом ящике.

Комментарии

Postmedia стремится поддерживать живой, но гражданский форум для обсуждения и поощрять всех читателей делиться своим мнением о наших статьях.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *