Расточка двигателя: Расточка блока цилиндров. Зачем нужно двигателю и можно ли сделать своими руками + подробное видео

Расточка цилиндров в двигателе | SUPROTEC

Расточка цилиндров – что это?

Двигатель внутреннего сгорания – самый нагруженный узел автомобилей, мотоциклов и прочей техники с приводом от ДВС. Несмотря на использование высокопрочных конструкционных материалов, детали мотора подвержены механическому износу с образованием задиров, сколов, канавок и прочих дефектов поверхностей трения. Блок цилиндров подвержен этой проблеме больше всего, что приводит к неплотному примыканию поршневых колец к внутренней поверхности стакана цилиндра со всеми вытекающими из этого проблемами.

В процессе эксплуатации автомобиля или мотоцикла происходит не только образование критических дефектов в виде задиров и канавок, но и полное изменение формы сечения цилиндра – овализация. Это приводит к образованию просвета в точках апогея такого овала с проникновением в картер воздушно-топливной смеси и продуктов горения, а в камеру сгорания – масла, которое горит с обильным выделением дыма. При этом мощность мотора резко падает, а расход топлива и масла увеличивается.

Устранить такую проблему помогает расточка цилиндров и придание их сечению идеально круглой формы, соответствующей диаметру поршня. Нарастить стертые в процессе эксплуатации автомобиля поверхности практически невозможно, поэтому проще использовать метод расточки.

Условно говоря, расточка цилиндров – это стачивание внутренней поверхности стакана ЦПГ до большего диаметра образовавшегося эллипса. При этом сами поршни заменяют новыми с увеличенным диаметром, соответствующим расточенной окружности.

Сечение внутренней поверхности цилиндров после расточки имеет идеально круглую форму, а сами стенки безупречно отполированы без канавок, сколов и задиров. Такой двигатель снова работает на полную мощность с минимальным расходом топлива и моторного масла, без вибраций, дымных выхлопов и прочих негативных признаков.

Несмотря на кажущуюся простоту процесса, расточка блока цилиндров – достаточно сложный технологический процесс, требующий использования высокоточного токарно-фрезеровочного оборудования, высокой квалификации и опыта мастера, а также длительного времени самой работы. Все это в итоге выливается в немалую сумму денег, а сам процесс расточки цилиндров имеет массу специфических нюансов, от соблюдения или несоблюдения которых зависит дальнейшая работоспособность двигателя и стоимость автомобиля на вторичном рынке.

Когда нужно растачивать цилиндры?

Понятие овальности сечения стаканов цилиндропоршневой группы достаточно условно и невооруженным глазом этот эллипс увидеть невозможно. Различия между диаметрами в точках апогея и перигея могут быть в несколько микрон. Однако даже 0,05 мм разницы между диаметрами уже считается критическим и требует незамедлительной расточки цилиндров для придания идеально круглой формы сечения.

На станциях техобслуживания такие замеры производят на специальных стендах с помощью высокоточного микрометра и другой измерительной техники с классическим выводом данных или с компьютерным анализом и трехмерным моделированием изношенной ЦПГ. Однако существуют и более практичные «симптомы» образования эллипсности в сечении цилиндра и признаки необходимости их расточки.

• Синеватый дым из выхлопной трубы и частые хлопки. Попадание масла в камеру сгорания приводит к его горению с образованием сильного сизого задымления с резким запахом гари.
• Вибрации двигателя. Эллипсность приводит к многовекторному движению поршня, т.е. не только вверх-вниз, но и в горизонтальной плоскости, от чего мотор начинает сильно вибрировать.
• Падение мощности ДВС и медленный набор скорости. Утечка воздушнотопливной смеси из камеры сгорания – прямые причины потери мощности двигателя и неспособности к быстрому ускорению автомобиля.
• Потемнение свечей и пропуски зажигания. Сгорающее внутри цилиндра моторное масло оставляет нагар на свечах, что может приводить не только к затрудненному запуску мотора, но и к его троению.
• Увеличенный расход топлива и моторного масла, как следствие образования просвета между камерой сгорания и картером.

Перечисленные признаки не всегда могут свидетельствовать об эллипсности стаканов ЦПГ. Например, это может быть следствием залегания компрессионных колец. Однако в большинстве случаев эта проблема настигает практически все автомобили с пробегом – от 100’000 км.

В самых современных автомобилях пробег может быть увеличен до 250’000 км, однако для общей массы машин в России и в частности для моделей ВАЗ расточку цилиндров приходится делать гораздо чаще. Все зависит от условий эксплуатации автомобиля, от стиля вождения, используемого топлива и моторного масла.

Существенно продлить межсервисный период и максимально отсрочить расточку цилиндров можно с помощью специальных присадок в моторное масло. Такие добавки буквально «заживляют раны» на внутренней поверхности стаканов цилиндропоршневой группы и замедляют образования эллипса в сечении.

Для чего еще делают расточку цилиндров в мотоциклах и автомобилях?

Блок цилиндров растачивают не всегда с ремонтно-восстановительной целью. Некоторые владельцы машин и мотоциклов делают расточку вполне пригодных или даже новых двигателей. Цель такой операции – увеличение мощности.

Объем двигателя внутреннего сгорания – основной фактор, влияющий на его мощностные показатели. Расточка блока цилиндров – это по своей сути снятие части металла с внутренней поверхности стаканов ЦПГ с увеличением их внутреннего объема. Другими словами цилиндры после расточки становятся объемнее, а значит и двигатель будет более мощным.

Это достаточно спорный способ увеличения мощности двигателя, поскольку используемые производителем автомобиля или мотоцикла материалы рассчитаны конструкторами на определенный предел мощности. Расточка цилиндров может привести к аварийной ситуации, особенно из-за сильного истончения стенок блока.

Процедура расточки

Блок цилиндров нельзя расточить своими руками в гараже и без извлечения двигателя из машины. Для этого нужен вертикально-расточной станок, высокоточные измерительные приборы и высокая квалификация опытного слесаря. При этом сам мотор извлекается из автомобиля, разбирается и устанавливается на станине с большой точностью по уровню и позиционированию относительно режущего инструмента.

Если же причина расточки цилиндров в их износе и овальности, весь процесс начинается с проведения точных замеров эллипсности с помощью стрелочных микрометрических измерительных приборов с аналоговой (механической) или цифровой индикацией результатов измерений. Современные модели подобного оборудования позволяют составить высокоточную 3D-модель изношенного блока цилиндров. Это значительно облегчает процесс расточки, поскольку программа сама определяет толщину снятия металла и режимы работы станка.

1. Извлечение двигателя из автомобиля и полная разборка мотора.
2. Установка блока цилиндров на станине вертикально-расточного станка с точным позиционированием по уровню.
3. Проведение измерений диаметров стаканов ЦПГ и их эллипсности для определения глубины расточки.
4. Непосредственная расточка с минимальной подачей и припуском 0,1-0,5 мм для последующей финальной обработки.
5. Хонингование цилиндров – финишная полировка и удаление возможных дефектов, образовавшихся при расточке.
6. Сборка двигателя и его установка в автомобиль.

Немаловажным фактором при выборе технологии расточки является основной конструкционный материал, из которого изготовлены цилиндры. Это может быть прочный, но хрупкий чугун или легкий и сравнительно мягкий алюминий, но для каждого из сплавов существуют свои требования, ограничения и особенности процесса растачивания.

Чугун

Чугунные сплавы считаются практически идеальными для изготовления блока цилиндров благодаря надежности, долговечности и ремонтопригодности. Чугунные цилиндры сравнительно легко растачивать, что возвращает даже вышедший из строя мотор снова в работу. Но у чугуна есть и несколько важных недостатков – большой вес, плохая теплоотдача и коррозия. При расточке чугунных цилиндров необходимо их эффективно охлаждать и работать с малой мощностью, что резко замедляет весь процесс ремонта.

Алюминий

Алюминиевые машиностроительные сплавы – это легкий аналог массивных материалов на основе железа. Алюминий хорошо отводит тепло и прост в обработке. Но у алюминиевых цилиндров есть большой минус – их не растачивают.

Проблема в том, что для уплотнения и упрочнения поверхности камеры сгорания ЦПГ на внутреннюю поверхность стаканов из алюминия наносят специальный упрочняющий слой на основе кремния. Это буквально делает невозможной расточку, ведь после нее алюминиевые цилиндры лишены защиты и непригодны для эксплуатации. В лучшем случае такой двигатель после расточки прослужит считанные дни или недели.

«За» и «Против» расточки блока цилиндров

Преимущества расточки цилиндров	Недостатки расточки цилиндров
Продление срока службы двигателя после капитального ремонта. Повышение мощности мотора. Снижение расхода топлива и моторного масла. Устранение дыма и хлопков из выхлопной трубы. Улучшение управляемости автомобиля.	Истончение стенок цилиндров после расточки негативно влияет на поршневые кольца. Падение КПД машины из-за увеличенного объема двигателя. Нарушение заводских технических характеристик автомобиля приведет к проблемам при прохождении ТО. Высокая сложность и дороговизна расточки. Большой риск безвозвратно испортить двигатель при неквалифицированной расточке цилиндров.

Можно ли обойтись без расточки?

Правильная эксплуатация автомобиля без экстремальных режимов вождения, качественное топливо и моторное масло – главные факторы безупречной и долгой работы двигателя внутреннего сгорания. Но и при таких условиях не исключено образование эллипса и появление дефектов на поверхности зеркала цилиндров, что устраняется только расточкой. Однако существуют специальные присадки, которые минимизируют негативное влияние трения поршней и в разы сокращают износ всей цилиндропоршневой группы.

Российская компания «СУПРОТЕК» выпустила на рынок трибологические присадки для моторного масла «Супротек Актив Плюс». По своему составу и действию это не совсем присадки, поскольку присадочные добавки обычно изменяют химический состав и органолептику масла. Трибосостав «Супротек Актив Плюс» не меняет формулу ГСМ, а лишь насыщает его защитными и восстанавливающими компонентами.

Частицы металла, керамики и других твердых материалов величиной до 3 мкм буквально заполняют образовавшиеся дефектные углубления и апогей эллипса. В результате регулярного использования трибологических присадок цилиндр буквально наращивает утраченный трением слой, что позволяет обойтись без расточки.

Использование присадок «Супротек» способствует устранению таких негативных проявлений изношенности цилиндров, как троение и вибрации двигателя, сизый дым, снижение мощности мотора и увеличение расхода топлива, что до этого исправлялось только расточкой.

Присадка подходит для всех двигателей объемом до 2500 см³ и четырехтактных моторов мотоциклов и прочей мототехники, включая моторные лодки, скутеры, малую сельхозтехнику, генераторы, мото-помпы и т. п. При этом цена присадок несоизмеримо ниже дорогостоящей процедуры расточки блока цилиндров, а риски минимальны.

Заключение

Расточка блока цилиндров двигателя – эффективный способ восстановить идеальную геометрию внутренней поверхности камер сгорания мотора при их механическом износе. Однако это довольно сложная процедура, требующая наличия высокоточных измерительных приборов и расточного оборудования, а также высокой квалификации мастера. При этом цена расточки цилиндров достаточно большая, а риск испортить двигатель столь же велик.

Предотвратить появление задиров, сколов, канавок и овальности цилиндров двигателя без необходимости их растачивать можно с помощью специальных трибологических присадок, которые буквально «заживляют» дефекты, наращивая диффузионным способом металл в углублениях.

Трибосостав «СУПРОТЕК» можно регулярно добавлять в моторное масло согласно инструкции и полностью исключить необходимость в расточки блока цилиндров вашего автомобиля, продлив пробег до капремонта на сотни тысяч километров.

заказать расточку и хонингование блока цилиндров двигателя в Москве по низким ценам МоторТехнология

• Главная
• —
• Услуги
• —
• Расточка блока цилиндров

• Строгое соблюдение сроков
• Качественный результат
• Высокий уровень сервиса

Расточка блока цилиндров в Москве

ЗАКАЗАТЬ РЕМОНТ

Движение поршня в цилиндре происходит с большой скоростью и нагрузками, как на сам поршень, так и на стенки цилиндра. Со временем по различным причинам в процессе работы силового агрегата на стенках цилиндров могут появляться задиры, царапины. Геометрия стенки цилиндров может нарушаться из-за выработки, сечение цилиндров может приобретать овальность.

Если процесс не зашел слишком далеко, то в процессе капитального ремонта двигателя проводится расточка блока цилиндров в ремонтный размер с последующим хонингованием.

 

 

 

Как проводится расточка и хонингование блока цилиндров (БЦ)

Ремонт выполняется в несколько этапов:

• Полная разборка двигателя со снятием ГБЦ и извлечением коленчатого вала из блока цилиндров;
• Микрометрические измерения цилиндров для определения степени износа и подбора требуемого ремонтного размера.
• Установка БЦ на станок с последующим выставлением по ключевым координатам.
• Расточка цилиндров опытным специалистом до требуемого ремонтного размера.
• Хонингование цилиндров с соблюдение тепловых зазоров.
• Мойка и финишная чистка, подготовка к сборке.
• Сборка мотора.

Не всегда есть возможность спасти БЦ расточкой. Задиры могут оказаться слишком глубокими, либо произошло выгорание металла в цилиндре. В этом случае проводят так называемое гильзование, при котором расточка дополняется установкой специальной ремонтной вставки (гильзы).

 

Хонингование

Хонингование –процесс создания на стенках цилиндров определенной шероховатости с жесткими требованиями.

Такая обработка поверхности нужна для удержания масла на стенках, что исключает работу поршней «на сухую».

Так же, после «классического» хонингования, на всех БЦ обязательно выполняется процесс плато-хонингования, чаще называемый плосковершинным хонингованием.

Хонингование с использованием специального станка позволяет обеспечить необходимый угол хонсетки и шероховатость, что доступно не во всех автоцентрах.

О КОМПАНИИ

Технический центр «Мотортехнология»

Все работы в нашем сервисно-техническом центре производятся профессиональными специалистами на высококачественном современном станочном оборудовании. Высочайшая квалификация сотрудников сервисно-технического центра, позволяет выполнять даже самые сложные и нестандартные работы с гарантией качества.

ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ

Предлагаем лучшие условия

Позвоните нам

+7 (495) 644-22-48

Напишите на почту

remont@motor-rem. ru

Приходите к нам

Москва, Мартеновская 36 стр.6

Нажимая «Отправить» Вы согласны на передачу своих персональных данных

диаметр против. Инсульт — какой из них стоит большей мощности?

Одним из основных арендаторов хот-родинга является поиск способов увеличения мощности. Один из популярных способов сделать это — добавить смещение. Для этого в конфигурации двигателя есть два измерения, которые определяют рабочий объем: диаметр цилиндра и ход поршня.

Рискуя констатировать очевидное, диаметр цилиндра двигателя равен диаметру цилиндра (и поршня внутри него), а ход поршня — это вертикальное расстояние, которое поршень проходит внутри цилиндра. Как в реальной жизни, так и в Интернете ведется множество споров о том, какое измерение стоит большей мощности.

Введите Джейсона Фенске из инженерного отдела. С его желанием объяснить, как практически все работает в автомобилестроении, он взялся за эту тему. «Если ваша цель — создать как можно больше лошадиных сил, есть причины, по которым выгодно использовать больший диаметр цилиндра по отношению к длине хода», — начинает Фенске. Однако, если ваша цель — создать максимально эффективный двигатель, есть причины использовать более длинный ход поршня по отношению к диаметру цилиндра».

Чтобы полностью проиллюстрировать различия, он привел несколько довольно экстремальных примеров на обоих концах спектра (больше, чем расточка заводского двигателя на 0,040 дюйма или увеличение хода на 0,5 дюйма).

Здесь вы можете увидеть размеры примерных цилиндров, использованных во всех расчетах, каждый из которых рассчитан на рабочий объем 0,5 литра (30,5 ci). Слева цилиндр большего размера, но с отношением диаметра цилиндра к ходу двигателя F1. Типичный квадратный цилиндр, встречающийся во многих 2,0-литровых двигателях I4 и 3,0 л V6, и преувеличенно длинноходный цилиндр с противоположным отверстием. отношение к ходу двигателя, как у двигателя F1.

«Для целей этого обсуждения мы обсудим три цилиндра с одинаковым рабочим объемом. Все они будут иметь рабочий объем в пол-литра, а средний образец будет квадратным с диаметром цилиндра 86 мм (3,386 дюйма) и ходом поршня 86 мм. 0,5-литровый квадратный цилиндр можно найти во многих дорожных двигателях, особенно в 2,0-литровых двигателях I4 и 3,0-литровых двигателях V6», — говорит Fenske

. Диаметр цилиндра 117 мм (4,606 дюйма), ход поршня 47 мм (1,850 дюйма). «Это делает отношение диаметра цилиндра к ходу похожее на двигатель F1», — объясняет Фенске. «Обычно цилиндры F1 не были бы такими большими, но эти размеры обеспечивают одинаковый рабочий объем цилиндров для примера».

Для подквадрата (ход больше диаметра цилиндра) был создан еще один цилиндр увеличенных размеров с диаметром цилиндра 63 мм (2,480 дюйма) и ходом 158 мм (6,220 дюйма). Этот цилиндр имеет обратное отношение диаметра цилиндра к ходу поршня по сравнению с двигателем F1», — говорит Фенске. «Диаметр цилиндра 63 мм с ходом поршня 158 мм — это далеко не то, что вы обычно используете в дорожном автомобиле, но это поможет проиллюстрировать суть».

Получение лошадиных сил

Одна вещь, которую следует помнить о лошадиных силах, особенно при ее подсчете, заключается в том, что это расчетная единица и, по сути, крутящий момент во времени. «Одна из важнейших вещей, касающихся лошадиных сил, — это то, как быстро вы можете увеличить обороты своего двигателя», — говорит Фенске. «Это функция крутящего момента, умноженная на число оборотов в минуту, умноженное на 5252 (в английских единицах измерения). Если крутящий момент поддерживается постоянным, что сделать непросто, мощность в лошадиных силах просто зависит от числа оборотов в минуту. Если вы можете увеличить обороты своего двигателя, вы можете получить больше мощности, и это конечная цель».

Существует множество факторов, определяющих максимальную скорость двигателя, но для целей этого гипотетического обсуждения Фенске решил использовать скорость поршня в качестве конечного ограничивающего фактора потенциальной гипотетической скорости двигателя.

«Уменьшая длину хода, вы можете увеличить предел оборотов. Автомобильные двигатели обычно не превышают 25 метров в секунду. Как только вы превысите этот лимит, вы начнете сталкиваться с проблемами. Мы можем довольно легко рассчитать среднюю скорость поршня для различных примеров, используя следующее уравнение:0005

«Если мы знаем скорость поршня, мы можем подставить ее, а затем выполнить некоторое деление и вычислить максимальное число оборотов в минуту на основе длины хода», — объясняет Фенске. «Для квадратного цилиндра мы получаем максимальную скорость 16 000 об/мин. Для квадратного цилиндра это около 8700 об/мин, а для нашего подквадратного цилиндра предел будет около 4700 об/мин. Поскольку конфигурация с более коротким ходом может увеличить обороты, у нее больше рабочих ходов в секунду и, следовательно, вырабатывается больше мощности».

Фенске отмечает, что тот факт, что конфигурация двигателя может вращаться до 8700 об/мин без превышения скорости поршня, не означает, что двигатель будет вращаться так высоко. Помимо скорости поршня, существуют и другие ограничивающие факторы.

Вторым преимуществом крупнокалиберной установки является ее физически больший размер. «Это связано с размером ваших клапанов и с тем, какой поток воздуха мы можем пропустить через двигатель», — говорит Фенске. Благодаря возможности установки физически больших клапанов вы можете перемещать больше воздуха в цилиндр и из него.

«Начиная с примера двигателя с диаметром цилиндра 80 мм, мы скажем, что он имеет два впускных клапана диаметром 30 мм и два выпускных клапана диаметром 25 мм. Используя этот пример, мы масштабируем его до наших примеров цилиндров», — постулирует Фенске.

«После масштабирования самый большой цилиндр имеет два впускных клапана диаметром 44 мм по сравнению с 24-миллиметровыми впускными клапанами в примере с малым отверстием, а выпускные клапаны имеют размер 37 мм в примере с большим отверстием и 20 мм в примере с самым маленьким. Теперь, при одинаковом подъеме этих выпускных клапанов (5 мм), площадь впускного клапана самого большого примера составляет около 25,2 квадратных сантиметра; 86-миллиметровый образец составляет 18,6 кв. см, а ствол 63 мм дает около 13,7 кв. см».

Очевидно, что возможность перемещать почти в два раза больше воздуха является преимуществом для большего диаметра отверстия в этом примере, но на практике разница между «малым отверстием» и «большим отверстием» гораздо менее существенна. Тем не менее, Fenske поднимает в видео хорошее замечание о больших клапанах и уменьшенной объемной эффективности на низких оборотах, но это кроличья нора для другого дня.

В дополнение к более короткой длине хода и соответствующему теоретическому более высокому пределу оборотов, большее отверстие позволяет устанавливать в головку блока цилиндров более крупные клапаны, что, в свою очередь, увеличивает максимальный потенциал воздушного потока двигателя.

Повышение эффективности

Иногда целью является не максимальная мощность, а цель — иметь эффективный универсальный двигатель, например, для уличного автомобиля. Согласно общей логике машиностроения, более длинный ход обеспечивает эффективность по сравнению с большим диаметром отверстия.

«Одна из причин, о которых я часто слышал, почему двигатели с длинным ходом более эффективны, заключается в том, что площадь поверхности, которую они имеют, по отношению к объему внутри цилиндра I низкая, а это означает, что общая площадь, подлежащая отбраковке, меньше. тепла, во время горения. Это означает, что большая часть этого тепла превращается в полезную работу, толкающую поршень вниз», — говорит Фенске.

«Рассчитать площадь поверхности для наших примеров достаточно просто, и мы находим, что площадь поверхности квадратного двигателя составляет 386 кв. см, площадь квадратного двигателя — 349 кв.кв.см, а длинноходный имеет площадь поверхности 378 кв.см. Таким образом, мы видим, что по мере того, как вы отходите от квадратной конструкции двигателя в любом направлении, вы начинаете получать больше площади поверхности».

Может показаться, что эти цифры не подтверждают идею о том, что более длинный ход более эффективен. Тем не менее, Фенске указывает на недостаток использования полной площади цилиндра. «Вы должны учитывать степень сжатия и то, как выглядит цилиндр во время сгорания», — объясняет он.

«Подквадратная форма цилиндра на самом деле ближе всего к квадратной (во время сгорания) в этом примере. Проанализировав цифры в точке сгорания, вы увидите, что цилиндр с длинным ходом имеет наименьшую площадь поверхности и теперь превращает большую часть тепла от сгорания в полезную работу».

Числа в правом верхнем углу (386, 349 и 378) показывают, что общая площадь поверхности увеличивается по мере удаления от «квадратной» конфигурации. Однако, учитывая форму цилиндра, когда происходит сгорание (середина внизу справа), видно, что длинноходный цилиндр на самом деле ближе всего к квадрату в точке сгорания, что делает его более эффективной конструкцией.

С этим также связана продолжительность горения, которая, как мы вас предупреждаем, становится сложной. «Логика здесь заключается в том, что чем быстрее вы сможете сжечь воздушно-топливную смесь, тем более эффективным будет ваш двигатель. Простой ответ на вопрос, почему длинноходный двигатель малого диаметра сжигает заряд быстрее, заключается в том, что фронт пламени проходит меньшее расстояние», — говорит Фенске.

«К тому времени, когда фронт пламени достигает стенки цилиндра двигателя с увеличенным квадратным сечением, поршень перемещается дальше по каналу цилиндра, чем в цилиндре меньшего диаметра, и вы получаете менее эффективное сгорание».

Если вы действительно хотите погрузиться в тяжелую работу по теме продолжительности горения, перейдите к отметке 11:34 в видео, где Фенске рассказывает об исследовании, которое он нашел, и объясняет результаты, которые они опубликовали. Это интересно, безусловно.

Хотя эти примеры носят скорее иллюстративный, чем практический характер, они показывают разницу в диаметре отверстия и ходе в широких ходах. Фенске заканчивает видео отказом от ответственности, говоря: «Конечно, есть исключения из всего, что мы обсуждали. То, что двигатель имеет большой диаметр, не означает, что он не может быть эффективным. То, что у двигателя длинный ход поршня, не означает, что он не может развить тонну лошадиных сил. Но если вы изолируете эти переменные по отдельности, вы увидите вот что».

Простое объяснение продолжительности горения в правом верхнем углу показывает, что фронту пламени просто нужно пройти меньшее расстояние для полного горения. Иллюстрация в нижнем левом углу относится к исследованию, на которое Фенске наткнулся в Юго-Западном научно-исследовательском институте, и оно довольно интересное, если не более глубокое, чем мы можем здесь.

Как диаметр цилиндра и ход поршня могут повлиять на мощность

Техническое обслуживание и техническое обслуживание

Brandan Gillogly

08 января 2020 г.

Делиться

Каково наилучшее соотношение диаметра цилиндра к ходу двигателя для двигателя, который пытается развивать большую мощность? Как насчет того, где целью является максимальная эффективность? Джейсон Фенске из

Engineering Explained смотрит на то, как поршневые двигатели перемещают воздух и сжигают топливо, чтобы ответить на эти вопросы в своем последнем видео.

Фенске подробно описывает, как отношение диаметра цилиндра к ходу влияет на способность двигателя развивать мощность, используя три гипотетических цилиндра одинакового рабочего объема, один с большим диаметром цилиндра и коротким ходом (не квадратным), как у двигателя F1, а другой идеально квадратный. как многие серийные четырех- и шестицилиндровые, и один с крошечным отверстием, которое примерно такое же, как у морского дизеля грузового корабля.

Квадратный двигатель с коротким ходом может развивать очень высокие обороты без чрезмерной скорости поршня, что сокращает срок службы поршневых колец. При максимальной скорости поршня 25 метров в секунду гипотетический двигатель с квадратным сечением мог бы раскручиваться до 16 000 об/мин, двигатель с квадратным сечением — до 8700 об/мин, а двигатель с квадратным сечением — всего 4700 об/мин.

Что это доказывает? Поскольку мощность является произведением крутящего момента и частоты вращения двигателя, высокооборотные двигатели с большим диаметром цилиндра превосходно развивают большую мощность для своего размера, что не должно вызывать удивления: санкционирующие органы часто ограничивают размер отверстия, чтобы выровнять игровая площадка. С другой стороны, длинноходные двигатели, которые часто считаются создателями превосходного крутящего момента, просто плохо развивают большую мощность. Если максимальная скорость вашего двигателя ниже 5252 об/мин, выходной крутящий момент в футо-фунтах всегда будет превышать вашу мощность в лошадиных силах.

Еще одним ключевым компонентом способности двигателя вырабатывать мощность является поток воздуха через головку блока цилиндров. Двигатель — это просто воздушный насос, и чем больше воздуха можно прокачать, тем больше мощности можно произвести. Большее отверстие предложит больше места для установки более крупных впускных и выпускных клапанов, которые пропускают больше воздуха. Сравнивая площадь завесы клапана, воздух из помещения должен проходить через клапан при максимальной подъемной силе, показывает, что площадь может увеличиться на 35 процентов по сравнению с неквадратным примером с квадратным примером и еще на 35 процентов, если смотреть на квадратный двигатель. Даже если бы двигатели малого диаметра могли преодолеть свои высокие скорости поршня, им не хватило бы способности воздушного потока для создания значительной мощности.