виды поломок, причины их возникновения, способы устранения
ДВС состоит из корпуса, в который входит блок цилиндров и ГБЦ, соединенные между собой. Верх гбц закрыт крышкой клапанов, а низ блока цилиндров закрыт картером. ГБЦ испытывает тепловые нагрузки и давление 35-40 кг/см2, крепится к блоку цилиндров на болты или шпильки и отделяется от него прокладкой. В ГБЦ входной и выходной каналы предназначены для смазки и охлаждения. Таким образом, головка цилиндра — фундаментальный компонент двигателей внутреннего сгорания.
Управляет рабочими процессами, происходящими внутри:
- работой клапанов,
- камер сгорания,
- циркуляцией смазки, охлаждения,
- снабжения горючей смесью,
- газоотвода.
Как устроена ГБЦ
Это сложная и продуманная часть бензиновых и дизельных двигателей. Головки цилиндров в автомобильных двигателях изготавливаются из легких металлов или алюминиевых сплавов и отлиты. Компоненты гбц отличаются в зависимости от типа топлива, на котором работает двигатель.
Компоненты головок цилиндров, назначение.
- Впускные и выпускные клапаны, используются для ввода воздушно-топливной смеси и вывода выхлопных газов.
- Распредвалы открывают и закрывают клапаны, приводятся в действие цепью ГРМ или ремнем привода, соединенными с коленчатым валом двигателя.
- Инжекторы (бензин), через них бензин впрыскивается непосредственно в ДВС;
- Инжекторы (дизель), используются для впрыска дизельного топлива непосредственно в камеру сгорания или во впускную камеру;
- Свечи зажигания (бензин) или свечи накаливания (дизель), инициируют сгорание в двигателе (бензин) или являются вспомогательным средством для холодного запуска (дизельное топливо).
На фото показана работа 4-тактного бензинового двигателя.
- В 1 положении поршень в нижней мертвой точке; кулачок распредвала открывает впускной клапан, цилиндр принудительно (стартером) заполняется смесью бензина с воздухом.
- Во 2 – поршень достиг верхней точки, при закрытых клапанах происходит сжатие смеси, температура и давление в камере сгорания повышаются.
- В 3 – смесь воспламеняется, образуются газы, которые толкают поршень вниз; рабочий ход, коленчатый вал, соединенный шатунами с поршнем, преобразует поступательное движение во вращение вала.
- В 4 – поршень проходит нижнюю точку и движется вверх по инерции за счет маховика, выпускной клапан открывается, отработанные газы отводятся по каналам в выхлопную трубу.
Температура сжатия достигает 300-400°С, а давление 0.1-0,15 Мпа, а в момент воспламенения – 2500°С и 3-4 МПА. Наличие сложных компонентов в ГБЦ приводит к дорогостоящему ремонту, если вовремя не устранить проблему: стук клапанов, износ кулачков распределительного вала, разрушение прокладки.
Как проверить герметичность клапанов? Устраняем негерметичность клапанов своими руками!
Проверка герметичности клапанов — важное мероприятие, поскольку от плотности прилегания впускных и выпускных клапанов к седлам во многом зависит правильная работа силового агрегата. Сегодня вы узнаете как проверить герметичность клапанов, а также как притереть клапана в домашних условиях при помощи специальных щупов и набора вспомогательных приспособлений.
Без правильной и слаженной работы ГРМ (газораспределительный механизм) – невозможна бесперебойная работа двигателя, это необходимо понимать и своевременно выявлять все имеющиеся проблемы в работе этой системы. Ключевую роль в ГРМ играют клапана впускные и выпускные, как уже понятно из названия, одни выпускают, а другие — впускают. Плотность прилегания клапанов — важный момент, от которого, как уже говорилось выше, очень много зависит в противном случае в камере сгорания не будет создаваться необходимое давление и работа ДВС будет неэффективной, а возможно и вовсе невозможной.
Причины дефектов ГБЦ
Задача гбц – создать воздушно-топливную смесь в камере сгорания и воспламенить в нужный момент. Головки цилиндров не застрахованы от повреждений. Дефекты возникают, как изначально незамеченные, так и при авариях или усталостном износе.
Эти повреждения вызваны следующими факторами:
- сверх нагрузки на головки цилиндров;
- недостаточное или неправильное ТО;
- брак изготовления;
- отсутствие защиты от замерзания и коррозии в контуре охлаждающей жидкости;
- неадекватная смазка.
Устраняйте дефекты головки цилиндров в мастерской
Для предотвращения повреждений важно регулярное ТО и уход за двигателем. Ремонтные работы на головках цилиндров, такие как замена прокладки головки цилиндров, сложны и ответственны. Работы по регулировке клапанов, замены комплектующих деталей, ремонту распределительных валов, подбору и регулировки свеч зажигания, выполняют опытные механики в оборудованной мастерской.
Вот как выглядит ГЦБ при снятой крышке клапанов.
- – головка цилиндра OHС, покомпонентный вид клапана, уплотнения, пружины.
- – гбц, распределительный вал и крышка подшипника.
Ремонт головки цилиндров трудоемкий и сложный. Вместе с заменой ГБЦ меняют прокладку, моторное масло, охлаждающую жидкость. Проверяют регулировку ГРМ.
По каким признакам определяют разгерметизацию прокладки
- Из выхлопной трубы автомобиля поступает белый дым.
- Снижен уровень масла в течение короткого периода времени.
- Моторное масло с молочным эффектом, если присутствует охлаждающая жидкость.
- В контур охлаждающей жидкости поступает моторное масло. Это оценивают визуально: охлаждающая жидкость выглядит темнее и грязнее.
- Масло вытекает из головки блока цилиндров (часто вместе с охлаждающей жидкостью).
- Увеличенный расход охлаждающей жидкости в течение короткого периода времени
Когда необходима проверка на герметичность
При появлении пара в выхлопной трубе, снижении объема охлаждающей жидкости, ее попадании в масло, необходимо срочно обратиться в наш центр для проверки ГБЦ. Рекомендуется выполнять проверку на герметичность при проведении капремонта двигателя, замене деталей ГРМ. Также эта процедура обязательна:
- при перегреве двигателя, который привел к поломке;
- при установке на автомобиль б/у головки;
- при появлении симптомов того, что герметичность внутренних каналов головки нарушена;
- после проведения ремонтных работ (сварки) легкосплавной головки;
- при ремонте дизельных двигателей с чугунной головкой блока цилиндров.
Проверка проводится высококвалифицированными, опытными специалистами. Для этого используется специальное оборудование, которое позволяет оперативно и максимально точно определит наличие микротрещин.
Как проверить прокладку головки блока цилиндров самостоятельно
Если симптомы не являются постоянными, прокладка головки блока цилиндров проверяется держателем автомобиля с помощью профессиональной мойки двигателя. При промывке двигателя удаляется преимущественно масляная грязевая пленка, которая прилипает к двигателю. Если после промывки снова образуются подтеки — подозревается, что испарения масла выходят наружу, а прокладка головки цилиндров протекает.
Промывку двигателя выполняйте тщательно и, по возможности, пусть это сделает специалист. Если это выполняется неправильно – кабели, блоки управления и другие детали могут быть повреждены. Кроме того, современные двигатели часто устанавливаются так, что испытание таким образом вряд ли возможно.
Как проверить головку блока цилиндров на ваз 2114 – Ремонт 2114
Для выполнения работы по проверке головки блока цилиндров вам потребуются:
- набор плоских щупов
- специальный шаблон или широкая слесарная линейка
- Снимаем головку блока цилиндров
- Очищаем головку блока от грязи и нагара, отмываем ее от масляных отложений, металлической щеткой удаляем нагар со стенок камер сгорания.
- Внимательно осматриваем головку блока цилиндров. На ней не должно быть трещин. На рабочих поверхностях опор распределительных валов и стенках посадочных отверстий толкателей не должно быть задиров и следов наволакивания металла. Направляющие и седла клапанов должны плотно сидеть в теле головки, без следов их смещения при работе ГРМ. Клапаны и их седла не должны иметь трещин и следов прогорания.
- Проверяем плоскостность головки. Работу проводим в два этапа. Для этого необходим специальный шаблон, но если его нет, то проверить нижнюю привал очную плоскость головки с достаточной степенью точности можно и при помощи широкой слесарной линейки. Прикладываем линейку по диагонали, ребром к плоскости головки. Убеждаемся в отсутствии зазора между ребром линейки и плоскостью головки. Зазор может наблюдаться как в средней части плоскости, так и по ее краям. Замер зазора проводим по обеим диагоналям набором плоских щупов.
Максимально допустимый зазор – 0,1 мм. Если зазор больше допустимого, головка подлежит фрезерованию привалочной плоскости или замене.
Убеждаемся в отсутствии утечки керосина из головки блока.
В случае обнаружения утечки, а также при обнаружении раковин на привалочной плоскости, можно попытаться отремонтировать головку блока с помощью холодной сварки или заменить ее.
Привод распредвалов ГБЦ
Для привода распредвалов используют крутящий момент коленчатого вала двигателя. Типы приводов на снимке.
(1) – Цепной. Установливали на Kia Rio или Hyundai Solaris прошлого поколения.
(2) – Шестеренный привод ГРМ для V- двигателей.
(3) – Ременный привод, устанавливается на современные автомобили.
(4) – Зубчатый ремень, производители гарантируют пробег не менее 100 000 км.
На что обратить внимание при покупке ГБЦ
Точная совместимость. Даже с таким же количеством цилиндров гбц Opel Corsa D вряд ли будет совместима с головкой Audi A5 или Toyota Auris. Подгонка должна быть точной, тем более, что необходимые крепежные винты и прокладки не будут совпадать.
Кроме того, рассмотрите еще один момент при покупке ГБЦ: конкретизируйте запрос по оригинальному коду запчасти. Посмотрите внимательно на комплектацию, часто гбц поставляется без внутренностей.
Головка блока цилиндров прослужит вам до конца жизни автомобиля, если обеспечите правильное ТО и уход. Следите за охлаждающей жидкостью и смазкой. Проблемы ГБЦ связаны с перегревом и, как следствие, разрывом прокладки. И это еще не самый худший вариант, если вовремя заметите опасность. Ну, а признаки поврежденной прокладки вы уже знаете.
ГБЦ: виды поломок, причины их возникновения, способы устранения
советы водителю и не водителю » Правильно эксплуатируем автомобиль
ГБЦ: виды поломок, причины их возникновения, способы устранения
Головка блока цилиндров – это важная деталь двигателя любого автомобиля, потому как именно от нее зависит эффективность сгорания топлива в цилиндрах, соответственно, мощность и качество работы мотора. Но, как любой другой узел ГБЦ со временем изнашивается, требуя незамедлительного ремонта. Его сегодня осуществляет множество специализированных компаний, остается только подобрать ту, которая восстанавливает головки блока цилиндров необходимых моделей транспортных средств. Мы рекомендуем ознакомиться с содержанием страницы https://importpart.com.ua/index.php?p=1316. Это сайт компании, специализирующейся на поставке комплектующих для автомобилей и спецтехники, а также на выполнении ремонтных работ. Тут вы сможете найти много полезной информации. Основные неисправности ГБЦ и методы их устраненияЕсли вы обладаете специальными навыками в выполнении ремонта двигателей, в частности, ГБЦ, можете справиться с работой самостоятельно, следует внимательно рассмотреть все возможные причины неисправной работы узла и способы их устранения:
Следует помнить, что любые неисправности ГБЦ приведут к нарушению работы двигателя, спровоцируют дополнительные поломки. Поэтому, если вы сомневаетесь в том, что сможете выполнить качественный ремонт самостоятельно, обратитесь к профессионалам. Мастера гарантируют оперативное и результативное восстановление узла, с легкостью проведут его замену при наличии такой необходимости. | |
Категория: Правильно эксплуатируем автомобиль | |
Просмотров: 17712 Дата публикации: 10. 03.16 |
Читаем далее наш автожурнал:
— Как подготовить автомобиль к путешествию — Установка потолочного монитора в авто: выбор техники, монтаж — Где купить запчасти на BMW — Очистители колесных дисков: как пользоваться и как выбирать — Неисправности муфты сцепления — Автовыкуп: что нужно знать про услугу — Отделочных материалов в современном швейном мире — Какой компрессор выбрать для СТО — Для чего нужна диагностическая карта водителю и где ее получить — Аэродинамические обвесы и особенности их выбора — Финские Шины Nokian для российских дорог — Рекомендации по выбору правильного моторного масла для BMW — ЖД перевозки — палочка-выручалочка для автосалонов — Мультиметр для авто: применение, особенности выбора — Распространенные поломки автомобилей марки KIA — Виды автомобильных сигнализаций: что нужно знать о системах — Mitsubishi ASX — Что представляют собой стельки и их разновидности
Как проверить головку блока
Периодическое снижение уровня антифриза в двигателе свидетельствует о разгерметизации системы охлаждения. Причин проявления подобной неисправности существует немало. И некоторые из них, наиболее проблематичные, связаны с неисправной головкой блока цилиндров двигателя.
Одним из самых неприятных моментов для автомобилиста считается такое явление, как открытие пробки расширительного бачка, сопровождающееся кратковременным выбросом охлаждающей жидкости, не говоря уже об ее непрекращающемся выдавливании, когда она бурлит продолжительное время, хотя температура двигателя не достигла критической отметки.Данный фактор явно свидетельствует о проникновении газов в водяную рубашку системы охлаждения.
Чтобы досконально выяснить причину возникновения указанной неисправности, с двигателя демонтируется головка блока цилиндров и помещается на верстак. После чего она разбирается полностью, вплоть до извлечения из нее клапанов газораспределительного механизма.
Далее плоскость головки, предназначенная для стыковки с двигателем через прокладку, очищается от нагара и прочих засорений. На данном этапе рекомендуем применить химический способ очистки, механический – крайне нежелателен.
Очищенная поверхность головки проверяется на предмет искривлений ребром металлической линейки. Наложив линейку сверху по длине головки, перемещайте ее руками от одного края к другому, при этом внимательно наблюдайе за нижним краем линейки и плоскостью ГБЦ. Любые просветы, обнаруженные в этот момент, указывают на то, что головка поведена, как правило, из-за перегрева двигателя.
Чтобы выявить микротрещины в исследуемой детали двигателя, потребуется изготовить из куска транспортерной ленты подобие прокладки головки блока, с той лишь разницей, что в ней вырезаются только отверстия для камеры сгорания.
Затем изготовленная прокладка накладывается на рабочую поверхность ГБЦ, поверх нее кладется органическое стекло, вырезанное по форме головки, и весь этот «бутерброд» сжимается струбцинами. После чего наглухо заделываются отверстия в месте, предназначенном для крепления помпы, а на штуцер для выхода на отопитель надевается шланг, подключенный к воздушному компрессору.
Подготовленная подобным образом головка помещается в ванну с чистой водой. Затем включается компрессор и в водяную рубашку проверяемой детали нагнетается сжатый воздух, в пределах 1,6 атмосфер. На данном этапе производится опрессовка ГБЦ. Любое появление пузырьков воздуха укажет на место, в котором образовалась трещина в головке.
Как снять вариатор на «Буране» | Как разобрать ключ | Как включать поворотники |
Зачем нужен конденсатор | Что должно быть в автомобиле настоящей женщины | Как подключить замок зажигания |
Замена поверхности головки блока цилиндров — LEFT LANE BRAIN
Как восстановить поверхность головки блока цилиндров — в домашних условиях! Эта статья, вероятно, относится к категории «Поступать правильно неправильно». для некоторых людей. Этот процесс также можно использовать для обновления и выравнивания других поверхностей прокладок, таких как фланец выпускного коллектора, поверхность водяного насоса, поверхность прокладки впускного коллектора, корпуса карбюратора и многое другое. Его также можно использовать для алюминия и чугуна. Эту процедуру рекомендуется выполнять в последнюю очередь, например, после портирования и полировки, чтобы на поверхности прокладки не было случайных царапин, вмятин, грязи и т. д.
Этот процесс не просто «дешевый ярлык». Многие современные прокладки типа MLS или специальные прокладки головок требуют точной шероховатости поверхности и отделки, и реальность такова, что многие механические мастерские не оборудованы для этого должным образом или не обладают достаточными знаниями, чтобы знать специфику вашего применения. Большинство восстановленных поверхностей головки блока цилиндров, которые я видел возвращенными из механического цеха, имели шероховатость ~100-120 микродюймов или среднюю шероховатость (Ra), в то время как для некоторых прокладок MLS требуется поверхность с гладкостью от 20 до 40 Ra. Реальность такова, что большинство механических мастерских не будут измерять шероховатость поверхности после того, как они закончат, или спрашивать, какой тип прокладки головки блока цилиндров вы используете. Вот одно из возможных решений, если не считать отправки головок цилиндров за пределы штата за $$$. Это также лучший способ удалить старый прилипший уплотнительный материал по сравнению с проволочным колесом и т. д. (что НЕ рекомендуется! Но обычно используется)
Время работы: Приблизительно 2 часа, в зависимости от состояния поверхности прокладки и вашей выносливости.
Что вам понадобится
- Очень плоский и ровный стол или верстак.
- Лист толстого стекла, в идеале не менее 1/4″ ИЛИ Металлический стол для машинистов, если он имеет очень плоскую поверхность.
- Листы наждачной бумаги зернистостью 80, 120, 200 и 400. Выбор зернистости зависит от материала головки блока цилиндров и выбранной прокладки головки.
- Клей-спрей. В идеале временный клей. Я использовал ватиновый клей для шитья, так как он предназначен для стирки. Клей для хедлайнера сделал бы замену наждачной бумаги очень сложной.
- Слесарная линейка или ее изготовление (поясняется позже)
- Щупы.
- Малярная лента
- Дайкем синий/Синий машинист (дополнительно)
Некоторые из вас могут подумать, но у кого же все это завалялось! Реальность такова, что большинство людей, которые занимаются серьезной автомобильной работой, должны иметь большинство из вышеперечисленного. Например, если у вас нет щупов, пришло время их купить.
Что касается поверхности, то она должна быть на 100 % плоской. Если это не так, ваши головки цилиндров тоже не будут, и вы будете шлифовать их неравномерно. Вот почему ТОЛСТЫЙ лист стекла работает хорошо. Вы можете купить дешевый лист стекла в местном стекольном магазине примерно за 20 долларов, и в большинстве городов есть стекольный магазин в радиусе 30 миль или около того. Я использовал стеклянную полку из витрины, и пока вы осторожны, вы не должны ее повредить, но это ваше дело.
Поверхность стекла:
- Должна быть ровной
- Длиннее головок цилиндров. Вы не хотите, чтобы ваша головка проходила мимо края, который может вызвать более агрессивный износ.
- Шире, чем ширина головок цилиндров
- Опирается на плоскую и ровную поверхность, например, на хороший верстак или, возможно, поверхность настольной пилы и т. д.
- Толщина не менее 1/4″.
Процедура
Допуск, с которым вы работаете, зависит от материала вашей головки и выбора прокладки. Для большинства двигателей толкателей с чугунными головками допустимо отклонение от плоскости до 0,003 дюйма по длине для головок V6, 0,004 дюйма для головок V8 и до 0,006 дюйма для рядных шестицилиндровых головок. Максимально допустимый предел отклонения от плоскости в сторону в любой головке составляет 0,002″ — без внезапных неровностей, превышающих 0,001″ в любом направлении. Эти допуски могут быть более жесткими в зависимости от выбора прокладки головки блока цилиндров и от конструкции головки блока цилиндров DOHC.
Выбор зернистости также зависит от выбора прокладки и материала головки. Используйте менее агрессивную зернистость для алюминия по сравнению с железом или сталью. Вы можете начать с зернистостью 80–100 для железа, а для алюминия — с зернистостью 120 или 150. В алюминиевых головках цилиндров также часто используется более современная прокладка головки блока цилиндров, для которой требуется определенная шероховатость поверхности или Ra. Слишком гладкая или слишком грубая обработка может вызвать проблемы с уплотнением прокладки головки блока цилиндров в вашем случае.
Общие указания по шероховатости поверхности, НО ПРОВЕРЯЙТЕ С ПОМОЩЬЮ ПРОИЗВОДИТЕЛЯ ПРОКЛАДОК
Ra (мкдюйм) по сравнению с зернистостью наждачной бумаги US:
зернистость US UK зернистость Ra Ra исх. мкм µ дюйм 120 3 125 180 2 85 80 1,65 70 240 1,50 50 320 0,75 30 180 0,62 25 240 0,45 18 500 0,40 15 320 0,25 10
Тип компрессионного кольца OEM (Permatourque) – Железная головка и блок – от 55 до 110 Ra (60–125 среднеквадратичное значение (RMS)).
Предпочтительно 60–100 Ra.
Старая школа/тип OEM.
Тип компрессионного кольца OEM (Permatourque) — алюминиевая головка на железном блоке
30–60 Ra. Предпочтительно 50-60 Ra.
MLS (многослойная сталь)
30 или более гладкая Ra.
MLS ТипНачните с очистки стола и стекла, чтобы на них не осталось песка или мусора, которые могут привести к неровной поверхности. Очистите также поверхность прокладки головки блока цилиндров И камеру. Вы не хотите, чтобы масло, жир или уголь связывали наждачную бумагу и вызывали неравномерное абразивное действие. При желании нанесите машинный синий цвет на поверхность прокладки, чтобы во время работы было легче определять низкие и высокие точки.
Приклейте стекло к столешнице по периметру, чтобы оно не двигалось. Начните с грубой наждачной бумаги и приклейте наждачную бумагу к стеклу аэрозольным клеем. Обратите внимание, что вы не должны приклеивать наждачную бумагу к стеклу, так как это приведет к появлению выступов в местах, где присутствует лента. Идея здесь в том, что наждачная бумага должна быть абсолютно плоской, иначе головки будут изнашиваться неравномерно.
Аккуратно положите головку блока цилиндров на наждачную бумагу. Мне нравится работать по образцу «крестовой штриховки», похожему на стенку цилиндра. Я наношу 50 штрихов по небольшой диагонали в одном направлении, а затем переключаюсь и применяю 50 штрихов в другом направлении. Каждый ход скользит головкой цилиндра по поверхности наждачной бумаги, и я останавливаюсь, едва перекрывая край стекла (это зависит от вашего стекла или размера поверхности). После каждого изменения направления я подметаю наждачную бумагу метлой и проверяю поверхность головки. Я продолжаю использовать грубый песок до тех пор, пока выступающие точки не будут устранены к моему удовлетворению (например, не останется дайкемовой синевы). Мне нравится считать ходы, поэтому я удаляю одинаковое количество материала с каждой головки цилиндров при каждой зернистости.
Перед перезагрузкой.Удалите грубую зернистость и нанесите следующий уровень зернистости (например, переход от 100 к 150 зернистости). Повторите шаги, описанные выше, работая крестообразной штриховкой на более тонкой зернистости. Продолжайте до тех пор, пока средняя шероховатость поверхности не станет постоянной. Повторяйте с более мелкой зернистостью, пока не достигнете желаемого значения Ra для вашего материала и спецификации прокладки головки блока цилиндров.
150 зернистость. Обработайте проблемные зоны маркером. После 50 проходов с зернистостью 150.Если у вас нет идеально ровного края, почему бы не сделать его? Если ваше стекло подходит для ваших головок цилиндров, оно должно быть достаточно хорошим, чтобы сделать прямой край. Для небольших дефектов, таких как ямка, вы можете использовать лезвие бритвы в качестве линейки и фонарик, чтобы оценить глубину и серьезность. Направьте свет за линейку/лезвие бритвы и найдите зазоры.
Выравнивание кромки на стеклянной поверхности. Выпрямление кромки. В идеале она должна быть длиннее головки блока цилиндров. Это только пример.Готовый продукт
Завершено. Финишная отделка зернистостью 150 для прокладки типа OEM на чугунной головке и блоке. Зернистость 150 слева и нешлифованная справа.
Я также сделал поверхности прокладок выпускного и впускного коллектора, а также водяной насос.
Только после 10 проходов зернистостью 80. Поверхность выхлопа. Слева — поверхность с избытком краски. Справа после проходов 50 80 грит. Потребовалось больше проходов, но это прокладка выхлопной трубы, так что кого это волнует? Paint Vs 50 проходов с зернистостью 80. В зависимости от состояния и результатов можно легко сделать больше проходов.Алюминий довольно легко удаляется, а вот чугун требует усилий! Пригласите своих кроссфит-друзей помочь.
LEFTLANEBRAIN
Понимание CHT и EGT – Savvy Aviation Resources
Понимание CHT и EGT
Эти два ключевых измерения могут многое рассказать нам о том, что происходит внутри наших цилиндров.
Майк Буш
Моя колонка в прошлом месяце говорила о том факте, что наши поршневые авиационные двигатели преобразуют только одну треть энергии, содержащейся в воздушном газе, в полезную энергию для воздушного винта. Около половины энергии топлива уходит через выхлопную трубу, а оставшаяся одна шестая передается охлаждающему воздуху, который проходит над ребрами цилиндра и через масляный радиатор.
Затраченная энергия измеряется и отображается на трех приборах в кабине: температура масла, температура головки блока цилиндров и температура выхлопных газов. Одна треть, которая фактически доходит до винта, отражается на другом приборе в кабине: указателе воздушной скорости.
CHT и EGT
С точки зрения управления силовой установкой важно понимать, что CHT и EGT сообщают нам совершенно разные вещи о том, что происходит внутри двигателя. CHT в основном отражает то, что происходит в цилиндре во время рабочего такта цикла Отто до открытия выпускного клапана, в то время как EGT в основном отражает то, что происходит во время такта выпуска после открытия выпускного клапана:
- CHT измеряет потерю тепловой энергии во время рабочего такта, когда цилиндр испытывает максимальную нагрузку из-за высокого внутреннего давления и температуры.
- EGT измеряет потерю тепловой энергии во время такта выпуска, когда цилиндр испытывает относительно низкую нагрузку.
Высокие значения CHT обычно указывают на то, что двигатель подвергается чрезмерной нагрузке для его же пользы. Вот почему так важно управлять силовой установкой таким образом, чтобы ограничить CHT допустимым значением. Для Bonanzas и Barons разумное эмпирическое правило заключается в том, что оптимальная долговечность двигателя достигается за счет ограничения CHT до 380 ° F. CHT выше 400 ° F следует считать оскорбительным и основанием для того, чтобы «сделать что-то прямо сейчас», чтобы снизить их.
Напротив, высокие температуры выхлопных газов не указывают на чрезмерную нагрузку двигателя. Они просто указывают на то, что большая часть энергии топлива уходит в выхлопную трубу, а не извлекается в виде механической энергии, направляемой на воздушный винт. Высокие температуры выхлопных газов не представляют угрозы для долговечности двигателя. Двигатель просто не способен производить EGT, которые достаточно высоки, чтобы причинить вред чему-либо. Таким образом, попытка ограничить EGT в попытке быть добрее к двигателю просто ошибочна.
- Ограничение CHT необходимо для обеспечения долговечности баллона.
- Ограничение EGT не дает ничего полезного.
Одно предостережение: двигатели с турбонаддувом обычно имеют красную линию температуры на входе в турбину (TIT), которую следует соблюдать, особенно при полетах на высотах эшелона полета. Цель ограничения TIT — защитить быстро вращающееся колесо турбины от растяжения лопасти. Предел TIT обычно составляет 1650°F или 1750°F, в зависимости от модели установленного турбокомпрессора.
Факторы, влияющие на CHT
Очевидно, что CHT увеличивается при увеличении мощности, а также увеличивается при уменьшении потока охлаждающего воздуха. Но есть и ряд других факторов, которые также влияют на СГТ.
Напомним, что во время рабочего хода цикла Отто пиковое внутреннее давление и температура в цилиндре оптимально возникают при 15–20° поворота коленчатого вала после верхней мертвой точки – точка, обозначенная θpp. Все, что приводит к тому, что θ pp происходит раньше (т. е. ближе к ВМТ), увеличивает CHT, а все, что вызывает θ pp находиться позже (дальше от ВМТ) снижает ТГС.
Например, увеличение угла опережения зажигания таким образом, что свеча зажигания срабатывает раньше, приводит к более раннему возникновению θ pp и увеличивает CHT. Замедление момента зажигания, так что свеча зажигания срабатывает позже, приводит к более позднему появлению θ pp и снижению CHT.
В качестве альтернативы изменение смеси может повлиять на ТГТ, изменив скорость, с которой сгорает воздушно-топливный заряд, и, следовательно, вызвать более раннее или более позднее возникновение θ pp . Скорость горения воздушно-топливного заряда является самой высокой для смеси, которая немного богаче стехиометрической, примерно на 50 ° F, обогащенная пиковым значением EGT (50 ° F ROP). Либо обогащение, либо обеднение смеси с этой точки снижает скорость горения, вызывает θ pp происходит позже и, следовательно, снижает CHT.
Выход из строя одной свечи зажигания или магнето также может повлиять на CHT, поскольку воздушно-топливная смесь сгорает дольше, когда она воспламеняется только одной свечой зажигания вместо двух. Это приводит к тому, что θ pp появляется позже, а CHT уменьшается.
Вещи, влияющие на EGT
На EGT влияет смесь. Пик EGT происходит примерно при «стехиометрической» (химически правильной) смеси 14,7 фунтов воздуха на каждый фунт топлива, при которой имеется точно такое количество кислорода, которое необходимо для окисления всех углеводородных цепочек в топливе. Более обедненные смеси вызывают снижение EGT просто потому, что меньшее количество топлива производит меньше энергии. Более богатые смеси также вызывают снижение EGT, потому что избыточное (неокисленное) топливо поглощает тепловую энергию при испарении. Следовательно, пик EGT можно использовать для определения стехиометрической смеси, а уменьшение EGT от пика можно использовать для определения смесей, более богатых или бедных, чем стехиометрические (ROP и LOP).
Важно: абсолютное значение EGT не имеет значения. Довольно часто для разных цилиндров одного и того же двигателя указываются совершенно разные EGT, и это совершенно нормально. Что важно, так это относительное значение EGT для конкретного цилиндра по сравнению с пиковым значением EGT для этого цилиндра. Другими словами, нас действительно не волнует, составляет ли EGT цилиндра 1390 ° F или 1460 ° F — нас интересует, составляет ли EGT цилиндра 80 ° F ROP или 30 ° F LOP.
EGT также зависит от характеристик зажигания. Усовершенствованный угол опережения зажигания, который раньше воспламеняет воздушно-топливный заряд и вызывает θ pp происходить раньше, снижается EGT. Замедленное зажигание, которое позже зажигает воздушно-топливный зарядник и вызывает более позднее появление θ pp , увеличивает EGT. Выход из строя одной свечи зажигания или магнето приводит к тому, что воздушно-топливный заряд горит дольше, что приводит к более позднему возникновению θ pp и увеличению температуры выхлопных газов. (Вы можете видеть, что температура выхлопных газов увеличивается каждый раз, когда вы выполняете предполетную проверку магнитного поля.)
Наконец, сгоревший выпускной клапан может увеличить температуру выхлопных газов, если он позволяет части сверхгорячих газов в фазе пиковой температуры рабочего такта просачиваться через клапан и воздействовать на зонд датчика EGT, расположенный в нескольких дюймах от выпускного отверстия цилиндра. Поскольку даже сильно прогоревший клапан допускает лишь незначительную утечку газа, увеличение температуры выхлопных газов, вызванное сгоревшим выпускным клапаном, обычно довольно мало (обычно от 20 ° F до 60 ° F от 1400 ° F до 1500 ° F EGT). и довольно легко пропустить, если вы действительно не обратите внимание.
Управление силовой установкой с помощью CHT и EGT
При настройке параметров мощности и состава смеси CHT является наиболее важным эталонным измерением, потому что CHT является лучшим показателем давления в цилиндрах (ICP), которое характеризует нагрузку на двигатель. Вы должны установить целевое CHT, которое представляет максимальную нагрузку, которую вы хотите оказать на ваш двигатель — 380 ° F хорошо работает для большинства Bonanzas и Barons в типичных условиях — а затем отрегулируйте параметры мощности, смесь и (если применимо) закрылки капота. убедитесь, что все цилиндры работают на уровне или ниже этого целевого значения.
Вы также можете использовать относительную температуру выхлопных газов, чтобы настроить смесь на определенное соотношение воздух-топливо, которое является стехиометрическим (пиковая температура выхлопных газов), более богатым, чем стехиометрическое (ROP), или беднее, чем стехиометрическое (LOP). Например, наилучшая рабочая смесь обычно составляет около 100 ° F RP, в то время как наилучшая экономичная смесь обычно составляет от 20 ° F до 50 ° F LOP.
Однако нет необходимости использовать EGT для обеднения, если вам особенно не интересно, какое соотношение воздух-топливо вы используете. Пока CHT не превышает желаемую цель, любая смесь, которую вы установили, в порядке. Я очень редко обращаюсь к EGT, когда я обедняю свои двигатели; Я использую расход топлива, чтобы получить примерное значение, а затем точно настраиваю его с помощью CHT.
Очевидно, вам нужен монитор двигателя для измерения ТГВ всех шести цилиндров (или двенадцати, если вы летите на двухцилиндровом двигателе). Если все, что у вас есть, это заводской датчик CHT, то все, что вы знаете, это CHT одного цилиндра (и очень приблизительно) — вы понятия не имеете, насколько горячие другие пять работают. Это одна из причин, по которой я считаю, что монитор двигателя является обязательным оборудованием на любом самолете, на котором я летаю, и вам следует поступать так же.
Поиск и устранение неисправностей с помощью CHT и EGT
Наличие монитора двигателя, который отображает и регистрирует CHT и EGT для каждого цилиндра, также абсолютно бесценен для обнаружения и диагностики широкого спектра проблем с двигателем. Искусство устранения неполадок с помощью монитора двигателя — это настолько богатая и увлекательная тема, что я сейчас пишу о ней книгу. Короче говоря, вот список распространенных проблем с двигателем и то, как они проявляются в CHT и EGT:
- Загрязненная или неисправная свеча зажигания или провод зажигания: повышенный уровень выхлопных газов только в поврежденном цилиндре (обычно примерно на 50 °F или около того). Слегка снижен ТГЦ на пораженном цилиндре. Подтвердите, выполнив проверку магазина в полете; обратите внимание, какой магнит вызывает охлаждение EGT пораженного цилиндра.
- Неисправность магнето: повышенная температура выхлопных газов во всех цилиндрах (обычно около 50°F или около того). Немного снижен ТГВ на всех цилиндрах. Рассмотрите возможность подтверждения, проверив журнал в полете, но будьте осторожны — если вы выключите журнал и двигатель заглохнет, потяните регулятор смеси, прежде чем снова включить журнал, чтобы избежать возможного повреждения выхлопной системы после возгорания.
- Частично забита топливная форсунка: Если ROP смесь, повышены EGT и CHT в пораженном цилиндре.