Топливосберегающие технологии для бензиновых двигателей

Рано списывать со счетов бензиновые моторы!

Опубликовано 13.11.2013 // 0 Комментарии

Читая о гибридных, электрических и автомобилях на альтернативном топливе, легко подумать, что время бензинового двигателя вышло. Когда вы видите автомобиль, работающий на водороде или который подключается к электрической розетке, бензиновый двигатель внутреннего сгорания может показаться совершенно устаревшим.

Но факт остается фактом, что подавляющее большинство автомобилей проданных в мире, работает на бензиновых двигателях. Доминирование бензиновых двигателей на автомобильном рынке будет сохраняться и в обозримом будущем. Производители автомобилей используют бензиновые двигатели по многим причинам. Люди привыкли к ним, есть огромная инфраструктура, которая их поддерживает и они устраивают своих владельцев.

Нельзя сказать, что бензиновые двигатели не имеют недостатков. Они загрязняют окружающую среду и они зависят от бензина, что особенно становится заметным во время очередного повышения цен на топливо. Хотя двигатель в вашей машине имеет много общего с двигателями, использовавшихся на ранних автомобилях, технологические инновации в новых моторах позволили автопроизводителям свести на нет некоторые проблемы, связанные с ранними бензиновыми ДВС. Улучшение эффективности использования топлива и снижение уровня выбросов дают возможность сберечь природу и уменьшить расходы на бензин.

Глядя на некоторых новые технологии, которые в состоянии увеличить пробег всего на несколько сотен метров на литр, может показаться, что это не так много, но имейте в виду, что с учетом всех миллионов автомобилей на дорогах, приводимых в движение с помощью бензиновых двигателей, даже незначительные изменения дают большой результат. В настоящее время количество электрических и гибридных автомобилей составляет лишь около 2% машин на дороге. Сделав остальные 98% эффективнее, можно сэкономить деньги, снизить зависимость от добычи нефти и сократить загрязнения, сохраняя автомобиль доступным и привлекательным для большинства покупателей.

1. Технология VVT

Один путь создателя более экономичного бензинового двигателя, это технология VVT (фазорегуляция), заключающаяся в переменном времени поднятия клапанов. Чтобы понять, как это работает, вам необходимо базовое понимание о двигателе внутреннего сгорания.

В двигателе клапаны открываются и закрываются, чтобы контролировать, как топливо-воздушная смесь поступает и как затем выхлопные газы выходят из камеры сгорания. В большинстве бензиновых двигателей, клапана открываются одинаковое количество времени и на одинаковое расстояние, независимо от того, насколько тяжело работает двигатель. Мощность двигателя зависит от того, как быстро вращается его коленчатый вал. Это вращение происходит от движения поршней в цилиндрах двигателя. Чем быстрее они движутся, тем больше оборотов и большую мощность развивает двигатель, но и растет нагрузка на него.

Представьте себе, что вы быстро бежите. Вы нуждаетесь в большом количестве топлива, в виде калорий, получаемых из пищи и вдыхаете, а затем выдыхаете много воздуха широко открытым ртом. Двигатель автомобиля работает с высокой нагрузкой точно так же, только использует бензин как топливо вместо калорий. Когда же вы просто топчетесь на месте, вам нужно не так много калорий и воздуха, как при беге и можно спокойно дышать носом. Так же и вашему двигателю. Если клапаны двигателя открыты одинаковое количество времени и очень широко, независимо от того, насколько тяжело нагружен мотор, некоторое количество топлива будет потрачено даром. Это потому, что двигатель получает большее, чем нужно, количество топлива и воздуха при движении накатом, зато может ощутить нехватку топливо-воздушной смеси при движении с большой нагрузкой.

Варьируя время и расстояние, на которое открываются клапаны, двигатель получает достаточное количества топлива и воздуха для задачи, которую он выполняет. В самом деле, технология VVT может сделать бензиновый двигатель — около 5% более экономичным.

2. Технология отключения цилиндров

Отключение цилиндров использует тот же принцип, что и VVT: двигателю требуется разное количество топлива для различных типов нагрузки.

Например, V-8 двигатель имеет восемь цилиндров. Всякий раз, когда двигатель включен, все эти восемь цилиндров работают, сжигая топливо и воздух. Большинство спортивных автомобилей, грузовиков и внедорожников используют V-8 двигатели потому, что, как правило, чем больше цилиндров у двигателя, тем он мощнее. Однако такие моторы зачастую не работают в полную силу.

В этом случае можно применить деактивацию цилиндров. Она отключает ряд цилиндров двигателя, когда они не нужны. Это означает, что, когда автомобиль или грузовик движется на постоянной скорости и не ускоряется, какие-то цилиндры не используются, чем экономят топливо. Технология отключения цилиндров начала использоваться на моторах V-8 легковых и грузовых автомобилей в последние несколько лет, но некоторые автопроизводители начинают применять ее и в своих шестицилиндровых двигателях. Подсчитано, что деактивация цилиндров позволяет повысить КПД двигателя на 7,5%.

3. Комбинация высокой степени сжатия с прямым впрыском

Еще один способ улучшить экономичность бензиновых двигателей — изменить способ попадания топлива в камеру сгорания. Бензиновый двигатель использует искру, чтобы поджечь топливо и воздух в камере сгорания. Но, исследователи обнаружили, что путем нагрева и давления на топливо до того, как оно впрыскивается в камеры сгорания, они могут воспламенить топливо без искры, по принципу работы дизельного двигателя. Этот процесс помогает топливо-воздушной смеси сгорать чище и более эффективно, сокращая количество топлива.

Обычный бензиновый двигатель имеет степень сжатия около 10 к 1 (чуть больше или чуть меньше). Однако, новый двигатель от Mazda (который сейчас продается в Японии) использует эту новую технологию и имеет степень сжатия 14 : 1. Mazda Demio с таким двигателем в состоянии преодолеть 29,8 километров на одном литре.

Главная проблема повышение степени сжатия заключается в том, что топливо может воспламениться преждевременно, являясь причиной того, что известно как детонация. Чтобы этого избежать, применяют непосредственный впрыск топливо-воздушной смеси непосредственно в цилиндр (как правило, воздух и топливо смешиваются непосредственно перед впускным клапаном). Это позволяет снизить температуру двигателя вниз и снижает детонацию. Непосредственный впрыск топлива, может увеличить эффективность двигателя на 12%.

4. Использование турбокомпрессоров на двигателях с малым объемом

Может показаться странной сама идея о том, что можно использовать турбокомпрессоры в качестве способа увеличения экономии топлива. В конце концов, турбокомпрессоры, как правило, связаны с высокопроизводительными машинами – для которых экономия топлива не самое главное.

Турбокомпрессоры приводятся в действие отработанными газами из двигателя. Они позволяют сжать воздух, входящий в цилиндр, что обеспечивает высокий коэффициент сжатия (как при прямом впрыске топлива), и, следовательно, более эффективное сгорание топлива.

С помощью турбонагнетателя двигатель генерирует больше мощности и двигатель меньшего объема, благодаря им, выполняет такую же работу, как двигатель объемом побольше. Это может экономить топливо. В 2011 году, Ford добавил турбированный V-6 двигатель в свою линейку двигателей для пикапов F-150. Двигатели Ford EcoBoost доказывают, что вы не должны ставить мотор V-8 в пикап. Пикап F-150 с двигателем EcoBoost развивает мощность в 365 лошадиных сил и может перевезти до 5126 килограммов. Для сравнения, базовый двигатель V-8 на F-150 развивает 360 — 380 лошадиных сил при меньшем крутящем моменте. EcoBoost проходит 6,8/9,4 километров на литре в режиме трасса/город, в то время как базовый V-8 проходит 6.4/8.9 километров на литр трасса/город.

Использование «Эко-режима»

Расход топлива напрямую зависит от темпа разгона автомобиля. Чем более плавное его ускорение – тем выше экономия топлива.

Автомобильные компании находят способы, чтобы обучить водителей ездить более экономично, позволяя им знать, когда они эффективно управляют подачей топлива, а когда — нет. Например, Kia Forte или Honda Odyssey имеют зеленые огни на приборной панели, которые показывают, когда они движутся эффективно. И они не единственные — несколько автопроизводителей создали схожие «показатели эффективности». Производители надеются, что водители будут воспринимать это, как своего рода игру и снизят расход топлива.

«Эко-режимы» особенно распространены на гибридных автомобилях. В большинстве автомобилей, «эко-режим» активируется путем нажатия кнопки. В результате автоматические коробки передач изменяют свои параметры переключения передач для поддержания двигателя, работающего при более низких оборотах. Поскольку двигатель не работает в тяжелых условиях, то и не тратит много топлива. Хотя «эко-режим» снижает динамику, зато определенно может помочь вам использовать меньше бензина.

Как считаются цилиндры в двигателе?

Все подробности о цилиндрах двигателей

Большинству из нас хорошо знакомы четырехцилиндровые автомобильные двигатели. Все дело в том, что во многих автомобилях под капотом стоит классический двигатель с четырьмя цилиндрами. Да, конечно, в автомобилях также можно встретить сегодня и 3-, и 6-цилиндровые моторы. Реже в наши дни можно встретить 8- и 10- или 12-цилиндровые силовые агрегаты. Но известно ли вам, каков предел количества цилиндров для двигателей? Все ли двигатели знаете, начиная от одноцилиндровых, а также знакомы ли с теми транспортными средствами, где они используются? Сегодня мы расскажем вам подробно об этом.

Одноцилиндровые двигатели

Начнем мы с двигателей с одним цилиндром. Подобный тип моторов, как правило, используется в мини-тракторах, которые оснащаются дизельными одноцилиндровыми двигателями. Особенно сегодня популярны китайские мини-тракторы. Но есть небольшие тракторы с одноцилиндровым двигателем и российского производства.

Однако наиболее распространены двигатели с одним цилиндром в мототехнике. Наиболее широко одноцилиндровые моторы используются на маломощных мотоциклах и мопедах.

Двухцилиндровые двигатели

Двухцилиндровые двигатели обычно ставятся на более мощные мотоциклы.

Трехцилиндровые двигатели

Трехцилиндровые двигатели более распространены на автомобилях. Как правило, современные трехцилиндровые моторы оснащаются турбиной. Например, Citroen С4L оснащается 1,2-литровым турбированным трехцилиндровым мотором.

Четырехцилиндровые двигатели

В сегодняшнем обзоре мы не будем рассказывать вам, в каких транспортных средствах применяется этот тип моторов, так как вы и так знаете, что четырехцилиндровые двигатели являются самыми популярными в автопромышленности.

Пятицилиндровые двигатели

Пятицилиндровые двигатели непопулярны в мире. Но это не значит, что их никто не использует. Ранее их применяли компании Volkswagen и Audi.

Также любит пятицилиндровые моторы и компания Volvo. Пример на фото – двигатель Volvo T5.

Шестицилиндровые двигатели

После четырехцилиндровых и трехцилиндровых моторов это еще один тип двигателей, популярных во всем мире. Да, в последнее время в автопромышленности наметилась тенденция по уменьшению количества цилиндров в двигателях за счет установки турбин, но тем не менее шестицилиндровые моторы еще рано списывать на пенсию.

Например, многие автомобильные компании в последние годы стали отказываться от восьмицилиндровых двигателей в пользу шестицилиндровых. Особенно это касается мощных легковых автомобилей. В случае с 6 цилиндрами, конечно, классическим мотором является V-образная шестерка двигателя BMW.

Семицилиндровые двигатели

Вы правы, это авиационный двигатель, установленный на мотоцикле. На самом деле в автомотопромышленности эти семицилиндровые и девятицилиндровые двигатели редки. Чаще всего семицилиндровые моторы можно встретить только в авиатехнике.

Восьмицилиндровые двигатели

8-цилиндровые двигатели также очень распространены в автомире. Даже сегодня, когда большинство автопроизводителей постепенно отказываются от больших моторов. Тем не менее, как и 6-цилиндровые силовые агрегаты, двигатели с 8-ю цилиндрами еще рано списывать со счетов.

Девятицилиндровые двигатели

Если вы увидите 9-цилиндровый двигатель, то, значит, перед вами, скорее всего, самолет, а не машина. Да, встретить на автомобиле такой двигатель практически невозможно. Если, конечно, какой-нибудь любитель-инженер не решил сделать своему автомобилю особый тюнинг.

Десятицилиндровые двигатели

Это более редкие мощные двигатели. Например, 10-цилиндровый мотор стоит на Audi R8.

11-цилиндровые двигатели

Очень редкий тип двигателей. На фото 11-цилиндровый двигатель компании Siemens AG, Германия.

12-цилиндровые двигатели

В отличие от 11-цилиндровых двигателей, 12-цилиндровые моторы более распространены в автопромышленности. К сожалению, из-за постоянного ужесточения экологических норм автопроизводители в последние годы стали прекращать производство таких двигателей.

Даже производители премиальных мощных автомобилей стали менять 12-цилиндровые двигатели на восьмицилиндровые, оснащенные турбиной.

14-цилиндровые двигатели

Самый большой в мире поршневой двигатель внутреннего сгорания высотой в три этажа. Мотор имеет 14 цилиндров и 108 920 л. с. Этот двигатель установлен на морском контейнеровозе, спроектированном компанией Wartsila.

Это модель двигателя RTA96-C, с общим объемом 25480 литров.

16-цилиндровые двигатели

Очень редкий в мире двигатель. Особенно мало шансов увидеть его на автомобиле. Тем не менее некоторые компании устанавливают на свои автомобили подобные монстры-двигатели. На фото 16-цилиндровый мотор Bugatti Veyron.

18-цилиндровые двигатели

Да-да, есть и такие моторы. В том числе такой двигатель собирались в свое время установить на все тот же легендарный спорткар Bugatti Veyron. В 1998 году компания Bugatti представила концепт-кар Bugatti, который был оснащен двигателем W18.

20-цилиндровые двигатели

Это 20-цилиндровый промышленный двигатель Detroit Diesel, мощностью 3650 л. с.

24-цилиндровые двигатели

Да-да, в истории автомира было и такое. Вот пример, как 24-цилиндровый мотор установили на грузовик. Этот мотор был оснащен 12 турбинами.

Этот американский 24-цилиндровый вакуумный двигатель создала компания Allison. Мотор получил индекс X-4520. Этот мотор имеет объем 74 литра и мощность 11200 л. с.

28-цилиндровые двигатели

Это макет аэродвигателя Pratt & Whitney 7×4

А это мини-макет модели 28-цилиндрового двигателя, который показывает структуру силового агрегата.

30-цилиндровые двигатели

Это танковый 30-цилиндровый двигатель Chrysler, построенный в 1940 году, мощностью всего 445 л. с. Фактически этот двигатель представляет собой комбинацию из пяти 6-цилиндровых силовых агрегатов.

32-цилиндровые двигатели

На фото двигатель Honda, который создан путем объединения двух двигателей V16.

Аэродвигатель соединил два набора горизонтально противоположных 16-цилиндровых двигателей. Его смело можно называть 32-цилиндровым двигателем H-типа. Этот двигатель появился на свет в 1944 году. После турбонаддува общая мощность мотора может достигать 5900 лошадей.

64-цилиндровые двигатели

Это двигатель Pratt & Whitney, модель 8×8. Мощность гигантского мотора составляет 7000 л. с.

Как считать цилиндры двигателя?

Призаданных значениях эффективной мощности()и коэффициента короткоходности(S/D)определимосновные конструктивные параметрыдвигателя (диаметр цилиндра и ходпоршня).

гдеТ — тактность двигателя.

Рабочийобъем одного цилиндра:

гдеi- число цилиндров двигателя.

Полученныезначения Dи Sокругляем до ближайших целых чисел:

Поокончательно принятым значениям D и Sопределим основные параметры двигателя:

1.11 Построение индикаторной диаграммы

Построениеиндикаторной диаграммы ДВС производимв координатах р — V(давление — объем) или p-S(давление — ход поршня) на основанииданных расчета рабочего процесса.

Вначале построения на оси абсциссоткладывается отрезок АВ, соответствующийрабочему объему цилиндра, а по величинеравный ходу поршня в масштабе ,который в зависимости от величины ходапоршня принимаем:.

ОтрезокОА, соответствующий объему камерысгорания:

Поданным теплового расчета на диаграммеоткладываем в выбранном масштабевеличины давлений в характерных точках:.

Построениеполитроп сжатия и расширения осуществляемграфическим методом.

Припостроении из начала координат проводимлуч ОС под произвольным углом а к осиабсцисс (),а также лучиODи ОЕ под определенными углами ик оси ординат, равными:

Политропурасширения строим с помощью лучей ОС иОЕ, начиная из точки z,а политропу сжатия строим с помощьюлучей ОС и OD,начиная с точки с.

Назаключительном этапе построения наносимлинии впуска и выпуска, а также производимскругления с учетом фаз газораспределения,опережения зажигания (впрыска), скоростинарастания давления в процессе сгорания.Для этого на диаграмме отмечаем положениеследующих характерных точек: .

Давлениев конце такта сжатия:

Длянанесения этих точек характерных точекна диаграмму установим взаимосвязьмежду углом поворота коленчатого валаи перемещением поршня. Применим дляэтого метод Брикса. Под индикаторнойдиаграммой строим вспомогательнуюполуокружность радиусом ,равным половине хода поршня. Далее отцентра полуокружности (точка)в сторону н.м.т. откладываем поправкуБрикса:

где- для автомобильных двигателей:

Ориентировочныезначения углов поворота коленчатоговала, определяющих положение характерныхточек действительной индикаторнойдиаграммы:

Нанесенныена диаграмму характерные точки соединяютсяплавными кривыми.

Рисунок1 – Индикаторная диаграмма бензиновогодвигателя

2. Расчет и построение внешней скоростной характеристики двигателя

Построениекривых скоростной характеристики ведемв интервале частот вращения коленчатоговала: от до.

Расчетныеточки кривых эффективной мощности иэффективного удельного расхода топливаопределим по следующим зависимостям:

где- соответственно номинальная эффективнаямощность (кВт), частота вращенияколенчатого вала при номинальноймощности (),удельный эффективный расход топливапри номинальной мощности ();

-соответственно эффективная мощность(кВт), удельный эффективный расходтоплива (),частота вращения коленчатого вала ()в искомой точке скоростной характеристики;

-коэффициенты, значения которыхустанавливают экспериментально.

Рассчитанныеточки кривых эффективной мощности иэффективного удельного расхода топливасведем в таблицу 1.

Точкикривых эффективного крутящего моментаи часового расхода топливаопределим по формулам:

Рассчитанныеточки кривых эффективного крутящегомомента и часового расхода топливасведем в таблицу 1.

Таблица1 – Значения эффективной мощности ,эффективного удельного расхода топлива,эффективного крутящего моментаи часового расхода топливав зависимости от частоты вращенияколенчатого вала.

Параметр	Размерность	Значения параметров
n	мин-1	800	1700	2600	3500	4400	5300	6200
Ne	кВт	17,785	40,799	64,039	84,439	98,929	104,441	97,906
ge	г/(кВт∙ч)	238,320	214,711	201,404	198,399	205,696	223,296	251,198
Ме	Н∙м	212,401	229,292	235,324	230,498	214,814	188,272	150,873
GT	кг/ч	4,239	8,760	12,898	16,753	20,349	23,321	24,594

Порассчитанным значениям параметров . для ряда значенийnпроизводим построение внешней скоростнойхарактеристики.

Рисунок2 – Внешняя скоростная характеристикабензинового двигателя

Спомощью построенной характеристикиопределяем максимальный эффективныйкрутящий момент: и минимальный эффективный удельныйрасход топлива:,а также коэффициент приспособляемостиК:

где- эффективный крутящий момент приноминальной мощности.

Число цилиндров двигателя и их расположение

Устройство автомобиля

Число цилиндров двигателя и их расположение

Как уже известно, в одноцилиндровом четырехтактном двигателе коленчатый вал вращается неравномерно.

В многоцилиндровом двигателе вращение коленчатого вала происходит равномернее, так как рабочие ходы в различных цилиндрах не совпадают друг с другом.

Поэтому 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.

На отечественных автомобилях устанавливают четырехцилиндровыё, шестицилиидровые и восьмициликдровые двигатели. Многоцилиндровые двигатели обычно делают V-образные с расположением цилиндров под углами 60, 75 или (чаще) 90°.

Рис. 1. Продольный разрез двигателя автомобиля ГАЗ-24 «Волга»!1 — поддон; 2 — шкив; 3 — храповик; 4 — вентилятор; 5 — термостат; 6 — выпускной клапан; 7 впускной клапан; 8 — распорная пружина; 9 — головка блока; 10 — блок цилиндров; 11 — маховик; 12 — распределительный вал; 13 — коленчатый вал; 14 — масляный васос; 15 — шатув

При двухрядном V-образном расположении цилиндров двигатель имеет большую жесткость конструкции, меньшие размеры и массу, чем однорядный той же мощности.

Жесткий коленчатый вал (вследствие уменьшения его длины) допускает работу без гасителя крутильных колебаний и позволяет форсировать двигатель по степени сжатия.

К недостаткам V-образных двигателей можно отнести значительную их ширину и более сложную конструкцию.

Поперечный разрез двигателя автомобиля ГАЗ-24 «Волга»; 1 — поддон; 2 — коленчатый вал; 3 — шатун; 4 – блок цилиндров; 5 – поршень- 6 Цилиндра; 7 – выпускной трубопровод; 8 – впускной трубопровод; 9 – крышка головки блока; 11 – коромысло; 12 – ось коромысел; 13 -штанга; 14 – головка блока; 15 – распределитель; 16 – свеча зажигания; 17 указатель уровня масла; 18 – распределительный вал; 19 – стартер

Продольный разрез двигателя автомобили ГАЗ-63А:
1 — поддон; 2 — шкив коленчатого вала; 3 — храповик; 4 — распределительный вал; 5 — датчик ограничителя частоты вращения; 6 — водяной насос; 7 — вентилятор; 8 — центрифуга; 9 — карбюратор; 10 — распределитель; И — блок цилиндров; 12 — маховик; 13 — коленчатый вал; 14 — крышка коренного подшипника; 15 — шатун первого цилиндра (правого по ходу ряда); 16 — шатун пятого цилиндра (левого по ходу ряда)

Рис. 4. Поперечный разрез двигателя автомобиля ГАЗ-53А:1 — маслоприемник; 2 — поддон; 3 — стартер; 4 — коленчатый вал; 5 — блок цилиндров; 6 — поршень; 7 — головка блока; 8 — впускной клапан; 9 — коромысло; 10 — впускной трубопровод; 11 — распределитель; 12 — карбюратор; 13 — штанга; 14 — выпускной клапан; 15 — указатель уровня масла; 16 — выпускной трубопровод; 17 — гильза цилиндра; 18 — шатун; 19 — кронштейн крепления двигателя; 20 — масляный насос

Продольный разрез двигателя автомобиля ЗИЛ-130: 1 — шкив коленчатого вала; 2 — храповик; 3 — блок цилиндров; 4 — ука-, затель установки зажигании; 5 — датчик ограничителя частоты вращения; 6 — упорный фланец; 7 — водяной насоc; 8 — шкив водяного насоса; 9 — ремень привода генератора; 10 — ремень привода компрессора: 11 — топливный насос; 12 — штанга насоса; 13 — фильтр тонкой очистки топлива; 14 — карбюратор; 15 — трубка вентиляции картера; 16 — центрифуга; 17 — датчик указателя температуры воды: в системе охлаждения; 18 — распределительный вал; 19 — сальник заднего коренного подшипника; 20 сцепление; 21 — поддон; 22 — масло-приемник; 23 — коленчатый вал; 24 — упорная шайба; 25 — шестерня коленчатого вала

Работа тактов двигателя

Чтобы обеспечить равномерную нагрузку на коленчатый вал, каждый поршень имеет определенный момент движения. Такая последовательность обозначается как порядок работы цилиндров двигателя. На разных вариантах силовых агрегатов установлен свой порядок, который зависит от того сколько цилиндров и их тактичности.

Для обеспечения наилучшей производительности гильзы с последовательной работой расположены на расстоянии друг от друга. Количество цилиндров в ДВС влияет ни их расположение.

Тактичность

Передвижение поршня внутри цилиндров двигателя называется рабочим циклом. Цикл состоит из фаз газораспределения, которыми можно определить момент открытия и закрытия клапанов. В четырехтактном транспорте полный цикл проходит после поворота коленчатого вала на 720 градусов, двухтактного — за 360.

Чтобы обеспечить валу постоянное усилие во время рабочего хода в цилиндрах двигателя, колена агрегата расположены под определенным углом относительно друг друга. На величину угла влияет количество цилиндров, типа установки и расположение цилиндров.

Как определить порядок работы цилиндров ДВС в зависимости от тактов.

Полуобороты коленчатого вала в цилиндрах дизельного и карбюраторного агрегата	Угол поворота	Нумерация цилиндров двигателя
1	2	3	4
Первый	0-180	Выпускотработанных газов	Рабочий такт	Впуск топлива, воздуха	Сжатие воздушно-топливной смеси
Второй	180-360	Впуск топлива, воздуха	Выпускотработанных газов	Сжатие воздушно-топливной смеси	Рабочий ход
Третий	360-540	Сжатие воздушно-топливной смеси	Впуск топлива, воздуха	Рабочий ход	Выпускотработанных газов
Четвертый	540-720	Рабочий ход	Сжатие воздушно-топливной смеси	Выпускотработанных газов	Впуск топлива, воздуха

Тактичность двигателя

Работа цилиндров двигателя заключается в следующих этапах:

1. Впуск — поршень передвигается в нижнюю мертвую точку, при этом через впускной клапан происходит заполнение камеры сгорания топливовоздушной смесью. Выпускной клапан закрыт.
2. Сжатие — оба клапана закрыты, поршень передвигается в верхнюю мертвую точку, сжимая топливный состав. От сжатия температура в камере значительно возрастает, также увеличивается давление в цилиндре двигателя. Важный параметр, влияющий на экономичность машины — это степень сжатия. Показатель означает соотношение полного наполнения гильз и объем камеры горения. Для автомобилей с большим октановым числом требуется заливать высокооктановое топливо.
3. Рабочий ход — клапана в закрытом положении, происходит воспламенение смеси от свечи. Под действием давление в цилиндре автомотора при сгорании топлива поршень идет в низ, вращая коленвал. Для эффективной производительности необходимо чтобы горючее полностью сгорела до прихода поршня в НМТ. Это обеспечивается установкой угла опережения зажигания. В современных авто регулировка осуществляется встроенным электронным блоком. Старые модели оборудованы механическим регулятором.
4. Выпуск — рабочий ход заканчивается выхлопом отработанных газов из цилиндров двигателя. На этом этапе происходит важный процесс — продувка цилиндров автомотора. Продувка цилиндров двигателя обеспечивается одновременным открытием впускного и выпускного клапанов. После перехода поршня в ВМТ начинается такт впуска.

Принцип работы дизельного мотора

Рабочий цикл дизеля отличается от атмосферного по способу смесеобразования и воспламенения. Вместо готовой смеси в камеру сгорания подается воздух. За счет сжатия температура в ЦПГ дизельного двигателя увеличивается. Затем происходит подача топлива через форсунки.

Из-за высокой температуры и давление в цилиндрах дизельного агрегата дизтопливо самовоспламеняется — происходит рабочий ход. Рабочий ход заканчивается выхлопом отработанных газов.

Начало нумерация

Единого стандарта для определения нумерация цилиндров не существует. Поэтому как считаются цилиндры в двигателе нужно смотреть в технической инструкции к транспортному средству.

На нумерацию цилиндров в двигателе влияют следующие факторы:

• тип ходовой машины: с задним или передним приводом;
• расположение цилиндров в двигателе: рядное, V- образное, оппозитное;
• направление вращения коленчатого вала;
• количество цилиндров в двигателе.

Для тех, кто задумал провести обслуживание необходимо знать, как проверить цилиндры двигателя. Где первый цилиндр двигателя можно определить по нескольким факторам:

• Как считать цилиндры двигателя в зависимости от типа привода: для марок с передними ведущими колесами первый цилиндр считаться со стороны пассажирского места.
• На задне-приводных моделях порядок работы цилиндров двигателя начинается со стороны радиатора.

Сколько цилиндров в двигателе, метод установки зависит от завода изготовителя. Некоторые производители используют вариант обратной нумерации, при котором счет начинается со стороны салона. В автопроизводителей французских марок подсчет начинается от коробки передач или в зависимости от стороны крутящего момента.

Ремонт узлов автомобиля

Устройство блока цилиндров состоит из деталей, которые функционируют в агрессивных условиях, поэтому часто подвергаются поломке и износу.

Восстановление блока цилиндров двигателя состоит из таких операций:

№ работ	Выполняемые операции	Техническое оснащение.
1	Шлифовка поверхности упор подшипников коленчатого вала	Вертикально-фрезерный станок
2	Замена стертых втулок распредвала	Устройство для запрессовки
3	Восстановление резьбовых отверстий	Сверленое оснащение, набор сверл, лерка, плашка
4	Выпрессовка штифтов крепления	Специальный пресс
5	Расточка, ремонт крышки ЦПГ двигателя. Регулировка по плоскости, установка по отверстиям	Вертикально-фрезерный станок
6	Обработка корпуса под гильзы и расточка под упорные кромки	Вертикально-расточной станок
7	Расточка посадочных мест коренных подшипников	Горизонтально-расточной станок
8	Газо-термическое напыление на обработанные гнезда подшипников	Специальное технологическое оснащение
9	Двухконтурная расточка корпуса	Хонинговальный станок
10	Мойка мотора и прочистка масляных каналов	Оборудование для струйной мойки деталей.
11	Покраска блока	Краскопульт. Компрессор.

Ремонтирование блока цилиндров двигателя заканчивается контрольным осмотром на проверочной плите. С помощью щупа и индикаторных приспособлений проверяется жесткость установки и соосность крепления узлов в блоке цилиндров двигателя. После восстановление корпуса цилиндров двигателя проводится испытание на герметичность.

Сборка ГБЦ

Ремонт головки блока цилиндра двигателя выполняется по таким причинам:

• обрыв ремня приводного вала;
• деформация гбц вследствие перегрева;
• длительность строк службы;
• неправильная сборка после ремонта блока цилиндров агрегата.

Дефектовка деталей головки блока цилиндров двигателя

Восстановить дефекты можно следующими действиями:

• притирание клапанов;
• шлифуется головка блока цилиндров;
• проводится замена прокладок, ремней;
• растачиваются втулки, седла клапанов.

Послеремонтный контроль

После дефектовки головка блока цилиндров проходит покраску, проверяется давление в цилиндре.

Показатель, который указывает на эффективную работоспособность деталей устройства блока цилиндров двигателя — это компрессия.

Какое давление в цилиндрах двигателя разных марках.

Марка транспортного средства	Давление в цилиндрах кг/см²
Chevrolet Cruze 1,6-1,9	14-13
Chevrolet Lacetti 1,5-1,8	12-12,5
Kia Rio (2011-2016)	12,5-13
Mazda 6 2,0-2,5	16-15
Daewoo 1,5-1,8	10,5-11
Для дизельного двигателя
ЯМЗ 236	33-38
Камаз	29-35
ЯМЗ 238 турбированный	33-38
MAN F90/2000	3038
Д 240-245	24-32

Завершающий этап, покраска

Прежде чем покрасить блок цилиндров двигателя необходимо провести подготовительные операции, которые состоят из таких пунктов:

• очистка деталей от налипшей грязи, масла, нагара;
• удаление следов коррозии (если они есть);
• шлифовка загрязненных резьбовых каналов.

Головка блока цилиндров красится отдельно, чтобы не забились воздушные и масляные каналы.

Работа цилиндров не зависит от покраски, но она важна для защиты блока от загрязнения.

Чем покрасить мотор зависит от финансовых возможностей. Интернет магазины предлагают большое разнообразие средств, которыми можно обработать поверхность деталей после ремонта блока и цилиндров двигателя.

Порядок работы цилиндров двигателя: значение, способ и факторы, влияющие на нумерацию, порядок работы, примеры

Здравствуйте, уважаемые автовладельцы! Давайте с самого начала поймём, что такие понятия, как «порядок работы цилиндров» и «нумерация цилиндров двигателя» являются разными по сути. Но, взаимосвязь, существующая между ними нам нужна.

Для чего? А для того, что зная каким образом назначается и откуда начинается нумерация цилиндров двигателя, мы спокойно оперируем порядком работы цилиндров для: регулировки теплового зазора клапанов, правильного подключения проводов к свечам зажигания и т.д.

Информация к размышлению! Независимо от компоновки двигателя, независимо от порядка работы цилиндров, который вы узнаете из мануала по эксплуатации, цилиндр №1 – это всегда главный цилиндр, и в нём всегда располагается свеча №1.

Что влияет на нумерацию цилиндров двигателя

Нумерация цилиндров двигателя, к сожалению, не имеет единых международных стандартов. Поэтому первая и главная рекомендация перед началом ремонта двигателя своего автомобиля – глубокое изучение Инструкции по эксплуатации и ремонту именно своего авто.

Факторы, влияющие на нумерацию цилиндров двигателя:

• задний или передний тип привода двигателя;
• рядность двигателя: V-образный или рядный. Расположение цилиндров может быть: вертикальным, наклонным, V-образно в два ряда, горизонтально (оппозитно) – это когда угол между цилиндрами составляет 180 градусов;
• конструктивное расположение двигателя в моторном отсеке: поперечное или продольное;
• направление вращения: против часовой стрелки или по часовой стрелке.

Нумерация цилиндров двигателей разных типов

Эта информация полезна в первую очередь для тех, кто затевает ремонт двигателей иномарок. Как правило, все переднеприводные стандартные автомобили имеют поперечно расположенный двигатель. В этом случае нумерация цилиндров двигателя идёт по одной из сторон, а главный цилиндр №1 расположен со стороны места пассажира.

Многоцилиндровые V-образные двигатели имеют расположение цилиндра №1 в ближнем ряду к салону со стороны водителя. Следующими идут нечётные цилиндры, а со стороны радиатора чётные цилиндры.

В американских двигателях существует два варианта расположения цилиндров. 4 или 6-ти рядные американские двигатели могут иметь главный 1 цилиндр от радиатора, тогда как остальные нумеруются в направлении салона.

Второй вариант с обратной нумерацией, в этом случае главным №1 цилиндром считается тот, что расположен ближе к салону.

Французские автомобилестроители предлагаю нам также два варианта нумерации цилиндров двигателя. Это либо нумерация со стороны коробки переключения передач, либо с правого полубока со стороны крутящего момента, у V-образных двигателей.

Поэтому, с учетом такой разной, и порой противоречивой информации, не пренебрегайте изучением инструкций производителя двигателя – автомобиля. Как вариант, не помешает обращение с подобным запросом на целевой форум именно по вашему автомобилю.

Успехов вам при изучении материально-технической части двигателя, его устройства и особенностей.

Нумерация цилиндров автомобильного двигателя

Прежде всего, обращаем ваше пристальное внимание на тот факт, что понятия «нумерация цилиндров» и «порядок работы цилиндров» (встречаются также варианты «порядок работы двигателя», «порядок работы зажигания») – не одно и то же.

Эти понятия между собой связаны, но не равнозначны. Последовательность работы зажигания в цилиндрах автомобильных двигателей, как правило, не совпадает с нумерацией цилиндров.

Твердое правило, которое можно запомнить, это то, что первый цилиндр (№ 1) всегда считается главным, и на нем всегда устанавливается свеча № 1.

Факторы, определяющие нумерацию цилиндров

Нумерация цилиндров в автомобильных двигателях зависит от:

• конструкции двигателя
• конструкции привода
• варианта расположения двигателя – продольный (установлен вдоль по ходу движения автомобиля) или поперечный
• направления вращения двигателя

Напоминаем, что в автомобильных двигателях цилиндры могут располагаться:

• в ряд вертикально;
• в ряд наклонно;
• в два ряда наклонно;
• в два ряда напротив друг друга (так называемый оппозитный двигатель, который применяется в автомобилях марки Subaru).

Нумерация цилиндров в наиболее распространенных типах автомобилей

К сожалению, общепринятых правил нумерации цилиндров в автомобильных двигателях не существует – каждый автопроизводитель использует свою систему, которая зачастую различается даже для разных двигателей одного и того же автоконцерна. Поэтому самым авторитетным источником в данном вопросе для вас должно быть руководство по ремонту и эксплуатации вашего конкретного автомобиля, или же, в случае его отсутствия – знания профессионалов по ремонту автомобилей.

В рядных 4-х и 6-ти цилиндровых американских двигателях, которые устанавливаются на автомобилях с задним приводом и расположены продольно, первый цилиндр обычно находится у радиатора, а остальные нумеруются по порядку от радиатора к салону автомобиля. Однако встречаются и исключения из этого правила.

В V-образных двигателях, устанавливаемых поперечно в американских автомобилях, главный (первый) цилиндр обычно находится в ряду, ближнем к салону, с края, ближнего к водителю.

За ним в ряду, ближнем к салону, идут нечетные цилиндры, а в ряду, ближнем к радиатору, идут четные цилиндры.

То есть, в ряду, ближнем к салону, считая от водителя, идут цилиндры 1-3-5-7, а в ряду, ближнем к радиатору, считая от водителя, идут цилиндры 2-4-6-8. Такую нумерацию цилиндров можно встретить, например, на Jeep Cherokee.

На рядных 4-цилиндровых двигателях французских переднеприводных автомобилей, устанавливаемых поперечно, цилиндры нумеруются обычно от маховика, т.е. со стороны водителя. В случае V-образных 6-цилиндровых двигателей (например, на Peugeot 607) цилиндры нумеруются так – в ряду, ближнем к радиатору, от водителя к пассажиру – 1-2-3, в ряду, ближнем к салону, от водителя к пассажиру – 4-5-6.

Как видим, информация по вопросам нумерации цилиндров в двигателях различных автомобилей очень противоречива, поэтому напоминаем – истиной в последней инстанции в данном вопросе должна быть техническая документация на ваш автомобиль.

Порядок работы рядного 4 цилиндрового двигателя

Порядок работы 4 цилиндрового двигателя обозначается как Х―Х―Х―Х где Х ― номера цилиндров. Это обозначение показывает последовательность чередования тактов цикла в цилиндрах.

Порядок работы цилиндров зависит от углов между кривошипами коленчатого вала, от конструкции механизма газораспределения, и системы зажигания бензинового силового агрегата. У дизельного место системы зажигания в этой последовательности занимает ТНВД.

Для управления автомобилем это знать, конечно, необязательно.

В зависимости от числа тактов, составляющих рабочей цикл, ДВС делятся на двухтактные и четырехтактные. Двухтактные двигатели не ставят на современные автомобили, они используются лишь на мотоциклах и в качестве пускателей тракторных силовых агрегатов. Цикл четырехтактного бензинового двигателя внутреннего сгорания включает в себя следующие такты:

1. Впуск ― выпускной клапан закрыт, впускной открыт, поршень движется вниз, производится всасывание воздушно-топливной смеси.
2. Сжатие ― все клапаны закрыты поршень движется вверх, сжимая воздушно-топливную смесь.
3. Рабочий ход ― клапаны остаются закрыты, по окончании предыдущего такта искра поджигает сжатую смесь. Поршень под действием давления газов, сгоревшей смеси, идет вниз вращая коленвал.
4. Выпуск ― по окончании предыдущего такта открывается выпускной клапан. Поршень, толкаемый коленвалом, движется вверх и вытесняет продукты горения в выхлопной коллектор.

Цикл дизеля отличается тем что при впуске всасывается только воздух. Топливо же впрыскивается под давлением после сжатия воздуха, а воспламенение происходит от контакта дизеля с разогретым от сжатия воздухом.

Нумерация

Нумерация цилиндров рядного двигателя начинается с наиболее удаленного от коробки перемены передач. Иными словами, со стороны ремня ГРМ либо цепи.

У коленвала рядного 4-х цилиндрового ДВС кривошипы первого и последнего цилиндра располагаются под углом 180° друг к другу. И под углом 90° к кривошипам средних цилиндров. Поэтому для обеспечения оптимального угла приложения движущих сил к кривошипам такого коленвала, порядок работы цилиндров бывает 1―3―4―2, как у вазовских и москвичевских ДВС либо 1―2―4―3, как у газовских моторов.

Чередование тактов 1-3-4-2

Угадать порядок работы цилиндров двигателя по внешнем признакам нельзя. Об этом следует читать в мануалах производителя. Порядок работы цилиндров двигателя проще всего узнать в инструкции по ремонту вашей машины.

Кривошипно-шатунный механизм

• Маховик поддерживает инерцию коленвала для вывода поршней из верхних или нижних крайних положений, а также для более равномерного его вращения.
• Коленчатый вал преобразует линейное движение поршней во вращение и передает его через механизм сцепления на первичный вал КПП.
• Шатун передает усилие, прикладываемое к поршню на коленчатый вал.
• Поршневой палец создает шарнирное соединение шатуна с поршнем. Изготавливается из легированной высокоуглеродистой стали с цементацией поверхности. По сути является толстостенной трубкой со шлифованной наружной поверхностью. Бывает двух видов: плавающий или закрепленный. Плавающие свободно перемещаются в бобышках поршней и во втулке, запрессованной в головку шатуна. Не выпадает палец из этой конструкции благодаря стопорным кольцам, устанавливающимся в пазы бобышек. Закрепленные удерживаются в головке шатуна за счет горячей посадки, а в бобышках вращаются свободно.

Как считаются цилиндры в двигателе?

В рамках капитального ремонта обязательно проводится расточка блока двигателя. Если же внутренняя стенка или гильза цилиндра имеет значительные дефекты, не позволяющие устранить их обычным методом, проводится гильзование.

Необходимость процедуры

В процессе работы элементы двигателя испытывает большую нагрузку. Ведь внутри них постоянно трутся поршни. Даже самая прочная сталь со временем истирается от этого. Внутренняя поверхность «родной» гильзы из круглой превращается в овальную. Это вызывает люфт поршневых колец, которые уже прилегают не так плотно. Отработавшиеся газы и топливная смесь проникают в картер. Мощность ДВС сразу же падает, увеличивается потребление масла.

Овализация устраняется расточкой, гнёздам возвращают изначальную геометрию путём стачивания внутреннего диаметра специальным станком. Однако, если толщина полости слишком мала или есть повреждения, это не помогает. Приходится вставлять новую готовую гильзу цилиндра ДВС.

Обычно такое происходит после:

• длительной эксплуатации силового агрегата на грязном топливе;
• неправильно проведённого ремонта;
• несвоевременного прохождения ТО.

На внутренних полостях образуются каверны, неровности, задиры. Расточка возможна только при дефектах малой степени. Дальше помогает только установка вставок (диаметр гильзы цилиндра нужного размера) или общая замена гильзы блока цилиндров.

Применение съёмных втулок дало новую «жизнь» блоку ДВС. Его теперь стало возможно обновлять неограниченное количество раз. Без гильзы цилиндров автомобильного двигателя капитальный ремонт проводился бы только расточкой, которую допустимо делать не более 3-4 раз.

Отличие мокрой гильзы от сухой

Мокрые втулки непосредственно соприкасаются с антифризом, обеспечивая лучший отвод тепла. Большое распространение они получили на шведских Volvo, французских Renault, старых отечественных автомобилях, грузовиках, тракторах из-за того что просты в установке, ремонте. Такие элементы оснащаются уплотнительными манжетами во избежание прорыва газов в картер и систему охлаждения. Основное преимущество — не нужно даже снимать двигатель с шасси, когда наблюдается износ гильз цилиндров. Мокрые элементы получают из специального серого чугуна с легирующими добавками (хром, марганец, кремний).

Сухие втулки запрессованы в тело БЦ, охлаждающей жидкостью не омываются. Используется почти на всех иномарках, оснащённых алюминиевым двигателем — Honda, Land Rover, Audi, Volkswagen. В гнёзда такого мотора заправляют сухие гильзы блока цилиндров, увеличивающие ресурс и повышающие ремонтопригодность. Наружную поверхность такого элемента разрешено шлифовать, что даёт возможность добиться оптимальной плотности прилегания.

Направляющие втулки	Плюсы	Минусы
Мокрая гильза	простота ремонта, лучше отводят тепло	меньшая жёсткость картера двигателя
Сухая гильза	высокая жёсткость картера	хуже отводят тепло

Фосфатированные гильзы

В целях увеличения эффективности и снижения коэффициента трения, внутренние поверхности гильзы цилиндров покрывают фосфатом. Создаётся 3 мкм химическая плёнка нерастворимого вещества, предохраняющего металл от коррозии и создающая высокие антифрикционные свойства.

Фосфатная плёнка — современная разработка, увеличивающая степень поглощения масла вдвое. Для сравнения: фосфатированные гильзы, помещённые в коррозионную камеру, ржавели от 3-процентного хлорида натрия лишь через 2-е суток, тогда как необработанные — уже через 10 минут!

Выбор, определение размеров новых гильз

Перед тем, как подбирать съёмные вставки, изучают строение блока определённого двигателя. На данный момент БЦ бывают всего двух типов — линейные (рядные) и V-образные. Кроме того, они выходят с разным количеством рядов и расположений клапанов (верхнее, нижнее). Толщина стенок и другие особенности тоже имеют значение.

Внутренний диаметр гнезда замеряют микрометрическим нутрометром. Затем втулки подбираются, согласно таблице. Вот на гильзы цилиндров размеры, которые указываются в паспорте самими изготовителями.

Автомобиль и модель двигателя	Номинальный ремонтный размер	1 ремонтный размер	2 ремонтный размер	3 ремонтный размер
Жигули, Ваз-2103, -2107	76	76,2	76,4	76,6
Жигули, Нива, Ваз-2106, -2121	79	79,4	79,7	80
Лада, Ваз-21083, -09, -10	82	82,4	82,8
Ока, Ваз-1111	76	76,4	76,8
Audi , WH и WC	79,5	79,7	80	80,5
Audi, KP, KU, RT	81	81,2	81,5	82
Chrysler, AMC 242	98,4	98,7

: гильзовка блока Митсубиси

Мастер описывает процесс гильзования на примере легендарного мотора Mitsubishi 4G69. Втулки он ставит готовые от Мерседеса — 026240-00. Запрессовка проводится специальным оборудованием.

Инструкция: гильзовка блока

Гильза блока цилиндров — это внутренняя оболочка или съёмная металлическая вставка, в которой уже непосредственно перемещается поршень двигателя. Ремонт необязательно проводится с обновлением всех втулок. Они прежде замеряются, после чего специалист выносит решение о замене гильзы цилиндров.

Процедура на мокрых втулках осуществляется так — старая деталь вытягивается, на её место ставится новая. Сухие детали меняются двумя способами: холодным и горячим. Метод термической обработки считается наиболее качественным, так как втулка обрабатывается антиконденсатным составом, а блок нагревается. Новая деталь предварительно окунается в жидкий азот, после чего вставляется в гнездо.

Для вытаскивания старых элементов желательно использовать съёмник гильз цилиндров.

как снимают втулку

Таким образом, процедура состоит из нескольких этапов:

• нагрев блока до 1500 градусов Цельсия;
• обработка вставки специальным составом, избавляющим от водяного конденсата при монтаже;
• охлаждение гильзы в жидком азоте;
• нанесение герметика внутрь гнезда;
• установка или запрессовка втулки, обычно с натягом 0,03-0,04 мм.

Обычно гильзовке сопутствует расточка и хонингование. Соблюдается правильная геометрия гнёзд под новые ремонтные втулки. Если поверхность гнезда не шлифуется, неправильный эллипс передастся впоследствии направляющей вставке. Это влечёт за собой повреждение поршней со всеми вытекающими последствиями. Шлифуют не только цилиндр, но и рабочую (внутреннюю) поверхность гильз. Это делается в целях плотной посадки детали в гнездо.

Ремонтная гильза цилиндра двигателя должна отвечать следующим требованиям:

• их конусность и эллипсность не должна превышать 0,02 мм;
• разность толщины между отдельными втулками быть не более 0,01 мм;
• поверхность соответствовать 8-10 классу точности.

Если готовых гильз нет, они делаются в специальных заготовках. Как правило, для этого используют специальный антифрикционный чугун, полученный центробежным литьём. Такой способ даёт оптимальный результат по соотношению цена/качество. Что-то одно должно быть мягче или твёрже в паре трения.

Разница между чугунным и алюминиевым БЦ

Следует понимать разницу между чугунным и алюминиевым БЦ. Обычная цельная деталь КШМ двигателя, отлитая из чугуна, проблем с гильзованием не имеет. Хотя штатно в таких моторах стальные втулки устанавливаются редко, это успешно проводится вне правил заводского регламента.

Алюминиевые двигатели чаще снабжаются гильзой с завода. Они реже встречаются цельнолитыми. Но штатные втулки для литейного алюминиевого корпуса стоят дорого. Примерная цена гильзы цилиндров — 150 долларов. Это не столь заметно, когда нужно отремонтировать одно гнездо, но получается экономически нецелесообразным при полном восстановление гильз цилиндров.

Единственный оправданный способ — установка чугунных направляющих. Это успешно практикуется мотористами на территории стран бывшего СССР. Главное условие — обеспечить правильный натяг между втулкой и блоком. Перед установкой деталей также крайне важно провести грамотные комплексные замеры, подобрать тепловые зазоры и обеспечить необходимый отвод тепла.

Производятся также блоки из алюминия, не рассчитанные на установку ремонтных поршней. Вернее говоря, изготовитель для них не выпускает ремонтных деталей. Но и такие блоки ремонтируются. Как правило, здесь используют посадочный поясок или специальное нагаросъёмное кольцо гильзы цилиндра.

Нюансы проведения

Гильзование — процесс крайне сложный. Здесь важно просчитывать заранее и учитывать важные тонкости.

1. Если были установлены втулки только в один или два гнезда, то нарушается геометрия в соседних гнёздах. Чтобы минимизировать процент ошибок, используется свободная посадка холодной гильзы в предварительно нагретый блок.
2. Сухие гильзы шлифуют под определённую поршневую группу, хонингуют и после установки в гнёзда. Каждый поршень замеряется, после чего втулки обрабатываются. или подгонка крайне полезна для поршней, которые идеально срабатываются с полостью. Однако после этого такой элемент не подлежит установке в другие гнёзда.
3. Не нуждаются в обработке втулки, покрытые пористым хромом. Например, в двигателях японской компании Isuzu. Здесь используют стальные тонкостенные втулки. Они устанавливаются без натяга и прижимаются болтами, установленными поверх БЦ.
4. Если до гильзовки цилиндры были покрыты никасилом, то использовать в загильзованном ДВС нельзя! В этом случае подбираются кольца от мотора с чугунными гнёздами или поршни дорабатываются.

Отдельно стоит обратить внимание на вставки для моторов, использующих воздушное охлаждение. Устанавливаются цилиндры здесь по отдельности, так как сформировать блок невозможно — элементы должны охлаждаться. Поэтому и гильзы для них выполнены по примеру мотоциклетных, снабжены рёбрами охлаждения.

К картеру втулки фиксируются через медные прокладки и анкерные шпильки, проходящие сквозь головку БЦ или блока цилиндров. Сама ГБЦ ложится на эти шпильки, затягивается стандартно. Таким образом, цилиндры воздушного ДВС надёжно прижимаются, обеспечивается герметизация. Что касается материала вставок для систем воздушного охлаждения, то это монометалл или биметалл. Сами цилиндры бывают чугунными, стальными или сплавными.

Никасиловое покрытие

Цилиндры, покрытые никасилом или галникалом, расточке не подвергают (галникал — аналог никасила). Такие блоки производятся немецкими компаниями Kolbenschmidt и Mahle для автомобилей БМВ с двигателями M52B20, M52B23, M52B28 и других. А ещё некоторые силовые установки автомобилей Ford, Honda, Toyota, Mazda, Opel. Преимущество технологии — снижение веса, более стабильный температурный режим.

Вообще, принято считать, что ремонт гильзы цилиндра «одноразового» двигателя невозможен. Лишь менять шорт-блок или мотор, блок в сборе. С другой стороны BMW спокойно перешёл на чугунные залитые гильзы. Его примеру последовали и другие производители.

Примерная стоимость замены и сроки в автосервисах

Гильзование проводится на стационарном оборудовании, которое есть в крупных автосервисах. Здесь же работают квалифицированные автомеханики, умеющие выносить грамотные решения. На месте удастся купить гильзу цилиндра.

Примерные цены на гильзование (рубли), в зависимости от модели автомобиля:

• ВАЗ, ГАЗ без заводских гильз — 1500-2000;
• УАЗ со штатными втулками — 5000-6000;
• чугунный блок иномарок с рядным мотором — 2000-3000;
• алюминиевый с рядным ДВС — 4000;
• V-образный чугунный — 3500-4000;
• V-образный алюминиевый — 4000-5000.

Отдельно стоит услуга изготовления втулок. Для отечественных машин и иномарок это стоит одинаково (2000 рублей). Также порознь считается цена подгонки мокрых вставок по высоте и работы по герметизации. А ещё в сервисах дополнительно проводится дефектация гильз цилиндров.

Преимущества ремонта или восстановления гильзы неоспоримы. Это возможность неплохо сэкономить на капитальном ремонте, ведь новый блок цилиндров — большие деньги. Кроме того, БЦ является номерной деталью силового агрегата. Установка нового по закону требует разрешения. А в нашей стране это занимает много времени, так как не устранены ещё ошибки бюрократического аппарата.

Работа тактов двигателя

Чтобы обеспечить равномерную нагрузку на коленчатый вал, каждый поршень имеет определенный момент движения. Такая последовательность обозначается как порядок работы цилиндров двигателя. На разных вариантах силовых агрегатов установлен свой порядок, который зависит от того сколько цилиндров и их тактичности.

Для обеспечения наилучшей производительности гильзы с последовательной работой расположены на расстоянии друг от друга. Количество цилиндров в ДВС влияет ни их расположение.

Расчет объема цилиндра двигателя: советы, объяснения, формулы

Как известно, объем двигателя автомобиля представляет собой сумму объемов всех его цилиндров. Однако формула, позволяющая рассчитать объем цилиндра, публикуется в различных вариантах, что порой сбивает с толку, особенно неопытных водителей. И все же, независимо от применяемого варианта, принцип расчета во всех случаях остается одним и тем же.

Сколько тепловоздушной смеси способен пропустить за один раз цилиндр двигателя? Сразу стоит отметить, что чем больше, тем выше будет крутящий момент, а также мощность мотора. Что значит «за один раз»? Четырехтактный мотор совершает полный цикл за 2 оборота коленчатого вала, то есть происходят впуск, сжатие, рабочий ход и выпуск. Так что 2 оборота или 4 такта считаются за один раз.

Расчет объема цилиндра

Объем одного цилиндра двигателя равняется произведению площади основания на высоту. Эта формула известна всем еще со школы.

Измеряется данная величина в кубических метрах или сантиметрах либо в литрах. 1000 см3 равняется 1 литру. При указании объема мотора в литрах нужно проводить округление до одной цифры после запятой. К примеру, если объем двигателя составляет 1486 см3, то при переводе в литры его нужно обозначать как 1,5 литра; если объем равен 2526 см3, то его следует записать как 2,5 литра. Литраж цилиндров силовых агрегатов автомобилей отличается.

Понятие рабочего объема цилиндра

Рабочий объем цилиндра представляет собой объем между крайними позициями движения поршня. Он наполняется горючей тепловоздушной смесью во время ее впускания при движении поршня из верхней крайней позиции в нижнюю. Подходя к верхней мертвой позиции, поршень оставляет свободный объем – камеру сгорания, или сжатия. Чтобы рассчитать объем цилиндра полностью, нужно суммировать объем камер и рабочий объем.

Уровень сжатия – это величина, которая определяется как частное полного деления в одном цилиндре и объема камеры сгорания. Этот параметр определяет степень сжатия горючей смеси в цилиндре. От нее зависит мощность двигателя, ведь чем выше уровень сжатия, тем сильнее сгорающая смесь давит на поршень.

Повышение уровня сжатия – дело выгодное, поскольку в этом случае порция топлива может сделать больше полезной работы. Однако если уровень сжатия увеличить чрезмерно, рабочая смесь может самовоспламеняться или сгорать слишком быстро, а топливо детонирует. В результате быстрого сгорания рабочей смеси силовой агрегат работает неустойчиво.

Детонацию можно определить по резким постукиваниям, уменьшению мощности двигателя и густому черному дыму из выхлопной трубы. Проектировщики автомобилей постоянно ищут способы устранения детонации топлива при повышении степени сжатия. Уровень сжатия определяет необходимость использовать конкретный сорт топлива.

На увеличение мощности мотора влияет увеличение количества оборотов коленчатого вала за одну минуту. Но и здесь есть свои препятствия. Это нехватка времени для попадания горючей смеси внутрь цилиндра, сложность удаления отработанных газов, а также чрезмерное ускорение работы частей и механизмов, ведущее к их быстрому износу.

Для преодоления этих препятствий конструкторы увеличивают количество оборотов коленчатого вала. Для многоцилиндровых силовых агрегатов производят расчет объема цилиндра, после чего эти объемы суммируют, получая литраж мотора. Повышение мощности двигателя является следствием увеличения его литража. А параметр этот определяется классом транспортного средства.

Непостоянный рабочий объем

Обеспечение непостоянного рабочего объема цилиндра является насущной задачей. Для достижения такого эффекта применяется технология автоматической остановки части цилиндров при неполной нагрузке двигателя. Такая система уже используется в некоторых моделях пикапов и внедорожников, экономия топлива при этом составляет в среднем около 20%.

Источник Источник http://qriosity.ru/save-fuel-tecnology-engine/index.html
http://auto-dig.ru/kak-schitayutsya-tsilindry-v-dvigatele/