0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что сгорает в двигателе внутреннего сгорания

Что сгорает в двигателе внутреннего сгорания

Процесс сгорания рабочей смеси в цилиндре двигателя при зажигании ее электрической искрой происходит следующим образом. Между электро­дами свечи зажигания проскакивает короткая искра (только одна), которая имеет высокую температуру и оставляет после себя нить пламени. От обра­зовавшейся таким образом огненной нити пламя распространяется по ра­бочей смеси в виде тонкой пленки (фронт пламени), отделяя продукты сго­рания от несгоревшей рабочей смеси. Если рабочая смесь находится в покое, то пламя распространяется с постоянно увеличивающейся скоростью до конца процесса сгорания в виде гладкого неразрывного фронта. В действи­тельности рабочая смесь в цилиндре двигателя не находится в покое, она имеет вихревые движения различного направления. Вследствие этого фронт пламени искривляется и разрывается на отдельные поверхности; поверх­ность фронта пламени возрастает, и повышается скорость сгорания смеси. Экспериментальные наблюдения за процессом сгорания (например, через прозрачные окна в крышке цилиндра) показывают, что общее направление движения фронта пламени при этом сохраняется. Нормальная скорость пла­мени, т. е. линейная скорость распространения фронта пламени по направ­лению нормали к фронту пламени в данном месте, в потоке с крупномасштаб­ной турбулентностью мало отличается от нормальной скорости в ламинар­ном потоке. Скорость сгорания и, следовательно, скорость тепловыделения при наличии крупномасштабной турбулентности возрастают за счет увели­чения размеров фронта пламени. При возникновении мелкомасштабной тур­булентности усиливается проникновение пламени в зону несгоревшей сме­си и в результате этого возрастает нормальная скорость пламени, что также приводит к увеличению скорости сгорания. Таким образом, наличие турбу­лентного движения рабочей смеси в цилиндре двигателя ускоряет процесс сгорания и потому оно крайне желательно.

Скорость распространения пламени в цилиндре двигателя определяется различными методами: путем скоростного фотографирования пламени от­дельными кадрами в определенные короткие промежутки времени, путем ионизационного метода и путем химического анализа проб газа, отбираемых из различных мест камеры сгорания. Последний метод позволяет одновре­менно определять и состав продуктов сгорания. На рис. 62 приведены ре­зультаты замера средней скорости распространения пламени в одноцилинд­ровом бензиновом двигателе, выполненные Н. В. Иноземцевым и В. К. Кош­киным. Средняя скорость пламени на каждом участке определялась как отношение пути, пройденного пламенем между газоотборниками к проме­жутку времени (веек) прохождения пламени между этими газоотборниками.

Как видно из рис. 62, скорость распространения пламени зависит от состава рабочей смеси. Опыты велись на смеси бензин — воздух, с различ­ным коэффициентом избытка воздуха ?; кривая 1 (? = 0,78); кривая 2 (? = 0,93) и кривая 3 (? = 1,22) и по мере развития процесса сгорания воз­растает.

Наблюдаемое увеличение скорости распространения пламени объяс­няется тем, что давление и температура несгоревшей смеси в период проте­кания процесса сгорания непрерывно возрастают и ускоряются физико-хи­мические процессы во фронте пламени. Опыты, проведенные на двигателях, показывают, что на величину скорости распространения пламени влияют: состав рабочей смеси, степень сжатия, интенсивность турбулентного дви­жения, мощность электрической искры, момент зажигания, загрязненность смеси инертными газами, форма камеры сгорания и др.

На рис. 63 приведены кривые изменения скорости распространения пламени бензиновых и спиртовых смесей с воздухом с различным а. Макси­мум скорости пламени достигается в смеси с ? = 0,85 ? 0,95. Крутизна кри­вых скорости распространения пламени смеси определяет пределы воспламеняемости этих топлив. Нижним пределом воспламеняемости смеси назы­вается состав смеси, дальнейшее уменьшение содержания топлива в котором делает смесь невоспламеняемой.

Верхним пределом воспламеняемости смеси называется состав смеси, дальнейшее увеличение содержания топлива в котором делает смесь невос­пламеняемой.

Ниже приведены пределы воспламеняемости смеси с воздухом.

Приведенные пределы воспламеняемости показывают, что малые зна­чения ? при нижнем пределе воспламеняемости ограничивают область качественного регулирования в карбюраторных двигателях. При ?>1,3, т. е. при малых нагрузках двигателя, смесь выходит за предел воспламе­няемости.

О характере протекания процесса сгорания в цилиндре двигателя мож­но судить по диаграмме (индикаторной) в системе координат р — ? или р — ?, где р — давление в цилиндре в кГ/см 2 ; ? — угол поворота мотыля в град и ? — время в сек.

На рис. 64 представлена диаграмма, показывающая изменение давле­ния за периоды сжатия, сгорания и расширения смеси в двигателе с внешним источником Зажигания смеси (электрическая искра).

Нижняя кривая (см. рис. 64) показывает изменение давления в цилиндре за периоды сжатия и расширения при выключенном зажигании. Точкой 1 отмечен момент проскакивания искры между электродами свечи, однако в течение некоторого промежутка времени изменение давления остается таким же, как и без зажигания смеси. В точке 2 давление начинает резко по­вышаться (кривая отрывается от линии сжатия) и в точке 3 достигает своего максимального значения. При дальнейшем перемещении поршня от ВМТ в цилиндре происходит расширение газов, при котором давление в цилиндре падает.

Характер изменения давления в цилиндре позволяет процесс сгорания в двигателях с зажиганием смеси электрической искрой разбить на три фазы. Первая фаза (участок а, см. рис. 64) — фаза образования и развития самораспространяющегося очага пламени; вторая фаза (участок в) — рас­пространение пламени по всей камере сгорания и третья фаза (участок 3— 4) —догорание рабочей смеси на линии расширения.

В период первой фазы происходят химические процессы с малым выде­лением тепла, так как участвует в них малое количество газов и потому на индикаторной диаграмме нет отклонения линии давления от линии сжатия. Первую фазу горения называют периодом задержки воспламенения. Про­должительность периода задержки воспламенения зависит: от структуры молекулы топлива; от давления и температуры смеси в конце сжатия, т. е. от степени сжатия (чем больше степень сжатия, тем меньше период задержки воспламенения), и от мощности источ­ника зажигания.

В период второй фазы сгорания вследствие интенсивного распростра­нения пламени в цилиндре выделяет­ся большое количество тепла, а пото­му давление и температура газов рез­ко возрастают. Характеристикой вто­рой фазы процесса сгорания являет­ся скорость нарастания давления

Мгновенное значение скорости нарастания давления равно dp/d? чем больше скорость нарастания давления, тем более резкое (ударное) прило­жение усилий к шатунно-мотылевому механизму, или, иначе, тем более жестко будет работать двигатель.

Величина скорости нарастания давления зависит от многих факторов. Сорт топлива, а главное, состав рабочей смеси влияют на ?p/.
Наибольшее значение ?p/?? достигается в смеси с ? = 0,85 ? 0,9. С уве­личением скорости вихревого движения смеси значение ?p/?? возрастает. Форма камеры сгорания и расположение свечи также влияют на величину ?p/.

На рис. 65 (поданным Рикардо) приведена приблизительная зависимость температуры пламени от состава смеси при степени сжатия 5, а на рис. 66 — приближенная зависимость между составом смеси и продолжительностью процесса сгорания. На рис. 66 кривая 1 построена для бензиновой смеси, а кривая 2 — для водородной смеси.

С увеличением степени сжатия возрастают давление и температура смеси в конце сжатия, а потому период задержки воспламенения сокращается, уменьшается весь период процесса сгорания и повышается максимальное давление цикла.

Для иллюстрации сказанного на рис. 67 приведены три индикаторные диаграммы с различными степенями сжатия, но при работе двигателя на смеси одинакового состава и равных углах опережения зажигания. Кривая 1 соответствует ? = 4; кривая 2 — ? = 5 и кривая 3 — ? = 6.

Продолжительность процесса сгорания влияет на температуру отрабо­тавших газов, а следовательно, на унос тепла с ними и, как следствие, — на к. п. д. двигателя. Сокращение продолжительности периода процесса сгорания повышает теплоиспользование в цилиндре двигателя. На вели­чину продолжительности и характер протекания процесса сгорания, кроме рассмотренных факторов, влияет момент начала процесса сгорания, который определяется так называемым опережением зажигания. Опытом установле­но, что для развития максимальной мощности двигателем опережение зажи­гания должно быть таким, при котором сгорание заканчивается спустя 12— 15° поворота вала после ВМТ.

С изменением числа оборотов наивыгоднейшая продолжительность опережения зажигания, выраженная в градусах поворота вала, изменяется. Для определения наивыгоднейшего угла опережения зажигания при раз­личных режимах работы двигателя снимаются характеристики по зажига­нию.

На рис. 68 приведена такая характеристика двигателя при работе с пол­ным открытием дросселя и с постоянным числом оборотов. Форма камеры сгорания, расположение и число свечей также влияют на характер проте­кания процесса сгорания, а следовательно, и на теплоиспользование в дви­гателе.

Камера сгорания должна обладать:

1) умеренной жесткостью процесса сгорания;

2) минимальным отношением поверхности к объему;

3) расположением свечи зажигания, при котором путь пламени до наиболее удаленных мест камеры является минимальным;

Читать еще:  Электрический двигатель для высоких температур

4) наибольшим охлаждением сильно нагреваемых мест;

5) достаточно полной очисткой от отработавших газов.

Перегрев двигателя: симптомы и причины

Как известно, нарушение температурного режима во время работы двигателя внутреннего сгорания может привести к серьезным последствиям. В летний период одной из самых актуальных проблем является эффективное охлаждения мотора. Другими словами, важно не допустить, чтобы произошел перегрев двигателя автомобиля.

Вполне очевидно, что водитель должен самостоятельно контролировать состояние и температуру мотора. В этой статье мы намерены поговорить о том, какие симптомы и признаки указывают на перегрев двигателя, на что следует обратить внимание при езде, а также как предотвратить перегрев двигателя.

Двигатель перегревается: признаки возникшей неисправности

Итак, если происходит перегрев, далеко не всегда из-под капота должен пойти густой белый пар. Основным поводом для беспокойства можно считать показания стрелки температуры охлаждающей жидкости на приборной панели.

На большинстве автомобилей используется именно такая схема контроля температуры ДВС. Также может быть установлен индикатор-лампочка, а повышение температуры выше заданных пределов будет сопровождаться характерным звуковым сигналом.

Если мотор перегревается на ходу, тогда основным признаком является резко поднимающаяся температура охлаждающей жидкости, стрелка указателя температуры на панели стремится в красную зону. Параллельно с этим отмечается значительное падение мощности, силовой агрегат попросту не тянет.

Сам двигатель начинает работать более «жестко» и шумно. Могут отчетливо прослушиваться звонкие металлические стуки, начинают «звенеть пальцы». Такие изменения происходят в результате появившейся детонации двигателя, когда сгорание топлива в цилиндрах приобретает взрывной характер.

Еще можно определить перегрев по свечам зажигания. Как правило, на значительное повышение температуры в камере сгорания указывает белый налет на электродах, а также общее состояние свечи (растрескивание изолятора и т.д.).

Также можно открыть крышку расширительного бачка системы охлаждения (только после остывания ДВС). Признаки перегрева двигателя, которые можно определить при осмотре, представляют собой потемнения на стенках бачка (серо-черные пятна). Дополнительно следует взглянуть на сам антифриз. Если заметны хлопья темного цвета, которые находятся в ОЖ, тогда это масло, попавшее в систему охлаждения в результате перегревов.

Обычно попадание масла происходит после повреждения (прогара) прокладки ГБЦ. Параллельно необходимо извлечь масляный щуп и открутить крышку маслозаливной горловины. Если в масле видна пена и наблюдается эмульсия под крышкой, тогда в смазочную систему попал антифриз.

Перегрев двигателя: причины

Начнем с того, что причин для перегрева мотора много. Одни, скажем так, лежат на поверхности, тогда как другие могут быть скрытыми и не иметь явных признаков.

  • Прежде всего, недостаточный уровень охлаждающей жидкости в расширительном бачке является одной из самых частых причин перегрева мотора. Дело в том, что в процессе эксплуатации тосол или антифриз «выкипает». По этой причине уровень нужно контролировать, доливая дистиллированную воду или концентрат.
  • Еще одной причиной можно считать аварийную утечку ОЖ из системы. К такой утечке приводят трещины в патрубках, повреждения радиатора, течи в области соединений и т.д.

Смазка теряет свои свойства, быстро выходят из строя коренные и шатунные вкладыши. Если двигатель дымит белым дымом, то это может быт явный признак наличия охлаждающей жидкости в цилиндрах.

  • Заклинивание термостата также приводит к перегреву ДВС. Дело в том, что если термостат заклинит в закрытом положении, тогда жидкость из блока цилиндров не попадает в радиатор, а мотор перегревается. Так обычно происходит по причине того, что различные загрязнения и отложения в системе охлаждения выводят из строя подвижный элемент термостата.
  • Загрязнение радиатора охлаждения пухом, пылью и грязью также приводит к снижению эффективности теплообмена. Если проще, если на радиаторе собралась «шуба», тогда даже во время циркуляции ОЖ по большому кругу охлаждение будет недостаточным.
  • Вентилятор системы охлаждения может срабатывать несвоевременно или выйти из строя. На агрегатах с вискомуфтой причиной становятся дефекты элемента, на моторах с приводом вентилятора через ремень возможно его растяжение или обрыв. Если же вентилятор электрический, тогда нужно проверять датчик температуры, электрические контакты, электромотор вентилятора и т.д.
  • Проблемы с помпой (водяной/жидкостной насос системы охлаждения) станут причиной быстрого перегрева мотора. Дело в том, что если помпа не работает, циркуляция ОЖ прекращается. Необходимо проверять как сам насос, так и его привод.
  • Также к перегревам приводит долгая работа двигателя под большими нагрузками, причем в самых тяжелых режимах. Например, если автомобиль сильно загружен (буксировка прицепа, другого ТС и т.п.), а движение происходит с малой скоростью, на пониженной передаче и высоких оборотах. В этом случае обдув радиатора встречными потоками воздуха незначительный, то есть не удается реализовать полноценный отвод избытков тепла.
  • Сбои в работе системы зажигания и топливоподачи, а также неправильные регулировки и настройки этих систем часто приводят к перегреву агрегата. Например, нарушенное смесеобразование приводит к тому, что двигатель может работать на «бедной» смеси. Или другой случай, когда зажигание позднее, то есть искра на свечах формируется с запозданием, рабочая смесь догорает уже после открытия выпускного клапана.

Это приводит к тому, что температура выхлопных газов стремительно растет, происходит перегрев ГБЦ, антифриз в каналах также сильно нагревается и кипит. Добавим, что к аналогичным последствиям приводит и прогар выпускного клапана.

  • Детонация двигателя также является распространенной причиной нарушения температурных режимов и сильного нагрева ДВС. В этом случае речь идет о неконтролируемом процессе сгорания топливно-воздушной смеси в цилиндрах. Важно понимать, что если двигатель детонирует, тогда кроме перегрева в скором времени возникнут и другие серьезные повреждения деталей агрегата.

Локальный перегрев двигателя

Также следует помнить, что внутри двигателя могут возникать так называемые локальные перегревы. Сложность заключается в том, что своевременно заметить такую проблему удается далеко не всегда.

  • К локальному перегреву мотора может приводить сильная закоксовка, то есть когда в камере сгорания скопился толстый слой нагара. При этом температура ОЖ остается в норме, датчик температуры не реагирует, но поршень, кольца, клапаны, стенки цилиндров и другие элементы подвержены значительному нагреву.
  • Загрязнение системы охлаждения и ее каналов приводит к тому, что пропускная способность снижается, эффективность циркуляции охлаждающей жидкости снижается. Естественно, теплоотвод в таких условиях будет нарушен.
  • Напоследок отметим, что защитные присадки в моторное масло также могут быть причиной перегрева. Дело в том, что действие некоторых присадок заключается в том, чтобы создать плотный слой из металлокерамических частиц на стенках цилиндров. При этом теплопроводность такого дополнительного слоя достаточно низкая, в результате чего может возникнуть значительный перегрев.

Советы и рекомендации

На практике большинство водителей, заметив повышение температуры, стремятся как можно быстрее заглушить мотор. Обратите внимание, если стрелка в красной зоне, тогда это решение можно считать единственно верным.

Однако если перегрев есть, но температура не дошла до критической отметки, тогда двигатель лучше не глушить сразу. Оптимально сразу снизить обороты, после чего остановить машину и дать агрегату еще поработать на ХХ пару минут.

Дело в том, что такой способ помогает избежать деформации и растрескивания сильно нагретых деталей после их остывания. Также запрещается открывать крышку расширительного бачка на горячем двигателе, так как это может привести к ожогам. Еще запрещено доливать ОЖ в бачок до того момента, пока мотор не остыл. Разница температуры нагретых деталей мотора и заливаемой жидкости также способна вызвать деформацию.

Параллельно необходимо на каждом ТО проверять работоспособность помпы, а также состояние приводного ремня. В ряде случаев следует уделять внимание температурному датчику, который отвечает за срабатывание вентилятора охлаждения.

Дополнительной рекомендацией является мойка радиатора и подкапотного пространства. При этом необходимо выполнять все работы грамотно, чтобы не залить электрооборудование, не повредить радиатор, вентилятор охлаждения и т.п. Для старых авто желательно также проводить внутреннюю очистку системы охлаждения, промывать радиатор от накипи и ржавчины.

Еще добавим, что если зимой двигатель и подкапотное пространство утеплялись при помощи различных утеплителей, тогда все указанные элементы нужно снять, чтобы улучшить охлаждение и снизить нагрузки на систему.

Что в итоге

С учетом вышесказанного становится понятно, что двигатель конструктивно имеет много деталей и узлов, которые весьма чувствительны к изменениям температурного режима. Если говорить даже о незначительных перегревах, первыми выходят из строя сальники клапанов, затем поршневые кольца.

Читать еще:  Включаю климат падает температура двигателя

Однако когда перегрев более серьезный, тогда высока вероятность прогара клапанов, прокладки ГБЦ, деформации привалочных плоскостей БЦ и головки и т.д. Что касается серьезных проблем, следует помнить, что нагрев неизбежно ведет к расширению деталей, в результате чего появляются трещины блока и головки, элементы деформируются и оплавляются. В худшем случае перегретый двигатель заклинивает.

Напоследок хотелось бы добавить, что все диагностические и профилактические процедуры должны выполняться правильно, так как система охлаждения состоит из большого количества достаточно хрупких деталей. Например, даже неаккуратная наружная мойка радиатора под давлением может привести к повреждениям его ребер.

Почему возникает перегрев двигателя. Чего ожидать водителю и какие поломки могут возникнуть, если двигатель перегрелся. Что делать в случае перегрева ДВС.

Почему закипает жидкость в системе охлаждения двигателя. Какие действия необходимо предпринять водителю, если двигатель «кипит». Полезные советы.

Распространенные поломки системы охлаждения мотора: водяной насос, термостат, радиатор, вентилятор охлаждения и другие. Как самому определить причины.

Как часто требуется замена антифриз. Самостоятельная промывка системы охлаждения от грязи, накипи и ржавчины. Средства для промывки системы охлаждения ДВС.

Устройство и принцип работы элемента. Конструктивные особенности и виды терморегуляторов. Рекомендации по выявлению неисправностей, замена термостата.

Назначение, конструкция и особенности работы расширительного бачка жидкостной системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания. Возможные неисправности.

Все о двигателях внутреннего сгорания: устройство, принцип работы и тюнинг

Двигатель внутреннего сгорания – это такой тип мотора, у которого топливо воспламеняется в рабочей камере внутри, а не в дополнительных внешних носителях. ДВС преобразует давление от сгорания топлива в механическую работу.

Из истории

Первый ДВС являлся силовым агрегатом Де Риваза, по имени его создателя Франсуа де Риваза, родом из Франции, который сконструировал его в 1807 году.

В этом двигателе уже было искровое зажигание, он был шатунный, с поршневой системой, то есть, это своего рода прообраз современных моторов.

Спустя 57 лет соотечественник де Риваза Этьен Ленуар изобрел уже двухтактный агрегат. Этот агрегат имел горизонтальное расположение своего единственного цилиндра, наличествовал искровым зажиганием и работал на смеси светильного газа с воздухом. Работы двигателя внутреннего сгорания в то время хватало уже на малогабаритные лодки.

Еще через 3 года конкурентом стал немец Николаус Отто, детищем которого стал уже четырехтактный атмосферный мотор с вертикальным цилиндром. КПД в данном случае увеличился на 11%, в отличие от кпд двигателя внутреннего сгорания Риваза, он стал 15-процентным.

Чуть позже, в 80-х годах этого же столетия, российский конструктор Огнеслав Костович впервые запустил агрегат карбюраторного типа, а инженеры из Германии Даймлер и Майбах усовершенствовали его в облегченный вид, который стал устанавливаться на мото- и автотехнике.

В 1897 году Рудольф Дизель выводит в свет ДВС по типу воспламенения от сжатия, используя нефть в качестве топлива. Этот вид двигателя стал родоначальником дизельных моторов, использующихся по настоящее время.

Виды двигателей

  • Бензиновые моторы карбюраторного типа работают от топлива, смешанного с воздухом. Смесь эта предварительно подготавливается в карбюраторе, далее поступает в цилиндр. В нем смесь сжимается, воспламеняется искрой от свечи зажигания.
  • Инжекторные двигатели отличаются тем, что смесь подается напрямую от форсунок во впускной коллектор. У этого вида имеются две системы впрыска – моновпрыск и распределенный впрыск.
  • В дизельном моторе воспламенение происходит без свечей зажигания. В цилиндре данной системы находится воздух, разогретый до температуры, которая превышает температуру воспламенения топлива. В этот воздух через форсунку подается топливо, и вся смесь воспламеняется по образу факела.
  • Газовый ДВС имеет принцип теплового цикла, топливом может являться как природный газ, так и углеводородный. Газ поступает в редуктор, где давление его стабилизируется в рабочее. Затем попадает в смеситель, а в итоге воспламеняется в цилиндре.
  • Газодизельные ДВС работают по принципу газовых, только в отличие от них, смесь воспламеняется не свечой, а дизельным топливом, впрыск которого происходит также, как и у обычного дизельного мотора.
  • Роторно-поршневые типы двигателей внутреннего сгорания принципиально отличаются от остальных наличием ротора, который вращается в камере, имеющей форму восьмерки. Чтобы понять, что такое ротор, нужно усвоить, что в данном случае ротор выполняет роль поршня, ГРМ и коленчатого вала, то есть специальный механизм ГРМ здесь полностью отсутствует. При одном обороте происходит сразу три рабочих цикла, что сравнимо с работой двигателя с шестью цилиндрами.

Принцип работы

В настоящее время преобладает четырехтактный принцип работы двигателя внутреннего сгорания. Это объясняется тем, что поршень в цилиндре проходит четыре раза – вверх и вниз одинаково по два.

Как работает двигатель внутреннего сгорания:

  1. Первый такт – поршень при движении вниз втягивает топливную смесь. При этом клапан впуска находится в открытом виде.
  2. После достижения поршнем нижнего уровня, он двигается вверх, сжимая горючую смесь, которая, в свою очередь, принимает объем камеры сгорания. Этот этап, включенный в принцип работы двигателя внутреннего сгорания, является вторым по счету. Клапаны, при этом, находятся в закрытом виде, и чем плотнее, тем качественнее происходит сжатие.
  3. В третий такт включается система зажигания, так как здесь происходит воспламенение топливной смеси. В назначении работы двигателя он называется «рабочим», так как при этом начинается процесс привода в работу агрегата. Поршень от взрыва топлива начинает движение вниз. Как и во втором такте, клапаны находятся в закрытом состоянии.
  4. Завершающий такт – четвертый, выпускной, который дает понять, что такое завершение полного цикла. Поршень через выпускной клапан избавляется от отработавших газов цилиндра. Затем все циклически повторяется снова, понять, как работает двигатель внутреннего сгорания, можно представив цикличность работы часов.

Устройство ДВС

Устройство двигателя внутреннего сгорания логично рассматривать с поршня, так как он является основным элементом работы. Он представляет собой своеобразный «стакан» с пустой полостью внутри.

Поршень имеет прорези, в которых фиксируются кольца. Отвечают эти самые кольца за то, чтобы горючая смесь не выходила под поршень (компрессионное), а так же за то, чтобы масло не попадало в пространство над самим поршнем (маслосъемное).

Порядок работы

  • При попадании внутрь цилиндра топливной смеси, поршень проходит четыре вышеописанных такта, и возвратно-поступательное движение поршня приводит в движение вал.
  • Дальнейший порядок работы двигателя следующий: верхняя часть шатуна закреплена на пальце, который находится внутри юбки поршня. Кривошип коленвала фиксирует шатун. Поршень, при движении, вращает коленвал и последний, в свое время, передает крутящий момент системе трансмиссии, оттуда на систему шестерен и далее к ведущим колесам. В устройстве двигателей автомобилей с задним приводом посредником до колес выступает еще и карданный вал.

Конструкция ДВС

Газораспределительный механизм (ГРМ) в устройстве двигателя внутреннего сгорания отвечает за впрыск топлива, а так же за выпуск газов.

Механизм ГРМ состоит из верхнеклапанного и нижнеклапанного, может быть двух видов – ременной или цепной.

Шатун чаще всего изготавливается из стали путем штамповки или ковки. Есть виды шатунов, изготовленные из титана. Шатун передает усилия поршня коленвалу.

Коленвал из чугуна или из стали представляет собой набор коренных и шатунных шеек. Внутри этих шеек есть отверстия, отвечающие за подачу масла под давлением.

Принцип работы кривошипно-шатунного механизма в двигателях внутреннего сгорания заключается в преобразовании движений поршня в движения коленвала.

Головка блока цилиндров (ГБЦ), большинства двигателей внутреннего сгорания, как и блок цилиндров, чаще всего изготавливается из чугуна и реже из различных сплавов алюминия. В ГБЦ находятся камеры сгорания, каналы впуска – выпуска, отверстия свечей. Между блоком цилиндров и ГБЦ находится прокладка, обеспечивающая полную герметичность их соединения.

В систему смазки, которую включает в себя двигатель внутреннего сгорания, входит поддон картера, маслозаборник, маслонасос, масляный фильтр и масляный радиатор. Все это соединено каналами и сложными магистралями. Система смазки отвечает не только за уменьшения трения между деталями мотора, но и за их охлаждение, а также за уменьшение коррозии и износа, увеличивает ресурс ДВС.

Устройство двигателя, в зависимости от его вида, типа, страны изготовителя, может быть чем-либо дополнено или, напротив, могут отсутствовать какие-то элементы ввиду устаревания отдельных моделей, но общее устройство двигателя остается неизменным так же, как и стандартный принцип работы двигателя внутреннего сгорания.

Дополнительные агрегаты

Само собой, двигатель внутреннего сгорания не может существовать как отдельный орган без дополнительных агрегатов, обеспечивающих его работу. Система запуска раскручивает мотор, приводит его в рабочее состояние. Существуют разные принципы работы запуска в зависимости от типа мотора: стартерный, пневматический и мускульный.

Читать еще:  2106 как проверить объем двигателя

Трансмиссия позволяет развить мощность при узком диапазоне оборотов. Система питания обеспечивает ДВС двигатель малым электричеством. В нее входит аккумуляторная батарея и генератор, обеспечивающий постоянный поток электричества и заряд АКБ.

Выхлопная система обеспечивает выпуск газов. В любое устройство двигателя автомобиля входят: выпускной коллектор, который собирает газы в единую трубу, каталитический конвертер, который снижает токсичность газов путем восстановления оксида азота и использует образовавшийся кислород, чтобы дожечь вредные вещества.

Глушитель в этой системе служит для того, чтобы уменьшить выходящий из мотора шум. Двигатели внутреннего сгорания современных автомобилей должны соответствовать установленным законом нормам.

Тип топлива

Следует помнить и об октановом числе топлива, которое используют двигатели внутреннего сгорания разных типов.

Чем выше октановое число топлива – тем больше степень сжатия, что приводит к увеличению коэффициента полезного действия двигателя внутреннего сгорания.

Но существуют и такие двигатели, для которых увеличение октанового числа выше положенного заводом изготовителем, приведет к преждевременной поломке. Это может произойти путем прогорания поршней, разрушения колец, закопченности камер сгорания.

Заводом предусмотрено свое минимальное и максимальное октановое число, которое требует двигатель внутреннего сгорания.

Тюнинг

Любители увеличить мощность работы двигателей внутреннего сгорания зачастую устанавливают (если это не предусмотрено заводом изготовителем) различного рода турбины или компрессоры.

Компрессор на холостых оборотах выдает небольшую мощность, при этом держит стабильные обороты. Турбина же, наоборот, выжимает максимальную мощность при ее включении.

Установка тех или иных агрегатов требует консультации с мастерами, имеющими опыт работы в узком направлении, поскольку ремонт, замена агрегатов, или же дополнение двигателя внутреннего сгорания дополнительными опциями – это отклонение от назначения работы двигателя и уменьшают ресурс ДВС, а неправильные действия могут привести к необратимым последствиям, то есть работа двигателя внутреннего сгорания может быть навсегда окончена.

Перегрев двигателя: симптомы и причины

Как известно, нарушение температурного режима во время работы двигателя внутреннего сгорания может привести к серьезным последствиям. В летний период одной из самых актуальных проблем является эффективное охлаждения мотора. Другими словами, важно не допустить, чтобы произошел перегрев двигателя автомобиля.

Сразу отметим, даже кратковременное повышение температуры не проходит без последствий и влияет на ресурс ДВС. Что касается значительных перегревов, в этом случае силовой агрегат может полностью выйти из строя. В подобной ситуации необходимо делать капитальный ремонт или замену двигателя.

Вполне очевидно, что водитель должен самостоятельно контролировать состояние и температуру мотора. В этой статье мы намерены поговорить о том, какие симптомы и признаки указывают на перегрев двигателя, на что следует обратить внимание при езде, а также как предотвратить перегрев двигателя.

Двигатель перегревается: признаки возникшей неисправности

Итак, если происходит перегрев, далеко не всегда из-под капота должен пойти густой белый пар. Основным поводом для беспокойства можно считать показания стрелки температуры охлаждающей жидкости на приборной панели.

На большинстве автомобилей используется именно такая схема контроля температуры ДВС. Также может быть установлен индикатор-лампочка, а повышение температуры выше заданных пределов будет сопровождаться характерным звуковым сигналом.

Если мотор перегревается на ходу, тогда основным признаком является резко поднимающаяся температура охлаждающей жидкости, стрелка указателя температуры на панели стремится в красную зону. Параллельно с этим отмечается значительное падение мощности, силовой агрегат попросту не тянет.

Сам двигатель начинает работать более «жестко» и шумно. Могут отчетливо прослушиваться звонкие металлические стуки, начинают «звенеть пальцы». Такие изменения происходят в результате появившейся детонации двигателя, когда сгорание топлива в цилиндрах приобретает взрывной характер.

Также признаки перегрева можно заметить, подняв крышку капота и заглянув в моторный отсек. На сильный перегрев укажут трещины в БЦ и ГБЦ, заметные деформации головки блока цилиндров. Из-под прокладки головки блока могут быть видны течи антифриза или масла и т.д.

Еще можно определить перегрев по свечам зажигания. Как правило, на значительное повышение температуры в камере сгорания указывает белый налет на электродах, а также общее состояние свечи (растрескивание изолятора и т.д.).

Также можно открыть крышку расширительного бачка системы охлаждения (только после остывания ДВС). Признаки перегрева двигателя, которые можно определить при осмотре, представляют собой потемнения на стенках бачка (серо-черные пятна). Дополнительно следует взглянуть на сам антифриз. Если заметны хлопья темного цвета, которые находятся в ОЖ, тогда это масло, попавшее в систему охлаждения в результате перегревов.

Обычно попадание масла происходит после повреждения (прогара) прокладки ГБЦ. Параллельно необходимо извлечь масляный щуп и открутить крышку маслозаливной горловины. Если в масле видна пена и наблюдается эмульсия под крышкой, тогда в смазочную систему попал антифриз.

Перегрев двигателя: причины

Начнем с того, что причин для перегрева мотора много. Одни, скажем так, лежат на поверхности, тогда как другие могут быть скрытыми и не иметь явных признаков.

  • Прежде всего, недостаточный уровень охлаждающей жидкости в расширительном бачке является одной из самых частых причин перегрева мотора. Дело в том, что в процессе эксплуатации тосол или антифриз «выкипает». По этой причине уровень нужно контролировать, доливая дистиллированную воду или концентрат.
  • Еще одной причиной можно считать аварийную утечку ОЖ из системы. К такой утечке приводят трещины в патрубках, повреждения радиатора, течи в области соединений и т.д.

Внимание, утечки также могут быть внутренними, то есть когда ОЖ попадает в цилиндры и картер двигателя. Попадание в цилиндры может привести к гидроудару, а наличие антифриза в картере разжижает моторное масло.

Смазка теряет свои свойства, быстро выходят из строя коренные и шатунные вкладыши. Если двигатель дымит белым дымом, то это может быт явный признак наличия охлаждающей жидкости в цилиндрах.

  • Заклинивание термостата также приводит к перегреву ДВС. Дело в том, что если термостат заклинит в закрытом положении, тогда жидкость из блока цилиндров не попадает в радиатор, а мотор перегревается. Так обычно происходит по причине того, что различные загрязнения и отложения в системе охлаждения выводят из строя подвижный элемент термостата.
  • Загрязнение радиатора охлаждения пухом, пылью и грязью также приводит к снижению эффективности теплообмена. Если проще, если на радиаторе собралась «шуба», тогда даже во время циркуляции ОЖ по большому кругу охлаждение будет недостаточным.
  • Вентилятор системы охлаждения может срабатывать несвоевременно или выйти из строя. На агрегатах с вискомуфтой причиной становятся дефекты элемента, на моторах с приводом вентилятора через ремень возможно его растяжение или обрыв. Если же вентилятор электрический, тогда нужно проверять датчик температуры, электрические контакты, электромотор вентилятора и т.д.
  • Проблемы с помпой (водяной/жидкостной насос системы охлаждения) станут причиной быстрого перегрева мотора. Дело в том, что если помпа не работает, циркуляция ОЖ прекращается. Необходимо проверять как сам насос, так и его привод.
  • Также к перегревам приводит долгая работа двигателя под большими нагрузками, причем в самых тяжелых режимах. Например, если автомобиль сильно загружен (буксировка прицепа, другого ТС и т.п.), а движение происходит с малой скоростью, на пониженной передаче и высоких оборотах. В этом случае обдув радиатора встречными потоками воздуха незначительный, то есть не удается реализовать полноценный отвод избытков тепла.
  • Сбои в работе системы зажигания и топливоподачи, а также неправильные регулировки и настройки этих систем часто приводят к перегреву агрегата. Например, нарушенное смесеобразование приводит к тому, что двигатель может работать на «бедной» смеси. Или другой случай, когда зажигание позднее, то есть искра на свечах формируется с запозданием, рабочая смесь догорает уже после открытия выпускного клапана.

Это приводит к тому, что температура выхлопных газов стремительно растет, происходит перегрев ГБЦ, антифриз в каналах также сильно нагревается и кипит. Добавим, что к аналогичным последствиям приводит и прогар выпускного клапана.

  • Детонация двигателя также является распространенной причиной нарушения температурных режимов и сильного нагрева ДВС. В этом случае речь идет о неконтролируемом процессе сгорания топливно-воздушной смеси в цилиндрах. Важно понимать, что если двигатель детонирует, тогда кроме перегрева в скором времени возникнут и другие серьезные повреждения деталей агрегата.
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector