Продажа квадроциклов, снегоходов и мототехники
second logo
Пн-Чт: 10:00-20:00
Пт-Сб: 10:00-19:00 Вс: выходной

+7 (812) 924 3 942

+7 (911) 924 3 942

Содержание

Роль цилиндра и поршня в двигателе автомобиля


Цилиндр и поршень являются одними из основных деталей любого двигателя внутреннего сгорания. Нижняя плоскость ГБЦ, днище поршня и стенка цилиндра образуют замкнутую полость, где происходит сгорание топливно-воздушной смеси. Поршень, который находится в цилиндре, преобразует энергию образовавшихся газов в поступательно движение, тем самым приводя в движение коленчатый вал.

Цилиндр и поршень прирабатываются в ходе эксплуатации автомобиля, обеспечивая эффективность и наилучшие режимы работы двигателя.


В данной статье мы подробно рассмотрим пару «цилиндр-поршень»: конструкцию, функции, условия их работы, а также проблемы, которые могут возникнуть при эксплуатации ЦПГ.

Современные двигатели могут иметь от 2 до 16 цилиндров, которые объединены в блок цилиндров. От количества цилиндров зависит мощность ДВС.

Внутренняя часть цилиндра является его рабочей поверхностью и называется гильзой, а внешняя, которая составляет единое целое с корпусом блока – рубашкой. По каналам рубашки циркулирует охлаждающая жидкость.


Внутри цилиндра совершает возвратно-поступательное движение поршень. Он передает энергию давления газов на шатун коленвала, герметизирует камеру сгорания и отводит из нее тепло. Состоит поршень из днища (головки), уплотняющих колец и направляющей части (юбки).

Поршни для бензиновых двигателей имеют плоское днище. Они меньше нагреваются при работе и проще в изготовлении. Они могут обладать специальными канавками, которые способствуют полному открытию клапанов. В дизельных двигателях поршни имеют специальную выемку заданной формы на дне. Она служит для того, чтобы воздух, поступающий в цилиндр, лучше смешивался с топливом.

Плотность соединения поршня и цилиндра обеспечивают поршневые кольца. Их расположение и количество зависит от типа и назначения двигателя.

Наиболее часто встречающееся исполнение – одно маслосъемное и два компрессионных кольца.

Компрессионные кольца предотвращают попадание газов в картер двигателя из камеры сгорания и отводят тепло к стенкам цилиндра от головки поршня. По форме они бывают коническими, бочкообразными и трапециевидными.


Верхнее компрессионное кольцо изнашивается быстрее других, поэтому его наружная поверхность подвергается напылению молибдена или пористому хромированию. Благодаря такой подготовке первое кольцо становится более износостойким и лучше удерживает моторное масло. Другие уплотняющие кольца покрываются слоем олова для улучшения приработки к цилиндрам.

Маслосъемное кольцо служит для удаления излишков масла со стенок цилиндра, тем самым предотвращая их попадание в камеру сгорания. Через специальные отверстия в стенках поршня масло попадает внутрь последнего, а затем направляется в картер.

Направляющая часть (юбка) поршня может быть конусообразной или бочкообразной. Такая конструкция позволяет компенсировать расширение при воздействии высоких температур. На юбке находится отверстие с двумя бобышками, где крепится поршневой палец трубчатой формы, соединяющий поршень с шатуном.

Палец поршня может устанавливаться следующим образом:

  • Свободный ход в бобышках поршня и головке шатуна (плавающие пальцы)

  • Вращение в бобышках поршня и фиксация в головке шатуна

  • Вращение в головке шатуна и фиксация в бобышках поршня

Шатун соединяет поршень с коленвалом. Его верхняя головка движется возвратно-поступательно, а нижняя вращается совместно с шатунной шейкой коленчатого вала, стержень совершает сложное колебательное движение. При работе шатун подвергается растяжению, изгибу и сжатию, поэтому его производят жестким и прочным, а, чтобы уменьшить инерционные силы – легким.

Материалы, используемые при производстве деталей ЦПГ, должны обладать высокой механической прочностью, хорошей теплопроводностью, малой плотностью, незначительным коэффициентом линейного расширения, антифрикционными и антикоррозионными свойствами.

Цилиндры изготавливают из чугуна или стали с различными присадками. Это нужно для того, чтобы детали могли выдержать высокие нагрузки. Сегодня блоки цилиндров чаще всего производят из алюминия, а внутренние части цилиндров – из стали, благодаря чему вес конструкции снижается.

Поршни внутри цилиндра двигаются с высокой скоростью и подвержены воздействию высоких давлений и температур. Изначально для производства этих деталей использовался чугун, но с развитием технологий основным материалом для поршней стал алюминий. Это позволило обеспечить меньшую нагрузку на поршни, лучшую теплоотдачу и рост мощности ДВС.

На современных автомобилях, особенно с дизельными двигателями, используются сборные стальные поршни. Они весят меньше алюминиевых, а за счет меньшей компрессионной высоты позволяют использовать шатуны большей длины, тем самым снижая боковые нагрузки в паре «цилиндр-поршень».

Для производства поршневых колец используется высокопрочный серый чугун с добавлением хрома, молибдена, никеля или вольфрама. Эти материалы улучшают приработку элементов и обеспечивают их высокую износо- и термостойкость.

Некоторые производители автокомпонентов для снижения потерь на трение покрывают боковую поверхность поршней специальными материалами на основе графита или дисульфида молибдена. Однако со временем заводское покрытие разрушается и ему требуется восстановление.

Одним из самых эффективных средств для восстановления антифрикционного слоя или нанесения материала на новые поршни является покрытие поршней MODENGY для деталей ДВС. Состав на основе высокоочищенного дисульфида молибдена и графита имеет практичную аэрозольную упаковку с оптимальными параметрами распыления.

Материал равномерно наносится на юбки поршней, не требует высоких температур для полимеризации и создает на поверхности сухую смазочную пленку, которая в течение длительного времени снижает износ и препятствует образованию задиров.

Для подготовки поверхностей перед нанесением покрытия рекомендуется провести их обработку Специальным очистителем-активатором MODENGY. Он убирает все загрязнения с деталей и обеспечивает прочное сцепление покрытия с основанием.



При работе двигателя выделяется огромное количество тепла. Например, температура сгоревших газов может достигать +2000 °C. Именно поэтому цилиндро-поршневая группа нуждается в эффективном охлаждении.

В современных двигателях система охлаждения может быть жидкостной или воздушной. В первом случае цилиндры ДВС покрыты снаружи большим количеством специальных ребер, которые охлаждаются искусственно созданным или встречным потоком воздуха.

Жидкостное охлаждение подразумевает охлаждение цилиндров при помощи охлаждающей жидкости, которая циркулирует в толще блока снаружи цилиндров. Нагретые элементы отдают часть тепла ОЖ, которая затем попадает в радиатор, охлаждается и заново поступает к цилиндрам.

Если внутри цилиндра отсутствует смазочный материал, поршень будет заклинивать, что со временем приведет к поломке двигателя. Для удержания моторного масла на внутренних поверхностях цилиндров на них наносят микросетку при помощи хонингования.



Благодаря этому на стенках всегда находится некоторое количество масла, что снижает трение между поршнем и цилиндром, а также способствует отведению излишков тепла внутри ЦПГ.

Даже, если эксплуатация автомобиля была правильной и все жидкости менялись вовремя, со временем все равно могут возникнуть проблемы с цилиндро-поршневой группой. Их основная причина заключается в сложных условиях работы ЦПГ.

Высокие нагрузки и температуры приводят к:

  • Деформации посадочных мест под гильзу

  • Разрушению, залеганию, закоксовыванию колец

  • Задирам на юбках поршней из-за сужения зазора между поршнем и цилиндром

  • Возникновению пробоин, трещин, сколов на рабочих поверхностях цилиндров

  • Оплавлению или прогару днища поршней

  • Различным деформациям на теле поршней

Эти и другие неисправности ЦПГ неизбежно возникают при перегреве ДВС, который может быть вызван неисправностью термостата, помпы или разгерметизацией системы охлаждения, сбоями в работе вентилятора охлаждения радиатора, самого радиатора или его датчика.

Определить проблемы в работе цилиндро-поршневой группы можно отметив увеличение расхода масла, ухудшение запуска двигателя, снижение мощности, возникновение стука и шума при работе ДВС. Подобные моменты не следует игнорировать, так как неисправности в ЦПГ неизбежно приведут к дорогостоящему ремонту.



Точно определить состояние поршней и цилиндров позволяет разборка ЦПГ, а также осмотр других систем автомобиля, например, воздушного фильтра. Помимо этого, в ходе диагностики производится замер компрессии в цилиндрах, берутся пробы масла из картера и т.п.

Ресурс ЦПГ зависит от типа двигателя, его режима эксплуатации, сервисного обслуживания и других параметров. В среднем для отечественных автомобилей он составляет около 200 тыс. км, для иномарок – до 500 тыс. км. Существуют так называемые «двигатели-миллионники», ресурс которых может превышать 1 млн. км пробега.


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

Износ цилиндров определяется при помощи специального прибора – индикаторного нутрометра. Сколы и трещины на стенках заваривают или заделывают эпоксидными пастами.

Новые поршни подбираются по массе и диаметру к гильзам, а поршневые пальцы – к втулкам верхних головок шатунов и поршням. Шатуны предварительно проверяют на предмет повреждений и при необходимости восстанавливают или заменяют.

Возврат к списку

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

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

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

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


Принцип работы цилиндро-поршневой группы

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

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

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

Поршень включает следующие конструктивные элементы:

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


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

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

Чаще всего поршень содержит два компрессионных и одно маслосъемное кольцо.

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

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



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

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

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

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



Конструкционные материалы деталей ЦПГ

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

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

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

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

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

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

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

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


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

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

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

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

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



Методы охлаждения и смазывания цилиндро-поршневой группы

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

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

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

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

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




Неисправности ЦПГ и их диагностика

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

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

Под влиянием очень высоких нагрузок и температур:

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

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

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



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

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

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

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


Как продлить ресурс ЦПГ?

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

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

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

Аксиальные двигатели внутреннего сгорания / Хабр

Аксиальный ДВС Duke Engine

Мы привыкли к классическому дизайну двигателей внутреннего сгорания, который, по сути, существует уже целый век. Быстрое сгорание горючей смеси внутри цилиндра приводит к увеличению давления, которое толкает поршень. Тот, в свою очередь, через шатун и кривошип крутит вал.


Классический ДВС

Если мы хотим сделать двигатель помощнее, в первую очередь нужно увеличивать объём камеры сгорания. Увеличивая диаметр, мы увеличиваем вес поршней, что отрицательно сказывается на результате. Увеличивая длину, мы удлиняем и шатун, и увеличиваем весь двигатель в целом. Или же можно добавить цилиндров — что, естественно, также увеличивает результирующий объём двигателя.

С такими проблемами столкнулись инженеры ДВС для первых самолётов. Они, в конце концов, пришли к красивой схеме «звездообразного» двигателя, где поршни и цилиндры расположены по кругу относительно вала через равные углы. Такая система хорошо охлаждается потоком воздуха, но очень уж она габаритная. Поэтому поиски решений продолжались.

В 1911 году Macomber Rotary Engine Company из Лос-Анджелеса представила первый из аксиальных (осевых) ДВС. Их ещё называют «бочковыми», двигателями с качающейся (или косой) шайбой. Оригинальная схема позволяет разместить поршни и цилиндры вокруг основного вала и параллельно ему. Вращение вала происходит за счёт качающейся шайбы, на которую поочерёдно давят шатуны поршней.

У двигателя Макомбера было 7 цилиндров. Изготовитель утверждал, что двигатель был способен работать на скоростях от 150 до 1500 об/мин. При этом на 1000 об/мин он выдавал 50 л.с. Будучи изготовлен из доступных в то время материалов, он весил 100 кг и имел размеры 710×480 мм. Такой двигатель был установлен в самолёт авиатора-первопроходца Чарльза Фрэнсиса Уолша «Серебряный дротик Уолша».

Не остались в стороне и советские инженеры. В 1916-м году появился двигатель конструкции А. А. Микулина и Б. С. Стечкина, а в 1924 г — двигатель Старостина. Об этих двигателях знают, пожалуй, только любители истории авиации. Известно, что детальные испытания, проведенные в 1924 г, выявили повышенные потери на трение и большие нагрузки на отдельные элементы таких двигателей.


Двигатель Старостина из музея авиации в Монино

Гениальный и слегка безумный инженер, изобретатель, конструктор и бизнесмен Джон Захария Делореан мечтал построить новую автомобильную империю в пику существующим, и сделать совершенно уникальный «автомобиль мечты». Все мы знаем машину DMC-12, которую называют просто DeLorean. Она не только стала звездой экрана в фильме «Назад в будущее», но и отличалась уникальными решениями во всём — начиная от алюминиевого кузова на плексигласовом каркасе и заканчивая дверями «крылья чайки». К сожалению, на фоне экономического кризиса производство машины не оправдало себя. А затем Делореан долго судился по подложному делу о наркотиках.

Но мало кто знает, что Делореан хотел дополнить уникальный внешний вид машины ещё и уникальным мотором — среди найденных после его смерти чертежей были и чертежи аксиального ДВС. Судя по его письмам, он задумал такой двигатель ещё в 1954 году, а всерьёз принялся за разработку в 1979-м. В двигателе Делореана было три поршня, и они располагались равносторонним треугольником вокруг вала. Но каждый поршень был двусторонним — каждый из концов поршня должен был работать в своём цилиндре.


Чертёж из тетради Делореана

По каким-то причинам рождение двигателя не состоялось — возможно, потому, что разработка автомобиля с нуля вышло достаточно сложным предприятием. На DMC-12 устанавливали 2,8-литровый двигатель V6 совместной разработки Peugeot, Renault и Volvo мощностью 130 л. с. Пытливый читатель может изучить сканы чертежей и заметок Делореана на этой странице.


Экзотический вариант аксиального двигателя — «двигатель Требента»

Тем не менее, такие двигатели не получили широкого распространения — в большой авиации постепенно состоялся переход на турбореактивные двигатели, а в автомобилях по сию пору используется схема, в которой вал перпендикулярен цилиндрам. Интересно только, почему такая схема не прижилась в мотоциклах, где компактность пришлась бы как раз кстати. По-видимому, они не смогли предложить какой-либо существенной выгоды по сравнению с привычным нам дизайном. Сейчас такие двигатели существуют, но устанавливаются в основном в торпедах — благодаря тому, как хорошо они вписываются в цилиндр.



Вариант под названием «Цилиндрический энергетический модуль» с двусторонними поршнями. Перпендикулярные штоки в поршнях описывают синусоиду, двигаясь по волнистой поверхности

Главная отличительная черта аксиального ДВС — компактность. Кроме того, в его возможности входит изменение степени сжатия (объёма камеры сгорания) просто путём изменения угла наклона шайбы. Шайба качается на валу благодаря сферическому подшипнику.

Однако новозеландская компания Duke Engines в 2013 году представила свой современный вариант аксиального ДВС. В их агрегате пять цилиндров, но всего лишь три форсунки для впрыска топлива и — ни одного клапана. Также интересной особенностью двигателя является тот факт, что вал и шайба вращаются в противоположных направлениях.

Внутри двигателя вращаются не только шайба и вал, но и набор цилиндров с поршнями. Благодаря этому удалось избавиться от системы клапанов — движущийся цилиндр в момент зажигания просто проходит мимо отверстия, куда впрыскивается топливо и где стоит свеча зажигания. На стадии выпуска цилиндр проходит мимо выпускного отверстия для газов.

Благодаря такой системе количество необходимых свечей и форсунок получается меньшим, чем количество цилиндров. А на один оборот приходится в сумме столько же рабочих ходов поршня, как у 6-цилиндрового двигателя обычного дизайна. При этом вес аксиального двигателя на 30% меньше.

Кроме того, инженеры из Duke Engines утверждают, что и степень сжатия их двигателя превосходит обычные аналоги и составляет 15:1 для 91-го бензина (у стандартных автомобильных ДВС этот показатель равен обычно 11:1). Все эти показатели могут привести к уменьшению расхода топлива, и, как следствие — к уменьшению вредного воздействия на окружающую среду (ну или к увеличению мощности двигателя — в зависимости от ваших целей).

Сейчас компания доводит двигатели до коммерческого применения. В наш век отработанных технологий, диверсификации, экономии на масштабе и т.п. сложно представить, как можно серьёзно повлиять на индустрию. В Duke Engines, по-видимому, это тоже представляют, поэтому намереваются предлагать свои двигатели для моторных лодок, генераторов и малой авиации.

Демострация малых вибраций двигателя Duke

Устройство двигателя. Принцип работы ДВС

Общее устройство ДВС:

Двигатель состоит из цилиндра 5 и картера 6, который снизу закрыт поддоном 9 (рис. а). Внутри цилиндра перемещается поршень 4 с компрессионными (уплотнительными) кольцами 2, имеющий форму стакана с днищем в верхней части. Поршень через поршневой палец 3 и шатун 14 связан с коленчатым валом 8, который вращается в коренных подшипниках, расположенных в картере. Коленчатый вал состоит из коренных шеек 13, щек 10 и шатунной шейки 11. Цилиндр, поршень, шатун и коленчатый вал составляют так называемый кривошипно-шатунный механизм, преобразующий возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала (рис. б).

Схема устройства поршневого двигателя внутреннего сгорания:

а — продольный вид, б — поперечный вид; 1 — головка цилиндра, 2 — кольцо,

3 — палец, 4 — поршень, 5 — цилиндр, 6 — картер, 7 — маховик, 8 — коленчатый вал,

9 — поддон, 10 — щека, 11 — шатунная шейка, 12 — коренной подшипник, 13 — коренная шейка,

14 — шатун, 15, 17- клапаны, 16 — форсунка

Сверху цилиндр 5 накрыт головкой 1 с клапанами 15 и 17, открытие и закрытие которых строго согласовано с вращением коленчатого вала, следовательно, и с перемещением поршня.

Перемещение поршня ограничивается двумя крайними положениями, при которых его скорость равна нулю: верхней мертвой точкой (ВМТ), соответствующей наибольшему удалению поршня от вала (рис. б), и нижней мертвой точкой (НМТ), соответствующей наименьшему удалению его от вала.

Безостановочное движение поршня через мертвые точки обеспечивается маховиком 7, имеющим форму диска с массивным ободом.

Расстояние, проходимое поршнем, между мертвыми точками называется ходом поршня S, а расстояние между осями коренных и шатунных шеек — радиусом кривошипа R (рис. б). Ход поршня равен двум радиусам кривошипа: S = 2R. Объем, который описывает поршень за один ход, называется рабочим объемом цилиндра (Vh):

Vh = (πD²S) / 4

Объем над поршнем (Vc) в положении ВМТ (рис. а) и называется объемом камеры сгорания. Сумма рабочего объема цилиндра (Vh) и объема камеры сгорания (Vc) составляет полный объем цилиндра (Va):

Va = Vh + Vc

Отношение полного объема цилиндра (Va) к объему камеры сгорания (Vc) называется степенью сжатия (е):

е = Va / Vc

Степень сжатия является важным параметром двигателей внутреннего сгорания, так как сильно влияет на его экономичность и мощность.

 

Принцип работы ДВС:

Схема работы двигателя

Практически все современные двигатели производят с 4-тактными циклами работы:

  1. Такт впуска — впускается топливо-воздушная смесь
  2. Такт сжатия — смесь сжимается и поджигается
  3. Такт расширения — смесь сгорает и толкает поршень вниз
  4. Такт выпуска — продукты горения выпускаются

Точка отсчета — положение поршня вверху (ВМТ — верхняя мертвая точка). В данный момент впускное отверстие открывается клапаном, поршень начинает движение вниз и засасывает топливную смесь в цилиндр. Это первый такт цикла, такт впуска.

Во время второго такта, такта сжатия, поршень достигает самой нижней точки (НМТ — нижняя мертвая точка), при этом впускное отверстие закрывается, поршень начинает движение вверх, из-за чего топливная смесь сжимается. При достижении поршнем максимальной верхней точки топливная смесь сжата до максимума.

Третий такт, такт расширения — это поджигание сжатой топливной смеси с помощью свечи, которая испускает искру. В результате горючий состав взрывается и толкает поршень с большой силой вниз.

Четвертый такт, такт выпуска, поршень достигает нижней границы и по инерции возвращается к верхней точке. В это время открывается выпускной клапан, отработанная смесь в виде газа выходит из камеры сгорания и через выхлопную систему. После этого цикл, начиная с первого такта, повторяется снова и продолжается в течение всего времени работы двигателя.

Описанный выше способ является универсальным. По такому принципу построена работа практически всех бензиновых моторов. Дизельные двигатели отличаются тем, что там нет свеч зажигания — элемента, который поджигает топливо. Детонация дизельного топлива осуществляется благодаря сильному сжатию топливной смеси. При такте «впуск» в цилиндры дизеля поступает чистый воздух. Во время такта «сжатие» воздух нагревается до 600 градусов Цельсия. В конце этого такта в цилиндр впрыскивается определенная порция топлива, которое самовоспламеняется.

Цилиндры двигателя внутреннего сгорания

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

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

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

Цилиндр как основа двигателя

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


Поршень и цилиндр

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

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

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

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

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

Неисправности при эксплуатации

Даже, если эксплуатация автомобиля была правильной и все жидкости менялись вовремя, со временем все равно могут возникнуть проблемы с цилиндро-поршневой группой. Их основная причина заключается в сложных условиях работы ЦПГ.

Высокие нагрузки и температуры приводят к:

Деформации посадочных мест под гильзу

Разрушению, залеганию, закоксовыванию колец

Задирам на юбках поршней из-за сужения зазора между поршнем и цилиндром

Возникновению пробоин, трещин, сколов на рабочих поверхностях цилиндров

Оплавлению или прогару днища поршней

Различным деформациям на теле поршней

Эти и другие неисправности ЦПГ неизбежно возникают при перегреве ДВС, который может быть вызван неисправностью термостата, помпы или разгерметизацией системы охлаждения, сбоями в работе вентилятора охлаждения радиатора, самого радиатора или его датчика.

Определить проблемы в работе цилиндро-поршневой группы можно отметив увеличение расхода масла, ухудшение запуска двигателя, снижение мощности, возникновение стука и шума при работе ДВС. Подобные моменты не следует игнорировать, так как неисправности в ЦПГ неизбежно приведут к дорогостоящему ремонту.

Точно определить состояние поршней и цилиндров позволяет разборка ЦПГ, а также осмотр других систем автомобиля, например, воздушного фильтра. Помимо этого, в ходе диагностики производится замер компрессии в цилиндрах, берутся пробы масла из картера и т.п.

Ресурс ЦПГ зависит от типа двигателя, его режима эксплуатации, сервисного обслуживания и других параметров. В среднем для отечественных автомобилей он составляет около 200 тыс. км, для иномарок – до 500 тыс. км. Существуют так называемые «двигатели-миллионники», ресурс которых может превышать 1 млн. км пробега.

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

Износ цилиндров определяется при помощи специального прибора – индикаторного нутрометра. Сколы и трещины на стенках заваривают или заделывают эпоксидными пастами.

Новые поршни подбираются по массе и диаметру к гильзам, а поршневые пальцы – к втулкам верхних головок шатунов и поршням. Шатуны предварительно проверяют на предмет повреждений и при необходимости восстанавливают или заменяют.

Источник

Конструкция цилиндра

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

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

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

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

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

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

Конструкционные материалы деталей ЦПГ

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Системы охлаждения цилиндров

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

Воздушное охлаждение

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

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

Жидкостное охлаждение

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

Система смазки цилиндров

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

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

Нестандартные покрытия цилиндра

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

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

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

Типовые технические характеристики цилиндров автомобильных двигателей

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

Что в итоге

Как видно, масло в цилиндрах двигателя может появляться по разным причинам. При этом во всех случаях наблюдается повышение расхода смазки, появляется сизый дым из выхлопной трубы, а также отмечается наличие смазочного материала на свечах зажигания.

Важно понимать, что избытков масла в камере сгорания быть не должно. В противном случае двигатель будет подвержен повышенному износу, камера сгорания загрязняется, страдают седла и тарелки клапанов, а также элементы ЦПГ. По этой причине необходимо своевременно выявить и устранить причину появления масла в цилиндре двигателя.

Основные причины попадания моторного масла в свеченые колодцы. Что делать водителю, если масло течет в свечной колодец, как провести ремонт своими руками.

Почему масло течет из сапуна двигателя: признаки и основные причины такой неисправности. Как понять, почему через сапун гонит масло, диагностика неполадок.

Почему заливает свечи зажигания на инжекторных и карбюраторных двигателях: основные причины мокрых свечей. Как просушить свечи и запустить мотор, советы.

На что указывает цвет нагара на свече зажигания, почему образуется нагар того или иного цвета. Как очистить свечи зажигания от нагара своими руками, советы.

Как проверить работу двигателя по свечам зажигания. Основные признаки неисправностей мотора: появление черного, серого, красного и белого нагара на свечах.

Почему течет масло из двигателя автомобиля: причины и признаки утечки моторного масла. Что делать водителю и как найти место, откуда течет масло из ДВС.

Цилиндр

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

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

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

Цилиндр как основа двигателя

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

Поршень и цилиндр

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

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

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

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

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

Конструкция цилиндра

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

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

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

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

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

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

Системы охлаждения цилиндров

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

Воздушное охлаждение

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

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

Жидкостное охлаждение

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

Система смазки цилиндров

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

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

Нестандартные покрытия цилиндра

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

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

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

Типовые технические характеристики цилиндров автомобильных двигателей

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

Engine Cylinder — Bilder und Stockfotos

20.324Bilder

  • Bilder
  • Fotos
  • Grafiken
  • Vektoren
  • Videos
AlleEssentials

Niedrigster Preis

Signature

Beste Qualität

Durchstöbern Sie 20.324

engine cylinder Stock- Фотографии и фотографии. Oder starten Sie eine neuesuche, um noch mehr Stock-Photografie und Bilder zu entdecken.

kraftstoffinjizierter v8-мотор со взрывом — 3D-иллюстрация — цилиндр двигателя стоковые фото и изображения

Kraftstoffinjizierter V8-Motor mit Explosionen — 3D-иллюстрация…

automotorteile. — фото цилиндра двигателя и фотография

Automotorteile.

auto-motor — цилиндр двигателя стоковые фото и фотографии

Auto-Motor

моторколбен. механизм Курбельвелле. 3D рендеринг — цилиндр двигателя, стоковые фотографии и изображения

Motorkolben. Механизм Курбельвелле. 3D-рендеринг

motorkolben und kurbelwelle — цилиндр двигателя, графика, -клипарт, -мультфильмы и -символ

Motorkolben und Kurbelwelle

v8-auto-motor-nahaufnahme — стоковые фотографии и изображения цилиндров двигателя

V8-Auto-Motor-Nahaufnahme

nahaufnahme des motorblocks — цилиндры двигателей, стоковые фотографии и изображения , колбен и вентиляция. — фото цилиндра двигателя и изображение

3D-Darstellung der Nahaufnahme des Motors в Цайтлупе, Кольбен…

automotor detalied — фото цилиндра двигателя и изображение

Automotor detalied

баки для флюсовых химических веществ, лагерунг для баков для флюсовых химикатов и Нефтехимические продукты — фото и фотографии цилиндров двигателя

Tanklager für flussige Chemikalien, Lagerung von Tanks für flussig

коленчатый вал двигателя v6 — цилиндр двигателя стоковые фото и фотографии . . двигатель auf einem reparaturständer mit kolben und verbindungsstange der kfz-technik. Инненраум Айнер Автоверкштатт. — Цилиндр двигателя стоковые фотографии и изображения

Mechaniker Demontage des Motors, Überholung .. Motor auf einem… 9

Demontierte den Verbrennungsmotor, reigt die Hand des… , lufthydraulischer bremskraftverstärker pkw, lkw-bremssystem деталь — цилиндр двигателя сток фото и сборка

Bremshauptzylinder, lufthydraulischer Bremskraftverstärker PKW,…

kolben-diesel-motor im querschnitt im auto. хаутна-ам-колбен. — стоковые фото и изображения цилиндров двигателя

Kolben-Diesel-Motor im Querschnitt im Auto. Хаутна-ам-Кольбен.

nahaufnahme des motorblocks — engine cylinder stock-fotos und bilder

Nahaufnahme des Motorblocks

klassischer motorradmotor — engine cylinder stock-fotos und bilder

Klassischer Motorradmotor

bremshauptbremszylinder, lufthydraulischer bremskraftverstärker, lkw-bremssystem detail, grauer hintergrund — engine cylinder stock-fotos und bilder

Bremshauptbremszylinder, lufthydraulischer Bremskraftverstärker,. ..

v8 автодвигатель задний. hochauflösende 3d render — цилиндр двигателя стоковые фото и изображения

V8 Auto-Motor Hintergrund. 3D-рендеринг Hochauflösende

innenansicht des motorzylinder, kolben und ventile — цилиндры двигателя, стоковые фотографии и изображения , nahaufnahme — стоковые фотографии и изображения цилиндров двигателя

Hauptbremszylinder mit Flüssigkeitsbehälter und Drücker, blauer…

vernetztes hydrulisches druckrohrsystem aus bau-, land-oder anderen maschinen — stock-fotos und bilder цилиндра двигателя

Vernetztes hydroulisches Druckrohrsystem aus Bau-, Land-oder… фото цилиндра и изображение

Automotorkolben

sechs zylinder поршни мотора. 3d-билд. — Цилиндр двигателя стоковые фото и изображение

Sechs Zylinder Motor поршни. 3D-билд.

kfz-mechaniker dekonstruiert den verbrennungsmotor — цилиндры двигателя стоковые фотографии и изображения

Kfz-Mechaniker dekonstruiert den Verbrennungsmotor

schraubenpumpe oder archimedes schneckenpumpen-design. — Цилиндр двигателя — графика, -клипарт, -мультфильмы и -символ

Schraubenpumpe oder archimedes Schneckenpumpen-Design.

мотор олдтаймер-моторрадс 29/5000 Motor des oldtimer-motorrads 29/5000 Motor des oldtimer-motorrads — стоковые фотографии и изображения цилиндров двигателя

Motor des Oldtimer-Motorrads 29/5000 Motor des Oldtimer-Motorrads

Размерыпроверка с кмг — цилиндры двигателя стоковые фотографии и изображения

Проверка размеров с KMG

system des verbrennungsmotors isoliert auf weißemhintergrund. 3d — цилиндр двигателя, стоковые фотографии и изображения

System des Verbrennungsmotors isoliert auf weißem Hintergrund. 3D

3D-рендеринг V8-двигателя со взрывом — цилиндры двигателя, фото и изображения

3D-рендеринг V8-двигателя со взрывом

4 4-кратных изменения двигателя. — Цилиндр двигателя — графика, -клипарт, -мультфильмы и -символ

4 Kolben Schlaganfall Verbrennung im Motor.

motorkolben — стоковые фото и изображения цилиндров двигателя

Motorkolben

autoteile-symbole. schwarze flache bauweise. вектор-иллюстрация. — Цилиндр двигателя — графика, -клипарт, -мультфильмы и -символ

Autoteile-Symbole. Schwarze flache Bauweise. Вектор-иллюстрация.

Векторный двигатель kolben reihen — цилиндр цилиндра двигателя, графика, клипарт, мультфильмы и символы — стоковые фото и изображения цилиндров двигателя

Motorventil mit mechanischer Befestigung, Closeup Hände Arbeit…

Motorrad Exhaust — цилиндр двигателя стоковые фото и изображения

Motorrad Exhaust

viertakt-motor. — Цилиндр двигателя сток-график, -клипарт, -мультики и -символ

Viertakt-Motor.

поршни — цилиндры двигателя стоковые фото и изображения

поршни

умирают алюминий-gusszylinderkopfteile im montageprozess mit den auspuff- und ansaugventilteilen in der hellblauen szene. — стоковые фото и изображения цилиндров двигателя

Die Aluminium-Gusszylinderkopfteile im Montageprozess mit den…

öllagerimimim im hafen von tsing yi, Hongkong — цилиндры двигателя, фото и изображения

Öllagerimimim im Hafen von Tsing Yi, Hongkong

geöffneter zylinderkopf autos. draufsicht, freiligende nockenwelle, keine personen — цилиндры двигателя, фотографии и фото

Geöffneter Zylinderkopf des öligen Automotors. Draufsicht,…

verbrennungsmotor im abschnitt. — стоковые фото и изображения цилиндров двигателя

Verbrennungsmotor im Abschnitt.

zylinder motorkolben — цилиндр двигателя сток фото и изображения

Zylinder Motorkolben

6 рядный двигатель. 3D-рендеринг — стоковые фотографии и изображения цилиндров двигателя

6-рядный двигатель. 3D-Rendern

векторный двигатель колбен — цилиндр двигателя сток-графика, -клипарт, -мультфильмы и -символ

Векторный двигатель Колбен

машиностроение эрзацтейле мультфильм вектор — цилиндр двигателя сток-графика, -клипарт, -мультфильмы и -символ

Машиностроение Эрзацтейле Мультфильм Вектор

abbildung eines motorkolben — цилиндр двигателя сток фото и фото

Abbildung eines Motorkolben

винтаж моторрад honda cb 750 four — ansicht des motors — цилиндр двигателя сток фото и фото

Vintage Motorrad Honda CB 750 Four — Ansicht des Motors

motorreparatur kopf — Цилиндр двигателя стоковые фото и фото

motorreparatur Kopf

dichtung dichtung in der hand. двигатель fahrzeug блока механического демонтажа. двигатель auf eine reparatur stehen mit kolben und pleuel der kfz-technik. innenraum einer autoreparaturkstatt. — стоковые фото и изображения цилиндров двигателя

Dichtung Dichtung в руке. Die mechanische Demontage Block…

querschnitt des autoölfilters auf weißemhintergrund isoliert. — Цилиндры двигателя стоковые фотографии и изображения

Querschnitt des Autoölfilters auf weißem Hintergrund isoliert.

поршни — цилиндр двигателя, фото и фото

поршни

Hydraulik Traktor Gelb — цилиндр двигателя, фото и изображения

Hydraulik Traktor gelb

гидравлический трактор gelb — цилиндр двигателя, фото и фото

Hydraulische Federung Traktor Gelb

moderne auto interne verbrennung «мотор» — цилиндр двигателя сток-графика, -клипарт, -мультфильмы и -символ

Moderne Auto interne Verbrennung «Motor»

v8 «мотор» — цилиндр двигателя сток-фотографии и изображения

V8 «Motor»

Dieselmotor farbe zeichnungen — цилиндр двигателя сток-графика, -клипарт, -мультфильмы и -символ

Dieselmotor Farbe Zeichnungen

фон 100

Цилиндры авиационных поршневых двигателей

Часть двигателя, в которой развивается мощность, называется цилиндром. [Рисунок 1] В цилиндре имеется камера сгорания, в которой происходит сгорание и расширение газов, а также поршень и шатун. Существует четыре основных фактора, которые необходимо учитывать при проектировании и изготовлении блока цилиндров. Должно:

  1. Быть достаточно прочным, чтобы выдерживать внутреннее давление, возникающее во время работы двигателя.
  2. Изготавливаться из легкого металла для снижения веса двигателя.
  3. Обладают хорошей теплопроводностью для эффективного охлаждения.
  4. Быть сравнительно простым и недорогим в производстве, осмотре и обслуживании.
Рисунок 1. Пример цилиндра двигателя

Головка блока цилиндров двигателя с воздушным охлаждением обычно изготавливается из алюминиевого сплава, поскольку алюминиевый сплав является хорошим проводником тепла, а его малый вес снижает общий вес двигателя. Головки цилиндров кованые или отлитые под давлением для большей прочности. Внутренняя форма головки блока цилиндров обычно полусферическая. Полусферическая форма прочнее традиционной конструкции и способствует более быстрой и тщательной очистке выхлопных газов.

В двигателе с воздушным охлаждением используется цилиндр с верхним расположением клапанов. [Рисунок 2] Каждый цилиндр состоит из двух основных частей: головки цилиндра и корпуса цилиндра. При сборке головка блока цилиндров расширяется за счет нагревания, а затем навинчивается на охлажденный корпус цилиндра. Когда головка остывает и сжимается, а ствол нагревается и расширяется, получается газонепроницаемое соединение.

Рисунок 2. Вид цилиндра в разрезе

Большинство используемых головок и цилиндров изготовлены из алюминия. [Рисунок 3]

топливно-воздушной смеси и придать цилиндру большую теплопроводность для адекватного охлаждения. Топливно-воздушная смесь воспламеняется от искры в камере сгорания и начинает гореть, когда поршень движется к верхней мертвой точке (верхней точке своего хода) на такте сжатия. Воспламененный заряд в это время быстро расширяется, а давление увеличивается, так что, когда поршень проходит через положение верхней мертвой точки, он движется вниз на рабочем такте. Порты впускного и выпускного клапанов расположены в головке блока цилиндров вместе со свечами зажигания и исполнительными механизмами впускного и выпускного клапанов.

После заливки головки цилиндров в головку цилиндров устанавливаются втулки свечей зажигания, направляющие клапанов, втулки коромысел и седла клапанов. Отверстия для свечей зажигания могут быть оснащены бронзовыми или стальными втулками, которые усаживаются и ввинчиваются в отверстия. Вставки свечей зажигания Heli-Coil из нержавеющей стали используются во многих двигателях, выпускаемых в настоящее время. Бронзовые или стальные направляющие клапанов обычно усаживаются или ввинчиваются в просверленные отверстия в головке цилиндров, чтобы обеспечить направляющие для штоков клапанов. Обычно они располагаются под углом к ​​центральной линии цилиндра. Седла клапанов представляют собой круглые кольца из закаленного металла, которые защищают относительно мягкий металл головки блока цилиндров от ударного воздействия клапанов (при их открытии и закрытии) и от выхлопных газов.

Головки цилиндров двигателей с воздушным охлаждением подвергаются экстремальным температурам; поэтому необходимо предусмотреть достаточную площадь охлаждающих ребер и использовать металлы, быстро проводящие тепло. Головки цилиндров двигателей с воздушным охлаждением обычно изготавливают литыми или коваными. Алюминиевый сплав используется в конструкции по ряду причин. Он хорошо подходит для литья или обработки глубоких близко расположенных ребер и более устойчив, чем большинство металлов, к коррозионному воздействию тетраэтилсвинца в бензине. Наибольшее улучшение воздушного охлаждения произошло за счет уменьшения толщины ребер и увеличения их глубины. Таким образом, в современных двигателях увеличена площадь плавников. Ребра охлаждения конусность от 0,090 дюймов у основания до 0,060 дюймов на кончике. Из-за разницы температур в разных секциях головки блока цилиндров необходимо предусмотреть на одних секциях большую площадь ребер охлаждения, чем на других. Область выпускного клапана — самая горячая часть внутренней поверхности; следовательно, в этой секции вокруг внешней стороны цилиндра предусмотрена большая площадь ребер.


Цилиндры

Цилиндры, в которых работает поршень, должны быть изготовлены из высокопрочного материала, обычно из стали. Он должен быть максимально легким, но при этом иметь надлежащие характеристики для работы при высоких температурах. Он должен быть изготовлен из хорошего несущего материала и иметь высокую прочность на растяжение. Корпус цилиндра изготовлен из поковки из стального сплава, внутренняя поверхность которой закалена для защиты от износа поршня и контактирующих с ним поршневых колец. Эта закалка обычно выполняется путем воздействия на сталь аммиака или цианистого газа, когда сталь очень горячая. Сталь поглощает азот из газа, который образует нитриды железа на открытой поверхности. В результате этого процесса говорят, что металл азотируется. Это азотирование проникает в поверхность ствола только на несколько тысяч дюймов. Поскольку стволы цилиндров изнашиваются в результате эксплуатации, их можно отремонтировать путем хромирования. Это процесс, при котором на поверхность цилиндра цилиндра наносится хром, что возвращает ему новые стандартные размеры. В хромированных цилиндрах следует использовать чугунные кольца. Хонингование стенок цилиндров — это процесс, который приводит их к нужным размерам и обеспечивает штриховку для посадки поршневых колец во время обкатки двигателя. Некоторые цилиндры цилиндров двигателей забиты сверху или имеют меньший диаметр, чтобы обеспечить тепловое расширение и износ.

В некоторых случаях ствол имеет резьбу на внешней поверхности на одном конце, чтобы его можно было ввинтить в головку блока цилиндров. Ребра охлаждения выполнены как неотъемлемая часть ствола и имеют ограничения по ремонту и обслуживанию.

Нумерация цилиндров

Иногда необходимо указать левую или правую сторону двигателя или конкретный цилиндр. Следовательно, необходимо знать направления двигателя и нумерацию цилиндров двигателя. Конец гребного вала двигателя всегда является передним концом, а вспомогательный конец — задним концом, независимо от того, как двигатель установлен на самолете. Когда речь идет о правой или левой стороне двигателя, всегда предполагайте, что это вид сзади или со стороны вспомогательного оборудования. Как видно из этого положения, вращение коленчатого вала называется либо по часовой стрелке, либо против часовой стрелки.

Цилиндры рядных и V-образных двигателей обычно нумеруются сзади. В V-образных двигателях ряды цилиндров известны как правый ряд и левый ряд, если смотреть со стороны вспомогательных агрегатов. [Рисунок 4] Нумерация цилиндров показанного оппозитного двигателя начинается с правого заднего номера как № 1 и левого заднего как № 2. Цилиндр впереди № 1 — № 3; нападающий № 2 — № 4 и так далее. Нумерация оппозитных цилиндров двигателя отнюдь не стандартна. Некоторые производители нумеруют свои цилиндры сзади, а другие — спереди двигателя. Всегда обращайтесь к соответствующему руководству по двигателю, чтобы определить систему нумерации, используемую этим производителем.

Рис. 4. Нумерация цилиндров двигателя

Цилиндры однорядного радиального двигателя нумеруются по часовой стрелке, если смотреть сзади. Цилиндр №1 является верхним цилиндром. В двухрядных двигателях используется такая же система. Цилиндр №1 — верхний в заднем ряду. Цилиндр №2 стоит первым по часовой стрелке от №1, но №2 находится в переднем ряду. Цилиндр № 3 является следующим по часовой стрелке за № 2, но находится в заднем ряду. Таким образом, все цилиндры с нечетными номерами находятся в заднем ряду, а все цилиндры с четными номерами — в переднем.

СВЯЗАННЫЕ СООБЩЕНИЯ

Трехцилиндровый двигатель стал мощным двигателем

Автомобильная промышленность находится в середине монументального перехода. Поскольку правила требуют, чтобы использование бензина осталось в прошлом, автопроизводители соглашаются на полностью электрическое будущее. Конечно, мы еще не совсем там. Но отрасли необходимо найти баланс между соблюдением требований по выбросам и бесконечным спросом на машины с двигателями внутреннего сгорания. В результате мы увидели, как закрепились турбонаддув, гибридизация и прямое уменьшение размеров двигателя. Возможно, самым ярким примером последнего является огромное количество трехцилиндровых двигателей, продаваемых сегодня.

Тем не менее, не все из этих трех горшков построены исключительно с учетом эффективности. На самом деле, некоторые из этих встроенных троек вмещают в себя гораздо больше производительности, чем вы можете себе представить.

Ford Fiesta ST заработал репутацию одного из лучших горячих хэтчбеков, но, к сожалению, покинул американские берега в мае 2019 года. новая модель того же года. Обновленная и улучшенная спортивная Fiesta получила новый двигатель, известный как Dragon. Этот 1,5-литровый трехцилиндровый двигатель представляет собой эволюцию меньшего 1,0-литрового EcoBoost от Ford, но пусть его размер вас не разочаровывает: он рассчитан на 197 л.с. и 236 фунт-фут крутящего момента. Для справки, это означает, что маленький EcoBoost развивает мощность более 131 л.с. и 157 фунт-фут крутящего момента на литр рабочего объема. Для сравнения, самая горячая версия 3,2-литровой рядной шестерки S54 от BMW выдает 103 л.с. на литр.

Ford

Для создания такой мощности в 1,5-литровом двигателе Ford используются как порт, так и непосредственный впрыск топлива, переменная синхронизация распределительного вала и встроенный выпускной коллектор. Однако, как объясняет Гарет Максвелл, менеджер Ford по силовым агрегатам двигателя Dragon, в интервью Road & Track , настоящий секрет 1,5-литрового двигателя заключается в его радиально-осевой конструкции турбонагнетателя. По сравнению с традиционным турбонаддувом радиально-осевой агрегат имеет значительно меньшую инерцию и, следовательно, гораздо быстрее реагирует на нажатие педали газа с уменьшенным запаздыванием. Работая в тандеме с этим гладким распределительным валом, миниатюрный 1,5-литровый двигатель способен обеспечить как низкий крутящий момент, так и максимальную производительность. В то время как Dragon был создан с особым вниманием к экономии топлива, Максвелл говорит, что эта конструкция турбокомпрессора узаконила 1,5-литровый двигатель как производительный продукт.

Ford

Трехцилиндровый двигатель обычно мощнее четырехцилиндрового такого же размера. Максвелл отмечает, что это результат того, что основные компоненты, такие как камеры сгорания, поршни и стопорные штифты, в трехцилиндровом двигателе равного рабочего объема больше. Это позволяет автопроизводителям работать с более высоким внутренним давлением и развивать большую мощность, сохраняя при этом надежность.

«Я думаю, исторически сложилось мнение, что чем больше, тем лучше», — говорит Максвелл. «И существует мнение, что чем больше цилиндров, тем выше надежность. Я думаю, с точки зрения инженера, мы бросаем этому вызов. Больше не всегда лучше, и с точки зрения инженера меньше значит лучше. Он проще и легче, и у него меньше трения».

Toyota UK

Ford — не единственная компания, которая по этой причине использует трехцилиндровый двигатель для горячего хэтчбека. Великолепная Toyota GR Yaris также оснащена трехцилиндровым двигателем, хотя объем Yaris немного больше – 1,6 литра. Для японского рынка GR Yaris Toyota заявляет, что выходная мощность составляет 268 л.с. и 273 фунт-фут крутящего момента, цифры, которые вы ожидаете от более крупного четырехцилиндрового двигателя. Двигатель GR Yaris G16E-GTS мощностью 166 л.с. на литр имеет самую высокую удельную мощность на литр среди всех когда-либо созданных дорожных автомобилей Toyota; даже великолепный 4,8-литровый V-10 Lexus LFA выдает всего 115 л.с. на литр. На самом деле, более современный 755-сильный двигатель LT5 V-8 от GM выдает всего 122 л. с. на литр.

Решение Toytota использовать трехцилиндровый двигатель не сводилось к экономии топлива. GR Yaris — это настоящая омологация, а его трансмиссия — проверенный временем автоспорт. Фактически, Toyota пришлось подать петицию в FIA, чтобы ей вообще разрешили использовать трехцилиндровый двигатель в чемпионате мира по ралли. Команда боролась за трехцилиндровый двигатель из-за его простой, компактной конструкции и способности развивать большую мощность благодаря отсутствию помех от выхлопных газов. Как и 1,5-литровый Ford, G16E-GTS использует как порт, так и непосредственный впрыск топлива, но гоночные двигатели получают более серьезный комплект, такой как турбонаддув на шарикоподшипниках и масляные форсунки для поршней. Toyota заявляет, что даже в дорожных характеристиках нет более компактного или легкого 1,6-литрового двигателя с турбонаддувом, чем G16E-GTS.

Toyota UK

Трехцилиндровые двигатели теперь не только для хэтчбеков. На самом деле, маленькие двигатели нашли свое место даже в отсеках семизначных машин. Абсолютно новый Koenigsegg Gemera представляет собой четырехместный гибридный гиперкар мощностью более 1700 л.с. В отличие от других экзотических гибридов с двигателями V-8 и V-12, бензиновый двигатель Gemera имеет только три цилиндра. Этот 2,0-литровый двигатель с двойным турбонаддувом, известный как Tiny Friendly Giant (TFG), представляет собой настоящее чудо инженерной мысли. В TFG используется технология Koenigsegg Freevalve, которая позволяет ЭБУ автомобиля независимо управлять впускными и выпускными клапанами без распределительного вала в зависимости от параметров нагрузки двигателя. Благодаря возможности корректировать синхронизацию на лету на основе этих параметров, эта система позволяет автомобилю подстраиваться под условия вождения и активно повышать эффективность. Двигатель может даже работать по циклу Миллера, обеспечивая одновременно высокую выходную мощность и топливную экономичность. Техасская компания SparkCognition, занимающаяся искусственным интеллектом, помогает автопроизводителю разрабатывать программное обеспечение для управления двигателем с помощью ИИ для работы с Freevalve.

Koenigsegg

Koenigsegg говорит, что все эти технологии позволяют TFG быть на 15-20 процентов более эффективным, чем обычный 2,0-литровый четырехцилиндровый двигатель. Впечатляющая штука, особенно если учесть, что TFG развивает мощность 600 л.с. и 443 фунт-фут крутящего момента. Ни один другой производимый двигатель не может конкурировать с TFG с мощностью 300 л.с. на литр по удельной мощности. Koenigsegg считает, что даже если убрать с TFG секвентальную турбосистему, все равно можно будет получить около 280 л.с.

Поэтому нетрудно сказать, что TFG — один из самых экстремальных двигателей, которые мы когда-либо видели, независимо от количества цилиндров. Поскольку запасы топлива продолжают сокращаться каждый год, такое оборудование может помочь продлить жизнь рынка автомобилей с ДВС для энтузиастов. В то время как Ford привержен полностью электрическому будущему, Максвелл отметил, что, по его мнению, объединение трехцилиндровых двигателей с гибридными системами является следующим логическим выбором для автопроизводителей, стремящихся сохранить силовые агрегаты с ДВС. Если судить по этому раннему урожаю горячих троек, то впереди еще могут быть интересные предложения с бензиновым двигателем.

Кенигсегг

Лукас Белл Родившийся и выросший в Метро Детройт, помощник редактора Лукас Белл всю свою жизнь был окружен автомобильной промышленностью.

Как проверить сжатие цилиндра двигателя

BY: Deanna SCLAR и

Обновлен: 05-24-2021

Из книги: Auto для Dummies

. Книга Купить на Amazon

Если ваш автомобиль работает неустойчиво или теряет мощность, возможно, в одном или нескольких цилиндрах недостаточно давления. Чтобы определить, уходит ли давление из двигателя, вам нужно проверить компрессию в цилиндрах с помощью компрессометра, который измеряет величину давления, которое поршень оказывает на топливно-воздушную смесь до того, как свеча зажигания воспламенит смесь. Эти манометры стоят недорого, и ими легко пользоваться. Некоторые датчики ввинчиваются в отверстие свечи зажигания, а другие должны удерживаться на месте.

Если давления недостаточно, то оно уходит через одно из клапанных отверстий (потому что клапан неправильно отрегулирован или изношен), вниз мимо колец на поршне или через пробитую прокладку ГБЦ.

Вот как использовать компрессометр:
  1. Попросите кого-нибудь сесть на место водителя с выключенным двигателем, переключением передач в положение «Парковка» или «Нейтраль» и включенным стояночным тормозом.

  2. Следующий шаг зависит от типа вашего дистрибьютора:

    • На автомобилях с распределителем: Вытяните большой провод, ведущий к катушке, из центра крышки распределителя и прислоните металлический разъем к неокрашенной металлической поверхности как можно дальше от свечей зажигания.

    • На автомобилях с зажиганием без распределителя: Отсоедините электрический разъем на модуле управления зажиганием. Если вы не знаете, что отсоединять, спросите механика.

  3. Отключите систему впрыска топлива, чтобы бензиновый туман не брызнул из свечных отверстий и не воспламенился.

    Снимите предохранитель с надписью «Топливный насос»; затем заведите машину и дайте ей поработать, пока она не заглохнет от недостатка бензина.

  4. Пометьте и снимите чехлы, соединяющие каждый провод свечи зажигания и каждую свечу зажигания.

    Если вы перепутаете провода свечей зажигания, вы действительно можете испортить свой двигатель.

  5. Снимите все свечи зажигания и положите их в чистое место.

    Сохраните заглушки с маркировкой, чтобы гарантировать, что вы вернете каждую из них в исходный цилиндр, когда придет время.

  6. Подсоедините выключатель стартера к аккумуляторной батарее.

    Если у вас есть дистанционный выключатель стартера, подсоедините один зажим к положительной или «плюсовой» клемме аккумулятора, а другой — к малой клемме соленоида стартера.

  7. Вставить компрессометр

    Он должен входить в отверстие в двигателе, где первая свеча зажигания вкручивается в цилиндр.

    Проверка компрессии

  8. Если у вас нет дистанционного выключателя стартера, попросите друга включить зажигание, пока двигатель не прокрутится примерно шесть раз. В противном случае нажмите кнопку дистанционного выключателя стартера.

    Убедитесь, что заглушка манометра плотно вставлена ​​во время запуска двигателя. (Машина не заведется, потому что двигатель отключен.)

  9. Посмотрите на манометр и запишите показание, которое будет через фунтов на квадратный дюйм (фунтов на квадратный дюйм), а затем сбросьте датчик.

  10. Повторите эти действия для каждого из остальных цилиндров.

    Не забывайте сбрасывать датчик и каждый раз проворачивать двигатель.

  11. После проверки каждого цилиндра посмотрите показания.

    Самое высокое и самое низкое значение не должно отличаться более чем на 15 процентов. Если в одном или нескольких цилиндрах показания значительно ниже остальных, используйте масленку куркового типа, чтобы направить хорошую струю моторного масла в отверстие свечи зажигания, и повторно проверьте компрессию в этом цилиндре с помощью манометра. Если показания совпадают, клапаны либо изношены (и пропускают давление), либо не отрегулированы. Если показания резко возрастают после заливки масла, возможно, вам нужны новые кольца на поршне в этом цилиндре. Если давление, зафиксированное манометрами, меньше 100 фунтов на квадратный дюйм, цилиндр определенно не исправен механически.

  12. Замените каждую свечу зажигания в том цилиндре, из которого она была поставлена.

    Перед повторным подсоединением проводов свечей зажигания убедитесь, что зажигание выключено, и убедитесь, что на каждую свечу надет правильный наконечник провода свечи зажигания. Закрутите пробки вручную, чтобы не повредить резьбу в алюминиевой крышке клапана.

Если сигнальная лампа «Проверить двигатель» загорается после проверки компрессии и не исчезает через пару дней, сбросьте ее в сервисном центре.

Эта статья взята из книги:

  • Ремонт автомобилей для чайников,

Об авторе книги:

Дина Склар — признанный эксперт по ремонту автомобилей. Она появлялась в сотнях радио- и телешоу, включая шоу NBC Today и NBC Nightly News . Склар читает лекции на международном уровне об экологическом воздействии транспортных средств и активно продвигает программы солнечной энергии в жилых домах. Склар также является автором книги «Покупка машины для чайников».

Эту статью можно найти в категории:

  • Общий ремонт и техническое обслуживание автомобилей ,

Специалисты по растачиванию и растачиванию цилиндров двигателей

С 1940 года компания US Chrome занимается расточкой цилиндров. Наши услуги по растачиванию цилиндров позволяют двигателям работать с максимальной производительностью, гарантируя отсутствие заусенцев и прямолинейность цилиндров. Квалифицированные технические специалисты регулярно восстанавливают изношенные или деформированные отверстия цилиндров до заводского состояния. Для райдеров, которым нужен больший рабочий объем, наш процесс увеличения диаметра цилиндра сделал нас лидером в отрасли.

Слишком расточка может привести к деформации цилиндра из-за меньшей толщины стенки. Чрезмерное растачивание может сделать стенки слишком тонкими, чтобы выдерживать давление сгорания и нагрузку со стороны поршня. Эксперты по расточке цилиндров в US Chrome понимают соответствующие ограничения и обеспечивают безопасное растачивание.

Расточка двигателя предназначена не только для райдеров и гонщиков, которым нужна большая мощность. Со временем вы можете столкнуться с потерей мощности из-за плоских участков на стенках цилиндров или из-за того, что диаметр не соответствует спецификации. Расточка цилиндров — это лишь одна из услуг по ремонту цилиндров, которые предлагает US Chrome.

Растачивание цилиндров Цены

  • Модернизация цилиндров большого диаметра: $262,00
  • Отверстие и хонингование чугуна: $75,00
  • Модификация головки — требуется при обновлении большого диаметра в большинстве случаев: 65,00 долл. США
  • Модификации выпускного клапана — требуется при обновлении большого диаметра на большинстве цилиндров, оснащенных клапанами: 50,00 долларов США.
    • Вертикальные блоки (Suzuki GSXR или Hayabusa, Yamaha R1): $524,00
    • Угловые/встроенные блоки головок (Honda CBR, Kawasaki ZX, Yamaha YZF-R6, RX1, Apex, Rx Warrior, Attack): 724,00 долл. США

Расточка цилиндров снегохода

Улучшите характеристики снегохода, расточив цилиндры. Любители выходного дня и профессиональные гонщики обращаются в US Chrome за профессиональными услугами по расточке цилиндров снегоходов. Получите максимальную отдачу от производительности и мощности двигателя вашего снегохода, увеличив рабочий объем с помощью услуги по бурению от US Chrome. Если вы хотите установить новое время круга на овале или проложить трассу в глуши Висконсина, наши услуги по растачиванию цилиндров помогут.

Услуги по растачиванию цилиндров мотоциклов-внедорожников

Улучшение характеристик двигателя мотоциклов-внедорожников с помощью расточки цилиндров. Услуги по растачиванию цилиндров от US Chrome увеличивают рабочий объем двигателя на трейловых и гоночных мотоциклах. Наши сертифицированные специалисты предлагают расточку цилиндров для мотоциклов Honda, Kawasaki, KTM, Suzuki, Yamaha и других популярных марок внедорожных мотоциклов. US Chrome помогает клиентам получить максимальную производительность от своих мотоциклов для бездорожья с гальваническим покрытием цилиндров и максимизировать производительность мотоциклов для бездорожья с помощью услуг по растачиванию цилиндров.

Услуги по растачиванию цилиндров для квадроциклов

Повысьте производительность своего квадроцикла или мотовездехода с бок о бок с помощью услуг по растачиванию цилиндров от US Chrome. Увеличение рабочего объема двух- и четырехтактных двигателей с помощью нашего проверенного процесса расточки улучшает характеристики двигателя. Мы обслуживаем двигатели Kawasaki, Can-Am, Yamaha, Polaris, Honda и другие лучшие двигатели для квадроциклов. Большие прямолинейные цилиндры двигателя квадроцикла превосходят конкурентов на трассе и бездорожье. Получите максимум от своего квадроцикла с услугами по растачиванию цилиндров от US Chrome.

Расточка цилиндров мотоциклов

Ваш Hayabusa создан для скорости и непревзойденной производительности. Но что, если бы мы могли сделать это быстрее? Увеличьте мощность своего спортивного мотоцикла с помощью услуг по растачиванию цилиндров мотоциклов от US Chrome. Поднимите свой спортивный мотоцикл, стритфайтер или нейкед-байк на новый уровень с помощью высокопроизводительных услуг по растачиванию цилиндров мотоциклов. Наша команда техников расточила и расточила все, от рядных четырехцилиндровых до V-образных двигателей мотоциклов на всех марках и моделях.

Расточка цилиндров судовых двигателей

Улучшите характеристики гидроцикла или моторной лодки с помощью услуг по расточке цилиндров PWC от US Chrome. Расточка цилиндров судовых двигателей из US Chrome увеличивает рабочий объем двигателя и повышает мощность. Любители волн выходного дня и чемпионы мира по моторным лодкам обращаются к US Chrome, когда им нужны профессиональные услуги по растачиванию двигателей с повышением мощности. Мы обслуживаем все, от двигателей Mercury с рейтингом X-CAT до двухтактных двигателей Sea-Doo мощностью 60 л.с.

Прочие услуги гоночных двигателей

Независимо от того, находитесь ли вы на воде, на треке, на тропе или на улице, услуги по расточке цилиндров гоночных двигателей от US Chrome помогут вам двигаться быстрее. Увеличение рабочего объема вашего гоночного двигателя означает одно: больше мощности. Американский Chrome означает большую скорость.

Популярные услуги по растачиванию цилиндров

На чем бы вы ни ездили, US Chrome гарантирует, что он будет работать тяжелее, быстрее и дольше. Наши услуги по растачиванию цилиндров не имеют себе равных, а наше запатентованное покрытие Nikasil служит дольше, чем у конкурентов. Перейдите на американский Chrome для:

  • Покрытие цилиндра Arctic Cat
  • Покрытие цилиндра BRP
  • Хонда
    • Покрытие цилиндра внедорожника
    • Покрытие цилиндра мотоцикла
  • Покрытие цилиндра Polaris
  • Покрытие цилиндра Yamaha
Обратитесь к специалистам по расточке цилиндров в US Chrome, чтобы максимально увеличить мощность и производительность вашего спортивного автомобиля.

Типы и функции блока цилиндров [Полная информация]

Типы и функции блока цилиндров

Что такое блок цилиндров?

Типы и функции блока цилиндров: — Блок цилиндров является основным неподвижным корпусом автомобильного двигателя и служит его основой. Они служат опорой и ограждением для движущихся частей. В наши дни блок цилиндров и картер отлиты вместе в единой отливке, что дает жесткую конструкцию.

Блок цилиндров может также иметь отдельный картер для коленчатого вала, который в основном предназначен для больших двигателей, судовых и стационарных двигателей. Отдельный алюминиевый картер, изготовленный из алюминия, предпочтительнее из-за меньшего веса, более дешевой и быстрой замены.

Блок цилиндров состоит из трех частей:
  1. Цилиндры, в которых поршень скользит вверх и вниз.
  2. Отверстия для клапанов
  3. Обеспечивает рубашки для отвода тепла потоком охлаждающей воды

Функция блока цилиндров
  • Основная функция блока цилиндров заключается в том, что он заключает в себе шатун, поршень и коленчатый вал. Их индивидуальная работа происходит внутри блока.
  • Он поддерживает другие основные компоненты автомобильного двигателя и вспомогательные устройства, такие как компрессор кондиционера, генератор переменного тока, впускной и выпускной коллектор и т. д.
  • Он состоит из компонентов механизма смазки, таких как масляный поддон, масляный насос, масляный фильтр и т. д.
  • Также помогает в контуре охлаждения

Типы блока цилиндров / Типы блока цилиндров

Типы и функции блока цилиндров: Блоки цилиндров классифицируются на основе конфигурации цилиндра двигателя. Ниже приведены типы блока цилиндров:

1.
Цилиндр двигателя V

Это популярный тип цилиндра двигателя, широко используемый в настоящее время. В этой конфигурации двигатели расположены в два ряда. Два ряда устанавливаются под углом друг к другу. Угол V поддерживается небольшим, обычно от 15° до 20°, потому что при большем угле усложняется балансировка двигателя. Этот тип двигателя довольно сложно сбалансировать с помощью противовесов на коленчатом валу.

Коленчатый вал имеет только два кривошипа, причем шатуны противоположных цилиндров в двух рядах прикреплены к одной и той же шатунной шейке. Каждые два шатуна прикреплены к одной шатунной шейке. Различные типы двигателей V: для тяжелых транспортных средств V16, V8 и для небольших мотоциклов V4 используется в качестве блока цилиндров.

2. Цилиндр рядного двигателя

Блок цилиндров рядного двигателя, ряд цилиндров расположен таким образом, что они работают в одной линии. Автомобили с таким блоком цилиндров работают плавно; по этой причине они в основном используются там, где требуются высокие обороты. В основном это используется в легковых автомобилях.

3. Оппозитный цилиндр двигателя / цилиндр оппозитного двигателя

Оппозитный двигатель представляет собой V-образный двигатель с плоским прессованием. В этом блоке цилиндров располагаются два ряда по два цилиндра, каждый из которых расположен напротив друг друга. Эта конструкция также известна как блинный двигатель. Для этого требуется очень мало места над головой, так что моторный отсек может быть очень компактным. Двигатель Volkswagen имеет такой тип расположения 4 цилиндров. Он имеет воздушное охлаждение и установлен в задней части автомобиля. Этот блок двигателя также используется на Porsche и Subaru, а также на некоторых других высокопроизводительных двигателях.

Преимущества V-образного блока цилиндров по сравнению с рядным
  • V-образный блок цилиндров позволяет сделать двигатель короче, легче и жестче. Более жесткий двигатель обеспечивает более высокие рабочие скорости и более высокое давление сгорания с меньшими трудностями из-за изгиба или изгиба блока цилиндров и коленчатого вала. Изгиб выводит двигатель из строя, увеличивает потери на трение и износ, а также может вызвать внутренние вибрации.
  • Позволяет использовать впускной коллектор, обеспечивающий относительно равномерное распределение топливовоздушной смеси по всем цилиндрам, поскольку все цилиндры расположены относительно близко друг к другу.
  • Позволяет опустить линию капота и, следовательно, снизить профиль автомобиля. Это связано с тем, что карбюратор и другие детали расположены между двумя рядами цилиндров, поэтому они не занимают места над цилиндрами.

Проблемы с блоком цилиндров