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

Порядок работы цилиндров двигателя


Порядок работы цилиндров двигателя: просто о сложном

Порядок работы цилиндров, именно так называется последовательность чередования тактов в разных цилиндрах двигателя. Порядок работы цилиндров напрямую зависит от типа расположения цилиндров: рядное или V-образное. Кроме того, на порядок работы цилиндров двигателя влияет расположение шатунных шеек коленвала и кулачков распредвала.

Происходящее внутри цилиндра действо по научному называется рабочим циклом. Он состоит из фаз газораспределения.

Фаза газораспределения – момент начала открытия и конца закрытия клапанов в градусах поворота коленвала относительно мертвых точек: ВМТ и НМТ (соответственно, верхняя и нижняя мёртвые точки).

В течение одного рабочего цикла в цилиндре происходит одно воспламенение воздушно-топливной смеси. Интервал между воспламенениями в цилиндре прямым образом воздействует на равномерность работы двигателя. Чем меньше интервал воспламенения, тем равномернее работа двигателя.

И этот цикл напрямую связан с количеством цилиндров. Большее количество цилиндров – меньший интервал воспламенения.

Итак, с теоретическим положением о влиянии интервала воспламенения на равномерность работы, мы познакомились. Рассмотрим традиционный порядок работы цилиндров в двигателях с разной схемой расположения цилиндров.

  • порядок работы 4 цилиндрового двигателя со смещением шеек коленвала 180° (интервал между воспламенениями)  : 1-3-4-2 или 1-2-4-3;
  • порядок работы 6 цилиндрового двигателя (рядного) с интервалом между воспламенениями 120°: 1-5-3-6-2-4;
  • порядок работы 8 цилиндрового двигателя (V-образный) с интервалом между воспламенениями 90°: 1-5-4-8-6-3-7-2

Во всех схемах производителей двигателей. Порядок работы цилиндров всегда начинается с главного цилиндра №1.

Знание порядка работы цилиндров двигателя вашего автомобиля, без сомнения, несомненно, будут вам полезны для того, чтобы контролировать порядок зажигания при выполнении определенных ремонтных работ при регулировке зажигания или ремонте головки блока цилиндров. Или, например, для установки (замены) высоковольтных проводов, и подключении их к свечам и трамблёру.

Удачи вам при использовании знаний о порядке работы цилиндров.

  • Автор: Андрей
  • Распечатать

Порядок работы 4, 6, 8 цилиндрового двигателя — просто о сложном — DRIVE2

По большому счёту, нам, обычным автолюбителям, совершенно не обязательно знать порядок работы цилиндров двигателя. Ну, работает и работает. Да, с этим трудно не согласится. Не нужно до того момента, пока вы не пожелаете своими руками выставить зажигание или не займетесь регулировкой зазоров клапанов.

И совершенно не будет лишним знание о порядке работы цилиндров двигателя автомобиля, когда вам нужно будет подсоединить высоковольтные провода к свечам, либо трубопроводы высокого давления у дизеля. А если вы затеете ремонт головки блока цилиндров?

Ну согласитесь, смешно будет ехать на автосервис для того, чтобы правильно установить ВВ провода. Да и ехать-то как? Если двигатель троит.

Что значит порядок работы цилиндров двигателя? ↑

Последовательность, с которой чередуются одноименные такты в разных цилиндрах и называется порядком работы цилиндров.

От чего зависит порядок работы цилиндров? Есть несколько факторов, а именно:

— расположение цилиндров двигателя: однорядное или V-образное;— количество цилиндров;— конструкция распредвала;

— тип и конструкция коленвала.

Рабочий цикл двигателя

Рабочий цикл двигателя состоит из газораспределительных фаз. Последовательность этих фаз должна равномерно распределяться по силе воздействия на коленчатый вал. Именно в этом случае происходит равномерная работа двигателя.

Обязательным условием является то, что цилиндры, работающие последовательно, не должны находиться рядом. Для этого и разрабатываются производителями двигателей, схемы порядка работы цилиндров двигателя. Но, во всех схемах порядок работы цилиндров начинает свой отсчет с главного цилиндра №1.

Порядок работы цилиндров у разных двигателей

У двигателей одного типа, но разных модификаций, работа цилиндров может отличаться. Например, двигатель ЗМЗ. Порядок работы цилиндров двигателя 402 – 1-2-4-3, в то время как порядок работы цилиндров двигателя 406 – 1-3-4-2.

Если углубится в теорию работы двигателя, но так, чтобы не запутаться, то мы увидим следующее. Полный рабочий цикл 4-х тактного двигателя проходит за два оборота коленвала. В градусах это равно 720. У 2-х тактного двигателя 3600.

Колена вала смещают на определенный угол для того, чтобы вал находился под постоянным усилием поршней. Этот угол напрямую зависит от количества цилиндров и тактности двигателя.

— Порядок работы 4 цилиндрового двигателя, однорядного, чередование тактов происходит через 1800, ну а порядок работы цилиндров может быть 1-3-4-2 (ВАЗ) или 1-2-4-3 (ГАЗ).

— Порядок работы 6 цилиндрового рядного двигателя 1-5-3-6-2-4 (интервал между воспламенением составляет 1200).

— Порядок работы 8 цилиндрового V-образного двигателя 1-5-4-8-6-3-7-2 (интервал между воспламенениями 900).

— Существует, например, порядок работы 12 цилиндрового двигателя W-образного: 1-3-5-2-4-6 – это левые головки блока цилиндров, а правые: 7-9-11-8-10-12

Для того, чтобы вам был понятен весь этот порядок цифр, рассмотрим пример. У 8 цилиндрового двигателя ЗиЛ порядок работы цилиндров следующий: 1-5-4-2-6-3-7-8. Кривошипы расположены под углом 900 .

То есть если в 1 цилиндре происходит рабочий цикл, точерез 90 градусов поворота коленвала, рабочий цикл происходит в 5 цилиндре, и последовательно 4-2-6-3-7-8. В нашем случае один поворот коленвала равен 4 рабочим ходам. Естественным образом напрашивается вывод, что 8 цилиндровый двигатель работает плавне и равномернее, чем 6 цилиндровый.

Скорее всего, глубокое знание порядка работы цилиндров двигателя вашего автомобиля, вам не понадобится. Но общее представление об этом иметь необходимо. А если вы задумаете произвести ремонт, например головки блока цилиндров, то эти знания лишними не будут.

Успехов вам в изучении порядка работы цилиндров двигателя вашего автомобиля. ©

Порядок работы рядного 4 цилиндрового двигателя

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

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

Для управления автомобилем это знать, конечно, необязательно.

Порядок работы цилиндров необходимо знать, регулируя зазоры клапанов, меняя ремень ГРМ либо выставляя зажигание. Да и при замене проводов высокого напряжения понятие порядка рабочих тактов не будет лишним.

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

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

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

Нумерация

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

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

Чередование тактов 1-3-4-2

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

Кривошипно-шатунный механизм

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

Порядок работы 4, 6, 8 цилиндрового двигателя — просто о сложном

По большому счёту, нам, обычным автолюбителям, совершенно не обязательно знать порядок работы цилиндров двигателя. Ну, работает и работает. Да, с этим трудно не согласится. Не нужно до того момента, пока вы не пожелаете своими руками выставить зажигание или не займетесь регулировкой зазоров клапанов.

И совершенно не будет лишним знание о порядке работы цилиндров двигателя автомобиля, когда вам нужно будет подсоединить высоковольтные провода к свечам, либо трубопроводы высокого давления у дизеля. А если вы затеете ремонт головки блока цилиндров?

3D работа двигателя внутреннего сгорания, видео:

Ну согласитесь, смешно будет ехать на автосервис для того, чтобы правильно установить ВВ провода. Да и ехать-то как? Если двигатель троит.

Что значит порядок работы цилиндров двигателя?

Последовательность, с которой чередуются одноименные такты в разных цилиндрах и называется порядком работы цилиндров.

От чего зависит порядок работы цилиндров? Есть несколько факторов, а именно:

  • расположение цилиндров двигателя: однорядное или V-образное;
  • количество цилиндров;
  • конструкция распредвала;
  • тип и конструкция коленвала.
Рабочий цикл двигателя

Рабочий цикл двигателя состоит из газораспределительных фаз. Последовательность этих фаз должна равномерно распределяться по силе воздействия на коленчатый вал. Именно в этом случае происходит равномерная работа двигателя.

Обязательным условием является то, что цилиндры, работающие последовательно, не должны находиться рядом. Для этого и разрабатываются производителями двигателей, схемы порядка работы цилиндров двигателя. Но, во всех схемах порядок работы цилиндров начинает свой отсчет с главного цилиндра №1.

Порядок работы цилиндров у разных двигателей

У двигателей одного типа, но разных модификаций, работа цилиндров может отличаться. Например, двигатель ЗМЗ. Порядок работы цилиндров двигателя 402 – 1-2-4-3, в то время как порядок работы цилиндров двигателя 406 – 1-3-4-2.

Если углубится в теорию работы двигателя, но так, чтобы не запутаться, то мы увидим следующее. Полный рабочий цикл 4-х тактного двигателя проходит за два оборота коленвала. В градусах это равно 720. У 2-х тактного двигателя 3600.

Колена вала смещают на определенный угол для того, чтобы вал находился под постоянным усилием поршней. Этот угол напрямую зависит от количества цилиндров и тактности двигателя.

  • Порядок работы 4 цилиндрового двигателя, однорядного, чередование тактов происходит через 1800, ну а порядок работы цилиндров может быть 1-3-4-2 (ВАЗ) или 1-2-4-3 (ГАЗ).
  • Порядок работы 6 цилиндрового рядного двигателя 1-5-3-6-2-4 (интервал между воспламенением составляет 1200).
  • Порядок работы 8 цилиндрового V-образного двигателя 1-5-4-8-6-3-7-2 (интервал между воспламенениями 900).
  • Существует, например, порядок работы 12 цилиндрового двигателя W-образного: 1-3-5-2-4-6 – это левые головки блока цилиндров, а правые: 7-9-11-8-10-12

Для того, чтобы вам был понятен весь этот порядок цифр, рассмотрим пример. У 8 цилиндрового двигателя ЗиЛ порядок работы цилиндров следующий: 1-5-4-2-6-3-7-8. Кривошипы расположены под углом 900 .

То есть если в 1 цилиндре происходит рабочий цикл, точерез 90 градусов поворота коленвала, рабочий цикл происходит в 5 цилиндре, и последовательно 4-2-6-3-7-8. В нашем случае один поворот коленвала равен 4 рабочим ходам. Естественным образом напрашивается вывод, что 8 цилиндровый двигатель работает плавне и равномернее, чем 6 цилиндровый.

Скорее всего, глубокое знание порядка работы цилиндров двигателя вашего автомобиля, вам не понадобится. Но общее представление об этом иметь необходимо. А если вы задумаете произвести ремонт, например головки блока цилиндров, то эти знания лишними не будут.

Успехов вам в изучении порядка работы цилиндров двигателя вашего автомобиля.

Что называется порядком работы цилиндров двигателя?

21 Порядок работы многоцилиндрового двигателя

Порядок работы многоцилиндрового двигателя

зависит от типа двигателя (расположения цилинд­ров) и от количества цилиндров в нем.

Чтобы многоцилиндровый двигатель работал равномерно, такты расширения должны следовать через равные углы поворота коленчатого вала (т. е. через равные промежутки времени). Для определения этого угла продолжительность цикла, выраженную в градусах поворота коленчатого вала, делят на число цилиндров. Например, в четырехцилиндровом четырехтактном двигателе такт расширения (рабочий ход) происходит через 180° (720 : 4) по отношению к предыдущему, т. е. через половину оборота коленчатого вала. Другие такты этого двигателя чередуются также через 180°. Поэтому шатунные шейки коленчатого вала у четырех цилиндровых двигателей расположены под углом 180° одна к другой, т. е. лежат в одной плоскости. Шатунные шейки первого и четвертого цилиндров направлены в одну сторону, а шатунные шейки второго и третьего цилиндров — в противоположную сторону. Такая форма коленчатого вала обеспечивает равномерное чередование рабочих ходов и хорошую уравновешенность двигателя, так как все поршни одновременно приходят в крайнее положение (два поршня вниз и два вверх).

Последовательность чередования одноименных тактов в цилиндрах называют порядком работы двигателя. Порядок работы четырехцилиндровых отечественных тракторных двигателей 1—3—4—2. Это означает, что после рабочего хода в первом цилиндре следующий рабочий ход происходит в третьем, затем в четвертом и, наконец, во втором цилиндре. Определенная последовательность соблюдается и в других многоцилиндровых двигателях.

При выборе порядка работы двигателя конструкторы стремятся равномернее распределить нагрузку на коленчатый вал.

Одноименные такты у четырехтактного шестицилиндрового двигателя совершаются через поворот коленчатого вала на 120°. Поэтому шатунные шейки расположены попарно в трех плоскостях под углом 120°. У четырехтактного восьмицилиндрового двигателя одноименные такты происходят через 90° поворота коленчатого вала и его шатунные шейки расположены крестообразно под углом 90° одна к другой.

В восьмицилиндровом четырехтактном двигателе за два оборота коленчатого вала совершается восемь рабочих ходов, что способствует его равномерному вращению.

Порядок работы восьмицилиндровых четырехтактных двигателей 1— 5—4—2—6—3—7—8, а шестицилиндровых 1—4—2—5—3—6.

Зная порядок работы цилиндров двигателя, можно правильно распределить провода по свечам зажигания, присоединить топливопроводы к форсункам и отрегулировать клапаны.

22 Силы и моменты, действующие в кмш одноцилиндрового двигателя

При такте «сгорание—расширение» сила Р1, приложенная к поршневому пальцу, слагается из двух сил:

силы P давления газов на поршень

силы инерции Pи (сила инерции переменна по величине и направлению)

Суммарную силу P1 разложить на можно две силы: силу S, направленную вдоль оси шатуна, и силу N, прижимающую поршень к стенкам цилиндра.

Силу S перенесем в центр шатунной шейки, а к центру коленчатого вала приложим две равные силе S и параллельные ей силы S1 и S2. Тогда совместное действие сил S1 и S создаст (на плече R) крутящий момент, приводящий во вращение коленчатый вал, а сила S2 нагрузит коренные подшипники и через них будет передаваться на картер двигателя.

Разложим силу S2 на две перпендикулярно направленные силы N1 и Р2. Сила N1 численно равна силе N, но направлена в противоположную сторону; совместное действие сил N и N1 образует момент Nl, который стремится опрокинуть двигатель в сторону, обратную вращению коленчатого вала. Сила P2 численно равная силе Р1, действует вниз, а сила Р действует на головку цилиндра вверх, т.е. в противоположную сторону. Разность между силами Р и P1 представляет собой силу инерции поступательно движущихся масс Ри. Наибольшей величины эта сила достигает в момент изменения направления движения поршня.

Вращающиеся массы шатунной шейки, щек кривошипа и нижней части шатуна создают центробежную силу Рц, направленную по радиусу кривошипа в от сторону центра вращения.

Таким образом, в кривошипно-шатунном механизме одноцилиндрового двигателя, кроме крутящего момента, возникающего на коленчатом валу, действует ряд неуравновешенных моментов и сил, как то:

реактивный, или опрокидывающий, момент Nl, воспринимаемый опорами двигателя через картер

сила инерции поступательно движущихся масс Ри, направленная по оси цилиндра

центробежная сила вращающихся масс Рц, направленная по кривошипу вала

Боковая сила N достигает наибольшей величины при расширении газов, когда поршень прижимается к левой стенке цилиндра, чем и объясняется ее обычно больший износ.

Как нумеруются цилиндры, виды их расположения в двигателе

С момента изобретения первого ДВС перед инженерами стояла очень ответственная цель –снять максимум мощности с конкретного объема силового агрегата. Стараясь решить эту задачу, конструкторы проводили эксперименты с числом и компоновкой камер сгорания.

В разное время в серийных моделях авто использовались, как маленькие одноцилиндровые ДВС, так и огромные агрегаты с 16-ю цилиндрами. На разных моделях камеры сгорания расположены и нумеруются по-разному и начинающему автолюбителю эта информация будет очень полезна.

Как располагаются цилиндры в двигателях

Существуют разные модели двигателей – это и старинные одно- и двухцилиндровые ДВС, традиционные рядные четырех- и шестицилиндровые модели.

Более крупные агрегаты имели V-образные блоки – такие агрегаты могли иметь восемь и более камер сгорания.

Рядное расположение

При рядном расположении в блоке цилиндры располагаются в один ряд. В такой конфигурации существуют двух, трех, четырех, пяти и даже шестицилиндровые моторы.

Двух- и трехцилиндровые ДВС сейчас устанавливаются на современных авто не так часто, хотя популярность их медленно набирает обороты.

Этому способствовали умные системы приготовления топливной смеси и турбины – например, турбированная версия двухцилиндрового ДВС хетчбека Fiat 500. Трехцилиндровый рядный двигатель можно встретить на «Деу Матиз» и многих других.

Что касается рядной «четверки», то такие блоки устанавливаются в большинстве двигателей для легковых авто – объемы таких движков начинаются от 1 л., а самый объемный рядный ДВС – 2,4 л. и более.

Пятицилиндровые двигатели с рядным расположением на автомобилях, производимых серийно, стали появляться в 70-х годах. В числе первых можно выделить дизельные модели Mercedes – они устанавливались в 1974 году на модели в кузове W123.

А уже в 1976 году построили пятицилиндровый мотор от Audi. Начиная с конца 80-х годов рядная пятерка уже никого не удивляла и успешно устанавливалась на самые разные автомобили Fiat, Volvo и других автобрендов.

Рядная «шестерка», которая в 80-х и 90-х была очень популярна в Европе, нынче превратилась в вымирающий вид.

Про восьмицилиндровые модели и говорить не стоит – с такой компоновкой давно попрощались еще в 30-е годы.

Почему? С увеличением объемов блоки также увеличивались. Это создавало конструкторам и инженерам массу проблем при компоновке.

К примеру, втиснуть рядную восьмерку в переднеприводный автомобиль получилось только в двух случаях – это Austin Maxi 2200, который производился в 60-х, и Volvo S80.

В два ряда

Как сделать большой рядный ДВС короче и компактнее?

Двигатель можно “разрезать” пополам, установить две части рядом и заставить поршни вращать один коленчатый вал. Такие моторы имеют форму буквы “V».

Здесь камеры сгорания располагаются в два ряда под углом друг к другу. Такая конфигурация очень популярна у производителей и уступает только рядной «четверке».

Самые популярные модели – это те, где угол развала блока составляет 60 и 90 градусов. В такой конфигурации можно встретить шести- , восьми- , двенадцатицилиндровые моторы.

В первые такой силовой агрегат появился на Lancia Aurelia, это был 1950 год. За счет своих компактных размеров автомобиль быстро стал популярным среди автомобилистов.

Восемь камер сгорания в этой конфигурации располагаются по четыре в два ряда. Это самая компактная компоновка для крупнообъемных ДВС. Самый большой объем за всю историю автомобилестроения в такой V-компоновке составлял 13 литров. В случае с двенадцатью цилиндрами разница только в их количестве.

Со смещением

Конструкторы и инженеры искали компромиссное решение, чтобы создать мощный и в тоже время компактный силовой агрегат для легковых авто в среднем классе. Двигатель со смещением – это шестицилиндровый V-образный блок.

Цилиндры расположены друг напротив друга в шахматном порядке. Шесть цилиндров под углом в 15 градусов образуют достаточно узкий и короткий агрегат. Среди примеров можно привести VR6, которые устанавливались на «Golf» от Фольксваген.

Оппозитный тип

Как известно, на V-образном блоке угол развала двух частей составляет – 90 или 60 градусов. Если угол развала между двумя частями будет 180 градусов, то это оппозитный двигатель.

Здесь цилиндры располагаются друг напротив друга, горизонтально. Коленчатый вал в таких моделях общий, установлен в центре, а поршни двигаются от него.

Одним из первых таких конструкций стала отечественная разработка, которая использовалась при строительстве дирижабля «Россия». Кстати, несмотря на передовую конструкцию ДВС, дирижабль в небо не взлетел. Также можно вспомнить французские агрегаты от Gorbon-Brille.

А тот, кто разработал и запустил традиционный привычный каждому оппозитный мотор, это Фердинанд Порше. Первая партия автомобилей «Жук» комплектовалась именно этими ДВС в 1937 году.

Аналогичную конструкцию применили и на «Ford» А, С, F. В 1920 году баварский автомобильный концерт предложил свою конструкцию оппозитного мотора.

В данных силовых агрегатах соединены для ряда камер сгорания с VR-расположением. В каждом ряду цилиндры размещаются под углом 15 градусов.

Оба ряда находятся под углом в 72 градуса. В случае с восьмицилиндровым мотором, блок представляет собой два V-образных блока, которые находятся под углом в 72 градуса.

Нумерация цилиндров в разных типах ДВС

Что касается стандартов нумерации камер сгорания, то их нет. На то, как они пронумерованы в ДВС, влияют такие факторы:

  • Тип привода;
  • Тип ДВС, компоновка блока;
  • Поперечное либо продольное расположение агрегата под капотом;
  • Сторона вращения.

На стандартных переднеприводных авто с поперечно установленным двигателем нумерация начинается со стороны ГРМ. Так, возле ремня ГРМ находится первый цилиндр и дальше все остальные. Последний находится около КПП.

В многоцилиндровых V-образных двигателях первый цилиндр расположен в ряду с водительской стороны.

В двигателях американского производства камеры сгорания и их нумерация может отличаться и не поддаваться логике.

Так, для рядных четверок и шестерок первым может быть цилиндр около радиатора, в то время, как на всех прочих моделях нумерация начинается в сторону салона. Если нумерация обратная, то первым считается цилиндр ближайший к салону.

Французы очень оригинальны и применяют два способа нумерации камер сгорания ДВС.

  • На рядных четверках нумерация начинается от маховика.
  • Если это V-образная шестерка, тогда ближний к радиатору ряд – это первые три цилиндра, а ряд ближе к салону – последние три.

Как определить порядок работы цилиндров

Разные версии однотипных ДВС могут работать по разным схемам. К примеру, ЗМЗ-402 мотор работает следующим образом – 1-2-4-3. А вот ЗМЗ-406 имеет другой порядок – 1-3-4-2.

Шестицилиндровые моторы с рядным расположением работают по такой схеме – 1-5-3-6-2-4.

Порядок работы восьмицилиндрового двигателя будет следующим – 1-5-4-8-6-3-7-2.

Тема обширная, поэтому обязательно поделись своим опытом или мнением в комментария ниже.

Порядок работы 4, 6, 8 цилиндрового двигателя — просто о сложном

По большому счёту, нам, обычным автолюбителям, совершенно не обязательно знать порядок работы цилиндров двигателя. Ну, работает и работает. Да, с этим трудно не согласится. Не нужно до того момента, пока вы не пожелаете своими руками выставить зажигание или не займетесь регулировкой зазоров клапанов.

И совершенно не будет лишним знание о порядке работы цилиндров двигателя автомобиля, когда вам нужно будет подсоединить высоковольтные провода к свечам, либо трубопроводы высокого давления у дизеля. А если вы затеете ремонт головки блока цилиндров?

3D работа двигателя внутреннего сгорания, видео:

Ну согласитесь, смешно будет ехать на автосервис для того, чтобы правильно установить ВВ провода. Да и ехать-то как? Если двигатель троит.

Что значит порядок работы цилиндров двигателя?

Последовательность, с которой чередуются одноименные такты в разных цилиндрах и называется порядком работы цилиндров.

От чего зависит порядок работы цилиндров? Есть несколько факторов, а именно:

  • расположение цилиндров двигателя: однорядное или V-образное;
  • количество цилиндров;
  • конструкция распредвала;
  • тип и конструкция коленвала.

Рабочий цикл двигателя

Рабочий цикл двигателя состоит из газораспределительных фаз. Последовательность этих фаз должна равномерно распределяться по силе воздействия на коленчатый вал. Именно в этом случае происходит равномерная работа двигателя.

Обязательным условием является то, что цилиндры, работающие последовательно, не должны находиться рядом. Для этого и разрабатываются производителями двигателей, схемы порядка работы цилиндров двигателя. Но, во всех схемах порядок работы цилиндров начинает свой отсчет с главного цилиндра №1.

Порядок работы цилиндров у разных двигателей

У двигателей одного типа, но разных модификаций, работа цилиндров может отличаться. Например, двигатель ЗМЗ. Порядок работы цилиндров двигателя 402 – 1-2-4-3, в то время как порядок работы цилиндров двигателя 406 – 1-3-4-2.

Если углубится в теорию работы двигателя, но так, чтобы не запутаться, то мы увидим следующее. Полный рабочий цикл 4-х тактного двигателя проходит за два оборота коленвала. В градусах это равно 720. У 2-х тактного двигателя 360 0 .

Колена вала смещают на определенный угол для того, чтобы вал находился под постоянным усилием поршней. Этот угол напрямую зависит от количества цилиндров и тактности двигателя.

  • Порядок работы 4 цилиндрового двигателя, однорядного, чередование тактов происходит через 180 0 , ну а порядок работы цилиндров может быть 1-3-4-2 (ВАЗ) или 1-2-4-3 (ГАЗ).
  • Порядок работы 6 цилиндрового рядного двигателя 1-5-3-6-2-4 (интервал между воспламенением составляет 120 0 ).
  • Порядок работы 8 цилиндрового V-образного двигателя 1-5-4-8-6-3-7-2 (интервал между воспламенениями 90 0 ).
  • Существует, например, порядок работы 12 цилиндрового двигателя W-образного: 1-3-5-2-4-6 – это левые головки блока цилиндров, а правые: 7-9-11-8-10-12

Для того, чтобы вам был понятен весь этот порядок цифр, рассмотрим пример. У 8 цилиндрового двигателя ЗиЛ порядок работы цилиндров следующий: 1-5-4-2-6-3-7-8. Кривошипы расположены под углом 90 0 .

То есть если в 1 цилиндре происходит рабочий цикл, точерез 90 градусов поворота коленвала, рабочий цикл происходит в 5 цилиндре, и последовательно 4-2-6-3-7-8. В нашем случае один поворот коленвала равен 4 рабочим ходам. Естественным образом напрашивается вывод, что 8 цилиндровый двигатель работает плавне и равномернее, чем 6 цилиндровый.

Скорее всего, глубокое знание порядка работы цилиндров двигателя вашего автомобиля, вам не понадобится. Но общее представление об этом иметь необходимо. А если вы задумаете произвести ремонт, например головки блока цилиндров, то эти знания лишними не будут.

Успехов вам в изучении порядка работы цилиндров двигателя вашего автомобиля.

Порядок работы 6-цилиндрового двигателя

Многие автолюбители особо не задумываются над тем, какой порядок работы шестицилиндрового двигателя у их машины, полностью удовлетворяясь тем фактом, что он вообще функционирует. Однако бывают моменты, когда мотор авто начинает давать сбои, что может выражаться в совершенно разных симптомах. А для адекватной оценки ситуации любому водителю просто необходимо знать азы устройства своего автомобиля. В частности, абсолютно не лишним будет ознакомиться с порядком работы цилиндров двигателя внутреннего сгорания (ДВС) различной конструкции.

Что значит порядок работы цилиндров двигателя?

Чтобы понять, что такое порядок работы цилиндров, следует немного углубиться в технические нюансы конструкции ДВС. Работа поршневой системы происходит за определённое количество тактов – 2 или 4. Тактом называют один из этапов полного цикла подачи топливовоздушной смеси в цилиндр, её сгорания и удаления выхлопных газов.

В результате, под действием хода поршня, на который оказывают давление расширяющиеся газы воспламенившегося топлива, проворачивается коленчатый вал. В двухтактных моторах полный рабочий цикл происходит за один оборот коленвала, а в четырёхтактных – за два. При этом в разных цилиндрах такты не совпадают, то есть, цилиндры работают вразнобой.

Это необходимо для того, чтобы крутящее усилие на коленвал передавалось более равномерно, а не рывками.

Если бы все цилиндры работали в одинаковом такте, то коленвал, а за ним и кардан, и колёса, вращались бы не плавно, а частыми быстрыми рывками. Это приводило бы к ускоренному износу узлов и механизмов, а также не самым лучшим образом отражалось бы на комфорте передвижения.

Последовательность чередования одинаковых тактов в различных цилиндрах ДВС и называют порядком их работы. Зависит он от ряда условий:

  • Тип расположения цилиндров в двигателе – в один ряд, или в два ряда. Второй вариант ДВС в поперечном разрезе напоминает латинскую букву V, поэтому его называют V-образным.
  • Конструктивные особенности распредвала, отвечающего за ход впускных и выпускных клапанов.
  • Тип коленчатого вала.
  • Число цилиндров. Существуют самые разные варианты моторов, имеющие их в количестве от 1 до 16 штук.

В зависимости от сочетания перечисленных факторов, разные цилиндры по-разному включаются в работу, беспрерывно вращая коленвал.

Справка. В настоящее время на автомобили устанавливаются ДВС с числом цилиндров от 2 до 16. В недалёком прошлом можно было встретить и одноцилиндровые микролитражки, но сегодня подобными моторами оснащают в основном лёгкие скутеры. Среди примеров двухцилиндрового авто – отечественная «Ока». Шестнадцатицилиндровые двигатели обычно ставят на гоночные спорткары и мощные авто премиум-класса.

Рабочий цикл двигателя

Рабочий цикл ДВС, он же «цикл Карно» – это чередование фаз газораспределения. Его работа состоит из следующих этапов:

  1. Распределительный вал, вращаясь, открывает впускной клапан, и в цилиндр нагнетается топливовоздушная смесь из карбюратора.
  2. Затем впускной клапан закрывается, а топливо воспламеняется электрической искрой от свечи зажигания.
  3. В камере сгорания происходит микровзрыв, энергия которого толкает расположенный в нём поршень, соединённый с коленвалом. Поршень вращает коленчатый вал, а тот посредством трансмиссии (сцепление, кардан) передаёт крутящее усилие на ходовую часть.
  4. Далее распредвал открывает выпускной клапан, и продукты сгорания топлива удаляются через выхлопной коллектор.

После этого весь цикл повторяется снова.

Главное условие работы цилиндров состоит в том, что действовать они должны вразнобой, а не по порядку. То есть, недопустимо, чтобы такты чередовались по очереди от 1 до 4 или, к примеру, до 16 цилиндра.

Конечно, это правило не распространяется на двухцилиндровые ДВС, наподобие тех, что ставятся в «Оке». Но вот уже трёцилиндровые моторы работают по схеме 1-3-2. То есть, крутящее усилие на коленвал сначала передаёт поршень 1-го, затем 3-го, а уже потом 2-го цилиндра.

Порядок работы шестицилиндрового двигателя в зависимости от вида

Разные виды двигателей внутреннего сгорания могут иметь различный порядок работы, даже при одинаковом числе цилиндров.

Рядный ДВС

Отличительной чертой однорядного двигателя является расположение всех цилиндров в один ряд. Количество их может составлять от 2 до 6, но наиболее распространённый вариант – это 4 цилиндра. Подобные типы ДВС, в частности, ставятся на отечественные автомобили «АвтоВАЗа» и «ГАЗа».

Шестицилиндровые «однорядники» можно встретить на БМВ и прочих авто высокого класса. Их работа может происходить по одной из трёх возможных схем:

  • 1-4-2-3-6-5;
  • 1-5-3-6-2-4;
  • 1-3-5-6-4-2 – также отступление от правила неочерёдности (5–6).

V-образные двигатели

Эта конструкция силового агрегата позволяет размещать цилиндры в два ряда, напротив друг друга. Подобная схема нашла широкое применение не только в автомобилестроении, но и в авиационных и корабельных двигателях. Основное преимущество V-образных ДВС состоит в их компактности, что особо актуально для мощных многоцилиндровых моторов.

Ряды цилиндров в них установлены под некоторым углом относительно друг друга: 45 о , 90 о , 120 о . Для установки в автомобили выпускаются 6…16-цилиндровые силовые агрегаты подобной конфигурации.

Одним из вариантов являются и W-образные ДВС, представляющие, по своей сути, спаренные традиционные V-образные моторы.

Принцип работы подобных силовых агрегатов состоит в последовательном вращении коленвала поршнями из противоположных рядов.

Пример. На «Феррари» традиционно устанавливается V-образная восьмёрка, где цилиндры имеют следующую нумерацию: с 1-го по 4-й включительно – левый ряд, а с 5-го по 8-й – второй ряд. Порядок работы такого мотора схематично выглядит таким образом: 1-5-3-7-4-8-2-6.

Оппозитный двигатель

Оппозитный ДВС представляет собой конструкцию, в которой цилиндры располагаются попарно, друг напротив друга. Но, в отличие от V-образного расположения, угол между ними составляет 180 о . Другая их отличительная черта – противоположные поршни совершают зеркальное движение, одновременно достигая нижней и верхней крайних точек.

Подобные конструкции традиционны для многих японских автомобилей, в частности, очень их «любят» конструкторы компаний «Субару» и «Хонда». В Европе они устанавливались на «Фольксваген-жук», некоторые модели «Порше», БМВ, «Альфа Ромео», «Феррари». Также оппозитники ставили на советские мотоциклы «Урал» и «Днепр».

Порядок работы оппозитной установки с углом расположения «шеек» коленчатого вала 60° выглядит следующим образом: 1-4-5-2-3-6 для шестицилиндровой модификации.

Автолюбитель, который знает принцип работы двигателя своего железного коня, может, при необходимости, самостоятельно производить регулировку его работы. Например, сможет выставить зажигание, либо отрегулировать зазор клапанов.

Расположение цилиндров v6 ауди


Нумерация цилиндров на разных типах двигателей

Как таковой, строгой международной системы расположения и нумерации цилиндров двигателя не существует. И это плохо. Посему, прежде, чем приступать к какому-либо виду ремонта двигателя или системы зажигания, окунитесь с головой в Инструкцию по эксплуатации и ремонту именно вашего авто.

Заднеприводные 4-х и 6-ти рядные двигатели в США имеют главный цилиндр №1 от радиатора, остальные цилиндры нумеруются по направлению к салону. Но, есть и обратная нумерация, когда главным цилиндром считается тот, который ближе к салону.

У французских двигателей нумерация цилиндров происходит со стороны коробки передач. А нумерация цилиндров V-образных двигателей идёт с правого полубока, т.е. со стороны крутящего момента.

Переднеприводные автомобили, как правило, имеют поперечно установленный двигатель. Здесь нумерация цилиндров идет с одной из сторон, а цилиндр №1 расположен со стороны пассажирского места.

V-образные многоцилиндровые двигатели имеют главный цилиндр со стороны водителя в ряду, который ближе к салону. Затем идут нечетные цилиндры двигателя, а с противоположной стороны (ближе к радиатору) – чётные.

Поэтому, для того, чтобы вы окончательно не запутались из-за отсутствия единого международного стандарта расположения и нумерации цилиндров двигателя, пользуйтесь Руководством по эксплуатации от производителя.

Удачи вам в изучении нумерации и расположения цилиндров двигателя.

Устройство двигателя внутреннего сгорания простыми словами

В этой статье поговорим об устройстве двигателя внутреннего сгорания узнаем принцип его работы. Рассмотрим его в разрезе. Несмотря на то, что двигатель внутреннего сгорания был изобретён уже очень давно, но он до сих пор пользуется огромной популярностью. Правда за большое количество времени конструкция двигателя внутреннего сгорания претерпела различные изменения.

Усилия инженеров постоянно направлены на облегчения веса двигателя, улучшения экономичности, увеличение мощности, а также уменьшения выброса вредных веществ.

Двигатели бывают бензиновые и дизельные. Также встречаются роторные и газотурбинные двигатели которые используются намного реже. О них мы поговорим в других статьях.

По расположению цилиндров двс бывают рядные,V- образные и опозитные. По количеству цилиндров 2,4,6,8,10,12,16. Встречаются и 5 цилиндровые двигатели внутреннего сгорания.

У каждой компоновки есть свои преимущества например рядный 6-ти цилиндровый двигатель это хорошо сбалансированный , но склонен к перегреву мотор. У V- образных двигателей другое преимущество они занимают меньше место под капотом, но при этом затрудняют обслуживание из-за ограниченного доступа. Раньше встречались и рядные 8 цилиндровые двигатели вероятней всего их не стало из-за сильной склонности к перегреву и они занимали много места под капотом.

. По типу работы двс бывают двух типов: двух тактные и четырех тактные. Двух тактные двигатели внутреннего сгорания в основном применяются на мотоциклах. В автомобилях практически всегда использовались 4 тактные двигатели.

Устройство двс

Рассмотрим двигатель в разрезе

Двигатель внутреннего сгорания состоит из следующих компонентов и вспомогательных систем.

1) Блок цилиндров. Блок цилиндров и является главным телом двигателя в котором и происходит работа поршней. Обычно состоит из чугуна и обладает охладительной рубашкой для охлаждения.

2) Механизм ГРМ. Газораспределительный механизм регулирует подачу топливно-воздушной смеси и отвод выхлопных газов. С помощью кулачков распредвала которые воздействуют на пружины клапанов. Клапана открываются либо, закрываются в зависимости от такта двигателя. При открытии впускных клапанов цилиндры наполняются топливно-воздушной смесью. При открытии выпускных клапанов происходит отвод выхлопных газов.

3) Поршневая группа. Благодаря энергии взрыва топливно-воздушной смеси поршень опускается вниз. Через шатун он передает энергию на коленвал. Поршневая группа состоит из: поршня, поршневых колец, поршневого пальца ( который прочно соединяется с шатуном). Благодаря поршневым кольцам. Поршень плотно прилегает к стенкам цилиндров. Более подробно про устройство поршня можно узнать здесь.

4) КШМ- Кривошипно-шатунный механизм. Благодаря передаче энергии шатуна на коленвал совершается полезная работа.

5) Масляный поддон. В масляном поддоне находится моторное масло которое и используется системой смазки для смазывания подшипников и компонентов двс.

6) Система охлаждения. Благодаря системе охлаждения двигатель внутреннего сгорания поддерживает оптимальную температуру. Система охлаждения состоит из: помпы, радиатора, термостата, патрубков охлаждения , а также охладительной рубашки.

7) Система смазки. Система смазки служит для защиты компонентов двигателя от прежде временного износа. Кроме того благодаря моторному маслу в двигателе внутреннего сгорания происходит охлаждение и защита от коррозии. Система смазки состоит из: масляного насоса, масляного фильтра, масляных магистралей и масляного поддона.

Система питания. Система питания обеспечивает своевременную подачу топлива. Различается на 3 вида карбюратор, моновпрыск и инжектор.

Узнать более подробно о том, что лучше карбюратор или инжектор можно перейдя по ссылке.

В карбюраторе топливно-воздушная смесь готовиться в карбюраторе для последующей подачи. Карбюратор обладает механическим топливным насосом.

Моновпрыск это по сути переход от карбюратора к инжектору или промежуточное звено. Благодаря блоку управления на одну единственную форсунку подаётся команда о необходимом количестве топлива.

Инжектор. Инжекторные системы топлива обладают. ЭБУ- электронный блок управления, форсунки, топливная рампа. Благодаря командам ЭБУ на форсунки подаётся сигнал о том какое количество топлива необходимо в данный момент. Про ЭБУ более подробно можно узнать здесь.

На сегодняшний момент это самые распространенные топливные системы. Так как обладают рядом преимуществ. Экономичность, экологичность и лучшая отдача по сравнению с моновпрыском и карбюратором.

3-х цилиндровый

В таких двигателях всего 3 цилиндра и порядок работы самый простой: 1-2-3. Запомнить легко, и работает быстро.

Схема расположения кривошипов на коленвале выполнена в виде звёздочки, они расположены под углом 120° друг к другу. Вполне возможно применить схему 1-3-2, но производители не стали этого делать. Так что единственной последовательностью работы трёхцилиндрового двигателя является последовательность 1-2-3. Для уравновешивания моментов от сил инерции на таких двигателях применяется противовес.

Рабочий цикл двигателя

Рабочий цикл ДВС, он же «цикл Карно» – это чередование фаз газораспределения. Его работа состоит из следующих этапов:

  1. Распределительный вал, вращаясь, открывает впускной клапан, и в цилиндр нагнетается топливовоздушная смесь из карбюратора.
  2. Затем впускной клапан закрывается, а топливо воспламеняется электрической искрой от свечи зажигания.
  3. В камере сгорания происходит микровзрыв, энергия которого толкает расположенный в нём поршень, соединённый с коленвалом. Поршень вращает коленчатый вал, а тот посредством трансмиссии (сцепление, кардан) передаёт крутящее усилие на ходовую часть.
  4. Далее распредвал открывает выпускной клапан, и продукты сгорания топлива удаляются через выхлопной коллектор.

После этого весь цикл повторяется снова.

Главное условие работы цилиндров состоит в том, что действовать они должны вразнобой, а не по порядку. То есть, недопустимо, чтобы такты чередовались по очереди от 1 до 4 или, к примеру, до 16 цилиндра.

Конечно, это правило не распространяется на двухцилиндровые ДВС, наподобие тех, что ставятся в «Оке». Но вот уже трёцилиндровые моторы работают по схеме 1-3-2. То есть, крутящее усилие на коленвал сначала передаёт поршень 1-го, затем 3-го, а уже потом 2-го цилиндра.

4-х цилиндровый

Существуют как рядные, так и оппозитные четырёх цилиндровые двигатели, коленвалы у них выполнены по одной и той же схеме, а порядок работы цилиндров разный. Это связано с тем, что угол между парами шатунных шеек равен 180 градусов, то есть, 1 и 4 шейки находятся на противоположных сторонах со 2 и 3 шейками.


1 и 4 шейки с одной стороны, 3 и 4- на противоположной.

Что значит порядок работы цилиндров двигателя?

Чтобы понять, что такое порядок работы цилиндров, следует немного углубиться в технические нюансы конструкции ДВС. Работа поршневой системы происходит за определённое количество тактов – 2 или 4. Тактом называют один из этапов полного цикла подачи топливовоздушной смеси в цилиндр, её сгорания и удаления выхлопных газов.

В результате, под действием хода поршня, на который оказывают давление расширяющиеся газы воспламенившегося топлива, проворачивается коленчатый вал. В двухтактных моторах полный рабочий цикл происходит за один оборот коленвала, а в четырёхтактных – за два. При этом в разных цилиндрах такты не совпадают, то есть, цилиндры работают вразнобой.

6-ти цилиндровый

По расположению цилиндров 6-ти цилиндровые двигатели бывают рядными, V-образными и оппозитными. У 6-ти цилиндрового мотора есть много различных схем последовательности работы цилиндров, они зависят от типа блока и применяемого в нём коленвала.

Рядный

Традиционно применяется такой компанией, как БМВ и некоторыми другими компаниями. Кривошипы расположены под углом 120° друг к другу.

Порядок работы может быть трёх видов:

1-5-3-6-2-4 1-4-2-6-3-5 1-3-5-6-4-2

V-образный

Угол между цилиндрами в таких двигателях составляет 75 либо 90 градусов, а угол между кривошипами составляет 30 и 60 градусов.

Последовательность работы цилиндров 6-ти цилиндрового V-образного двигателя может быть следующей:

1-2-3-4-5-6 1-6-5-2-3-4

Оппозитный

6-ти цилиндровые оппозитники встречаются на автомобилях марки Subaru, это традиционная компоновка двигателей для японцев. Угол между кривошипами коленвала составляет 60 градусов.

Последовательность работы двигателя: 1-4-5-2-3-6.

Volkswagen построил уникальный двигатель VR5: Как он работает?

Об особенностях одного из самых странных двигателей, производимых в современности, – пятицилиндрового V-образного мотора Volkswagen, или, как его обозначает сам немецкий автопроизводитель, VR мотора, рассказывает бессменный ведущий познавательного YouTube канала Джейсон Фенске.

Речь в сегодняшнем коротком видео пойдет о 2.3-литровой модификации VR мотора GZ от VW. В блоке с наибольшим развалом цилиндров, поясняет Фенске, скрывается нестандартное их число – пять, на схеме изображено три цилиндра справа, два – слева.

На схеме (слева вверху), как видно, расставлены цифры – это порядок счета цилиндров в блоке VR. Счет работы системы зажигания, запаливающей воздушно-топливную смесь несколько иной: 1-2-4-5-3, то есть работа цилиндров в моторе получается цикличной.

Зачем вообще был сделан этот странный мотор с развалом 15°, спросите вы? Ответом будет два основных плюса: малая масса и компактность. Именно по причине снижения веса и уменьшения габаритов Фольксваген, выпустив сперва шестицилиндровый силовой агрегат из серии VR, решил уменьшить количество цилиндров до пяти. Вес уменьшился еще больше, а мощность, несмотря на снижение, не оказала отрицательного влияния на характеристики тех машин, куда устанавливались данные моторы.

Тем самым Фольксваген как бы занял пустовавшую ранее нишу между 4- и 6-линдровыми V-образными двигателями.

Первые версии VR-моторов развивали 150 лошадиных сил и имели всего по два клапана на цилиндр. Увеличив количество клапанов вдвое, VW добавил и 20 сил, получив в итоге 170 лошадей. Неплохой результат для не очень большого мотора.

Многие считают, что данный тип силового агрегата ближе к V-образному мотору, однако это не так. VR-версия гораздо ближе к рядному силовому агрегату как по схеме работы цилиндров, так и по наличию одного распредвала (хотя есть версии с двумя валами), приводящему клапаны по правую и левую сторону от себя.

Еще одним интересным нюансом является абсолютно нестандартное крепление шатунов к коленчатому валу. Шатуны в буквальном смысле разведены по максимуму друг от друга. Таким образом, центр цилиндров не совпадает с центральной частью коленвала. Немецким инженерам пришлось приложить немало усилий для того, чтобы отбалансировать всю эту систему, ибо с одной стороны коленчатого вала находится два поршня, с другой – три.

Соответственно, расчет коленвала должен быть такой, чтобы баланс был близок к идеальному, иначе серьезных или даже разрушительных вибраций не избежать.

Нестандартно расположение впуска и выпуска. На схеме впускные коллекторы изображены синим, выпускные – красным. Трубы коллекторов, как видно, еще и должны быть разной длины, что потребовало решения дополнительной нестандартной задачи в расчете изгибов для противодействия обратному давлению выхлопных газов.

Итак, вывод: зачем Volkswagen сделал этот мотор? Он представлялся им золотой серединой, более мощным аналогом четырехцилиндровых силовых агрегатов. Но последние годы развития рядных турбочетверок показали их преимущество перед самым странным V-образным двигателем от Фольксваген.

Видео:

Вот посмотрите кстати, как работатет пятицилиндровый мотор на VW Golf. Звук потрясающий:

Источник

8-ти цилиндровый

В 8-ми цилиндровых двигателях кривошипы установлены под углом 90 градусов друг к другу, так уак в двигателе 4 такта, то на каждый такт работает по 2 цилиндра одновременно, что сказывается на эластичности двигателя. 12-ти цилиндровый работает ещё мягче.

В таких двигателях, как правило, наиболее популярной используется одна и та же последовательность работы цилиндров: 1-5-6-3-4-2-7-8.

Но Феррари использовала другую схему- 1-5-3-7-4-8-2-6

В данном сегменте каждый производитель использовал ему только известную последовательность.

Надежность и проблемы мотора 3.0 TDI V6 (CJMA, CRCA, CLZB)

По сравнению с предшественником двигатель 3.0 TDI второго поколения избавился от неудачных впускных коллекторов, проблемных воздушных заслонок прямых каналов, а также его обошла беда с износом ТНВД, который гнал стружку. Все перечисленные выше проблемы мотора первого поколения решались по гарантии, они проявлялись до окончания гарантийного срока (до 100 000 км). Двигатель второго поколения стал сложнее из-за реализованных экологичных решений. Но все же 3-литровый TDI V6 является весьма надежным и неприхотливым силовым агрегатом, с ним возникает гораздо меньше проблем, чем с бензиновыми моторами, устанавливаемыми на такие автомобили как Audi Q7, Audi A6, Audi A8, VW Touareg.

Контрактный двигатель 3.0 TDIV6 (CJMA, CRCA, CLZBи другие ) вы можете купить у компании Automax

В каком порядке работают цилиндры двигателя на разных автомобилях. Порядок работы цилиндров двигателя

$direct1

Рядным шестицилиндровым двигателем является конфигурация силового агрегата внутреннего сгорания, цилиндры в котором расположены в ряд. Они работают в следующем порядке – 1-5-3-6-2-4, а поршни вращают один коленчатый вал, который является общим. Зачастую такие двигатели обозначаются L6 либо I6. Плоскость расположения цилиндров в большинстве случаев бывает вертикальной либо находится под конкретным углом к вертикальной плоскости.

С теоретической точки зрения четырёхтактная версия I6 представляет собой отлично сбалансированную конфигурацию по отношению к инерционным силам верхних участков шатунов и разных порядков поршней, в которой сочетается относительно низкая сложность и стоимость производства с достаточно неплохой плавностью работы. Аналогичную сбалансированность показывает также V12, который работает как два двигателя, являющиеся шестицилиндровыми, с одним коленчатым валом, на которых можно наглядно увидеть порядок работы 6 цилиндрового двигателя.

Но на малых оборотах коленвала может наблюдаться небольшая вибрация, причина которой заключается в пульсации крутящего момента. Восьмицилиндровый рядный силовой агрегат, кроме полной сбалансированности, показывает более хорошую равномерность крутящего момента, нежели шестицилиндровый рядный, но сейчас он используется крайне редко по причине немалого количества недостатков.

Моторы I6-конфигурации эксплуатировались и продолжают эксплуатироваться на данный момент на тракторах, автомобилях, речных судах, а также автобусах. В течение последних десятилетий на легковом автотранспорте по причине широкого распространения переднеприводных систем, в которых силовой агрегат расположен поперечно, большей популярностью начали пользоваться шестицилиндровые V-образные двигатели, так как они являются более короткими и компактными, хоть стоят они больше, а их сбалансированность и технологичность являются меньшими.

Рабочий объем таких двигателей обычно находится в пределах от 2.0 до 5.0 литров. Использование данной конфигурации в силовых агрегатах, объем которых не достигает двух литров, не является оправданным, поскольку стоимость изготовления достаточно высокая, если сравнивать с четырёхцилиндровыми моторами, а длина «шестёрок» большая. Но схожие случаи также бывали, к примеру, на мотоцикл Benelli 750 Sei устанавливался силовой агрегат I6, объем которого составлял лишь 0.75 л.

fastkat.ru

Порядок работы цилиндров двигателя разных авто

В большинстве случаев рядовому автовладельцу вовсе не нужно понимать порядок работы цилиндров двигателя. Однако эта информация не нужна до тех пор, пока у автолюбителя не появится желание самостоятельно выставить зажигание либо отрегулировать клапана.

Информация о порядке работы цилиндров двигателя авто непременно понадобится в том случае, если нужно будет подключить высоковольтные провода или трубопроводы в дизельном агрегате.

В таких случаях добраться до станции техобслуживания бывает порой попросту невозможно, а знаний о том, как работает двигатель не всегда достаточно.

Порядок работы цилиндров двигателя – теория

Порядком работы цилиндров называют последовательность, с которой происходит чередование тактов в разных цилиндрах силового агрегата.

Данная последовательность зависит от следующих факторов:

  • количество цилиндров;

Газораспределительной фазой называют момент, в который начинается открытие и заканчивается закрытие клапанов.

Измеряется фаза газораспределения в градусах поворота коленчатого вала по отношению к верхней и нижней мёртвым точкам (ВМТ и НМТ).

На протяжении рабочего цикла в цилиндре воспламеняется смесь топлива и воздуха. Промежуток между воспламенениями в цилиндре оказывает непосредственное влияние на равномерность работы мотора.

Двигатель работает максимально равномерно при наименьшем промежутке воспламенения. Данный цикл непосредственно зависит от количества цилиндров. Чем большим является число цилиндров, тем меньшим будет интервал воспламенения.

Порядок работы цилиндров двигателей разных автомобилей

У разных версий однотипных моторов цилиндры могут работать по-разному.

Для примера можно взять двигатель ЗМЗ. Порядок работы цилиндров 402 двигателя выглядит следующим образом – 1-2-4-3.

Но, если говорить о порядке работы цилиндров двигателя 406, то в данном случае он составляет 1-3-4-2.

Колена вала расположены под специальным углом, в результате чего вал постоянно пребывает под усилием поршней.

Данный угол определяется тактностью силового агрегата и числом цилиндров.

  • порядок работы 4 цилиндрового двигателя со 180-градусным интервалом между воспламенениями может составлять 1-2-4-3 либо 1-3-4-2;
  • порядок работы 6 цилиндрового двигателя с рядным расположением цилиндров и 120-градусным интервалом между воспламенениями выглядит так: 1-5-3-6-2-4;
  • порядок работы 8 цилиндрового двигателя (V-образный) – 1-5-4-8-6-3-7-2 (90-градусный интервал между воспламенениями).

В каждой схеме двигателя, независимо от его производителя, порядок работы цилиндров начинается с главного цилиндра, отмеченного номером 1.

Наиболее вероятно, информация о порядке работы цилиндров двигателя автомобиля, не будет очень актуальной для вас.

Желаем успехов в определении порядка работы цилиндров мотора вашей машины.

webavtocar.ru

Порядок работы цилиндров двигателя на разных авто

В большинстве случаев рядовому автовладельцу вовсе не нужно понимать порядок работы цилиндров двигателя. Однако эта информация не нужна до тех пор, пока у автолюбителя не появится желание самостоятельно выставить зажигание либо отрегулировать клапана.

Такие сведения непременно понадобятся в том случае, если нужно будет подключить высоковольтные провода или трубопроводы в дизельном агрегате. В таких случаях добраться до станции техобслуживания бывает порой попросту невозможно, а знаний о том, как работает двигатель не всегда достаточно.

Теоретическая часть

Порядком работы называют последовательность, с которой происходит чередование тактов в разных цилиндрах силового агрегата. Данная последовательность зависит от следующих факторов:

  • количество цилиндров;
  • тип расположения цилиндров: V-образное либо рядное;
  • конструкционные особенности коленвала и распредвала.


Особенности рабочего цикла двигателя

То, что происходит внутри цилиндра, называется рабочим циклом двигателя, который состоит из определенных фаз газораспределения.

Газораспределительной фазой называют момент, в который начинается открытие и заканчивается закрытие клапанов. Измеряется фаза газораспределения в градусах поворота коленчатого вала по отношению к верхней и нижней мёртвым точкам (ВМТ и НМТ).

На протяжении рабочего цикла в цилиндре воспламеняется смесь топлива и воздуха. Промежуток между воспламенениями в цилиндре оказывает непосредственное влияние на равномерность работы мотора. Двигатель работает максимально равномерно при наименьшем промежутке воспламенения.

Данный цикл непосредственно зависит от количества цилиндров. Чем большим является число цилиндров, тем меньшим будет интервал воспламенения.

Разные автомобили - разный принцип работы

У разных версий однотипных моторов цилиндры могут работать по-разному. Для примера можно взять двигатель ЗМЗ. Порядок работы цилиндров 402-го двигателя выглядит следующим образом – 1-2-4-3. А вот у двигателя 406 он составляет 1-3-4-2.

Нужно понимать, что один рабочий цикл четырехтактного мотора по длительности равен двум оборотам коленчатого вала. Если использовать градусное измерение, то он составляет 720°. У двухтактного двигателя он равен 360°.

Колена вала расположены под специальным углом, в результате чего вал постоянно пребывает под усилием поршней. Данный угол определяется тактностью силового агрегата и числом цилиндров.

  • 4-цилиндровый двигатель со 180-градусным интервалом между воспламенениями: 1-2-4-3 либо 1-3-4-2;
  • 6 цилиндровый двигатель с рядным расположением цилиндров и 120-градусным интервалом между воспламенениями: 1-5-3-6-2-4;
  • 8 цилиндровый двигатель (V-образный, 90-градусный интервал между воспламенениями: 1-5-4-8-6-3-7-2.

В каждой схеме двигателя, независимо от его производителя, работа цилиндров начинается с главного цилиндра, отмеченного номером 1.

Данная статья сайта Avtopub.com находится в разделе «Устройство», с помощью которого вы сможете иметь общее представление о различных узлах всего автомобиля.

Желаем успехов в определении последовательности работы цилиндров мотора вашей машины. Также советуем обратить внимание на статью о том, как осуществляется замена прокладки головки блока цилиндров.

avtopub.com

21 Порядок работы многоцилиндрового двигателя

Порядок работы многоцилиндрового двигателя

зависит от типа двигателя (расположения цилинд­ров) и от количества цилиндров в нем.

Чтобы многоцилиндровый двигатель работал равномерно, такты расширения должны следовать через равные углы поворота коленчатого вала (т. е. через равные промежутки времени). Для определения этого угла продолжительность цикла, выраженную в градусах поворота коленчатого вала, делят на число цилиндров. Например, в четырехцилиндровом четырехтактном двигателе такт расширения (рабочий ход) происходит через 180° (720: 4) по отношению к предыдущему, т. е. через половину оборота коленчатого вала. Другие такты этого двигателя чередуются также через 180°. Поэтому шатунные шейки коленчатого вала у четырех цилиндровых двигателей расположены под углом 180° одна к другой, т. е. лежат в одной плоскости. Шатунные шейки первого и четвертого цилиндров направлены в одну сторону, а шатунные шейки второго и третьего цилиндров - в противоположную сторону. Такая форма коленчатого вала обеспечивает равномерное чередование рабочих ходов и хорошую уравновешенность двигателя, так как все поршни одновременно приходят в крайнее положение (два поршня вниз и два вверх).

Последовательность чередования одноименных тактов в цилиндрах называют порядком работы двигателя. Порядок работы четырехцилиндровых отечественных тракторных двигателей 1-3-4-2. Это означает, что после рабочего хода в первом цилиндре следующий рабочий ход происходит в третьем, затем в четвертом и, наконец, во втором цилиндре. Определенная последовательность соблюдается и в других многоцилиндровых двигателях.

При выборе порядка работы двигателя конструкторы стремятся равномернее распределить нагрузку на коленчатый вал.

Одноименные такты у четырехтактного шестицилиндрового двигателя совершаются через поворот коленчатого вала на 120°. Поэтому шатунные шейки расположены попарно в трех плоскостях под углом 120°. У четырехтактного восьмицилиндрового двигателя одноименные такты происходят через 90° поворота коленчатого вала и его шатунные шейки расположены крестообразно под углом 90° одна к другой.

В восьмицилиндровом четырехтактном двигателе за два оборота коленчатого вала совершается восемь рабочих ходов, что способствует его равномерному вращению.

Порядок работы восьмицилиндровых четырехтактных двигателей 1- 5-4-2-6-3-7-8, а шестицилиндровых 1-4-2-5-3-6.

Зная порядок работы цилиндров двигателя, можно правильно распределить провода по свечам зажигания, присоединить топливопроводы к форсункам и отрегулировать клапаны.

22 Силы и моменты, действующие в кмш одноцилиндрового двигателя

При такте «сгорание-расширение» сила Р1, приложенная к поршневому пальцу, слагается из двух сил:

    силы P давления газов на поршень

    силы инерции Pи (сила инерции переменна по величине и направлению)

Суммарную силу P1 разложить на можно две силы: силу S, направленную вдоль оси шатуна, и силу N, прижимающую поршень к стенкам цилиндра.

Силу S перенесем в центр шатунной шейки, а к центру коленчатого вала приложим две равные силе S и параллельные ей силы S1 и S2. Тогда совместное действие сил S1 и S создаст (на плече R) крутящий момент, приводящий во вращение коленчатый вал, а сила S2 нагрузит коренные подшипники и через них будет передаваться на картер двигателя.

Разложим силу S2 на две перпендикулярно направленные силы N1 и Р2. Сила N1 численно равна силе N, но направлена в противоположную сторону; совместное действие сил N и N1 образует момент Nl, который стремится опрокинуть двигатель в сторону, обратную вращению коленчатого вала. Сила P2 численно равная силе Р1, действует вниз, а сила Р действует на головку цилиндра вверх, т.е. в противоположную сторону. Разность между силами Р и P1 представляет собой силу инерции поступательно движущихся масс Ри. Наибольшей величины эта сила достигает в момент изменения направления движения поршня.

Вращающиеся массы шатунной шейки, щек кривошипа и нижней части шатуна создают центробежную силу Рц, направленную по радиусу кривошипа в от сторону центра вращения.

Таким образом, в кривошипно-шатунном механизме одноцилиндрового двигателя, кроме крутящего момента, возникающего на коленчатом валу, действует ряд неуравновешенных моментов и сил, как то:

    реактивный, или опрокидывающий, момент Nl, воспринимаемый опорами двигателя через картер

    сила инерции поступательно движущихся масс Ри, направленная по оси цилиндра

    центробежная сила вращающихся масс Рц, направленная по кривошипу вала

Боковая сила N достигает наибольшей величины при расширении газов, когда поршень прижимается к левой стенке цилиндра, чем и объясняется ее обычно больший износ.

studfiles.net

Строительные машины и оборудование, справочник

Передвижные электростанции

Порядок работы четырехцилиндрового и шестицилиндрового двигателей

Для обеспечения наиболее плавной и уравновешенной работы двигателя устанавливают определенное чередование тактов, при котором в разных цилиндрах одновременно не происходит одинаковых тактов.

Последовательность чередования одноименных тактов в цилиндрах называется порядком работы двигателя. В четырехтактном четырехцилиндровом двигателе за каждый полуоборот коленчатого вала совершается рабочий ход. Порядок работы четырехцилиндрового двигателя может быть следующим: 1-2-4-3 (двигатель ГАЗ-МК) или 1-3-4-2 (двигатель КДМ-100).

В четырехцилиндровом двигателе за два оборота коленчатого вала совершается четыре рабочих хода, а в шестицилиндровом - шесть.

Порядок работы шестицилиндрового двигателя может быть следующим: 1-5-3-6-2-4; 1-4-2-6-3-5; 1-2-4-6- 5-3 или 1-3-5-6-4-2. Наибольшее распространение получил первый порядок работы, т.е. 1-5-3-6-2-4. По этому порядку работают двигатели 1Д6 передвижных электростанций ПЭС-100.

Кривошипы коленчатого вала шестицилиндрового двигателя попарно расположены под углом 120° (рис. 1), поэтому рабочие ходы перекрывают друг друга на 60°, чем достигается равномерная работа двигателя.

В восьмицилиндровом четырехтактном двигателе кривошипы коленчатого вала располагаются попарно под углом 90” (720°: 8 = 90°).

Многоцилиндровые однорядные двигатели хотя и обеспечивают равномерную работу, но имеют коленчатый вал большой длины, что приводит к значительной вибрации и увеличению га баритов, а следовательно, и веса двигателя. Для устранения ука занных недостатков применяют двухрядное расположение ци линдров под углом 90°. Такие двигатели принято называть с V-образным расположением цилиндров.

Рис. 1. Схема шестицилиндрового однорядного двигателя: 1 - коренные подшипники, 2 - шатунные подшипники, 3 - щека коленчатого вала.

На электростанциях ДЭС-200 в качестве первичного двигате ля применяются V-образные дизели 1Д12 с расположением ци линдров в два ряда (по шесть цилиндров в каждом ряду). Ко ленчатые валы этих дизелей имеют по шести кривошипов.

Главная → Справочник → Статьи → Форум

stroy-technics.ru

Порядок работы 4, 6, 8 цилиндрового двигателя

По большому счёту, нам, обычным автолюбителям, совершенно не обязательно знать порядок работы цилиндров двигателя. Ну, работает и работает. Да, с этим трудно не согласится. Не нужно до того момента, пока вы не пожелаете своими руками выставить зажигание или не займетесь регулировкой зазоров клапанов.

И совершенно не будет лишним знание о порядке работы цилиндров двигателя автомобиля, когда вам нужно будет подсоединить высоковольтные провода к свечам, либо трубопроводы высокого давления у дизеля. А если вы затеете ремонт головки блока цилиндров?

Ну согласитесь, смешно будет ехать на автосервис для того, чтобы правильно установить ВВ провода. Да и ехать-то как? Если двигатель троит.

Что значит порядок работы цилиндров двигателя?

3D работа двигателя внутреннего сгорания

Последовательность, с которой чередуются одноименные такты в разных цилиндрах и называется порядком работы цилиндров.

От чего зависит порядок работы цилиндров? Есть несколько факторов, а именно:

  • расположение цилиндров двигателя: однорядное или V-образное,
  • количество цилиндров,
  • конструкция распредвала,
  • тип и конструкция коленвала.
Рабочий цикл двигателя

Рабочий цикл двигателя состоит из газораспределительных фаз. Последовательность этих фаз должна равномерно распределяться по силе воздействия на коленчатый вал. Именно в этом случае происходит равномерная работа двигателя.

Обязательным условием является то, что цилиндры, работающие последовательно, не должны находиться рядом. Для этого и разрабатываются производителями двигателей, схемы порядка работы цилиндров двигателя. Но, во всех схемах порядок работы цилиндров начинает свой отсчет с главного цилиндра №1.

Порядок работы цилиндров у разных двигателей

У двигателей одного типа, но разных модификаций, работа цилиндров может отличаться. Например, двигатель ЗМЗ. Порядок работы цилиндров двигателя 402 – 1-2-4-3, в то время как порядок работы цилиндров двигателя 406 – 1-3-4-2.

Если углубится в теорию работы двигателя, но так, чтобы не запутаться, то мы увидим следующее. Полный рабочий цикл 4-х тактного двигателя проходит за два оборота коленвала. В градусах это равно 720. У 2-х тактного двигателя 360 0 .

Колена вала смещают на определенный угол для того, чтобы вал находился под постоянным усилием поршней. Этот угол напрямую зависит от количества цилиндров и тактности двигателя.

  • Порядок работы 4 цилиндрового двигателя, однорядного, чередование тактов происходит через 180 0. ну а порядок работы цилиндров может быть 1-3-4-2 (ВАЗ) или 1-2-4-3 (ГАЗ).
  • Порядок работы 6 цилиндрового рядного двигателя 1-5-3-6-2-4 (интервал между воспламенением составляет 120 0).
  • Порядок работы 8 цилиндрового V-образного двигателя 1-5-4-8-6-3-7-2 (интервал между воспламенениями 90 0).
  • Существует, например, порядок работы 12 цилиндрового двигателя W-образного: 1-3-5-2-4-6 – это левые головки блока цилиндров, а правые: 7-9-11-8-10-12

Для того, чтобы вам был понятен весь этот порядок цифр, рассмотрим пример. У 8 цилиндрового двигателя ЗиЛ порядок работы цилиндров следующий: 1-5-4-2-6-3-7-8. Кривошипы расположены под углом 90 0 .

То есть если в 1 цилиндре происходит рабочий цикл, точерез 90 градусов поворота коленвала, рабочий цикл происходит в 5 цилиндре, и последовательно 4-2-6-3-7-8. В нашем случае один поворот коленвала равен 4 рабочим ходам. Естественным образом напрашивается вывод, что 8 цилиндровый двигатель работает плавне и равномернее, чем 6 цилиндровый.

Скорее всего, глубокое знание порядка работы цилиндров двигателя вашего автомобиля, вам не понадобится. Но общее представление об этом иметь необходимо. А если вы задумаете произвести ремонт, например головки блока цилиндров, то эти знания лишними не будут.

Успехов вам в изучении порядка работы цилиндров двигателя вашего автомобиля.

how.qip.ru

Порядок работы 4, 6, Восемь цилиндрового мотора - просто о сложном.

По большому счёту, нам, обыденным автолюбителям, совершенно не обязательно знать порядок работы цилиндров мотора. Ну, работает и работает. Да, с этим тяжело не согласится. Не нужно до того момента, пока вы не пожелаете своими руками выставить зажигание или не займетесь регулировкой зазоров клапанов.И совершенно не будет лишним зание о порядке работы цилиндров мотора автомобиля, когда вам нужно будет подсоединить высоковольтные провода к свечкам, либо трубопроводы высокого давления у дизеля. А если вы затеете ремонт головки блока цилиндров?Ну согласитесь, весело будет ехать на автосервис для того, чтобы правильно установить ВВ провода. Ну и ехать-то как? Если движок троит.Что значит порядок работы цилиндров мотора?Последовательность, с которой чередуются одноименные такты в разных цилиндрах и называется порядком работы цилиндров.От чего зависит порядок работы цилиндров? Есть несколько обстоятельств, а непосредственно:-расположение цилиндров мотора: однорядное или V-образное;-количество цилиндров;-конструкция распредвала;-тип и конструкция коленвала.Рабочий цикл мотораРабочий цикл мотора состоит из газораспределительных фаз. Последовательность этих фаз должна равномерно распределяться по силе воздействия на коленчатый вал. Непосредственно в этом случае происходит равномерная работа мотора.Неотклонимым условием будет то, что цилиндры, работающие попеременно, не должны находиться рядом. Для этого и разрабатываются производителями движков, схемы порядка работы цилиндров мотора. Но, во всех схемах порядок работы цилиндров начинает свой отсчет с головного цилиндра №1.У движков 1-го типа, но разных модификаций, работа цилиндров может отличаться. Например, движок ЗМЗ.Порядок работы цилиндров мотора Четыреста два – 1-2-4-3, в то время как порядок работы цилиндров мотора Четыреста 6 – 1-3-4-2.Если углубится в теорию работы мотора, но так, чтобы не запутаться, то мы увидим следующее.Полный рабочий цикл 4-х тактного мотора проходит за два оборота коленвала. В градусах это равно 72° . У 2-х тактного мотора 360° .Колена вала сдвигают на определенный угол для того, чтобы вал находился под постоянным усилием поршней. Этот угол напрямую зависит от количества цилиндров и тактности мотора.Порядок работы Четыре цилиндрового мотора, однорядного, чередование тактов происходит через 180° , ну а порядок работы цилиндров может быть 1-3-4-2 (ВАЗ) или 1-2-4-3 (ГАЗ).Порядок работы 6 цилиндрового рядного мотора 1-5-3-6-2-4 (интервал меж воспламенением составляет 120°).Порядок работы Восемь цилиндрового V-образного мотора 1-5-4-8-6-3-7-2 (интервал меж воспламенениями 90°).Существует, например, порядок работы Двенадцать цилиндрового мотора W-образного: 1-3-5-2-4-6 – это левые головки блока цилиндров, а правые: 7-9-11-8-10-12Для того, чтобы вам был понятен весь этот порядок цифр, рассмотрим пример. У Восемь цилиндрового мотора ЗиЛ порядок работы цилиндров следующий: 1-5-4-2-6-3-7-8. Кривошипы расположены под углом 90° .Другими словами если в Один цилиндре происходит рабочий цикл, то через Девяносто градусов поворота коленвала, рабочий цикл происходит в 5 цилиндре, и попеременно 4-2-6-3-7-8. В нашем случае один поворот коленвала равен Четыре рабочим ходам.Естественным образом напрашивается вывод, что Восемь цилиндровый движок работает плавне и равномернее, чем 6 цилиндровый.Скорее всего, глубочайшее зание порядка работы цилиндров мотора вашего автомобиля, вам не понадобится. Но общее представление об этом иметь необходимо. А если вы задумаете произвести ремонт, например головки блока цилиндров, то эти зания лишними не будут.Фурроров вам в исследовании порядка работы цилиндров мотора вашего автомобиля.

Если так подумать, то зачем нам, обычным автолюбителям знать порядок, в котором работают цилиндры автомобиля? Ну, работают исправно и, слава богу. Да, конечно, это отрицать сложно и вполне бессмысленно, но только до того момента, пока Вам не захочется своими руками настроить зажигание или заняться регулировкой клапанных зазоров. И вот тогда эти знания о порядке работы автомобильных цилиндров будут абсолютно не лишними. Захотите Вы присоединить провода высокого напряжения к свечам или трубопроводы с высоким давлением у дизеля. А вдруг Вы решите перебрать головку блока цилиндров? Согласитесь с тем, что немного глупо будет ехать на СТО с потребностью правильной установки высоковольтных проводов. Да и как Вы это сделаете, когда двигатель то троит?

Порядок работы цилиндров, что это значит?

Последовательность, с которой чередуются одноимённые такты в различных цилиндрах именуется порядком работы цилиндров. От каких же факторов зависит данный параметр? От чего зависит порядок работы цилиндров? Есть несколько таковых, и мы их сейчас перечислим:

- расположение цилиндров в двигателе: рядное или V-образное;

Количество цилиндров;

Конструкция распределительного вала;

Конструктивные особенности и тип коленчатого вала.

Фазы цилиндров

Рабочий цикл автомобильного двигателя разделяется на газораспределительные фазы. Их последовательность обязана равномерно распределяться на коленчатый вал по силе их воздействия. Только в таком случае двигатель будет работать равномерно. Необходимым и строгим условием является нахождение цилиндров, работающих последовательно, относительно друг друга. Они просто не должны располагаться рядом. Именно с этой целью производители двигателей и разрабатывают схемы, в которых указан порядок работы цилиндров мотора. Но все схемы объединяет единый фактор: порядок работы всех цилиндров начинается главного цилиндра под номером один.

Разные двигатели – разный порядок работы

Однотипные двигатели с разными модификациями могут иметь различия в работе цилиндров. Возьмём двигатель ЗМЗ для примера. Порядок работы 402-го двигателя таков - 1-2-4-3, хотя у 406-го цилиндры работают совершенно в другом порядке – 1-3-4-2.

Если погрузиться глубже теорию работы двигателя внутреннего сгорания, но не сильно, дабы не запутаться, то мы сможем увидеть следующее: четырёхтактный двигатель проходит свой полный рабочий цикл за два оборота коленчатого вала. Если рассматривать в градусах, то это равняется 720 градусам. У двухтактного двигателя – 3600 градусов. Чтобы коленчатый вал постоянно находился под поршневым усилием, его колена смещают под определённым углом. Градус этого угла прямо зависит от тактности двигателя и числа цилиндров. У рядного четырёхцилиндрового двигателя такты чередуются через каждые 1800 градусов. Порядок работы же такого мотора на автомобилях ВАЗ таков: 1-3-4-2, на автомобилях ГАЗ 1-2-4-3. Шестицилиндровый рядный двигатель работает по такому порядку: 1-5-3-6-2-4, чередование тактов составляет 1200 градусов. Восьмицилиндровый V-образный двигатель работает в таком режиме: 1-5-4-8-6-3-7-2, воспламенения происходят с интервалом в 900 градусов. Интересен порядок работы двенадцатицилиндрового W-образного двигателя: 1-3-5-2-4-6 – работа левых головок блока цилиндров, а правых: 7-9-11-8-10-12

Для того, чтобы Вы не путались со всеми этими цифровыми порядками, давайте рассмотри один пример. Возьмём восьмицилиндровый двигатель грузового автомобиля ЗИЛ со следующим порядком работы его цилиндров: 1-5-4-2-6-3-7-8. Расположение кривошипов находится под углом в 900 градусов. Возьмём первый цилиндр, во время его рабочего цикла происходит 90 градусов оборота коленвала, затем цикл переходит на пятый цилиндр и так последовательно в следующем порядке 4-2-6-3-7-8. В данном случае один оборот коленчатого вала приравнивается четырём рабочим циклам. Вывод из всего этого очевиден – двигатель с восьмью цилиндрами работает гораздо равномернее и плавнее шестицилиндрового.

Да, согласимся, что настолько глубокие познания в работе цилиндров мотора Вашей машины, скорее всего, не пригодятся. Но хотя бы обобщённое представление об этом Вы должны иметь. А если Вас настигнет необходимость произвести ремонт головки блока цилиндров, тогда эти знания будут уж точно не лишними. Друзья, желаем Вам успехов в изучении этих премудростей!

Итак, с теоретическим положением о влиянии интервала воспламенения на равномерность работы, мы познакомились. Рассмотрим традиционный порядок работы цилиндров в двигателях с разной схемой расположения цилиндров.

· порядок работы 4 цилиндрового двигателя со смещением шеек коленвала 180° (интервал между воспламенениями) : 1-3-4-2 или 1-2-4-3;

· порядок работы 6 цилиндрового двигателя (рядного) с интервалом между воспламенениями 120°: 1-5-3-6-2-4;

· порядок работы 8 цилиндрового двигателя (V-образный) с интервалом между воспламенениями 90°: 1-5-4-8-6-3-7-2

Во всех схемах производителей двигателей. Порядок работы цилиндров всегда начинается с главного цилиндра №1.

Знание порядка работы цилиндров двигателя вашего автомобиля, без сомнения, несомненно, будут вам полезны для того, чтобы контролировать порядок зажигания при выполнении определенных ремонтных работ при регулировке зажигания или ремонте головки блока цилиндров. Или, например, для установки (замены) высоковольтных проводов, и подключении их к свечам и трамблёру.

Общее сведения, условия работы шатунов шатун служит связующим звеном между поршнем и кривошипом коленчатого вала. Так как поршень совершает прямолинейное возвратно-поступательное движение, а коленчатый вал - вращательное, то шатун совершает сложное движение и подвергается действию знакопеременных, носящих ударный характер нагрузок от газовых сил и сил инерции.

Шатуны автомобильных массовых двигателей изготовляют мето­дом горячей штамповки из среднеуглеродистых сталей марок: 40, 45, марганцевистой 45Г2, а в особенно напряженных двигателях из хромо-никеле­вой 40ХН, хромо-молибдено­вой улучшенной ЗОХМА и дру­гих легированных качествен­ных сталей.

Общий вид шатуна в сборе с поршнем и элементы его конструкции показаны на рис. 1. Основными элемен­тами шатуна являются: стер­жень 4, верхняя 14 и ниж­няя 8 головки. В комплект шатуна входят также: под­шипниковая втулка 13 верх­ней головки, вкладыши 12 нижней головки, шатунные болты 7 с гайками 11 и шплин­тами 10.

Рис. 1. Шатунно-поршневая группа в сборе с гильзой цилиндра; элементы конструкции шатуна:

1 - поршень; 2 - гильза цилиндра; 3 - уплотнительные резиновые кольца; 4 - стер­жень шатуна; 5 - запорное кольцо; б - порш­невой палец; 7 - шатунный болт; 8 - нижняя головка шатуна; 9- крышка нижней головки шатуна; 10 - шплинт; 11 - гайка шатунного болта; 12 - вкладыши нижней головки шату­на; 13 - втулка верхней головки шатуна; 14 - верхняя головка шатуна

Стержень шатуна, подвер­женный продольному изгибу, чаще всего имеет двутавровое сечение, но применяют иногда крестообразные, круглые, трубчатые и Другие профили (рис. 2). Наиболее рациональными являются двутавровые стержни, обладающие большой жесткостью при малом весе. Крестообразные профили нуждаются в более развитых головках шатуна, что приводит к переутяжелению его. Круглые профили отличаются простой геометрией, но требуют повышенного качества механической обработки, так как наличие у них следов обработки приводит к увеличению местной концентра­ции напряжений и возможной поломке шатуна.

Для массового автомобильного производства удобными и наибо­лее приемлемыми являются стержни двутаврового сечения. Пло­щадь поперечного сечения стержня обычно имеет переменную величину, причем минимальное сечение находится у верхней голов­ки 14, а максимальное - у нижней головки 8 (см. рис. 1). Это обеспечивает необходимую плавность перехода от стержня к ниж­ней головке и способствует повышению общей жесткости шатуна. С этой же целью и для уменьшения габаритов и веса шатунов

Рис. 2. Профили стержня шатуна: а) двутавровый; б) крестообразный; в) трубчатый; г) круглый

в быстроходных двигателях автомобильного типа обе головки, как правило, отковываются за одно целое со стержнем.

Верхняя головка обычно имеет форму, близкую к цилиндриче­ской, но особенности ее конструкции в каждом конкретном случае


Рис. 3. Верхняя головка шатуна

выбираются в зависимости от методов фиксации поршневого пальца и его смазки. Если поршневой палец закрепляется в поршневой головке шатуна, то ее делают с разрезом, как показано на рис. 3, а. Под действием стяжного болта стенки головки несколько деформируются и обеспечивают глухую затяжку поршневого паль­ца. Головка при этом не работает на износ и выполняется с относи­тельно небольшой длиной, равной примерно ширине наружной полки стержня шатуна. С точки зрения выполнения монтажно-демонтажных работ предпочтительнее боковые разрезы, но использование их приводит к определенному увели­чению размеров и веса головкиу Верхние головки с креплением в них поршневых пальцев применялись на шатунах старых моделей рядных двигателей ЗИЛ, например, на 5 и 101 моделях.

При других методах фиксации поршневых пальцев в верхнюю головку шатуна в качестве подшипника запрессовывают втулки из оловянистой бронзы с толщиной стенок от 0,8 до 2,5 мм (см. рис. 3, б, в, г). Тонкостенные втулки изготовляют свертными из листовой бронзы и обрабатывают под заданный размер поршне­вого пальца после запрессовки в головку шатуна. Свертные втулки применяют на всех двигателях автомобилей ГАЗ, ЗИЛ-130, МЗМА и др.

Втулки верхней головки шатунов смазывают разбрызгиванием или под давлением. В автомобильных двигателях широкое распро­странение получила смазка разбрызгиванием. Капельки масла при такой простейшей системе смазки попадают в головку через одно или несколько больших с широкими фасками на входе масло-улавливающих отверстий (см. рис. 3, б) или через глубокую прорезь, сделанную фрезой со стороны, противоположной стержню. Подачу масла под давлением применяют только в двигателях, рабо­тающих с повышенной нагрузкой на поршневые пальцы. Масло подводится из общей системы смазки через канал, просверленный в стержне шатуна (см. рис. 3, б), или по специальной трубке, уста­навливаемой на стержне шатуна. Смазка под давлением применяется в двух- и четырехтактных дизелях ЯМЗ.

Двухтактные дизели ЯМЗ, работающие со струйным охлажде­нием днища поршней, имеют на верхней головке шатуна специаль­ные форсунки для подачи и распыливания масла (см. рис. 3, г). Малая головка шатуна снабжается здесь двумя толстостенными литыми бронзовыми втулками, между которыми образуется коль­цевой канал для подвода масла к форсунке-распылителю из канала в стержне шатуна. Для более равномерного распределения смазоч­ного масла на поверхностях трения втулок нарезаются спираль­ные канавки, а дозирование масла осуществляют с помощью калиб­рованного отверстия в пробочке 5, которую запрессовывают в канал стержня шатуна, как показано на рис. 4, б.

Нижние головки шатунов двигателей автомобильного и трак­торного типов обычно делают разъемными, с упрочняющими прили­вами и ребрами жесткости. Типичная конструкция разъемной голов­ки показана на рис. 1. Основная ее половина откована совместно со стержнем 4, а отъемная половина 9, называемая крышкой ниж­ней головки, или просто крышкой шатуна, скрепляется с основной двумя шатунными болтами 7. Иногда крышка крепится четырьмя и даже шестью болтами или шпильками. Отверстие в большой головке шатуна обрабатывают в собранном состоянии с крышкой (см. рис. 4), поэтому ее нельзя переставлять на другой шатун или изменять принятое положение на 180° относительно шатуна, с которым она была спарена до расточки. Чтобы предотвратить возможную путаницу на основной половине головки и на крышке, у плоскости их разъема выбивают порядковые номера, соответ­ствующие номеру цилиндра. При сборке кривошипно-шатунного механизма надо следить за правильной постановкой шатунов на ме­сто, строго руководствуясь инструкцией завода-изготовителя.

Рис. 4. Нижняя головка шатуна:

а) с прямым разъемом; б) с косым разъемом; 1 - половина головки, отковы­ваемая совместно со стержнем 7; 2 - крышка головки; 3 - болт шатуна; 4 - треугольные шлицы; 5 - втулочка с калиброванным отверстием; 6 - канал в стержне для подвода масла к поршневому пальцу

Для двигателей автомобильного типа с характерной совместной отливкой цилиндра и картера в одном блоке и Ессбще при наличии блок-картерной отливки остова двигателя желательно, чтсбы боль­шая головка шатуна свободно проходила через цилиндры и не за­трудняла выполнение монтажно-демонтажных работ. Когда габа­риты этой головки развиты так, что она не проходит в отверстие цилиндровой гильзы 2 (см. рис. 1), то комплект шатуна в сборе с поршнем 1 (см. рис. 1) можно свободно установить на место только при снятом коленчатом вале, что создает крайние неудобства при ремонте(Иногда поршень без уплотнительных колец, но собранный с шатуном удается просунуть за смонтированный коленчатый вал и вставить его в цилиндр со стороны картера (или, наоборот, вынуть из цилиндра через картер), а потом завершать сборку поршневой группы и шатуна, затрачивая на все это непроизводительно много времени). Поэтому развитые нижние головки выполняют с косым разъемом, как сделано это в дизеле ЯМЗ-236 (см. рис. 4, б).

Плоскость косого разъема головки обычно располагают под углом 45° к продольной оси стержня шатуна (в отдельных случаях возможен угол разъема 30 или 60°). Габариты таких головок после удаления крышки резко уменьшаются. При косом разъеме крышки чаще всего крепятся болтами, которые ввертываются в основную

половину головки. Реже для этой цели применяют шпильки. В отли­чие от нормальных разъемов, выполняемых под углом 90° к оси стержня шатуна (см. рис. 4, а), косые разъемы головок (см. рис. 4, б) позволяют несколько разгружать шатунные болты от разрывающих усилий, а возникающие при этом боковые усилия воспринимаются буртиками крышки или треугольными шлицами, сделанными на стыкующихся поверхностях головки. У разъемов (нормальных или косых), а также под опорными плоскостями шатунных болтов и гаек стенки нижней головки обычно снабжают упрочняющими приливами и утолщениями.

В головках автомобильных шатунов с нормальной плоскостью разъема в подавляющем большинстве случаев шатунные болты одновременно являются установочными, точно фиксирующими поло­жение крышки относительно шатуна. Такие болты и отверстия под них в головке обрабатывают с высокой чистотой и точностью, как установочные штифты или втулки. Шатунные болты или шпиль­ки являются исключительно ответственными деталями. Обрыв их связан с аварийными последствиями, поэтому они изготовляются из высококачественных легированных сталей с плавными перехо­дами между элементами конструкции и подвергаются термообра­ботке. Стержни болтов выполняются иногда с проточками в местах перехода к резьбовой части и около головок. Проточки делают без подрезов с диаметром, равным примерно внутреннему диаметру резьбы болта (см. рис. 1 и 4).

Шатунные болты и гайки к ним у ЗИЛ-130 и некоторых других автомобильных двигателей изготовляются из хромо-никелевой ста­ли марки 40ХН. Применяются для этих целей также стали 40Х, 35ХМА и аналогичные им материалы.

Чтобы предотвратить возможное проворачивание шатунных болтов при затягивании гаек, их головки делают с вертикальным срезом, а в зоне сопряжения кривошипной головки шатуна со стерж­нем выфрезеровывают площадки или углубления с вертикальным уступом, удерживающим болты от проворачивания (см. рис. 1 и 4). В тракторных и других двигателях шатунные болты фикси­руются иногда специальными штифтами. С целью уменьшения габаритов и веса головки шатунов болты размещают по возмож­ности ближе к отверстиям под вкладыши. Допускаются даже небольшие выемки в стенках вкладышей, предназначенные для прохода шатунных болтов. Затяжка шатунных болтов строго нор­мируется и контролируется с помощью специальных динамометри­ческих ключей. Так, в двигателях ЗМЗ-66, ЗМЗ-21 момент затяжки составляет 6,8-7,5 кГ·м (≈68-75 н-м), в двигателе ЗИЛ-130 - 7-8кГ·м (≈70-80 н-м), а в двигателях ЯМЗ - 16-18 кГ·м (≈160-180 н-м). После затяжки корончатые гайки тщательно шплинтуются, а обычные (без прорезей под шплинты) фиксируются каким-либо другим способом (специальными контргайками, отштам­пованными из тонкой листовой стали, замковыми шайбами и т. д.).

Чрезмерная затяжка шатунных болтов или шпилек недопустима, гак как может привести к опасной вытяжке у них резьбы.

Нижние головки шатунов автомобильных двигателей обычно снабжаются подшипниками скольжения, для которых применяют сплавы, обладающие высокими антифрикционными свойствами и необходимой механической стойкостью. Только в редких случаях применяют подшипники качения, причем наружными и внутрен­ними обоймами (кольцами) для их роликов служат сама головка шатуна и шейка вала. Головка в этих случаях делается неразъем­ной, а коленчатый вал - составным или разборным. Так как вместе с изношенным роликовым подшипником приходится иногда заменять весь шатунно-кривошипный узел, то широкое применение подшипники качения находят лишь в сравнительно дешевых двига­телях мотоциклетного типа.

Из антифрикционных подшипниковых сплавов в двигателях внутреннего сгорания чаще всего применяют баббиты на оловянной или свинцовой основах, алюминиевые высокооловянистые сплавы и свинцовистую бронзу. На оловянной основе в автомобильных двигателях применяют сплав баббит Б-83, содержащий 83% олова. Это качественный, но довольно дорогой подшипниковый сплав. Более дешевым является сплав на свинцовой основе СОС-6-6, содержащий по 5-6% сурьмы и олова, остальное - свинец. Его называют также малосурьмянистым сплавом. Он обладает хоро­шими антифрикционными и механическими свойствами, стоек против коррозии, отлично прирабатывается и по сравнению со спла­вом Б-83 способствует меньшему износу шеек коленчатого вала. Сплав СОС-6-6 применяется для большинства отечественных карбю­раторных двигателей (ЗИЛ, МЗМА и др.). В двигателях с повы­шенными нагрузками па шатунные подшипники применяют высокооловянистый алюминиевый сплав, содержащий 20% олова, 1% меди, остальное - алюминий. Такой сплав используется, напри­мер, для подшипников V-образных двигателей ЗМЗ-53, ЗМЗ-66 и др.

Для шатунных подшипников дизелей, работающих с особенно высокими нагрузками, применяют свинцовистую бронзу Бр.С-30, содержащую 30% свинца. Как подшипниковый материал, свинцо­вистая бронза обладает повышенными механическими свойствами, но сравнительно плохо прирабатывается и подвержена коррозии под воздействием кислотных соединений, накапливающихся в мас­ле. При использовании свинцовистой бронзы картерное масло должно содержать поэтому специальные присадки, предохраняю­щие подшипники от разрушения.

В старых моделях двигателей антифрикционный сплав зали­вали непосредственно по основному металлу головки, как говори­лось «по телу». Заливка по телу не оказывала заметного влияния на габариты и вес головки. Хорошо обеспечивала отвод тепла от шатунной шейки вала, но так как толщина слоя заливки состав­ляла более 1 мм, то в процессе работы вместе с износом сказывалась заметная усадка антифрикционного сплава, вследствие чего отно­сительно быстро увеличивались зазоры в подшипниках и возни­кали стуки. Чтобы устранить или предупредить стуки подшипни­ков, их периодически приходилось подтягивать, т. е. устранять излишне большие зазоры за счет уменьшения числа тонких латун­ных прокладок, которые с этой целью (около 5 штук) ставились в разъем нижней головки шатуна.

Метод заливки по телу в современных быстроходных транспорт­ных двигателях не применяется. Нижние головки их снабжаются сменными взаимозаменяемыми вкладышами, форма которых точно соответствует цилиндру, состоящему из двух половин (полуколец). Общий вид вкладышей показан на рис. 1. Два вкладыша 12,поставленные в головку, образуют ее подшипник. Вкладыши имеют стальную, реже бронзовую, основу, с нанесенным на пей слоем антифрикционного сплава. Различают вкладыши толстостен­ные и тонкостенные. Вкладыши несколько увеличивают габариты и вес нижней головки шатуна, особенно толстостенные, имеющие толщину стенок более 3-4 мм. Поэтому последние применяются только для сравнительно тихоходных двигателей.

Шатуны быстроходных автомобильных двигателей, как правило, снабжаются тонкостенными вкладышами, выполненными из сталь­ной ленты толщиной 1,5-2,0 мм,покрытой антифрикционным сплавом, слой которого составляет всего 0,2-0,4 мм.Такие двух­слойные вкладыши называются биметаллическими. Они применяют­ся на большинстве отечественных карбюраторных двигателей. В настоящее время получили распространение трехслойные так называемые триметаллические тонкостенные вкладыши, у которых на стальную ленту сначала наносится подслой, а потом уже анти­фрикционный сплав. Триметаллические вкладыши толщиной 2 мм применяются, например, для шатунов двигателя ЗИЛ-130. На сталь­ную ленту таких вкладышей наносится медно-никелевый подслой, покрытый малосурьмянистым сплавом СОС-6-6. Трехслойные вкла­дыши применяются также для шатунных подшипников дизелей. Слой свинцовистой бронзы, толщина которого обычно составляет 0t3-0,7 мм, сверху покрывают еще тонким слоем свинцово-оловянистого сплава, что улучшает прирабатываемость вкладышей и пре­дохраняет их от коррозии. Трехслойные вкладыши допускают большие удельные давления на подшипники, чем биметаллические.

Гнездам под вкладыши и самим вкладышам придают строго цилиндрическую форму, а поверхности их обрабатывают с высокой точностью и чистотой, обеспечивая полную взаимозаменяемость для данного двигателя, что значительно упрощает ремонт. Под­шипники с тонкостенными вкладышами не нуждаются в периоди­ческой подтяжке, так как имеют малую толщину антифрикционного слоя, не дающего усадки. Они ставятся без регулировочных про­кладок, а изношенные заменяются новым комплектом.

С целью получения надежного прилегания вкладышей и улучшения их контакта со стенками головки шатуна они изготовляются так, чтобы при затягивании шатунных болтов обеспечивался неболь­шой гарантированный натяг. От проворачивания тонкостенные вкладыши удерживаются фиксирующим усом, который отгибается у одной из кромок вкладыша. Фиксирующий ус входит в специаль­ную пазовую канавку, выфрезерованную в стенке головки у разъема (см. рис. 4). Вкладыши с толщиной стенок 3 мм и более толстые, фиксируются штифтами (дизели В-2, ЯМЗ-204 и др.).

Шатунные подшипниковые вкладыши современных автомобиль­ных двигателей смазываются маслом, поступающим под давлением через сверление в кривошипе из общей системы смазки двигателя. Для поддержания давления в смазочном слое и увеличения его несущей способности рабочую поверхность шатунных вкладышей рекомендуется выполнять без маслораспределительных дуговых или продольных сквозных канавок. Диаметральный зазор между вкладышами и шатунной шейкой вала обычно составляет 0 025- 0,08 мм.

В тронковых двигателях внутреннего сгорания применяют шатуны двух типов: одинарные и сочлененные.

Одинарные шатуны, конструкция которых подробно рассмат­ривалась выше, получили большое распространение. Они приме­няются во всех однорядных двигателях и широко используются в двухрядных автомобильных двигателях. В последнем случае на каждую кривошипную шейку вала рядом друг с другом устанав­ливают два обычных одинарных шатуна. Вследствие этого один ряд цилиндров смещается относительно другого вдоль оси вала на величину, равную ширине нижней головки шатуна. Чтобы уменьшить такое смещение цилиндров, нижнюю головку изготов­ляют с возможно меньшей шириной, а иногда шатуны выполняют с асимметричным стержнем. Так, в V-образных двигателях автомо­билей ГАЗ-53, ГАЗ-66 стержни шатунов смещены относитель­но оси симметрии нижних головок на 1 мм. Смещение осей цилин­дров левого блока относительно правого составляет в них 24 мм.

Использование обычных одинарных шатунов в двухрядных дви­гателях приводит к увеличению длины шатунной шейки вала и общей длины двигателя, но в целом такая конструкция является самой простой и экономически целесообразной. Шатуны имеют одинаковую конструкцию, создаются и одинаковые условия работы для всех цилиндров двигателя. Шатуны можно полностью унифи­цировать также с шатунами однорядных двигателей.

Сочлененные шатунные узлы представляют единую конструк­цию, состоящую из двух спаренных между собой шатунов. Их обыч­но используют в многорядных двигателях. По характерным призна­кам конструкции различают вильчатые, или центральные, и кон­струкции с прицепным шатуном (рис. 5).

Рис. 5. Сочлененные шатуны: а) вильчатой конструкции, б) с прицепным шатуном

У вильчатых шатунов (см. рис. 5, а), используемых иногда в двухрядных двигателях, оси больших головок совпадают с осью шейки вала, в связи с чем их называют также центральными. Большая головка главного шатуна 1 имеет вильчатую конструкцию; а головка вспомогательного шатуна 2 устанавливается в развилку главного шатуна. Его называют поэтому внутренним, или средним, шатуном. Оба шатуна имеют разъемные нижние головки и снаб­жаются общими для них вкладышами 3, которые от проворачивания чаще всего фиксируются штифтами, расположенными в крышках 4вильчатой головки. У зафиксированных таким образом вкладышей внутренняя поверхность, соприкасающаяся с шейкой вала, пол­ностью покрывается антифрикционным сплавом, а наружная - только в средней части, т. е. в зоне размещения вспомогательного шатуна. Если вкладыши не фиксируются от проворачивания, то поверхности их с обеих сторон полностью покрываются анти­фрикционным сплавом. В этом случае вкладыши изнашиваются более равномерно.

Центральные шатуны обеспечивают одинаковую величину хода поршней во всех цилиндрах V-образного двигателя, как и обычные одинарные шатуны. Однако комплект их довольно сложен в про­изводстве, а вилке не всегда удается придать нужную жест­кость.

Конструкции с прицепным шатуном проще в производстве и обладают надежной жесткостью. Примером такой конструкции может служить шатунный узел дизеля В-2, показанный на рис. 5, б. Он состоит из главного 1 и вспомогательного прицепного 3шатунов. Главный шатун имеет верхнюю головку и двутавровый стержень обычной конструкции. Нижняя его головка снабжена тонкостен­ными вкладышами, залитыми свинцовистой бронзой, и выполнена с косым разъемом относительно стержня главного шатуна; иначе ее нельзя скомпоновать, так как под углом 67° к оси стержня на ней размещают две проушины 4, предназначенные для крепления при­цепного шатуна 3.Крышка главного шатуна крепится шестью шпильками 6, завернутыми в тело шатуна, причем от возможного проворачивания они фиксируются штифтами 5.

Прицепной шатун 3 имеет двутавровое сечение стержня; обе головки его неразъемны и поскольку условия их работы аналогич­ны, то они снабжены бронзовыми подшипниковыми втулками. Сочленение прицепного шатуна с главным осуществляется при помощи полого пальца 2, закрепленного в проушинах 4.

В конструкциях V-образных двигателей с прицепным шатуном последний располагают относительно стержня главного шатуна справа по вращению вала, чтобы уменьшить боковое давление на стенки цилиндра. Если при этом угол между осями отверстий в проушинах крепления прицепного шатуна и стержня главного шатуна больше угла развала между осями цилиндров, то ход порш­ня прицепного шатуна будет больше хода поршня главного шатуна.

Объясняется это тем, что нижняя головка прицепного шатуна опи­сывает не окружность, как головка главного шатуна, а эллипс, большая ось которого совпадает с направлением оси цилиндра, поэтому у поршня прицепного шатуна 5 > 2г, где 5 - величина хода поршня, а г - радиус кривошипа. Например, у дизеля В-2 оси цилиндров расположены под углом 60°, а оси отверстий в про­ушинах 4 пальца нижней (большой) головки прицепного шатуна и стержня главного шатуна - под углом 67°, вследствие чего раз­ница в величине хода поршней составляет в нем 6,7 мм.

Сочлененные шатуны с прицепивши и особенно с вильчатыми конструкциями кривошипных готовок вследствие относительной их сложности в двухрядных автомобильных двигателях применяют­ся очень редко. Наоборот, использование прицепных шатунов в звездообразных двигателях является необходимостью. Большая (нижняя) головка главного шатуна в звездообразных двигателях выполняется неразъемной.

При сборке автомобильных и других быстроходных двигателей шатуны подбирают из условий, чтобы комплект их имел минималь­ную разницу в весе. Так, в двигателях автомобилей «Волга», ГАЗ-66 и ряде других верхняя и нижняя головки шатунов подгоняются по весу с отклонением ±2 г, т. е. в пределах 4 г (≈0,04 н). Следо­вательно, общая разница в весе шатунов не превышает у них 8 г (≈0,08 н). Лишний металл обычно снимают с бобышэк-приливов, крышки шатуна и верхней головки. При отсутствии у верхней головки специального прилива вес подгоняют обтачиванием ее с обе­их сторон, как, например, в двигателе ЗМЗ-21.

Ноя 6 2014

В большинстве случаев рядовому автовладельцу вовсе не нужно понимать порядок работы цилиндров двигателя. Однако эта информация не нужна до тех пор, пока у автолюбителя не появится желание самостоятельно выставить зажигание либо отрегулировать клапана.

Информация о порядке работы цилиндров двигателя авто непременно понадобится в том случае, если нужно будет подключить высоковольтные провода или трубопроводы в дизельном агрегате.

В таких случаях добраться до станции техобслуживания бывает порой попросту невозможно, а знаний о том, как работает двигатель не всегда достаточно.

Порядок работы цилиндров двигателя – теория

Порядком работы цилиндров называют последовательность, с которой происходит чередование тактов в разных цилиндрах силового агрегата.

Данная последовательность зависит от следующих факторов:

  • количество цилиндров;
  • тип расположения цилиндров: V-образное либо рядное;
  • конструкционные особенности коленвала и распредвала.

Особенности рабочего цикла двигателя

То, что происходит внутри цилиндра, называется рабочим циклом двигателя, который состоит из определенных фаз газораспределения.

Газораспределительной фазой называют момент, в который начинается открытие и заканчивается закрытие клапанов.

Измеряется фаза газораспределения в градусах поворота коленчатого вала по отношению к верхней и нижней мёртвым точкам (ВМТ и НМТ).

На протяжении рабочего цикла в цилиндре воспламеняется смесь топлива и воздуха. Промежуток между воспламенениями в цилиндре оказывает непосредственное влияние на равномерность работы мотора.

Двигатель работает максимально равномерно при наименьшем промежутке воспламенения. Данный цикл непосредственно зависит от количества цилиндров. Чем большим является число цилиндров, тем меньшим будет интервал воспламенения.

Порядок работы цилиндров двигателей разных автомобилей

У разных версий однотипных моторов цилиндры могут работать по-разному.

Для примера можно взять двигатель ЗМЗ. Порядок работы цилиндров 402 двигателя выглядит следующим образом – 1-2-4-3.

Но, если говорить о порядке работы цилиндров двигателя 406, то в данном случае он составляет 1-3-4-2.

Нужно понимать, что один рабочий цикл четырехтактного мотора по длительности равен двум оборотам коленчатого вала. Если использовать градусное измерение, то он составляет 720°. У двухтактного двигателя он равен 360°.

Колена вала расположены под специальным углом, в результате чего вал постоянно пребывает под усилием поршней.

Данный угол определяется тактностью силового агрегата и числом цилиндров.

  • порядок работы 4 цилиндрового двигателя со 180-градусным интервалом между воспламенениями может составлять 1-2-4-3 либо 1-3-4-2;
  • порядок работы 6 цилиндрового двигателя с рядным расположением цилиндров и 120-градусным интервалом между воспламенениями выглядит так: 1-5-3-6-2-4;
  • порядок работы 8 цилиндрового двигателя (V-образный) – 1-5-4-8-6-3-7-2 (90-градусный интервал между воспламенениями).

В каждой схеме двигателя, независимо от его производителя, порядок работы цилиндров начинается с главного цилиндра, отмеченного номером 1.

Наиболее вероятно, информация о порядке работы цилиндров двигателя автомобиля, не будет очень актуальной для вас.

Желаем успехов в определении порядка работы цилиндров мотора вашей машины.

В большинстве случаев рядовому автовладельцу вовсе не нужно понимать порядок работы цилиндров двигателя. Однако эта информация не нужна до тех пор, пока у автолюбителя не появится желание самостоятельно либо отрегулировать клапана.

Такие сведения непременно понадобятся в том случае, если нужно будет подключить высоковольтные провода или трубопроводы в дизельном агрегате. В таких случаях добраться до станции техобслуживания бывает порой попросту невозможно, а знаний о том, не всегда достаточно.

Теоретическая часть

Порядком работы называют последовательность, с которой происходит чередование тактов в разных цилиндрах силового агрегата. Данная последовательность зависит от следующих факторов:

  • количество цилиндров;
  • тип расположения цилиндров: V-образное либо рядное;
  • конструкционные особенности коленвала и распредвала.


Особенности рабочего цикла двигателя

То, что происходит внутри цилиндра, называется рабочим циклом двигателя, который состоит из определенных фаз газораспределения.

Газораспределительной фазой называют момент, в который начинается открытие и заканчивается закрытие клапанов. Измеряется фаза газораспределения в градусах поворота коленчатого вала по отношению к верхней и нижней мёртвым точкам (ВМТ и НМТ).

На протяжении рабочего цикла в цилиндре воспламеняется смесь топлива и воздуха. Промежуток между воспламенениями в цилиндре оказывает непосредственное влияние на равномерность работы мотора. Двигатель работает максимально равномерно при наименьшем промежутке воспламенения.

Данный цикл непосредственно зависит от количества цилиндров. Чем большим является число цилиндров, тем меньшим будет интервал воспламенения.

Разные автомобили – разный принцип работы

У разных версий однотипных моторов цилиндры могут работать по-разному. Для примера можно взять двигатель ЗМЗ. Порядок работы цилиндров 402-го двигателя выглядит следующим образом – 1-2-4-3. А вот у двигателя 406 он составляет 1-3-4-2.

Нужно понимать, что один рабочий цикл четырехтактного мотора по длительности равен двум оборотам коленчатого вала. Если использовать градусное измерение, то он составляет 720°. У двухтактного двигателя он равен 360°.

Колена вала расположены под специальным углом, в результате чего вал постоянно пребывает под усилием поршней. Данный угол определяется тактностью силового агрегата и числом цилиндров.

  • 4-цилиндровый двигатель со 180-градусным интервалом между воспламенениями: 1-2-4-3 либо 1-3-4-2;
  • 6 цилиндровый двигатель с рядным расположением цилиндров и 120-градусным интервалом между воспламенениями: 1-5-3-6-2-4;
  • 8 цилиндровый двигатель (V-образный, 90-градусный интервал между воспламенениями: 1-5-4-8-6-3-7-2.

В каждой схеме двигателя, независимо от его производителя, работа цилиндров начинается с главного цилиндра, отмеченного номером 1.

Данная статья сайта сайт находится в разделе , с помощью которого вы сможете иметь общее представление о различных узлах всего автомобиля.

Какой порядок работы цилиндров

Порядок работы цилиндров, именно так называется последовательность чередования тактов в разных цилиндрах двигателя. Порядок работы цилиндров напрямую зависит от типа расположения цилиндров: рядное или V-образное. Кроме того, на порядок работы цилиндров двигателя влияет расположение шатунных шеек коленвала и кулачков распредвала.

Что происходит в цилиндрах

Происходящее внутри цилиндра действо по научному называется рабочим циклом. Он состоит из фаз газораспределения.

Фаза газораспределения – момент начала открытия и конца закрытия клапанов в градусах поворота коленвала относительно мертвых точек: ВМТ и НМТ (соответственно, верхняя и нижняя мёртвые точки).

В течение одного рабочего цикла в цилиндре происходит одно воспламенение воздушно-топливной смеси. Интервал между воспламенениями в цилиндре прямым образом воздействует на равномерность работы двигателя. Чем меньше интервал воспламенения, тем равномернее работа двигателя.

И этот цикл напрямую связан с количеством цилиндров. Большее количество цилиндров – меньший интервал воспламенения.

Порядок работы цилиндров в разных двигателях

Итак, с теоретическим положением о влиянии интервала воспламенения на равномерность работы, мы познакомились. Рассмотрим традиционный порядок работы цилиндров в двигателях с разной схемой расположения цилиндров.

  • порядок работы 4 цилиндрового двигателя со смещением шеек коленвала 180° (интервал между воспламенениями) : 1-3-4-2 или 1-2-4-3;
  • порядок работы 6 цилиндрового двигателя (рядного) с интервалом между воспламенениями 120°: 1-5-3-6-2-4;
  • порядок работы 8 цилиндрового двигателя (V-образный) с интервалом между воспламенениями 90°: 1-5-4-8-6-3-7-2

Во всех схемах производителей двигателей. Порядок работы цилиндров всегда начинается с главного цилиндра №1.

Знание порядка работы цилиндров двигателя вашего автомобиля, без сомнения, несомненно, будут вам полезны для того, чтобы контролировать порядок зажигания при выполнении определенных ремонтных работ при регулировке зажигания или ремонте головки блока цилиндров. Или, например, для установки (замены) высоковольтных проводов, и подключении их к свечам и трамблёру.

Удачи вам при использовании знаний о порядке работы цилиндров.

По большому счёту, нам, обычным автолюбителям, совершенно не обязательно знать порядок работы цилиндров двигателя. Ну, работает и работает. Да, с этим трудно не согласится. Не нужно до того момента, пока вы не пожелаете своими руками выставить зажигание или не займетесь регулировкой зазоров клапанов.

И совершенно не будет лишним знание о порядке работы цилиндров двигателя автомобиля, когда вам нужно будет подсоединить высоковольтные провода к свечам, либо трубопроводы высокого давления у дизеля. А если вы затеете ремонт головки блока цилиндров?

3D работа двигателя внутреннего сгорания, видео:

Ну согласитесь, смешно будет ехать на автосервис для того, чтобы правильно установить ВВ провода. Да и ехать-то как? Если двигатель троит.

Что значит порядок работы цилиндров двигателя?

Последовательность, с которой чередуются одноименные такты в разных цилиндрах и называется порядком работы цилиндров.

От чего зависит порядок работы цилиндров? Есть несколько факторов, а именно:

  • расположение цилиндров двигателя: однорядное или V-образное;
  • количество цилиндров;
  • конструкция распредвала;
  • тип и конструкция коленвала.

Рабочий цикл двигателя

Рабочий цикл двигателя состоит из газораспределительных фаз. Последовательность этих фаз должна равномерно распределяться по силе воздействия на коленчатый вал. Именно в этом случае происходит равномерная работа двигателя.

Обязательным условием является то, что цилиндры, работающие последовательно, не должны находиться рядом. Для этого и разрабатываются производителями двигателей, схемы порядка работы цилиндров двигателя. Но, во всех схемах порядок работы цилиндров начинает свой отсчет с главного цилиндра №1.

Порядок работы цилиндров у разных двигателей

У двигателей одного типа, но разных модификаций, работа цилиндров может отличаться. Например, двигатель ЗМЗ. Порядок работы цилиндров двигателя 402 – 1-2-4-3, в то время как порядок работы цилиндров двигателя 406 – 1-3-4-2.

Если углубится в теорию работы двигателя, но так, чтобы не запутаться, то мы увидим следующее. Полный рабочий цикл 4-х тактного двигателя проходит за два оборота коленвала. В градусах это равно 720. У 2-х тактного двигателя 360 0 .

Колена вала смещают на определенный угол для того, чтобы вал находился под постоянным усилием поршней. Этот угол напрямую зависит от количества цилиндров и тактности двигателя.

  • Порядок работы 4 цилиндрового двигателя, однорядного, чередование тактов происходит через 180 0 , ну а порядок работы цилиндров может быть 1-3-4-2 (ВАЗ) или 1-2-4-3 (ГАЗ).
  • Порядок работы 6 цилиндрового рядного двигателя 1-5-3-6-2-4 (интервал между воспламенением составляет 120 0 ).
  • Порядок работы 8 цилиндрового V-образного двигателя 1-5-4-8-6-3-7-2 (интервал между воспламенениями 90 0 ).
  • Существует, например, порядок работы 12 цилиндрового двигателя W-образного: 1-3-5-2-4-6 – это левые головки блока цилиндров, а правые: 7-9-11-8-10-12

Для того, чтобы вам был понятен весь этот порядок цифр, рассмотрим пример. У 8 цилиндрового двигателя ЗиЛ порядок работы цилиндров следующий: 1-5-4-2-6-3-7-8. Кривошипы расположены под углом 90 0 .

То есть если в 1 цилиндре происходит рабочий цикл, точерез 90 градусов поворота коленвала, рабочий цикл происходит в 5 цилиндре, и последовательно 4-2-6-3-7-8. В нашем случае один поворот коленвала равен 4 рабочим ходам. Естественным образом напрашивается вывод, что 8 цилиндровый двигатель работает плавне и равномернее, чем 6 цилиндровый.

Скорее всего, глубокое знание порядка работы цилиндров двигателя вашего автомобиля, вам не понадобится. Но общее представление об этом иметь необходимо. А если вы задумаете произвести ремонт, например головки блока цилиндров, то эти знания лишними не будут.

Успехов вам в изучении порядка работы цилиндров двигателя вашего автомобиля.

Самым простым автолюбителям не нужно знать все тонкости работы цилиндров двигателя. Работает как-то, ну и ладно. Весьма сложно с этим согласится. Наступает тот самый момент, пока нужно будет отрегулировать систему зажигания, а также клапанов зазора.

Не будет лишней информацией о порядке работы цилиндров, когда нужно будет подготовить высоковольтные провода к свечам или трубопроводы большого давления.

Порядок работы цилиндров двигателя. Что это означает?

Порядок работы любого двигателя – это определенная последовательность, при которой происходит чередование одноименных тактов в разных цилиндрах.

Порядок работы цилиндров и от чего он зависит? Есть несколько основных факторов его работы.

К ним можно отнести следующее:

  1. Система расположения цилиндров: однорядная, V-образная.
  2. Количество цилиндров.
  3. Распределенный вал и его конструкция.
  4. Коленвал, а также его конструкция.

Что такое рабочий цикл двигателя автомобиля?

Этот цикл состоит, прежде всего, из распределения газораспределительных фаз. Последовательность должна четко распределяться по силе воздействия на коленчатый вал. Только так и добиваться равномерной работы.

Цилиндры не должны находиться рядом, это основное условие. Производители создают схемы работы цилиндров. Старт работы начинается с первого цилиндра.

Разные двигатели и разных порядок работы цилиндров.

Разные модификации, разные двигатели, их работа может распределяться. Двигатель ЗМЗ. Определенный порядок работы цилиндров двигателя 402 – один-два-четыре-три. Порядок работы двигателя модификации 406 – один-три-четыре-два.

Если сделать углубление в теорию работы двигателя, то мы сможем увидеть следующую информацию.

Полный цикл работы четырехтактного двигателя происходит за два оборота, то есть 720 градусов. Двухтактный двигатель, догадайтесь за сколько?

Коленвал смещают на угол для того, чтобы получить максимальное углубление поршней. Данный угол зависит от тактов, а также количества цилиндров.

1. Четырехцилиндровый двигатель происходит через 180 градусов, порядок работы цилиндров может быть один-три-четыре-два (ВАЗ), один-два-четыре-три (ГАЗ).

2. Шестицилиндровый двигатель и порядок его работы один-пять-три-шесть-два-четыре (интервалы между воспламенениями составляют 120 градусов).

3. Восьмицилиндровый двигатель один-пять-четыре-восемь-шесть-три-семь-два (интервал составляет 90 градусов).

4. Есть и двенадцати цилиндровый двигатель. Левый блок – один-три-пять-два-четыре-шесть, правый блок – семь-девять-одинадцать-восемь-десять-двенадцать.

Для понятности небольшое пояснение. У восьмицилиндрового двигателя ЗиЛ порядок работы всех цилиндров: один-пять-четыре-два-шесть-три-семь-восемь. Угол – 90 градусов.

В одном цилиндре происходит рабочий цикл, через девяносто градусов рабочий цикл в пятом цилиндре и дальше последовательно. Один поворот коленвала – четыре рабочих хода. Восьмицилиндровый двигатель, конечно, работает плавно, чем двигатель из шести цилиндров.

Мы дали только общее представление работы, более глубокие знания Вам не нужны. Желаем Вам успехов в изучении порядка работы цилиндров двигателя.

Тест Эффективность работы цилиндров — A116.RU — Казань

Эффективность работы цилиндров.

Тест эффективности работы цилиндров — это первое, что нужно проводить в случае неравномерной работы двигателя.

Тест основан на анализе флуктуаций частоты сигнала, снятого с Датчика положения коленчатого вала. Анализируя ускорения и замедления вращения двигателя — программа определяет индивидуальный вклад каждого цилиндра в работу двигателя при различных режимах. В итоге получаем график работы цилиндров, причем каждый цилиндр выделен своим цветом.

Анализируются режимы: Холостой ход, плавное ускорение, резкое ускорение. Таким образом, тест эффективности позволяет проверить работу двигателя во всех используемых при эксплуатации режимах.

Приведем примеры. Серым цветом отмечены обороты двигателя. Красным, зеленым, коричневым и синим отмечены соответственно 1,3,4 и 2 цилиндры.

На картинке ниже — идеальная работа двигателя. Графики всех цилиндров практически совпали, что означает одинаковую работу во всех режимах.

С 1 до 8 секунды — холостой ход. С 9 до 16 секунды — плавный набор оборотов до 3000 об/мин. С 21 до 28 секунды — две резкие подгазовки. С 28 до 31 секунды — выключено зажигание, двигатель глохнет с полностью нажатой педалью газа, обороты падают до 0.

 

 

 

На следующей картинке  явно видно, что 2 цилиндр работает хуже остальных на холостом ходу. Ключевой участок — на 23,5 секунде. Уход синей линии вниз на этом участке говорит о низкой компрессии во втором цилиндре. Причиной может быть прогар клапана, износ колец и цилиндра, сильно зажатый клапан. Последующий замер компрессии традиционным компрессометром сузит круг предположений.

 

 

На следующей картинке совершенно не работает 4 цилиндр. Однако, компрессия в нем более-менее в порядке (смотрим на 29 секунде). Наиболее вероятное — это проблемы с искрой или форсункой. Поэтому следующим шагом будет проверка Высоковольтной части, потом проверка работоспособности форсунки в 4 цилиндре.

 

Здесь мы увеличили картинку по горизонтали для наглядности. Это участок резкой подгазовки. На других участках работа цилиндров не отличалась, но при подгазовке был явный протрой — 2 цилиндр работает плохо. Наиболее вероятная причина в этом случае — сбой искры. Следующая проверка — Высоковольтная часть — свечи, провода, катушка зажигания.

 

Так же тест эффективности позволяет определить забитые форсунки по участку выхода двигателя из режима Принудительного холостого хода. Момент включения форсунок четко виден на графике. На картинке выше — это участок с 23 до 24 секунды. Все форсунки включились в работу одинаково.

Конечно, не все так просто. Данный тест не дает однозначного ответа о причине неисправности, но позволяет выбрать наиболее оптимальный путь для поиска, а так же дает возможность проверить работу двигателя после устранения неисправности.

Порядок работы цилиндров ваз 2109

Содержание статьи

После ремонта многие автолюбители путают порядок подключения проводов, так как не запоминают, как они шли до разборки. Если не соблюдать схему соединения цилиндров и распределения зажигания, то автомобиль просто не заведется. Порядок работы цилиндров ВАЗ-2109 всегда одинаковый, вне зависимости от типа двигателя.

Принцип работы четырехтактной силовой установки

Понять, почему важно правильно подключать высоковольтные провода можно, если вы изучите принцип работы силовой установки. Карбюратор или инжектор ВАЗ-2109 работают примерно по одному принципу, так как обе силовые установки являются четырехтактными.

  1. Сначала объем цилиндра наполняется топливной смесью и отработанными газами. Этот процесс называется «впуск».
  2. Затем двигатель переходит к сжатию. При нем клапана закрыты, а коленвал и шатун двигают поршень вверх. Смесь из топлива и воздуха переносится в камеру сгорания.
  3. На этапе расширения включается в работу зажигание, появляется искра. Она воспламеняет топливную смесь, благодаря чему образуются газы. Они давят на поршень, из-за чего он двигается вниз. Через шатун это усилие передается на коленчатый вал.
  4. Завершает процесс «выпуск» отработанных газов через выхлопную систему.

Чтобы работал двигатель плавно и без рывков, процессы должны проходить в определенном порядке. Это, в первую очередь, касается порядка включения в работу цилиндров.

Рабочий процесс двигателя через цилиндры

Включение в работу цилиндров происходит следующим образом:
  1. В первом происходит движение вверх. Газы расширяются, а смесь из воздуха и топлива сгорает.
  2. В третьем, для осуществления процедуры сжатия, поршень поднимается.
  3. В четвертом происходит «впрыск» – поршень движется вниз и одновременно с этим происходит поступление в цилиндр смеси из воздуха и бензина.
  4. Во втором цилиндре поршень поднимается и занимает верхнее положение, чтобы через клапанную систему вышли газы. После чего отработанные газы выводятся из силового агрегата.

Исходя из принципа работы цилиндров, схема включения их выглядит следующим образом: 1-3-4-2. Важно подключить их правильно, чтобы цилиндры работали именно в таком порядке.

Как правильно подсоединить провода

При замене высоковольтных проводников сначала их подключают к распределителю зажигания. Крышка трамблера удобна тем, что устанавливается всегда в одном положении. На ней стоит специальная метка, благодаря которой разместит деталь на месте не составит труда. Прежде чем подключить провода, осмотрите крышку. Она должна быть целой, так как при появлении трещин работоспособность этого узла не гарантирована.

Метка на крышке трамблера располагается рядом с гнездом провода первого цилиндра. Порядок работы цилиндров слегка нарушен (1-3-4-2) из-за бегунка зажигания. Он движется по кругу (распределителю) против часовой стрелки. Именно по этому принципу движения бегунка, легко запомнить порядок расположения проводов. Подключать на карбюраторных и инжекторных ВАЗ-2109 их нужно по одному принципу. На крышке трамблера подключайте провода по принципу движения бегунка, только так вы сможете выставить зажигание правильно:
  • у метки расположено гнездо первого цилиндра;
  • в самом низу подключается третий;
  • на одной линии с гнездом первого, располагается место для провода к 4-му цилиндру;
  • в верхней точке подключается второй цилиндр.

На самом двигателе нумерация цилиндров идет от места расположения ремня ГРМ к стартеру, то есть слева направо. Ближе всего к стартеру располагается четвертый цилиндр, а к ремню ГРМ первый. При подключении важно смотреть из какого гнезда крышки трамблера идет провод, если перепутать их расположение автомобиль не заведется.

Если вы подключили провода правильно, но автомобиль все равно не заводится, то проблема может быть в них самих. Проверьте высоковольтные проводники на целостность. Если вы давно их не меняли, стоит купить новый комплект. Особенность этих проводов в том, что с течением времени на их поверхности могут образовываться микротрещины. Они приводят к отсутствию искры при работоспособной системе распределения зажигания. В эти трещины попадает влага и пыль, что портит провод изнутри, хотя снаружи он кажется целым.

Автолюбители рекомендуют приобретать комплекты высоковольтных проводов от зарубежных производителей, так как они служат гораздо дольше стоковых или отечественных. Вместе с проводами желательно заменить свечи, особенно если на их поверхности появились трещины или нагар. Это необходимо, чтобы после ремонта проблем с зажиганием у вас точно не возникало.

Порядок работы цилиндров Ваз 2109

Очень часто при ремонте с распределителя зажигания или со свечей зажигания снимают высоковольтные провода. Только вот беда, мало кто запоминает как они были подключены до этого. Чтобы избежать путаницы необходимо знать последовательность подключения высоковольтных проводов Ваз 2109 сначала на распределитель зажигания, а потом на свечи каждого цилиндра.

Подключение проводов к распределителю зажигания

Крышка распределителя зажигания одевается на него только в одном положении, одеть по другому её нельзя.  Крышка распределителя имеет метку, эта метка обозначает гнездо высоковольтного провода первого цилиндра двигателя Ваз 2109. Последовательность  работы цилиндров двигателя следующая: 1-3-4-2. Бегунок распределителя зажигания вращается против часовой стрелки, если смотреть со стороны крышки. Поэтому нижнее гнездо соответствует высоковольтному проводу цилиндра №3. Следующее гнездо если идти против  часовой стрелки соответствует цилиндру №4, и верхнее гнездо соответствует цилиндру №2. Все это изображено на картинке, представленной ниже.

Нумерация цилиндров двигателя начинается от ремня ГРМ и идет слева направо.

Расположение цилиндров Ваз 2109

То есть самый ближний к ремню ГРМ цилиндр первый, самый ближний цилиндр к стартеру — четвертый. Если провода с распределителя зажигания будут перепутаны, то машина не будет заводится. Поэтому если Вы снимаете высоковольтные провода, то подключать назад их необходимо так как они и сидели до этого. А то бывают товарищи, поснимают провода, перепутают их и потом поднимают панику, что машина перестала заводиться.

Порядок работы цилиндров ВАЗ 2109

Таким образом, рабочий цикл ДВС ВАЗ 2109 представлен следующими последовательными действиями:

1. В 1-ом цилиндре происходит движение вниз, рабочий ход, то есть сгорание рабочей смеси и расширение газов.
2. В 3-ем цилиндре происходит «сжатие», поршень движется вверх.
3. В 4-ом цилиндре осуществляется «впуск», поршень движется вниз, в полость нагнетается рабочая смесь.
4. Во 2-ом цилиндре осуществляется «выпуск», отработанные газы покидают полость, через выпускные клапаны.

Теперь рассмотрим несколько случаев неисправностей в работе двигателя ВАЗ 2109. Для того, чтобы выяснить причину поломки следует воспользоваться следующим алгоритмом действий:

• Запустить мотор и перейти на холостой ход. Прислушаться к звукам выхлопов. Если наблюдаются равномерные, периодические хлопки, то, скорее всего, цилиндр не работает по причине наличия подсоса, неисправности свечи, сниженной компрессии или отсутствия искры.
• Осмотреть свечи, не должно быть следов нагара, окисления или влаги. Зазор между электродами должен в среднем составлять 0,8-0,9 мм.
• Произвести замену комплекта свечей.
• Проверить состояние высоковольтных проводов системы зажигания. Изоляция должна быть целой, а контакты не должны быть окисленными или обгоревшими. В случае повреждения проводов, нужно произвести замену.
• Осмотреть ротор и крышку распределителя. Крышка должна быть целой, без трещин и чистой, без следов нагара. Угольный контакт не должен быть изношен или повреждён. Ротор также должен быть целым и не иметь следов прогара. Все неисправные элементы подлежат обязательной замене.
• Если после предпринятых действий, перебои в работе цилиндров продолжаются, то следует обратиться в СТО для проведения полноценной диагностики и регулировки работы системы зажигания, которая должна проводиться на стенде.
• Нужно заметить, что в норме компрессия должна быть выше 1,1 МПа. Если в одном из цилиндров наблюдается колебания в пределах 0,1 МПа, то необходимо в срочном порядке произвести ремонт самого двигателя.

Таким образом, вполне очевидно, что знание работы двигателя позволят своевременно произвести ремонтные работы и избежать серьёзных поломок.

Каков порядок работы цилиндров в двигателе ВАЗ 2109?

Порядок работы

Часто при ремонте двигателя возникает необходимость отсоединения высоковольтных проводов. Некоторые водители, отсоединив провода, не запоминают порядок, в котором они были установлены. В итоге может возникнуть путаница с проводами, а при неправильном их подключении машина не заведется. Чтобы избежать неприятной ситуации, нужно знать, как осуществляется порядок работы ДВС.

Подключение проводов на ВАЗ 2109

Принцип действия силового агрегата основан на таком свойстве газов, как способности расширяться при нагревании. Стандартный четырехцилиндровый двигатель работает в 4 такта:

  1. На первом такте осуществляется «впуск» воздушно-топливной смеси и части отработанных газов. Эта смесь полностью занимает объем цилиндра.
  2. На втором такте происходит процесс «сжатия». При этом клапаны закрыты, а поршень благодаря движению коленчатого вала и шатуну движется вверх. Рабочая смесь заполняет камеру сгорания.
  3. На третьем такте, называемом «расширением», благодаря свечам зажигания возникает искра, которая воспламеняет рабочую смесь. Расширяющиеся газы своим давлением действуют на поршень и заставляют двигаться его вниз. Затем благодаря шатуну начинает двигаться коленвал.
  4. На четвертом такте осуществляется процесс «выпуска» отработанных газов. Через выпускные клапаны они поступают в выхлопную систему автомобиля ВАЗ 2109.

Для того чтобы работа в многоцилиндровом двигателе осуществлялась плавно, а коленчатый вал не испытывал неравномерных нагрузок, необходимо, чтобы рабочие процессы осуществлялись в определенном порядке.

Существуют разные схемы, которые определяют, в какой последовательности будут функционировать цилиндры. В ВАЗ 2109 используется схема: 1-3-4-2. Нумеруют цилиндры начиная от передней крышки силового агрегата.

Нумерация цилиндров на ВАЗ 2109

Если представить рабочий процесс двигателя через цилиндры, то порядок работы таков:

  1. В первом цилиндре осуществляется движение вверх, идет рабочий процесс: сгорает воздушно-топливная смесь, расширяются газы.
  2. В третьем осуществляется процесс «сжатия», при котором поршень движется вверх.
  3. В четвертый поступает рабочая смесь при движении поршня вниз, таким образом, осуществляется процесс «впрыска».
  4. Во втором поршень движется вверх, при этом отработанные газы выходят через выпускные клапана.

Возможные причины поломки

При работе ДВС возможны различные неисправности. Чтобы их обнаружить, следует выполнить следующую последовательность действий:

  1. Сначала надо завести машину. Мотор должен поработать на холостом ходу. В это время следует послушать, какие звуки исхдят из выхлопной трубы. Если слышны регулярные хлопки, то неисправен один из цилиндров. Причиной может быть неисправность свечей зажигания и отсутствие искры. Также неисправность может быть вызвана большим количеством поступающего воздуха или недостаточной компрессией в цилиндре.
  2. Необходимо осмотреть свечи. При наличии нагара, влаги или окисления, нужно почистить. Проверить зазор между электродами, который должен составлять 0,8 – 0,9 мм.
  3. Заменить все свечи зажигания независимо от их внешнего вида и пробега автомобиля.
  4. При нерегулярных выхлопах, нужно осмотреть высоковольтные провода. На их наконечниках должны отсутствовать следы окисления, изоляция не должна быть повреждена. При обнаружении дефектов провод следует заменить.
    Провода подключения к катушке
  5. Следует осмотреть крышку газораспределителя. На ней должен отсутствовать нагар и трещины. Угольный контакт нужно проверить на повреждения и изношенность.
  6. Необходимо осмотреть ротор. Он должен быть цельным и не иметь следов прогара. Все детали с дефектами следует заменить.
  7. Давление в цилиндрах допускается не ниже 1,1 Мпа, а разница компрессии не должна превышать 0,1 Мпа. Если показатели не соответствует, необходим ремонт мотора.

У вас возникли проблемы с системой зажигания на ВАЗ 2109? 

Если после выполненных действий проблемы остались, то нужно обратиться на станцию техобслуживания, чтобы пройти более точную диагностику двигателя ВАЗ 2109 и отрегулировать систему зажигания на стенде.

Источники

  • avtozam.com/vaz/2109/poryadok-raboty-tsilindrov/
  • navaze.ru/108-poryadok-raboty-cilindrov-vaz-2109.html
  • vaz2109.net/ekspluatatsiya-avtomobilya/poryadok-raboti-cilindrov-vaz-2109.html
  • ladaautos.ru/vaz-2109/kakoj-poryadok-raboty-cilindrov-vaz-2109.html

Как работают автомобильные двигатели? - Теперь по всей стране

Несмотря на относительно простое управление, автомобили на самом деле являются очень сложными машинами. Для работы автомобилям нужно топливо, но что на самом деле с ним делает двигатель?

В общем, стандартный двигатель внутреннего сгорания - который сегодня имеет большинство транспортных средств, работающих на топливе, - использует воздух в сочетании с бензином для выработки энергии. [1] Конечно, все становится сложнее.

Компоненты двигателя

Прежде чем углубляться в то, как работает двигатель автомобиля, он поможет изучить его основную анатомию (что также важно, если вам нужно выполнить какое-либо техническое обслуживание автомобиля).Взгляните на схему двигателя автомобиля ниже, затем просмотрите список основных компонентов двигателя и их функции:

  • Блок двигателя: Обычно он сделан из железа или алюминия, в блоке двигателя находится большинство деталей, обеспечивающих работу двигателя, включая цилиндры, поршни, коленчатый вал и распределительный вал. [2] (Если вы открываете капот, на блоке двигателя обычно устанавливается генератор переменного тока.)
  • Головка блока цилиндров: В головку блока цилиндров входят компоненты, управляющие потоком всасываемого воздуха и выхлопных газов, такие как клапаны и распределительные валы.[2]
  • Коленчатый вал: Коленчатый вал преобразует движение поршней вверх и вниз в соответствующее круговое движение. Он прикреплен к поршням через шатун [2].
  • Шатуны: Шатун прикрепляет коленчатый вал к поршням. Он вращается на каждом конце, что дает ему возможность перемещаться вместе с обоими компонентами. [3]
  • Поршни: Поршни движутся вверх и вниз внутри цилиндра, передавая энергию коленчатому валу, который, в свою очередь, приводит транспортное средство в движение.Поршневые кольца, расположенные внутри поршней, помогают герметизировать края цилиндра и уменьшают трение во время движения. [2], [3]
  • Свечи зажигания: Свечи зажигания вызывают возгорание, создавая искру, которая воспламеняет поступающую смесь воздуха и топлива. [3]
  • Топливные форсунки : Топливные форсунки снабжают двигатель топливом. В процессе он превращает топливо в крошечные, похожие на туман частицы, так что его легче сжечь двигателем.[4]
  • Клапаны: В двигателе есть два типа клапанов: впускные и выпускные. Первый пропускает воздух и газ в двигатель; последний выпускает выхлопные газы. [3]
  • Распределительный вал: Распределительный вал контролирует открытие и закрытие клапанов. Для этого он преобразует круговое движение коленчатого вала в движение вверх-вниз, которое открывает и закрывает клапаны. [2]
  • Ремень или цепь привода ГРМ: Ремень или цепь привода ГРМ проходят между распределительным валом и коленчатым валом, чтобы гарантировать синхронную работу.[2]

Процесс четырехтактного двигателя

Большинство двигателей внутреннего сгорания работают по четырехступенчатому циклу. Эти шаги формально называются ходами по отношению к четырем движениям, которые поршень совершает для завершения каждого цикла. Такты происходят в следующем порядке: впуск, сжатие, сгорание, выпуск.

При каждом такте поршень движется вверх или вниз в цилиндре, перемещаясь вместе с впуском воздуха и топлива или выпуском выхлопных газов.Вот обзор того, как работает этот процесс [1]:

1. Ход всасывания

Во время такта впуска поршень смещается вниз, а впускной клапан открывается, пропуская поток бензина и воздуха. Как только поршень достигает основания цилиндра, клапаны закрываются, герметизируя бензиново-воздушную смесь. (Стоит отметить, что в некоторых современных автомобилях бензин впрыскивается позже во время такта сжатия.)

2. Ход сжатия

В этот момент поршень движется назад вверх, чтобы сжимать газ и воздух к верхней части цилиндра.Выталкивание этой смеси в более ограниченное пространство подготавливает ее к воспламенению в такте сгорания.

3. Ход горения

Также известный как рабочий ход, ход сгорания - это то, что действительно создает мощность вашего двигателя и заставляет автомобиль двигаться. Здесь свеча зажигания загорается, чтобы зажечь газ. Возникающее тепло и расширяющийся газ заставляют поршень опускаться обратно в цилиндр.

4. Ход выпуска

Когда поршень достигает дна цилиндра, выпускной клапан открывается, так что поршень может откачивать отработанные газы из двигателя.Оттуда газы попадают в выхлопную систему и покидают автомобиль. Наконец, выпускной клапан закрывается, и четырехтактный цикл повторяется.

Различные типы автомобильных двигателей

Хотя все двигатели внутреннего сгорания обычно работают одинаково, существует несколько различных типов двигателей. При обсуждении двигателей, которые чаще всего используются в личных транспортных средствах, различия в основном связаны с расположением цилиндров. Например, цилиндры рядных двигателей расположены прямо, в то время как в двигателях V-образного типа цилиндры разделены на две группы и образуют V-образную форму.Другие двигатели будут регулировать определенную механику, например, фазу газораспределения или количество воздуха, добавляемого в четырехтактный цикл, для повышения эффективности или мощности. [1]

Знание того, как работает автомобильный двигатель, может оказаться полезным, когда пришло время покупать следующий автомобиль, особенно если вы получаете его от частного лица, а не от дилера. Узнайте, как купить машину у частного продавца.

[1] «Вот как работает двигатель вашего автомобиля» (17 апреля 2019 г.)

[2] «Детали автомобильного двигателя» (проверено сент.24, 2020)

[3] «Как работают автомобильные двигатели» (по состоянию на 24 сентября 2020 г.)

[4] «Как работают системы впрыска топлива» (по состоянию на 24 сентября 2020 г.)

Как работает автомобильный двигатель

Я никогда не был автолюбителем. Мне просто не было никакого интереса копаться под капотом, чтобы понять, как работает моя машина. За исключением замены воздушных фильтров или замены масла время от времени, если у меня когда-либо возникала проблема с моей машиной, я просто отнес ее к механику, и когда он вышел, чтобы объяснить, что не так, я вежливо кивнул и притворился. как будто я знал, о чем он говорил.

Но в последнее время мне не терпелось изучить основы работы автомобилей. Я не планирую становиться полноценной обезьяной, но я хочу иметь базовое представление о том, как все в моей машине действительно работает. Как минимум, эти знания позволят мне понять, о чем механик говорит в следующий раз, когда я сяду в машину. Кроме того, мне кажется, что мужчина должен уметь понимать основы технологии, которую он использует. ежедневно. Что касается этого веб-сайта, я знаю, как работают кодирование и SEO; пора мне изучить более конкретные вещи в моем мире, например, что находится под капотом моей машины.

Я полагаю, что есть и другие взрослые мужчины, похожие на меня - мужчины, которые не занимаются машинами, но им немного интересно, как работают их машины. Так что я планирую поделиться тем, что я узнал в ходе собственного исследования, и время от времени возьмусь за серию статей, которые мы назовем Gearhead 101. Цель состоит в том, чтобы объяснить самые основы того, как работают различные части в автомобиле, и предоставить ресурсы о том, где вы можете узнайте больше самостоятельно.

Итак, без лишних слов, мы начнем наш первый урок Gearhead 101 с объяснения всех тонкостей сердца автомобиля: двигателя внутреннего сгорания.

Двигатель внутреннего сгорания

Двигатель внутреннего сгорания называется «двигателем внутреннего сгорания», потому что топливо и воздух сгорают внутри двигателя , чтобы создать энергию для перемещения поршней, которые, в свою очередь, перемещают автомобиль (мы покажем вы как это происходит подробно ниже).

Сравните это с двигателем внешнего сгорания, где топливо сгорает за пределами двигателя, и энергия, создаваемая этим сгоранием, является его движущей силой. Паровые двигатели - лучший тому пример.Уголь сжигается за пределами двигателя, который нагревает воду для производства пара, который затем приводит в действие двигатель.

Большинство людей думает, что в мире механизированного движения паровые двигатели внешнего сгорания появились раньше, чем двигатели внутреннего сгорания. Реальность такова, что двигатель внутреннего сгорания был первым. (Да, древние греки возились с паровыми двигателями, но из их экспериментов ничего не вышло.)

В 16, и годах изобретатели создали двигатель внутреннего сгорания, используя порох в качестве топлива для привода механизма поршней.На самом деле, их двигал не порох. Принцип работы этого раннего двигателя внутреннего сгорания заключался в том, что вы вставляли поршень до верхней части цилиндра, а затем зажигали порох под поршнем. После взрыва образовался вакуум, который засосал поршень в цилиндр. Поскольку этот двигатель полагался на изменения давления воздуха для перемещения поршня, они назвали его атмосферным двигателем. Это было не очень эффективно. К 17, -м, годам паровые двигатели были многообещающими, поэтому от двигателя внутреннего сгорания отказались.

Только в 1860 году был изобретен надежный, работающий двигатель внутреннего сгорания. Бельгийский парень по имени Жан Жозеф Этьен Ленуар запатентовал двигатель, который впрыскивал природный газ в цилиндр, который впоследствии воспламенялся постоянным пламенем рядом с цилиндром. Он работал аналогично пороховому атмосферному двигателю, но не слишком эффективно.

Основываясь на этой работе, в 1864 году два немецких инженера по имени Николаус Август Отто и Ойген Ланген основали компанию, которая производила двигатели, аналогичные модели Ленуара.Отто отказался от управления компанией и начал работать над конструкцией двигателя, над которой он играл с 1861 года. Его конструкция привела к тому, что мы теперь знаем как четырехтактный двигатель, и базовая конструкция двигателя до сих пор используется в автомобилях.

Анатомия автомобильного двигателя

Двигатель V-6

Я немного покажу вам, как работает четырехтактный двигатель, но прежде чем я это сделаю, я подумал, что было бы полезно пройти через различные части двигателя, чтобы вы имели представление о том, что и что делает в четырехтактном процессе.В этих объяснениях используется терминология, основанная на других терминах из списка, поэтому не беспокойтесь, если вы сначала запутаетесь. Прочтите все, чтобы получить общее представление, а затем прочтите еще раз, чтобы иметь общее представление о каждой части, о которой идет речь.

Блок цилиндров (блок цилиндров)

Блок двигателя является основой двигателя. Большинство блоков цилиндров отлиты из алюминиевого сплава, но некоторые производители по-прежнему используют железо.Блок двигателя также называют блоком цилиндров из-за большого отверстия или трубок, называемых цилиндрами, которые залиты в интегрированную конструкцию. В цилиндре поршни двигателя скользят вверх и вниз. Чем больше цилиндров в двигателе, тем он мощнее. Помимо цилиндров, в блок встроены другие каналы и каналы, которые позволяют маслу и охлаждающей жидкости течь к различным частям двигателя.

Почему двигатель называется «V6» или «V8»?

Отличный вопрос! Это связано с формой и количеством цилиндров в двигателе.В четырехцилиндровых двигателях цилиндры обычно устанавливаются по прямой линии над коленчатым валом. Эта компоновка двигателя называется рядным двигателем .

Еще одна четырехцилиндровая компоновка называется «плоская четверка». Здесь цилиндры расположены горизонтально двумя рядами, коленчатый вал идет посередине.

Когда двигатель имеет более четырех цилиндров, они делятся на два ряда цилиндров - по три (или более) цилиндра на каждую сторону. Разделение цилиндров на два ряда делает двигатель похожим на букву V.”V-образный двигатель с шестью цилиндрами = двигатель V6. V-образный двигатель с восемью цилиндрами = V8 - по четыре в каждом ряду цилиндров.

Камера сгорания

В камере сгорания двигателя происходит волшебство. Здесь топливо, воздух, давление и электричество объединяются, чтобы создать небольшой взрыв, который перемещает поршни автомобиля вверх и вниз, создавая таким образом силу для движения автомобиля. Камера сгорания состоит из цилиндра, поршня и головки блока цилиндров.Цилиндр действует как стенка камеры сгорания, верхняя часть поршня действует как дно камеры сгорания, а головка цилиндра служит потолком камеры сгорания.

Головка блока цилиндров

Головка блока цилиндров представляет собой кусок металла, который находится над цилиндрами двигателя. В головке блока цилиндров отлиты небольшие закругленные углубления для создания пространства в верхней части камеры сгорания. Прокладка головки герметично закрывает стык между головкой блока цилиндров и блоком цилиндров.Впускные и выпускные клапаны, свечи зажигания и топливные форсунки (эти детали будут объяснены позже) также установлены на головке блока цилиндров.

Поршень

Поршни перемещаются вверх и вниз по цилиндру. Они похожи на перевернутые суповые банки. Когда топливо воспламеняется в камере сгорания, сила толкает поршень вниз, который, в свою очередь, перемещает коленчатый вал (см. Ниже). Поршень прикреплен к коленчатому валу через шатун, он же шатун. Он соединяется с шатуном через поршневой палец, а шатун соединяется с коленчатым валом через шатунный подшипник.

На верхней части поршня вы найдете три или четыре канавки, отлитые в металле. Внутри канавок вставлены поршневые кольца . Поршневые кольца - это часть, которая фактически касается стенок цилиндра. Они сделаны из железа и бывают двух видов: компрессионные кольца и масляные кольца. Компрессионные кольца - это верхние кольца, они прижимаются наружу к стенкам цилиндра, обеспечивая прочное уплотнение камеры сгорания. Масляное кольцо - это нижнее кольцо на поршне, которое предотвращает просачивание масла из картера в камеру сгорания.Он также вытирает излишки масла со стенок цилиндров и обратно в картер.

Коленчатый вал

Коленчатый вал - это то, что преобразует движение поршней вверх и вниз во вращательное движение, которое позволяет автомобилю двигаться. Коленчатый вал обычно входит в блок цилиндров вдоль дна. Он простирается от одного конца блока двигателя до другого. В передней части двигателя коленчатый вал соединяется с резиновыми ремнями, которые соединяются с распределительным валом и передают мощность на другие части автомобиля; в задней части двигателя распределительный вал соединяется с трансмиссией, которая передает мощность на колеса.На каждом конце коленчатого вала вы найдете сальники или «уплотнительные кольца», которые предотвращают утечку масла из двигателя.

Коленчатый вал находится в так называемом картере двигателя. Картер находится под блоком цилиндров. Картер защищает коленчатый вал и шатуны от посторонних предметов. Область в нижней части картера называется масляным поддоном, и именно здесь хранится масло вашего двигателя. Внутри масляного поддона вы найдете масляный насос, который прокачивает масло через фильтр, а затем это масло разбрызгивается на коленчатый вал, шатунные подшипники и стенки цилиндра, чтобы обеспечить смазку для движения поршня.В конечном итоге масло стекает обратно в масляный поддон, но процесс начинается снова.

Вдоль коленчатого вала вы найдете балансировочные выступы, которые действуют как противовесы, чтобы уравновесить коленчатый вал и предотвратить повреждение двигателя из-за колебаний, возникающих при вращении коленчатого вала.

Также вдоль коленчатого вала находятся коренные подшипники. Коренные подшипники обеспечивают гладкую поверхность между коленчатым валом и блоком двигателя для вращения коленчатого вала.

Распределительный вал

Распределительный вал - это мозг двигателя.Он работает вместе с коленчатым валом через ремень ГРМ, чтобы впускные и выпускные клапаны открывались и закрывались в нужное время для оптимальной работы двигателя. Распределительный вал использует овальные выступы, которые проходят поперек него, чтобы контролировать время открытия и закрытия клапанов.

Большинство распределительных валов проходят через верхнюю часть блока цилиндров непосредственно над коленчатым валом. В рядных двигателях один распределительный вал управляет как впускным, так и выпускным клапанами. На V-образных двигателях используются два отдельных распредвала.Один управляет клапанами на одной стороне V, а другой - клапанами на противоположной стороне. Некоторые V-образные двигатели (например, на нашей иллюстрации) даже имеют два распределительных вала на ряд цилиндров. Один распределительный вал управляет одной стороной клапанов, а другой распределительный вал - другой стороной.

Система синхронизации

Как упоминалось выше, распределительный вал и коленчатый вал координируют свое движение через ремень или цепь ГРМ. Цепь газораспределительного механизма удерживает коленчатый вал и распределительный вал в одном и том же положении относительно друг друга все время во время работы двигателя.Если распредвал и коленчатый вал по какой-либо причине рассинхронизируются (например, цепь привода ГРМ пропускает зубчатый венец), двигатель не будет работать.

Клапанный механизм

Клапанный механизм - это механическая система, которая установлена ​​на головке блока цилиндров и управляет работой клапанов. Клапанный механизм состоит из клапанов, коромысел, толкателей и подъемников.

Клапаны

Клапаны бывают двух типов: впускные и выпускные. Впускные клапаны подают смесь воздуха и топлива в камеру сгорания, чтобы создать сгорание для питания двигателя.Выпускные клапаны позволяют выхлопным газам, образовавшимся после сгорания, выходить из камеры сгорания.

Автомобили обычно имеют один впускной клапан и один выпускной клапан на цилиндр. Большинство высокопроизводительных автомобилей (Ягуары, Мазерати и др.) Имеют четыре клапана на цилиндр (два впускных, два выпускных). Хотя Honda не считается «высокопроизводительным» брендом, она также использует в своих автомобилях четыре клапана на цилиндр. Есть даже двигатели с тремя клапанами на цилиндр - двумя впускными клапанами, одним выпускным клапаном. Многоклапанные системы позволяют автомобилю лучше «дышать», что, в свою очередь, улучшает характеристики двигателя.

Коромысла

Коромысла - это маленькие рычаги, которые касаются кулачков или кулачков распределительного вала. Когда лепесток поднимает один конец коромысла, другой конец коромысла давит на шток клапана, открывая клапан, чтобы впустить воздух в камеру сгорания или выпустить выхлоп. Это работает как качели.

Толкатели / подъемники

Иногда кулачки распредвала непосредственно касаются коромысла (как вы видите в двигателях с верхним распределительным валом), открывая и закрывая клапан.В двигателях с верхним расположением клапанов выступы распределительного вала не контактируют напрямую с коромыслами, поэтому используются толкатели или толкатели.

Топливные форсунки

Чтобы создать сгорание, необходимое для перемещения поршней, нам нужно топливо в цилиндрах. До 1980-х годов автомобили использовали карбюраторы для подачи топлива в камеру сгорания. Сегодня все автомобили используют одну из трех систем впрыска топлива: прямой впрыск топлива, впрыск топлива через отверстия или впрыск топлива через корпус дроссельной заслонки.

При непосредственном впрыске топлива каждый цилиндр имеет собственную форсунку, которая впрыскивает топливо прямо в камеру сгорания в самый подходящий момент для сгорания.

При распределенном впрыске топлива вместо того, чтобы распылять топливо непосредственно в цилиндр, оно распыляется во впускной коллектор сразу за клапаном. Когда клапан открывается, воздух и топливо попадают в камеру сгорания.

Системы впрыска топлива с дроссельной заслонкой работают как карбюраторы, но без карбюратора. Вместо того, чтобы каждый цилиндр получил свою собственную топливную форсунку, есть только одна топливная форсунка, которая идет к корпусу дроссельной заслонки. Топливо смешивается с воздухом в корпусе дроссельной заслонки, а затем распределяется по цилиндрам через впускные клапаны.

Свеча зажигания

Над каждым цилиндром находится свеча зажигания. Когда он загорается, он воспламеняет сжатое топливо и воздух, вызывая мини-взрыв, который толкает поршень вниз.

Четырехтактный цикл

Итак, теперь, когда мы знаем все основные части двигателя, давайте посмотрим на механизм, который на самом деле заставляет нашу машину двигаться: четырехтактный цикл.

На приведенном выше рисунке показан четырехтактный цикл в одном цилиндре. То же самое происходит и с другими цилиндрами.Повторите этот цикл тысячу раз в минуту, и вы получите движущуюся машину.

Ну вот. Основы работы автомобильного двигателя. Загляните сегодня под капот вашего автомобиля и посмотрите, сможете ли вы указать на детали, которые мы обсуждали. Если вам нужна дополнительная информация о том, как устроен автомобиль, посмотрите книгу How Cars Work. Это очень помогло мне в моих исследованиях. Автор отлично справляется с переводом вещей на язык, понятный даже новичку.

Теги: Автомобили

Отключение цилиндров | Клапанный механизм

Деактивация цилиндра дизельного двигателя

Технологии деактивации дизельного цилиндра (CDA) и раннего / позднего закрытия впускного клапана (EIVC / LIVC) могут использоваться для снижения расхода топлива от 5 до 25 процентов, увеличения скорости прогрева до обработки и поддержания более высоких температур при работе с низкой нагрузкой.Их также можно использовать при дорожных нагрузках для достижения активной регенерации дизельных твердых частиц (DPF), не требуя традиционного метода дозирования катализатора окисления дизельного топлива.

Ускорение автомобиля ограничено способностью двигателя увеличивать поток воздуха достаточно быстро, чтобы обеспечить добавление топлива, достаточного для достижения желаемого крутящего момента и мощности. Результаты показывают, что можно эксплуатировать дизельный двигатель при низких нагрузках в CDA без ущерба для его крутящего момента и мощности, что является ключевым открытием, позволяющим практическую реализацию отключения цилиндров в дизельных двигателях, что, как показывает первоначальное тестирование, не оказывает отрицательного влияния на реакцию двигателя. .

Модуляция

EIVC / LIVC снижает эффективную степень сжатия, что снижает содержание оксидов азота (NOx) за счет снижения температуры в цилиндрах до, во время и после сгорания. EIVC / LIVC позволяет настроить калибровку двигателя для повышения эффективности двигателя, в том числе более раннего момента впрыска.

Системы избирательного каталитического восстановления (SCR) работают наиболее эффективно при температурах от 250 до 450 градусов Цельсия. Как только последующая обработка достигает этого диапазона температур, предпочтительно поддерживать температуру на выходе из турбины (TOT) в этом диапазоне, чтобы не было необходимости в дозировании катализатора окисления дизельного топлива, который по-прежнему требует температуры выше 250 градусов Цельсия, для поддержания высоких температур SCR.

Технология CDA и EIVC / LIVC

Eaton может работать при BMEP от 3 до 4 бар на всех скоростях, что снижает выбросы за счет улучшения управления температурным режимом последующей обработки, обеспечивая при этом желанный побочный эффект в виде лучшей экономии топлива. Эти технологии могут использоваться при более высоких нагрузках для регенерации DPF. Точно так же модуляцию IVC можно использовать при более высоких нагрузках, чтобы обеспечить работу цикла Миллера для повышения топливной экономичности двигателя.

Другие регулируемые функции клапанного механизма включают открытие выпускного клапана (EEVO) и внутреннюю рециркуляцию отработавших газов (iEGR), которые помогают нагревать выхлопные газы для повышения эффективности катализатора и снижения выбросов.

Подробное исследование концепции активации цилиндра с помощью анализа потери эффективности и одномерного моделирования

Для анализа причин преимуществ и недостатков расхода топлива концепции 3/4 цилиндров был проведен подробный анализ выборочных потерь в цилиндрах. . Для этой цели одномерная имитационная модель двигателя, описанная выше, была параметризована с использованием настроек параметров экспериментальных исследований (например, времени впрыска), а также кривых давления по показаниям измерения, зарегистрированных температур и соответствующего состава выхлопных газов.Путем повторного расчета процесса в соответствии с методом, описанным в разд. 3, отдельные частичные потери эффективности могут быть определены количественно отдельно для каждого цилиндра и для всех точек нагрузки, измеренных в ходе экспериментальных исследований.

Поскольку анализ потерь проводился выборочно, в результатах также обнаруживаются отклонения между цилиндрами. На рисунке 7 показаны результаты анализа потерь при частоте вращения двигателя 2000 мин. -1 для эталонного измерения базового двигателя и для работы с 3/4 цилиндрами модифицированного двигателя.Каждая из восьми цифр состоит из 16 отдельных анализов потерь. Точки отбора проб выбирались с интервалом 50 Нм. Глядя на верхний ряд рисунков, можно увидеть, что отдельные потери всех цилиндров эталонного двигателя имеют почти одинаковую картину. Это указывает на хорошее перемешивание рециркулируемого извне выхлопного газа, а также на равномерное распределение всасываемого воздуха по четырем цилиндрам. В диапазоне низких нагрузок преобладают потери тепла через стену и потери эффективности из-за реального газообмена.С увеличением нагрузки потери эффективности из-за реального заряда и реального сгорания становятся все более значительными и, наконец, преобладают над всеми другими потерями.

Рис. 7

Анализ потерь по цилиндрам при n = 2000 мин -1 ; верхний ряд: базовый двигатель, нижний ряд: 3/4-цилиндровый режим (белая пунктирная линия: эффективность торможения базового двигателя)

Анализ потерь 3/4-цилиндровой концепции разделен на 3-цилиндровый и «3 + 1» ”Работа цилиндра.Поскольку при этой частоте вращения двигателя работа с 3 цилиндрами обеспечивает более низкий удельный расход топлива, чем работа цилиндра «3 + 1» до нагрузки двигателя 450 Нм, работа цилиндра «3 + 1» актуальна только для следующей более высокой измеренной точки нагрузки. (2000 мин -1 /500 Нм). Следовательно, анализ потерь цилиндра 1 отображается только начиная с этой нагрузки. Для сравнения кривая эффективности торможения η b базового двигателя показана пунктирной белой линией на диаграммах работы 3/4 цилиндров.

Из этого рисунка ясно видно улучшение эффективности торможения трех активных цилиндров 3/4-цилиндрового двигателя по сравнению с базовой работой при частичной нагрузке. В частности, потери из-за реального газообмена значительно ниже, чем в эталонном двигателе. Это приводит к более высокой эффективности торможения для 3/4-цилиндрового концепта при низких и средних нагрузках по сравнению с базовым двигателем. Очевидно, что при работе баллона «3 + 1» потери на газообмен в цилиндрах 1 и 4 выше, чем в цилиндрах 2 и 3.Это приводит к снижению эффективности торможения ниже значения базового двигателя в этой рабочей области. Чтобы прояснить эти эффекты, ниже будут рассмотрены более подробно две точки нагрузки: 2000 мин -1 /200 Нм (в 3-цилиндровом режиме) и 2000 мин -1 /500 Нм (в цилиндре «3 + 1»). операция).

На рисунке 8 показан анализ эффективности при 2000 мин -1 и 200 Нм для цилиндра 4 в 3-цилиндровом режиме по сравнению с тем же цилиндром в базовом режиме. Слева показаны пять частичных потерь, справа отображается результирующая эффективность торможения.

Рис. 8

Анализ потерь КПД при 2000 мин. −1 /200 Нм в [%], цилиндр 4

Хотя потери из-за реального заряда и реального сгорания выше в концепции 3/4-цилиндров, это компенсируется меньшими потерями из-за теплопередачи стенок, реального газообмена и трения. В результате эффективность торможения составляет 34,8% для цилиндра 4 в режиме 3/4 цилиндров по сравнению с 30,5% в базовом режиме. Потери из-за реального сгорания выше при работе с 3 цилиндрами, поскольку масса топлива, впрыскиваемого на цилиндр, увеличивается, что также увеличивает продолжительность сгорания.В результате след давления отдаляется от идеального процесса, и соответствующая потеря эффективности увеличивается.

На этой диаграмме тепловые потери стенок при работе с 3 цилиндрами кажутся ниже, чем у базового двигателя. Однако тепловой поток здесь только в процентах от нагрузки цилиндра, тогда как абсолютный тепловой поток цилиндра 4 на самом деле больше. Чтобы проиллюстрировать это, на рис. 9 показаны потери, выраженные как среднее эффективное давление. Это поясняет, что теплопотери стенок цилиндра 4 в 3-цилиндровом режиме несколько выше, чем в базовом режиме.Однако тепловые потери стенок деактивированного цилиндра незначительны, так что теплопередача стенок всего двигателя в трехцилиндровом режиме фактически ниже, чем в базовом режиме. В моделировании общая теплопередача в базовом режиме составила 28,7 кВт по сравнению с 23,2 кВт для 3-цилиндрового режима. Таким образом, дополнительную причину снижения расхода топлива можно найти в уменьшенных общих потерях из-за теплопередачи стен. На рисунке 9 также показано более высокое значение BMEP цилиндра 4 при работе с 3/4 цилиндрами по сравнению с базовым двигателем, что связано с отключением цилиндра 1 в этом рабочем диапазоне.

Рис. 9

Анализ потери КПД при 2000 мин. −1 /200 Нм, выраженное как среднее эффективное давление в [бар], цилиндр 4

Однако основную причину улучшения расхода топлива можно найти в снижение потерь на газообмен (см. рис. 8 и 9). Более подробно причины этого будут проанализированы ниже.

В обоих режимах работы среднее абсолютное давление наддува прибл. Было измерено 1,7 бара (базовый режим: 1,70 бар, режим с 3 цилиндрами: 1,74 бара).Однако давление в выпускном коллекторе существенно отличается. На рис. 10 показаны как указанное, так и усредненное противодавление выхлопных газов для двух рабочих режимов. Колебания давления в коллекторе более выражены в 3-цилиндровом режиме, чем в базовом режиме, поскольку увеличиваются как интервалы зажигания, так и масса, выпускаемая на цилиндр. Среднее давление 2,2 бара, тем не менее, значительно ниже, чем при эталонном измерении базового двигателя (2,8 бар).

Фиг.10

Противодавление выхлопных газов при 2000 мин -1 /200 Нм

На рис. 11 пунктирной линией обозначен газообменный контур четвертого цилиндра при эталонном измерении, а сплошной линией показан режим с 3 цилиндрами. Используя метод BDC-to-BDC, потери при газообмене могут быть количественно определены при - 1,4 бар в базовом режиме и при - 0,9 бар в 3-цилиндровом режиме. Это очень четко проиллюстрировано на рисунке, поскольку замкнутая площадь газообменного контура при работе с 3 цилиндрами значительно меньше для базового двигателя.Соответственно, потери газообмена ниже из-за пониженного противодавления. Кроме того, полностью исключается работа газообмена первого цилиндра.

Рис. 11

Газообменный контур цилиндра 4 при 2000 мин. −1 /200 Нм

На рис. 12 показан анализ эффективности четвертого цилиндра в рабочей точке при 2000 мин. −1 и 500 Нм, что находится в рабочем диапазоне работы цилиндра «3 + 1». Эффективность торможения при работе цилиндра «3 + 1» составляет 35.9%, что на 1,5% ниже, чем в базовом режиме. График показывает, что снижение эффективности тормозов в основном связано с увеличением работы газообмена. Следует отметить, что исследуемый здесь цилиндр (цилиндр 4) работает параллельно с цилиндром 1 в режиме цилиндра «3 + 1». Последствия этого будут более подробно рассмотрены ниже.

Рис. 12

Анализ потери КПД при 2000 мин −1 /500 Нм, цил. 4

Указанные кривые давления для выпускного коллектора (рис.13) приводят к примерно одинаковому среднему давлению (базовый режим: 3,67 бар / режим цилиндра «3 + 1»: 3,65 бар). Тем не менее, работа газообмена четвертого (а также первого) цилиндра значительно увеличивается за счет одновременного хода выпуска.

Рис. 13

Противодавление на выхлопе при 2000 мин −1 /500 Нм

Контуры газообмена четвертого цилиндра как в базовом, так и в цилиндре «3 + 1» показаны на рис. 14. Кроме того, на рис. показан газообменный контур третьего баллона в режиме баллона «3 + 1».Это сравнение ясно демонстрирует сильное расхождение между цилиндрами при работе цилиндров «3 + 1» в концепции 3/4-цилиндров. Хотя эффективная работа газообмена цилиндров 2 и 3 в режиме цилиндров «3 + 1» несколько ниже, чем в базовом режиме, средние потери газообмена всех четырех цилиндров выше. При эталонном измерении для работы газообмена каждого цилиндра требовалось в среднем - 1,2 бар, с небольшими отклонениями. При работе баллона «3 + 1» работа газообмена 1-го и 4-го цилиндров (- 2.1 бар) почти вдвое выше, чем для соседних цилиндров 2 и 3 (- 1,1 бар). На рис. 14 показаны размеры замкнутых участков газообменных контуров. Повышенное противодавление также видно из рис. 13. Выпускные клапаны цилиндров 1 и 4 открываются одновременно и вызывают импульс давления, показанный на рисунке, что приводит к взаимному затруднению процессов выпуска двух цилиндров. Эти эффекты наблюдались аналогичным образом во всем рабочем диапазоне режима цилиндров «3 + 1» и, следовательно, являются основной причиной экспериментально наблюдаемого недостатка расхода топлива в этой области рабочей карты.

Рис. 14

Газообменный контур цилиндра 4 при 2000 мин. −1 /500 Нм

3-цилиндровый как 8-тактный двигатель

Деактивация цилиндра

3 цилиндра как 8-тактный

Каток CDA

I. Введение

Отключение цилиндров обсуждается с 1980-х годов как мера по снижению расхода топлива и, соответственно, выбросов CO₂ бензиновых двигателей.При работе в условиях малой нагрузки система управления двигателем прерывает подачу топлива к нескольким цилиндрам двигателя и деактивирует их зажигание. В этом случае затронутые цилиндры будут только буксироваться. С системами, которые реализуют регулируемые фазы газораспределения, такие как переключающие или отключающие элементы (переключаемые толкатели, переключаемые толкатели роликового пальца, складывающиеся поворотные элементы и системы переключения кулачков), а также полностью регулируемые системы, такие как электрогидравлическая система UniAir от Schaeffler, клапаны деактивированные цилиндры также остаются закрытыми, чтобы минимизировать потери цикла зарядки и предотвратить прокачку воздуха.Эффект экономии топлива при отключении цилиндров достигается за счет смещения точки нагрузки на оставшиеся цилиндры, которые все еще активно работают. Это приводит к большему наполнению и соответствующему дросселированию системы впуска. Увеличенный заряд снижает потери тепла стенками во время процесса высокого давления, а эффект дросселирования сводит к минимуму работу по обмену заряда. Оба фактора значительно повышают эффективность работы двигателя при постоянном выходном крутящем моменте. Еще несколько лет назад концепции отключения цилиндров обычно применялись для больших двигателей с шестью или восемью цилиндрами.В зависимости от используемой системы деактивация цилиндров включала либо отключение всего ряда цилиндров, либо отдельных цилиндров обоих рядов в конфигурации с V-образным двигателем. Из-за все более строгих пределов выбросов CO₂ системы отключения цилиндров также все чаще используются на небольших рядных двигателях с четырьмя или, в некоторых случаях, только с тремя цилиндрами [1, 2].

II. Анализ вибрации трехцилиндрового двигателя

Возбуждение вибрации, однако, имеет решающее значение, особенно при отключении цилиндров в трехцилиндровых двигателях.В результате нерегулярного интервала зажигания статическая деактивация цилиндра приводит к доминирующему 0,5-му порядку двигателя, поскольку последовательность зажигания повторяется только после двух оборотов двигателя. За счет интеграции соответствующих концепций демпфирования, таких как комбинация двухмассового маховика Schaeffler со специально адаптированными пружинными характеристиками, а также центробежных маятников, можно снизить возбуждение трансмиссии до приемлемого уровня даже при очень низких оборотах двигателя. Напротив, регулярный интервал зажигания 480 ° CA, связанный с чередующейся системой деактивации цилиндров, дает более управляемый доминантный 0.75-й заказ на двигатели, в соответствии с которым интеграция двухмассового маховика и центробежного маятника также расширяет потенциальный диапазон применения до более низких оборотов двигателя. Чтобы оценить эти возможности для трехцилиндрового двигателя, компания Schaeffler проанализировала концепцию деактивации цилиндров качения (RCD) путем проведения расчетов моделирования и экспериментов на работающем двигателе. При этом через определенные промежутки времени отключаются отдельные цилиндры двигателя.

Это затем приводит к «1.5-цилиндровый режим »с общим процентом отключения 50%. Из-за чередующейся последовательности запущенных и необожженных циклов в цилиндре возбуждение повторяется после того, как два цилиндра прокручиваются. Это приводит к вышеупомянутому удвоенному интервалу зажигания на 480 ° CA по сравнению с работой двигателя на всех доступных цилиндрах. Возбуждение периодической вибрации повторяется после двух третей полного оборота распределительного вала вместо одного полного оборота, как это было бы в случае, если бы постоянно назначенный цилиндр должен был быть отключен в статической системе.

В дополнение к улучшенным характеристикам возбуждения вибрации, еще больший потенциал для снижения расхода топлива представляет собой главное преимущество деактивации цилиндров качения, поскольку обеспечивается более высоким процентом деактивации 50% по сравнению с 33% при статической деактивации цилиндров (Рисунок 1) . Этот более высокий процент, однако, также означает, что порог ограничения для выходного крутящего момента или среднего эффективного давления в карте двигателя для отключения цилиндров ниже.

Рисунок 1 Уровень деактивации и возбуждение крутильных колебаний различных стратегий деактивации для трехцилиндровых двигателей

III. Стратегия работы системы деактивации роликовых цилиндров

В контексте вышеупомянутых преимуществ, предлагаемых этими системами, Schaeffler в течение некоторого времени работал над концепциями деактивации цилиндров качения, которые могут быть применены к трехцилиндровому двигателю [3].В процессе также было исследовано, какая операционная стратегия приводит к наибольшей экономии топлива. Современные системы дезактивации цилиндров обычно удерживают свежий воздух в деактивированном цилиндре, сжимают его и расширяют без возгорания. Альтернативный подход заключался бы в ограничении остаточного газа или отключении уже откачанного баллона. Поскольку впускной и выпускной клапаны на деактивированном цилиндре закрыты, цикл зарядки также отсутствует, а это означает, что цилиндр проходит через фазы сжатия и расширения дважды - без сгорания - за один оборот распределительного вала.Напротив, активно работающий цилиндр завершает традиционный четырехтактный процесс, нагнетая, сжимая, воспламеняя, работая и выбрасывая сгоревший газ. Таким образом, возбуждение деактивированного цилиндра происходит дважды за один оборот распределительного вала, тогда как возбуждение рабочего цилиндра происходит только один раз [4].

Чтобы оценить потенциал трех возможных рабочих стратегий для отключения цилиндров качения на трехцилиндровом двигателе, Schaeffler подверг каждую стратегию сравнительному моделированию.На Рисунке 2 показаны рассчитанные эффекты на расход топлива в установившейся рабочей точке 2000 об / мин со средним эффективным давлением 2 бара.

Рисунок 2 Потенциал экономии топлива при различных операционных стратегиях отключения цилиндров в установившемся режиме работы

При снижении расхода топлива на 12,5% стратегия RCD с откачанными цилиндрами (рис. 2, справа) предлагает дополнительный потенциал экономии по сравнению с примерно 10% -ным снижением, достигаемым при статической деактивации цилиндров (CDA) второго цилиндра, как применительно к полной работе двигателя на всех цилиндрах.Это можно объяснить распределением потери эффективности по отдельным режимам работы в верхней части графика. Обычная система отключения цилиндров уже способна значительно снизить насосные потери, возникающие при работе всех цилиндров. Это основная причина снижения расхода. Однако количество газа, заключенного в цилиндре, которое является результатом постепенного выравнивания давления по сравнению с эффектом продувки, оказывает дополнительное отрицательное влияние на эффективность из-за непрерывных фаз сжатия и расширения и вытекающих из этого потерь тепла стенками.В установке деактивации прокатного цилиндра с ограниченным остаточным газом температура и давление ограниченного газа очень высоки. Это, таким образом, резко увеличивает потери тепла стенками, поскольку повышенное внутреннее давление в цилиндре создает массовый поток большого объема. Результатом является даже более высокий расход топлива на +12%, чем при работе на всех цилиндрах, а это означает, что стратегия ограничения остаточного газа совершенно не подходит для реализации системы деактивации цилиндров качения. При работе с заправкой свежим воздухом расход топлива может быть снижен только примерно на 4% по сравнению с работой на всех цилиндрах, несмотря на то, что потери при отключении значительно ниже.Проблема здесь заключается в медленном сгорании, которое возникает в результате полного разрушения падающего потока из-за двух промежуточных сжатий свежей газовой смеси. Это снижает эффективность высокого давления примерно на 3%.

Во время деактивации прокатки с откачкой цилиндров с помощью подходящей арматуры, потери, накопленные во время неиспользованных рабочих циклов, сводятся к минимуму. Такой подход снижает расход топлива по сравнению с традиционной системой отключения цилиндров еще на 2-3% в рассматриваемой рабочей точке.В испытательном двигателе остаточный выхлопной газ отработанного рабочего цикла в сочетании с отключенными и откачанными цилиндрами составлял менее 10%. Таким образом, общее количество остаточных выхлопных газов было вдвое меньше, чем при работе на всех цилиндрах или при статической деактивации цилиндров. Причина этого в том, что впускной и выпускной клапаны не открываются одновременно в любое время, что значительно снижает возможность активного контроля внутренней фракции остаточного газа. Это указывает на идею о том, что улучшение контроля фракции остаточного газа в сочетании с системой деактивации роликового цилиндра может еще больше снизить расход топлива.

IV. Конструкция испытательного двигателя

Многообещающие результаты моделирования побудили Schaeffler проанализировать потенциал системы деактивации цилиндров качения на физическом испытательном двигателе, подвергнутом всесторонней серии динамометрических испытаний. Базовым двигателем, использованным для испытаний, является трехцилиндровый бензиновый двигатель объемом 1,0 литр от Ford. Этот двигатель имеет установленную на заводе систему непосредственного впрыска, турбонагнетатель и гидравлические регуляторы фаз фаз газораспределения на впускной и выпускной сторонах.Клапаны приводятся в действие толкателями ковша в поколении двигателей, используемых для испытаний. Между тем, также доступна новая, пересмотренная версия двигателя, в которой используются толкатели пальцев в клапанном механизме.

Чтобы интегрировать систему деактивации цилиндров качения в тестируемый объект в качестве физического оборудования, клапаны всех трех цилиндров двигателя должны иметь возможность управлять независимо друг от друга. Минимальным требованием для этого является выполнение нулевого хода во всех последовательностях срабатывания клапана с помощью переключающих элементов.Большая гибкость в реализации стратегии экономии топлива и низкого уровня выбросов доступна в форме бесступенчатого клапана на стороне впуска, который можно настроить практически без ограничений для последовательности подъема клапана и фаз газораспределения. Еще в 2009 году Schaeffler выпустила свою электрогидравлическую систему UniAir, которая предлагала очень универсальный подход к реализации широкого диапазона стратегий фаз газораспределения для серийного производства. Система может использоваться не только для отключения цилиндров, но также может уменьшить дроссельную заслонку двигателя с помощью стратегий раннего закрытия впускного клапана (EIVC) или позднего закрытия впускного клапана (LIVC), а также посредством изменения высоты подъема клапана, так что общая Преимущества системы перевешивают затраты, связанные с дополнительным оборудованием.Базовых механических систем на стороне выпуска, которые переключаются между полным подъемом и нулевым подъемом, достаточно для отключения системы цилиндров качения. Это может быть переключение толкателей роликового пальца или толкателя ковша.

Для перехода на систему отключения цилиндров качения испытательный двигатель был оснащен системой UniAir на стороне впуска. Переключаемые толкатели ковша со стороны выпуска заменяют стандартные детали серийного производства.Регуляторы фаз газораспределения на впускном и выпускном распредвалах базового двигателя были настроены на оптимизированные, но фиксированные фазы газораспределения. Реализация конструкции новой системы привода клапана для прототипа потребовала серьезных изменений в базовом двигателе. Эти изменения затрагивают головку блока цилиндров, ременную передачу и периферию двигателя (рис. 3).

Рисунок 3 Сравнение серийного и испытательного двигателя

Комплексная модернизация головки блока цилиндров была проведена в сотрудничестве с Ford и поставщиком услуг по разработке.При этом весь установленный на заводе клапанный механизм был снят со стороны впуска и заменен алюминиевым модулем UniAir. Модуль включает в себя все компоненты для приведения в действие впускных клапанов - включая систему привода UniAir, распределительный вал и соответствующие опоры подшипников - в едином блоке (рис. 4). Масляные каналы используются для подключения модуля к системе смазки двигателя.

Рисунок 4 Модуль головки блока цилиндров UniAir

Относительно высокая конструкция впускной стороны по сравнению с серийным решением была в основном выбрана для прототипа, потому что она позволяет интегрировать модуль UniAir в головку блока цилиндров без необходимости вносить какие-либо изменения в геометрию или расположение впускного канала. расположение клапанов, свечей зажигания и форсунок.Это также причина того, что стандартные толкатели ковша были просто заменены переключаемыми со стороны выпуска. Дополнительные каналы, фрезерованные в держателе распределительного вала, соединяют эти толкатели переключения с гидравлическим контуром системы деактивации цилиндров, при этом толкатели приводятся в действие независимо для каждого цилиндра через отдельные электромагнитные клапаны управления потоком масла. На рис. 5 показана модифицированная головка блока цилиндров с обоими модулями клапанного механизма.

Рисунок 5 Головка блока цилиндров с модулями клапанного механизма для впускной и выпускной сторон

На рис. 6 показаны кривые подъема клапана, полученные с помощью новой системы клапанного механизма.Пунктирные линии представляют кривые подъема двигателя серийного производства, а сплошные линии показывают подъем клапана после переоборудования. На кривых подъема серийного двигателя вы можете увидеть возможность изменения времени открытия и закрытия клапанов с помощью фазовращателей. С другой стороны, время выпуска отработавших газов испытательного двигателя является заранее определенным или фиксированным, в то время как система UniAir обеспечивает высокую степень изменчивости на стороне впуска, как указывает зеленая линия на рисунке 6. Эта линия определяет максимальный подъем клапана, который возможен с системой UniAir, а это означает, что подъем клапана может принимать практически любой характер ниже этой линии.

Рисунок 6 Сравнение кривых подъема клапана для базового двигателя и переделанного испытательного двигателя RCD

Эта гибкость закладывает основу для снижения расхода заряда с помощью стратегий EIVC или LIVC. Впускные клапаны также могут быть быстро открыты с минимальным подъемом в точке 1 для регулирования остаточного газа - относительно нагрузки двигателя - за счет небольшого опережения подъема кулачка загрузочного кулачка. Чтобы подготовиться к отключению цилиндра, остаточный газ в целевом цилиндре выталкивается во впускной коллектор и удерживается там для следующего рабочего цикла срабатывания.Во время следующего подъема впускного клапана этот газ входит в камеру сгорания вместе со свежим газом для кондиционирования топливовоздушной смеси. В то же время в запущенном цилиндре дополнительно дросселируется с использованием стратегии EIVC или LIVC, как показано на Рисунке 7.

Рис. 7 Стратегии управления остаточным газом и подъемом впускного клапана с помощью системы UniAir для деактивации роликового цилиндра

Установление оптимальных условий для смеси шихты положительно влияет на стабильность процесса сгорания и неочищенные выбросы в первом рабочем цикле после дезактивации.Поскольку впускной распределительный вал тестового двигателя расположен выше, чем у серийного двигателя из-за модифицированного модуля UniAir, пришлось перепроектировать весь ременной привод, а также все натяжные ролики и натяжные ролики (рис. 8). В процессе разработки новой компоновки Schaeffler использовала свой обширный собственный опыт в разработке и применении индивидуальных приводных решений для клапанных механизмов с соответствующими узлами ременного привода ГРМ.

Рисунок 8 Ременной привод ГРМ новой конструкции

Дополнительные модификации коснулись системы вентиляции двигателя и компонентов системы впрыска топлива и зажигания.Дополнительная алюминиевая передняя крышка двигателя обеспечивает защиту привода ГРМ.

Модифицированная головка блока цилиндров испытательного двигателя была помещена на испытательный стенд с двигателем для лазерного измерения подъема клапана. Этот тест является частью установленной процедуры, которую Schaeffler использует при интеграции системы UniAir в новый двигатель. С этой целью электромагнитные клапаны исполнительной системы UniAir приводятся в действие при вращении распределительного вала, и высота подъема клапана регистрируется относительно угла поворота коленчатого вала.Использование лазера для выполнения измерений обеспечивает высочайшее разрешение измерений. Определение корреляции между срабатыванием электрогидравлических электромагнитных клапанов и результирующим подъемом клапана в контексте целевого применения и условий двигателя закладывает основу для калибровки системы UniAir, разработанной как интеллектуальный привод, которая предоставляется Schaeffler вместе с соответствующее управляющее программное обеспечение.

Испытания двигателя должны максимально использовать потенциал регулируемого регулирования впуска системой UniAir.Это включает в себя дросселирование цикла зарядки за счет реализации меньшего подъема клапана во время работы с частичной нагрузкой. Однако, если камера сгорания не модифицируется соответствующим образом, существует риск того, что воздушно-топливная смесь больше не будет кондиционироваться в достаточной степени из-за уменьшения движения заряда. В процессе проектирования с помощью моделирования были разработаны маскирующие контуры для камеры сгорания рядом с впускными клапанами и испытаны путем проведения измерений на стенде для испытания потока. Дополнительный материал, добавленный в камеру сгорания, минимально увеличивает степень сжатия двигателя с 10.1 к 10.4. Последующие испытания двигателя подтвердили положительный эффект меры маскировки.

В. Испытание запущенного двигателя

Испытания на испытательном стенде с запущенным прототипом двигателя (рис. 9) были проведены компанией Schaeffler совместно с поставщиком услуг по разработке, как и предыдущие термодинамические симуляции.

При проектировании испытательного стенда особое внимание было уделено обеспечению использования комплексного измерительного оборудования, чтобы можно было количественно оценить внутренние процессы двигателя и их влияние на выбросы во время отключения цилиндров качения.Использовалось следующее измерительное оборудование:

• Система AVL Indiset (индексация высокого давления)

• Измерение выбросов AVL Mexa

• Измеритель твердых частиц AVL 489

• Система измерения расхода топлива

• Klopferkennungssystem IAV KIS

• Система обнаружения детонации IAV KIS

• Система измерения подъема клапана Sensitec от Dewetron

• Различные датчики давления и температуры (включая индексирование низкого давления)

• Датчик кислорода и сканер

• Датчик частоты вращения турбонагнетателя ОГ

• Расходомер AVL Sensyflow для свежего воздуха.

Рисунок 9 Установка испытательного стенда для испытаний запущенного двигателя

Особой особенностью является дополнительное измерение высоты подъема клапана во время работы двигателя на холостом ходу с помощью индуктивных датчиков. Гармоничное взаимодействие всех модулей в измерительной цепочке обеспечило надежные, воспроизводимые результаты всех параметров горения на протяжении всего испытательного стенда.Это, в свою очередь, сделало прозрачными процессы в камере сгорания непосредственно в первой точке воспламенения после отключения цилиндра. Эта фаза рассматривается как невралгическая точка деактивации цилиндров качения, так как в отличие от обычной системы деактивации цилиндры должны полностью способствовать созданию номинального крутящего момента двигателя в каждой переменной точке зажигания без пропусков зажигания. Что помогает, так это то, что цилиндры в системе деактивации качения не так сильно охлаждаются, потому что они очень скоро снова сработают во время следующего оборота распределительного вала.

VI. Результаты измерений

Для получения сопоставимых результатов двигатель был запущен на испытательном стенде с обычным отключением и отключением цилиндров качения. На рисунке 10 изображена программа испытаний для серии измерений, которая включала шесть точек карты двигателя в диапазоне от низкого до среднего диапазона нагрузки / скорости. Эти точки карты были запущены в условиях устойчивого состояния. Условия отдельных испытаний, такие как температура окружающей среды, температура двигателя и давление масла, были идентичны в каждом случае.

Рисунок 10 Рабочие точки программы испытаний на карте характеристик двигателя

Вопрос о том, какой цилиндр следует деактивировать во время статической деактивации цилиндров, зависит от многих факторов, зависящих от двигателя, поэтому невозможно дать однозначный ответ, охватывающий все области применения. Поскольку нашей отправной точкой был серийный трехцилиндровый двигатель Ford, было обнаружено, что испытательный двигатель Schaeffler лучше всего работает при выключении первого цилиндра [5].

На рисунке 11 показано относительное снижение расхода топлива, измеренное в точках карты протестированных двигателей, взятых из рисунка 10. На рисунке показаны процентные различия в удельном расходе топлива по сравнению с базовой конфигурацией (черным цветом), которая характеризуется полным цилиндром. работа без использования потенциалов дросселирования, обеспечиваемых системой UniAir на стороне всасывания в виде режима работы EIVC или LIVC. В рассматриваемом здесь приложении это соответствует настроенному на заводе рабочему состоянию испытательного двигателя, который имеет обычную стратегию перезарядки с двумя фазовращателями распределительного вала.Линия, выделенная синим цветом на рис. 11, показывает оптимизированный расход топлива при использовании конфигурации EIVC через систему UniAir на стороне впуска, которая дополнительно снижает дросселирование двигателя в диапазоне частичной нагрузки. Эта стратегия может снизить расход топлива примерно на 5% без отключения цилиндров. Ярко-зеленым цветом показан прогресс для приложения, включающего деактивацию статического цилиндра и EIVC. При низких нагрузках был реализован значительный дополнительный потенциал экономии топлива по сравнению с базовой конфигурацией, а также с конфигурацией, включающей только стратегию EIVC.Две круглые ярко-зеленые точки на рисунке 11 показывают результаты дополнительно изученного «недорогого» подхода к отключению цилиндра. В этой конфигурации, называемой здесь «облегченной» версией статической деактивации цилиндров, система UniAir продолжала закрывать впускные клапаны двигателя в точке деактивации цилиндров, в то время как выпускные клапаны открывались в своей стандартной последовательности (т.е. нулевое положение подъема). Несмотря на результирующие потери в цикле трения и заряда, измеренное снижение расхода топлива по сравнению со стратегией EIVC без отключения цилиндров составило примерно 2.5%. Эта стратегия может быть реализована в двигателях, уже оснащенных системой UniAir на стороне впуска и жесткой системой клапанов на стороне выпуска без значительных дополнительных изменений конструкции, в результате чего часть потенциала статической системы деактивации цилиндров может быть реализована без дополнительных затрат. клапанный механизм. Как показано зеленой линией, система отключения цилиндров качения, настроенная в соответствии с изложенной здесь концепцией конструкции, может привести к значительной дополнительной экономии топлива. Результаты измерений в значительной степени подтверждают возможности снижения расхода топлива с помощью УЗО, которые были предсказаны во время моделирования.Когда двигатель работает в режиме УЗО при низких и средних рабочих скоростях / нагрузках, может быть достигнута значительная экономия от 15 до 20%, которая затем уменьшается по мере перехода двигателя на более высокие нагрузки. Идеальный диапазон применения для отключения цилиндров на испытательном двигателе - ниже примерно 2200 об / мин и среднего эффективного давления от 5 до 6 бар. Когда двигатель работает с более высокими уровнями нагрузки, задействованные цилиндры почти полностью дросселируются; Таким образом, дальнейшее смещение точки нагрузки с помощью CDA / RCD не приведет к дальнейшему снижению расхода топлива.

Рисунок 11 Влияние EIVC и отключения цилиндров на удельный расход топлива

На Рисунке 12 (слева) сравниваются потери цикла зарядки в различных конфигурациях тестирования. В то время как стандартное приложение без EIVC и деактивации цилиндра включает в себя сильное дросселирование с давлением на входе примерно 400 мбар, в других приложениях обнаруживается существенно меньшая разница с давлением окружающей среды (примерно 1000 мбар) и, таким образом, более низкие потери на дросселирование.Как и ожидалось, система деактивации цилиндров качения дает наиболее выраженный эффект дросселирования. Как вы можете видеть на центральной гистограмме на Рисунке 12, индексированное среднее эффективное давление было на сопоставимом уровне для всех протестированных концепций. Поскольку все цилиндры постоянно активированы в базовом приложении и приложении EIVC, средний эффективный уровень давления на Рисунке 12 (в центре) также соответствует среднему эффективному давлению запущенных цилиндров на Рисунке 12 (справа). При статической деактивации цилиндров два цилиндра всегда активно работают (соответствует проценту деактивации 33%), в то время как двигатель с деактивацией цилиндров качения деактивирует один или два цилиндра, в зависимости от цикла (соответствует проценту деактивации 50%). .В среднем это соответствует работе двигателя с 1,5 цилиндрами. Смещение точки нагрузки значительно более эффективно в системе деактивации цилиндров качения, что также становится очевидным по измеренному среднему эффективному давлению срабатывающих цилиндров на 200% выше.

Рисунок 12 Результаты измерений: давление во впускном коллекторе и указанное среднее эффективное давление для различных рабочих стратегий

Влияние модификаций двигателя и различных операционных стратегий на неочищенные газообразные выбросы в точках карты двигателя на Рисунке 10 показано на Рисунке 13.Здесь также базой для сравнения является серийный двигатель в заводской конфигурации, без каких-либо модификаций клапанного механизма или камеры сгорания путем маскировки (черного цвета). Синяя линия представляет механически модифицированный двигатель без деактивации цилиндров, но со стратегией EIVC для частичного дросселирования. Необработанные выбросы при остановке двигателя, измеренные для статической деактивации цилиндров на цилиндре 3, показаны ярко-зеленым цветом на Рисунке 13, тогда как уровни выбросов при вращающейся деактивации показаны зеленым.Вы можете ясно видеть, что выбросы необработанных углеводородов, NOX и CO, а также процентное содержание O2 в выхлопных газах находятся на сопоставимом уровне как при статической, так и при деактивации цилиндров качения. Таким образом, используемая стратегия дезактивации не оказывает большого влияния на выбросы загрязняющих веществ. Что касается выбросов углеводородов и концентраций O2, это также относится к стратегии эксплуатации, которая не включает отключение цилиндров, независимо от того, используется ли серийный двигатель или модифицированный двигатель. Особого внимания заслуживают относительно высокие выбросы CO базовым двигателем по сравнению с модифицированным испытательным двигателем.Поскольку этот эффект не зависит от стратегии работы двигателя, очевидно, что различия могут быть связаны с маскировкой камеры сгорания, которая вступает в силу посредством раннего закрытия впускного клапана в сочетании со стратегией дросселирования. Обе стратегии деактивации цилиндров выявили несколько более высокие, но некритические, необработанные уровни выбросов NOX - особенно в точках 4 и 5 карты двигателя. Это, по-видимому, является результатом смещения точек нагрузки оставшихся рабочих цилиндров во время деактивации цилиндров.

Рисунок 13 Результаты измерения неочищенных газообразных выбросов и уровней концентрации O2

На рис. 14 показаны результаты первичных выбросов твердых частиц из двигателя в стационарном режиме деактивации. В большинстве проанализированных точек карты двигателя твердые частицы, образующиеся при деактивации цилиндров, либо ниже, чем у полноцилиндрового двигателя, либо находятся на том же уровне, независимо от того, используется ли деактивация статическая или качательная.Только в условиях очень низкой нагрузки или оборотов двигателя были измерены несколько более высокие количества твердых частиц, которые можно было уменьшить в двигателе путем адаптации стратегии впрыска. В целом, количество твердых частиц можно рассматривать как некритическое, особенно в свете предстоящих сажевых фильтров, которые будут установлены на бензиновых двигателях в связи с новыми правилами выбросов RDE (Real Driving Emissions). Во время переходного переключения обратно на работу на всех цилиндрах, которое здесь не измерялось, система деактивации статического цилиндра, вероятно, будет производить большее количество твердых частиц, поскольку охлажденный и непогруженный цилиндр повторно активируется - эффект, который не ожидается. следует соблюдать при деактивации цилиндров качения из-за преимуществ постоянно меняющейся последовательности работы цилиндров.

Рисунок 14 Результаты измерения первичных выбросов твердых частиц из двигателя в установившемся режиме деактивации

VII. Резюме и прогноз

Отключение цилиндров стало эффективным способом оптимизации расхода топлива двигателем и, следовательно, снижения выбросов CO₂ во время циклических измерений, а также измерений, проводимых при движении в режиме реального движения.С этой целью один или несколько цилиндров отключаются, когда двигатель работает с низкими уровнями нагрузки, путем прерывания последовательности зажигания и впрыска, а также отключения впускных и выпускных клапанов. Потенциал экономии достигается за счет смещения точек нагрузки оставшихся активных цилиндров в момент отключения. Поскольку первые запуски продуктов уже оказались успешными, со временем на рынке будет увеличиваться количество трехцилиндровых двигателей, оснащенных этой технологией.Однако у этих силовых агрегатов есть слабое место, которое является ярко выраженным вибрационным возбуждением доминирующего 0,5-го порядка двигателя. Одной из подходящих мер для изоляции этого важного двигателя от остальной части трансмиссии является предложенная Schaeffler комбинация двухмассового маховика и центробежного маятника.

Путем интеграции концепции деактивации цилиндров качения, обсуждаемой в этой статье, которая включает в себя деактивацию отдельных цилиндров через определенные промежутки времени, можно сместить базовую частоту возбуждения с 0.5-й порядок до более управляемого 0,75-го порядка. Это возбуждение также можно дополнительно минимизировать, добавив подходящий пакет демпфирования, содержащий двухмассовый маховик и центробежный маятник. Режим прокатки также увеличивает процент деактивации отдельных цилиндров до 50 по сравнению с 33 при статическом деактивации цилиндров. Хотя этот более высокий процент деактивации сдвигает диапазон нагрузок в диаграмме характеристик двигателя, при которой деактивация цилиндров является практичной, для соответственно более низких уровней крутящего момента и среднего давления, потенциал для снижения расхода топлива еще больше усиливается с деактивацией цилиндров качения.

Для реализации этой концепции на практике компания Schaeffler использовала имитационные расчеты для анализа трех различных операционных стратегий деактивации роликового цилиндра, которые включали удержание свежего воздуха и остаточного газа, а также откачанный цилиндр. Расчеты показали, что последнее является наиболее благоприятным и легло в основу целого ряда исследований запущенных двигателей. Используемый двигатель изначально представлял собой серийный трехцилиндровый двигатель, который затем был значительно модифицирован, чтобы приспособить функцию отключения цилиндров качения.Эти модификации включали интеграцию системы управления клапанами UniAir на стороне впуска, системы переключающих толкателей на стороне выпуска и нового ременного привода ГРМ. Рабочие параметры двигателя были количественно определены во время испытаний с использованием комплексного измерительного оборудования. Когда полученные результаты испытаний сравниваются с расчетами моделирования, выполненными для системы дезактивации цилиндров качения, потенциальная расчетная экономия топлива подтверждается с качественной и - в ожидаемых пределах - также с количественной точки зрения [6].Более высокий процент деактивации цилиндров системы деактивации цилиндров качения аналогичным образом смещает точки диапазона нагрузки задействованных цилиндров на более высокий выходной уровень при практической работе двигателя, так что существенная экономия топлива от 15 до 20% может быть достигнута на низких и средних рабочих скоростях. и грузы. Когда дело доходит до сокращения выбросов, особенно важно запускать цилиндр после отключения. Компания Schaeffler решила противодействовать этому с помощью так называемого подъемного кулачка.При этом остаточный газ задерживается во впускном канале перед отключением цилиндра, затем попадает в камеру сгорания вместе со свежим газом во время такта впуска последующего рабочего цикла с горением. Этот подход также облегчает управление остаточным газом по требованию (включая дальнейшее снижение дросселирования посредством регулируемого закрытия впускного клапана) в режиме деактивации прокатного цилиндра для оптимизации образования смеси и стабилизации сгорания. Конечным результатом является уровень производительности при работе двигателя с полным цилиндром, который обеспечивает сопоставимые исходные выбросы при выходе из двигателя, которые в целом можно рассматривать как незначительные.

Литература

[1] Фауст, Х .: Приводные системы будущего. 10. Schaeffler Kolloquium, 2014 г.

[2] Scheidt, M .; Бренды, гл .; Lang, M .; Kuhl, J .; Günther, M .; Medicke, M .; Фоглер, Ч .: Статическая и динамическая дезактивация цилиндров на 4-цилиндровых и 3-цилиндровых двигателях. Международный конгресс двигателей, Баден-Баден, 2015

[3] Фауст, Х .: Приводные системы будущего.10. Schaeffler Kolloquium, 2014 г.

[4] Schamel, A .; Scheidt, M .; Вебер, С .; Фауст, Х .: Отключение цилиндров для 3-цилиндровых двигателей с турбонаддувом - возможно и практично? 36-й Международный Венский автомобильный симпозиум, 2015

[5] Schamel, A .; Scheidt, M .; Вебер, С .; Фауст, Х .: Отключение цилиндров для 3-цилиндровых двигателей с турбонаддувом - возможно и практично? 36-й Международный Венский автомобильный симпозиум, 2015

[6] Scheidt, M .; Бренды, гл .; Ланг, М.; Kuhl, J .; Günther, M .; Medicke, M .; Фоглер, Ч .: Статическая и динамическая дезактивация цилиндров на 4-цилиндровых и 3-цилиндровых двигателях. Международный конгресс двигателей, Баден-Баден, 2015

Объяснение деактивации цилиндров - trucksales.com.au

Деактивация цилиндров - отключение нескольких цилиндров в условиях малой нагрузки - становится все более популярным средством снижения расхода топлива и выбросов.Здесь мы объясняем, как это работает

Идея отключения цилиндров не нова, и самой известной, хотя и безуспешной, попыткой была злополучная попытка Cadillac V8-6-4 еще в 1980 году.

Идея перекрытия следующих друг за другом цилиндров была хорошей, но реализация был плохим, этому мешали ограниченные возможности электронного управления двигателем в то время.

Поскольку электроника постоянно совершенствовалась, Mitsubishi, Mercedes-Benz, Chrysler, Honda, VW, Rolls Royce, GM и Ford разработали двигатели с различными уровнями деактивации цилиндров (CDA), и другие разработки находятся в стадии разработки.

На рынке легких грузовиков здесь, в Австралии, первым таким двигателем стал 5,7-литровый Hemi V8, который был запущен в RAM 1500 в сентябре. В этом двигателе используется многоступенчатая система Chrysler (MDS) для изменения режима работы от восьми до четырех цилиндров.

Почему CDA?

Бензиновые двигатели - очевидные кандидаты на CDA, потому что бензиновый двигатель имеет дроссельную заслонку для регулирования объема всасываемого воздуха. Правильное соотношение воздух / топливо (AFR) - стехиометрическое соотношение - имеет решающее значение для бензинового двигателя, тогда как дизельный двигатель может работать с избытком воздуха.

Дроссельная заслонка ограничивает поступающий воздух при небольшой нагрузке на двигатель, поскольку впрыскивается не так много топлива, и AFR необходимо поддерживать, ограничивая количество воздуха, попадающего в цилиндры. Это ограничение заставляет двигатель работать тяжелее, чтобы преодолеть эти «насосные потери».

Кроме того, снижается КПД двигателя, поскольку результирующее давление в цилиндре ниже оптимального.

Внедряя CDA, производители двигателей могут отключать один или несколько цилиндров при малых нагрузках на двигатель, тем самым устраняя насосные потери и повышая давление в цилиндрах, которые «работают».

Экономика реального мира улучшилась на 10-25%.

Еще одним преимуществом является то, что температура выхлопных газов поддерживается, что помогает системе выхлопных газов работать более эффективно.

Последний фактор стимулирует исследования CDA для дизельных двигателей. Дизели не так сильно выигрывают, как бензиновые, с точки зрения насосных потерь, но могут получить выгоду, поддерживая температуру выхлопных газов, что позволяет сажевому фильтру работать должным образом.

Как работает CDA

CDA выполняется путем исключения действия клапана, впрыска топлива и искрового зажигания в одном или нескольких цилиндрах. Электронное управление жизненно важно для этих функций.

Действие клапана устраняется наличием электрогидравлического «звена» в клапанной арматуре. В случае двигателя с толкателем гидравлический подъемник модифицирован так, что он «схлопывается» изнутри, когда его поднимает кулачок. Подъемник эффективно укорачивается, так что кулачковый подъемник не передается на толкатель.

В случае двигателя с верхним распределительным валом привод или коромысло состоят из двух частей и могут быть «отделены» и «соединены» электрогидравлическим действием, так что подъем распредвала не передается штоку клапана.

После активации CDA прекращает работу в одном или нескольких цилиндрах, и двигатель вращается как обычно, но с уменьшенным количеством «рабочих» цилиндров.

Очевидно, вырез цилиндра предусмотрен в двигателе с самого начала, так что сохраняется баланс.

Может показаться неэффективным закрывать клапаны в неработающем цилиндре, заставляя поршень сжимать выхлопные газы, находящиеся внутри. Однако этот «рабочий» ход уравновешивается последовательным ходом «расширения» по мере того, как поршень опускается, поэтому в конечном итоге потребляется очень мало энергии.

Кроме того, важно изолировать этот неработающий впускной тракт, чтобы сохранить поток воздуха в рабочие цилиндры и предотвратить прохождение холодного воздуха через неработающий цилиндр в выхлопную систему и падение температуры выхлопных газов ниже оптимального уровня.

Hemi 5.7 с MDS

Chrysler Hemi 5.7 оснащен системой CDA, которую Fiat-Chrysler-RAM-Jeep называет системой многоступенчатого смещения (MDS). Эта система обязана более чем небольшим НИОКР компании Daimler, которая объединилась с борющейся организацией Chrysler в 1999 году.

До того, как этот несчастливый брак закончился разводом в 2005 году, Chrysler получил доступ не только к платформе для Grand Cherokee, но и к пониманию Mercedes. -Benz's CDA технология.

Первый MDS Hemi 5.7 был выпущен в 2004 году и несколько лет страдал от проблем с прорезыванием зубов. Модернизированный двигатель был запущен в 2009 году, и он является основой силовой установки RAM 1500.

Этот двигатель имеет восемь из 16 подъемников, способных отключать действие клапана, и восемь обычных подъемников, а также уникальный распределительный вал, четыре соленоида для включения подъемника. Действие и специальный выхлоп, чтобы сохранить "гул V8" двигателя при работе на всех цилиндрах.

Во время работы MDS всегда отключаются одни и те же четыре цилиндра.Это 1, 4, 6 и 7. (Цилиндры двигателя Hemi пронумерованы от левого переднего до правого заднего в направлении движения вперед.)

Порядок зажигания: 1-8-4-3-6-5- 7–2, поэтому система отключает каждый второй цилиндр в последовательности зажигания для поддержания баланса вращения.

Когда ЭБУ двигателя определяет правильные коэффициенты нагрузки, MDS деактивирует цилиндры в порядке зажигания в течение 0,04 секунды, используя давление масла. Соленоиды MDS направляют давление масла на подъемники для каждого цилиндра, и это давление толкает стопорные штифты, которые позволяют подъемникам «складываться», поэтому они больше не открывают клапаны.ЭБУ также отключает подачу топлива и искры в цилиндры.

Если водителю требуется больше мощности, чем может обеспечить работа с четырьмя цилиндрами, блокировка подъемника MDS отключается через четыре миллисекунды и возобновляется нормальная работа с восемью цилиндрами.

Вот так RAM V8 обеспечивает сопоставимый расход топлива с дизельным двигателем.

(PDF) Деактивация цилиндра во время динамической работы дизельного двигателя

3. Заммит Дж. П., МакГи М. Дж., Шейлер П. Дж. И др. Влияние отключения цилиндров

на выбросы и экономию топлива

omy четырехцилиндрового дизельного двигателя с прямым впрыском.Proc

IMechE, Часть D: J Automobile Engineering 2014; 228 (2):

206–217.

4. Stadlbauer S, Waschl H, Schilling A, et al. DOC tem-

Контроль температуры для рабочих диапазонов низких температур

с активацией дополнительного и основного впрыска. Документ SAE, 2013.

5. Сонг Х, Суренахалли Х., Набер Дж. И др. Экспериментальное исследование и моделирование

катализатора окисления дизельного топлива (DOC)

в переходных режимах и условиях активной регенерации CPF.

Dies Engin 2007: 10–01.

6. Koebel M, Elsener M и Kleemann M. Мочевина-SCR: A

перспективный метод снижения выбросов NOx из автомобильных дизельных двигателей

. Catal Tod 2000; 59 (3): 335–345.

7. Чарльтон С., Доллмейер Т. и Грана Т. Соответствие стандартам EPA 2010 для тяжелых условий эксплуатации

США и повышение ценности

для клиентов. SAE Int J Commer Vehicles 2010; 3 (1):

101–110.

8. Жирар Дж., Каватаио Дж., Сноу Р. и др.Комбинированные системы СКВ Fe-Cu

с оптимизированным отношением аммиака к NOx для контроля выбросов NOx дизельного топлива

. SAE Int J Fuel Lubr 2009; 1 (1): 603–

610.

9. Ламберт С., Хаммерл Р., МакГилл Р. и др. Технические

преимущества мочевины SCR для легких и тяжелых

дизельных транспортных средств. SAE Trans 2004; 113 (4): 580–

589.

10. Заммит Дж. П., МакГи М.Дж., Шейлер П.Дж. и др. Влияние раннего закрытия впускного клапана

и отключения цилиндров на экономию топлива

и выбросы дизельного двигателя с прямым впрыском.

Энер. Epub в преддверии печати 2015 года. DOI: 10.1016 /

j.energy.2014.10.065.

11. Динг С., Робертс Л., Файн Д. Д. и др. Экономичный выхлоп

Управление температурой для двигателей с воспламенением от сжатия

на холостом ходу через деактивацию цилиндров и срабатывание гибкого клапана

. Int J Engin Res 2016; 17 (6): 619–630.

12. Дуглас К., Милованович Н., Тернер Дж. И др. Топливная экономия

Улучшение

omy с использованием комбинированного CAI и деактивации цилиндра

(CDA) - начальное исследование.Документ SAE 2005-

01-0110, 2005.

13. Лу Х, Динг С., Рамеш А.К., Шейвер Г.М., Холлоуэй Э.,

Маккарти Дж., Рут М., Коберлейн Э. и Нильсен Д.

Удар цилиндра деактивация на активном дизельном сажевом-

поздняя регенерация фильтра в условиях круиза по шоссе.

Front Mech Eng 2015; 1.

14. Payri F, Luja

´n JM, Guardiola C и Pla B. Задача

Грядущее будущее для ИС двигателя: новые технологии и роль управления

.Oil Gas Sci Technol - Rev IFP Energies nou-

velles 2015; 70 (1): 15–30.

15. Радулеску А., Маккарти мл. И Браунелл С. Разработка переключающего роликового толкателя пальца для деактивации цилиндра

в бензиновых двигателях. SAE Techni-

cal Paper 2013; 91: 347–360.

16. Ребберт М., Кройзен Г. и Свен Лауэр С. Новый цилиндр

Деактивация

с помощью fev и mahle. В: Технический документ SAE.

SAE International, 04 2008 г.

17. Стефан Штадлбауэр, Харальд Вашль, Александр Шиллинг,

и Луиджи дель Ре. Doc-контроль температуры для низких рабочих диапазонов

температур с срабатыванием поста и главного впрыска -

. В техническом документе SAE, SAE Interna- tional

tional, 2013.

18. Stanton DW. Систематическая разработка высокоэффективных двигателей

и экологически чистых двигателей для соответствия будущим требованиям по парниковым газам для коммерческих автомобилей

. SAE Int J Engines 2013; 6:

1395–1480.

19. Ян Дж., Цюань Л. и Ян Й. Экскаватор энергосберегающий

Эффективность

основана на технологии отключения цилиндров дизельного двигателя

. Chin J Mech Eng 2012; 25 (5): 897–904.

20. Заммит Дж.П., МакГи М.Дж., Шейлер П.Дж. и Пегг И. Влияние отключения цилиндров

на выбросы и экономия топлива

четырехцилиндрового дизельного двигателя

с прямым впрыском. Труды Института инженеров-механиков

, Часть D: Журнал автомобильной инженерии, 2014 г .;

228 (2): 206–217.

21. Ян Дж., Цюань Л. и Ян Й. Экскаватор энергосберегающий

Эффективность

основана на технологии отключения цилиндров дизельного двигателя

. Chin J Mech Eng 2012; 25 (5): 897–904.

22. Ребберт М., Кройзен Г. и Лауэр С. Новый цилиндр

, дезактивация FEV и Mahle. SAE Sp 2008;

2174 (724): 105.

Приложение 1

Обозначение

AFR Соотношение воздух-топливо

BMEP Среднее эффективное давление тормоза

BTE Тепловой КПД тормоза

CAC Охлаждение наддувочного воздуха

CCE Эффективность замкнутого цикла

CDA Деактивация цилиндра

DOC Катализатор окисления дизельного топлива

DPF Дизельный сажевый фильтр

ECM Модуль управления двигателем

EGR Рециркуляция выхлопных газов

Агентство по охране окружающей среды EPA

FTP Процедура федеральных испытаний

Интерфейс

GSIEG Внутренняя рециркуляция выхлопных газов

LFE Элемент ламинарного потока

LIVC Позднее закрытие впускного клапана

LVDT Линейно-регулируемый дифференциальный трансформатор

ME Механический КПД

NOx Окислы азота

OCE Эффективность открытого цикла

PM

Твердые частицы SC

каталитический восстановитель ion

TOT Температура на выходе турбины

UHC Несгоревшие углеводороды

VGT Турбина с изменяемой геометрией

VVA Срабатывание регулируемого клапана

1004 International J of Engine Research 18 (10)

.
Разное

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *