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

Вкладыши для двигателя – детали критические

На первый взгляд вкладыши – это просто штамповка. Но впечатление обманчиво: подшипники скольжения представляют собой высокотехнологические изделия из сложного композитного материала, имеющие специфическую геометрию и точные размеры. И, что немаловажно – они являются критическими деталями двигателя, отказ которых ведет к его остановке и очень дорогому ремонту...

Функции подшипников

Вращающиеся компоненты двигателей внутреннего сгорания оборудованы подшипниками скольжения, которые выполняют разные функции:

• коренные вкладыши поддерживают коленчатый вал и обеспечивают его вращение. Устанавливаются в блоке цилиндров. Каждый вкладыш состоит из верхней и нижней половин. На внутренней поверхности верхней половины, как правило, есть канавка для смазки и отверстие для подачи масла.

• шатунные вкладыши обеспечивают вращение шейки шатуна, который, в свою очередь, вращает коленвал. Устанавливаются в нижней головке шатуна.

• упорные кольца предотвращают осевое движение вала. Часто упорные кольца являются частью одного из коренных вкладышей – такие комбинированные подшипники называются буртовыми или фланцевыми вкладышами.

• втулки верхней головки шатуна обеспечивают вращение поршневого пальца, соединяющего поршень с шатуном.

• вкладыши распредвала поддерживают распредвал и обеспечивают его вращение. Устанавливаются в верхней части головки блока цилиндров (или в блоке цилиндров – у двигателей с нижним расположением распредвала).

Биметаллические (а) и триметаллические подшипники со свинцовистым покрытием (б, в)

Подшипники скольжения смазываются моторным маслом, постоянно подающимся к их поверхности и обеспечивающим гидродинамический режим трения.

Непосредственный контакт между трущимися в гидродинамическом режиме поверхностями отсутствует – благодаря масляной пленке, которая образуется в сходящемся зазоре (масляном клине) между поверхностями подшипника и вала.

Условия работы подшипников скольжения

Масляная пленка предотвращает локальную концентрацию нагрузки. Однако при определенных условиях гидродинамический режим трения сменяется на смешанный. Это происходит, если имеются:

• недостаточный поток масла;

• высокие нагрузки;

• низкая вязкость масла;

• перегрев масла, дополнительно снижающий его вязкость;

• высокая шероховатость поверхностей подшипника и вала;

• загрязнение масла;

• деформация и геометрические дефекты подшипника, его гнезда или вала.

В смешанном режиме трения возникает непосредственный физический контакт поверхностей, чередующийся с гидродинамическим трением. А это может привести к задирам, повышенному износу подшипника и даже к схватыванию с валом.

ДВС характеризуются циклическими нагрузками подшипников, об­условленными переменным давлением в цилиндрах и инерционными силами, вызванными движущимися частями. И эти циклические нагрузки на подшипник могут привести к его разрушению. Отсюда – высочайшие требования к материалам, из которого он производится.

Структура подшипников скольжения

Материалы подшипников скольжения

Материалы, из которых делают подшипники, должны обладать многими, иногда противоречивыми, свойствами.

• Усталостная прочность (максимальная нагрузка) – максимальная циклическая нагрузка, которую подшипник выдерживает в течение неограниченного числа циклов. Превышение этой нагрузки приводит к образованию усталостных трещин в материале.

• Сопротивление схватыванию (совместимость) – способность материала подшипника сопротивляться свариванию с материалом вала во время прямого физического контакта между ними.

• Износостойкость – способность материала подшипника сохранять свои размеры несмотря на присутствие абразивных частиц в масле, а также в условиях механического контакта с валом.

• Прирабатываемость – способность материала подшипника компенсировать небольшие геометрические дефекты вала и гнезда за счет незначительного локального износа или пластической деформации.

• Абсорбционная способность – способность материала подшипника захватывать мелкие чужеродные частицы, циркулирующие с маслом.

• Коррозионная стойкость – способность материала подшипника сопротивляться химическим воздействиям окисленных или загрязненных масел.

• Кавитационная стойкость – способность материала подшипника выдерживать ударные нагрузки, производимые схлопывающимися кавитационными пузырьками (пузырьки образуются в результате резкого падения давления в текущем масле).

Эксцентриситет подшипника скольжения

Соответственно длительная и надежная работа подшипника скольжения достигается соединением высокой прочности (усталостной прочности, износостойкости, кавитационной стойкости) с мягкостью (прирабатываемостью, сопротивлением схватыванию, абсорбционной способностью).

То есть материал должен быть одновременно и прочным, и мягким. Это звучит парадоксально, однако существующие подшипниковые материалы соединяют эти противоположные свойства – правда, с определенным компромиссом.

Для достижения этого компромисса используются композитные структуры, которые могут быть или слоистыми (мягкое покрытие, нанесенное на прочное основание) или дисперсными (мягкие частички, распределенные внутри прочной матрицы).

Биметаллические подшипники имеют стальное основание, обеспечивающее жесткость и натяг в тяжелых условиях повышенной температуры и циклических нагрузок.

Второй слой материала состоит из антифрикционного сплава. Его толщина относительно велика: она составляет около 0,3 мм. Толщина антифрикционного слоя – важная характеристика биметаллических подшипников, способных прирабатываться и приспосабливаться к относительно большим геометрическим дефектам. Биметаллический подшипник также обладает хорошей абсорбционной способностью, поглощая как мелкие, так и крупные включения в масле.

Обычно рабочий слой делают из алюминия, содержащего 6–20% олова в качестве твердого смазочного материала: именно олово обеспечивает антифрикционные свойства. Кроме этого, сплав часто содержит 2–4% кремния в виде мелких включений, распределенных в алюминии. Твердый кремний упрочняет сплав и обладает способностью полировать поверхность вала – поэтому его присутствие особенно важно при работе с валами из ковкого чугуна. Сплав может быть дополнительно упрочнен небольшими добавками меди, никеля, марганца, ванадия и других элементов.

Триметаллические подшипники, помимо стального основания, имеют промежуточный слой из медного сплава, содержащего 20–25% свинца в качестве твердой смазки и 2–5% олова для упрочнения меди.

Третий слой представляет собой покрытие на основе свинца, которое также содержит около 10% олова, повышающего коррозионную стойкость сплава и несколько процентов меди для упрочнения. Толщина покрытия составляет всего 12–20 мкм. Низкая толщина покрытия повышает его усталостную прочность, однако снижает антифрикционные свойства (прирабатываемость, абсорбционную способность, сопротивление схватыванию), особенно если мягкое покрытие было подверг­нуто износу. Между промежуточным слоем и свинцовистым покрытием наносится очень тонкий (1–2 мкм) слой никеля, служащий барьером, предотвращающим диффузию олова из покрытия в промежуточный слой.

Измерение высоты выступа стыка подшипника

Инновационные материалы для подшипников скольжения постоянно разрабатываются производителями подшипников. Это новые материалы, способные работать в тяжело нагруженных двигателях (дизельные двигатели с непосредственным впрыском топлива, двигатели с турбонаддувом), а также в гибридных и старт-стоп двигателях, в том числе:

• высокопрочные алюминиевые биметаллические материалы;

• прочные металлические покрытия для триметаллических подшипников;

• полимерные композитные покрытия, содержащие частицы твердых смазочных мате­риалов;

• бессвинцовые экологически чистые безвредные материалы.

Свойства подшипниковых материалов

Свойства материалов подшипников, характеризующие прочность и мягкость, сочетаются в различных пропорциях у разных материалов.

Отличные мягкие антифрикционные свойства триметалла ограничены толщиной покрытия (12 мкм). Если геометрический дефект или чужеродные частицы превышают толщину покрытия, ее антифрикционные свойства резко падают.

Мягкие свойства биметалла несколько ниже, чем у триметалла, однако они не ограничены толщиной покрытия, поэтому биметаллические подшипники способны прирабатываться к относительно крупным несоосностям и другим геометрическим дефектам. С другой стороны, усталостная прочность (максимальная нагрузка) биметаллических подшипников ниже (40–50 МПа), чем у триметаллических материалов (60–70 МПа). Также биметаллические подшипники без кремния хуже работают с чугунным валом.

Геометрические характеристики подшипников скольжения

Масляный зазор – это основной геометрический параметр подшипников скольжения. Он равняется разнице между внутренним диаметром подшипника и диаметром вала (внут­ренний диаметр подшипника измеряется под углом 90° к линии, разделяющей верхний и нижний вкладыши).

Величина масляного зазора – очень важный показатель. Большой зазор приводит к увеличению потока масла, что снижает его нагрев в подшипнике, однако вызывает неоднородное распределение нагрузки (она концентрируется на меньшей площади поверхности и увеличивает вероятность разрушения вследствие усталости). Также большой зазор производит значительную вибрацию и шум. А слишком маленький зазор вызывает перегрев масла и резкое падение его вязкости.

Типичные величины масляного зазора С: для пассажирских автомобилей Cмин = 0,0005D, Cмакс = 0,001D, для гоночных автомобилей Cмин = 0,00075D, Cмакс = 0,0015D (где D – диаметр вала).

Эксцентриситет является мерой, определяющей некруглость подшипника. Действительно, внутренняя поверхность подшипника не является абсолютно круглой. Она имеет форму, напоминающую лежащий на боку лимон. Это достигается за счет переменной толщины стенки подшипника, имеющей максимальное значение (Т) в центральной части и постепенно уменьшающейся в направлении стыка.

Принято измерять минимальное значение толщины (Te) на определенной высоте h для того, чтобы исключить зону выборки в области стыка. Разница между максимальным и минимальным значениями толщины называется эксцентриситетом: Т – Те.

Эксцентриситет, образованный переменной толщиной стенки вкладыша, добавляется к эксцентриситету, вызванному смещением вала относительно центра подшипника. Наличие эксцентриситета позволяет стабилизировать гидродинамический режим смазки за счет создания масляного клина с большим углом схождения. Рекомендуемые величины эксцентриситета: для пассажирских автомобилей 5–20 мкм, для гоночных автомобилей 15–30 мкм.

Посадочный натяг необходим для обеспечения надежной посадки подшипника в гнезде. Прочно посаженный подшипник имеет равномерный контакт с поверхностью гнезда – это предотвращает смещение подшипника во время работы, обеспечивает максимальный отвод тепла из области трения и увеличивает жесткость гнезда. Поэтому наружный диаметр подшипника и его периметр всегда больше диаметра гнезда и его периметра.

Поскольку прямое измерение наружного периметра подшипника – трудная задача, обычно измеряется другой параметр: высота выступа стыка (выступание). Высота выступа стыка равна разнице между наружным периметром половины подшипника и периметром половины гнезда.

Проверяемый вкладыш устанавливают в измерительный блок и прижимают с определенным усилием F, величина которого пропорциональна площади сечения стенки подшипника. Оптимальная величина высоты выступа стыка зависит от диаметра подшипника, жесткости и теплового расширения гнезда и температуры. Типичные значения высоты выступа стыка для подшипников диаметром 40–65 мм: для пассажирских автомобилей 25–50 мкм, для гоночных автомобилей 50–100 мкм.

Несмотря на самые совершенные конструкцию, материалы и технологии, в эксплуатации ДВС встречаются случаи износов и повреждений подшипников. Чтобы найти и устранить их причины, знание конструкции подшипников необходимо, но недостаточно. Об этом – в следующей статье.

Дмитрий Копелиович

возможные причины, описание и особенности решения проблемы

Часто на многочисленных форумах, посвященных автомобильной тематике, можно прочитать темы о стуках в двигателе или о провернутых вкладышах. Это аварийная ситуация в ДВС. Когда говорят, что провернуло вкладыш, это значит, что подшипники скольжения на коленчатом валу и на шатунах вырвало из посадочного места и они пришли в негодность. Это серьезная поломка, которая случается достаточно часто. Автолюбители видят причину в низкокачественных моторных маслах от неизвестного производителя.

Но причин значительно больше, и они напрямую не связаны со смазкой и ее качеством. В доказательство этому есть множество примеров, когда коренные вкладыши выходят из строя, если в двигатель залито брендовое оригинальное масло. Или наоборот – подшипники работают не одну сотню тысяч километров на маслах среднего качества. Давайте разберемся, почему проворачивает вкладыши коленчатого вала, какие факторы на это влияют и что является главной причиной этого явления.

Шатунный вкладыш – что это?

В ДВС есть одна очень высоконагруженная деталь. Это коленчатый вал. Элемент устанавливается не на традиционные подшипники. Из-за конструктивных особенностей используются подшипники скольжения. Конструкция этих самых деталей может быть разной. Но постоянное усовершенствование двигателей привело к тому, что сейчас используется лист из стали, покрытый специальным антифрикционным слоем.

Это и есть шатунный вкладыш. Данные элементы установлены в специальных местах – постелях. Вкладыши зафиксированы. Необходимость в фиксации этих деталей связана с тем, что на них имеются отверстия для движения масла. Они обязательно должны соответствовать аналогичным в постелях. Также при помощи фиксации обеспечивается трение на специальных, предназначенных для этого поверхностях. Шатунный вкладыш – это своего рода защитный элемент, благодаря которому значительно увеличивается срок эксплуатации коленчатого вала.

Разница между коренными и шатунными вкладышами

Необходимо знать, что есть два вида вкладышей. Это шатунные и коренные. Первые находятся между шатуном и шейкой коленвала. Коренной элемент похож на первый по своему предназначению. Однако он располагается там, где коленчатый вал проходит в корпусе двигателя. Вкладыши отличаются по своим размерам. Габариты зависят от типа ДВС, для которого конкретная деталь изготовлена. Существуют и специальные ремонтные вкладыши. Они отличаются от оригинальных новых, установленных в двигателе. Ремонтные вкладыши различаются лишь отметками, кратными 0,25 мм. Так, их размеры примерно такие – 0,25 мм, 0,5 мм, 0,75 мм, 1 мм.

Причины проворачивания вкладышей

Итак, коленчатый вал – это деталь, которая работает в жестких условиях, и ей приходится выдерживать колоссальные нагрузки в условиях экстремальных температур. Чтобы механизм надежно удерживался на оси и мог обеспечивать правильную работу всего кривошипно-шатунного механизма, необходимы вкладыши. Шейки на валу работают в качестве внутренней обоймы. Вкладыши – в качестве наружной.

В блоке ДВС имеются каналы для подачи смазки под давлением. За счет масляной пленки, которая обволакивает вкладыши, коленчатый вал может вращаться. Почему же автовладельцы сталкиваются с ситуациями, когда в двигателе провернуло вкладыши коленвала? Есть несколько возможных причин. Давайте рассмотрим их ниже.

Механический износ

Первая причина, по которой при ремонте двигателя проводят замену коренных и шатунных вкладышей, это выработка. Изнашиваются детали вследствие механических нагрузок. Многие пытаются сберечь вкладыши, однако это бесполезно. Здесь замешана физика, а физические процессы по-другому работать не могут. Износ неизбежен. Антифрикционный слой на вкладыше со временем стирается. Это ведет к свободному ходу коленвала. Появляются люфты. В результате этого снижается давление масла, причем вполне существенно. На большинстве двигателей, которые отличаются высокой надежностью, если провернуло вкладыш, это говорит об их износе.

Проворачивание шатунных вкладышей коленвала

Это тоже одна из популярных неисправностей. С такой проблемой столкнулось много автовладельцев. А вот о причинах знают далеко не все. Разберемся, что же случается с элементом. Пластина шатунных вкладышей достаточно тонкая.

Она устанавливается на специальное посадочное место. Наружные стенки на полукольцах имеют специальные выступы, которые еще в необкатанном и неразработанном двигателе упираются во фронтальную часть блока цилиндров. В определенный момент посадочное место просто не может удержать шатунный вкладыш. В результате типичная ситуация – провернуло вкладыш. Пластина не просто проворачивается, но и прилипает к шейке коленчатого вала. В этом случае мотор глохнет и больше не заведется.

Причины поломок шатунных вкладышей

Специалисты по ремонту двигателей внутреннего сгорания видят несколько причин, по которым подшипники скольжения проворачиваются. Зачастую это связано с излишне густым маслом, в которое попадают частички металла. Смазка со стружкой оказывает на вкладыши абразивное воздействие. Нередко случается и полное отсутствие масла. Особенно этим страдают автомобили с изношенными маслосъёмными кольцами. Часть смазки просто уходит «в трубу». В результате провернуло вкладыш и двигатель отправляется на ремонт. Могут быть недостаточно затянуты между собой крышки подшипников. И, наконец, еще одна причина. Это слишком жидкое масло. Особенно такие продукты вредны для моторов, работающих под высокими нагрузками.

Нарушение натяга

Если провернуло вкладыши, причины могут быть и в этом. В серийных автомобилях, собранных на заводе квалифицированными специалистами, такого не будет. А вот если мотор уже ремонтировали, то, скорее всего, подбор вкладышей был выполнен неверно и натяг нарушился.

Когда мотор работает, вкладыши испытывают повышенный момент трения. Этот момент стремится провернуть вкладыш. А из-за пониженного усилия, которое удерживает деталь на месте, риск проворачивания увеличивается в разы. Под действием неравномерной нагрузки, слабая посадка подшипника трения заставляет вкладыш вибрировать. Также нарушается смазочная пленка. В результате деталь проворачивается, а удерживающий порожек не в состоянии воспрепятствовать этому.

Как определить поломку

При проворачивании коренных вкладышей тут же выходит из строя коленчатый вал и блок цилиндров. В случае проворачивания шатунных подшипников, из строя выйдет сам шатун, колневал, а также блок цилиндров. В результате автовладельцу может помочь только капитальный ремонт мотора. Эту поломку можно определить. Существуют некоторые признаки провернутых вкладышей. Один из них – это характерный металлический стук по всему мотору.

Он не прекращается даже на холостых оборотах, а с повышением нагрузки он стучит еще интенсивнее. Еще один признак – низкое давление масла. Если двигатель холодный, тогда звуков может не быть. Если ситуация безвыходная, мотор заглохнет, и оживить его можно только ремонтом.

Ремонт и последствия

Типичная ситуация – провернуло вкладыши. Что делать? Решить проблему можно по-разному, в зависимости от характера повреждений. В некоторых случаях можно обойтись заменой вкладышей со шлифовкой коленвала. В сложных ситуациях ремонт будет значительно дороже.

Если провернулся шатунный вкладыш, то в современных двигателях это не является серьезной проблемой. Но это не касается коренного. Часто случается ситуация, что поврежденный вкладыш просто меняется, и мотор работает дальше. Специалисты не рекомендуют такой подход. Ресурс восстановленной таким образом пары шатун-шейка коленчатого вала может сильно сократиться. Гораздо более приемлемый вариант – это замена шатуна, с которым случилась проблема. Также если провернуло вкладыши (ВАЗ-2172 в том числе), обязательно ломается и замок на шатуне. Более оптимально будет расточить коленвал под следующий ремонтный размер и выполнить полную замену вкладышей и шатунов. Шлифовать вал после проворачивания необходимо в обязательном порядке. На шейке механизма образовываются задиры. Только так можно добиться нужного состояния поверхности и двигатель будет работать правильно.

Что в итоге

Если в моторе что-то застучало, то это сигнал к немедленному прекращению эксплуатации автомобиля. Не стоит заводить мотор. Скорее всего, внутри двигателя провернутые вкладыши. Ремонт этой поломки может быть достаточно дорогим. Нужно учесть, что на ресурс элементов влияют и температурные режимы работы мотора. Не стоит перегревать двигатель. Что касается масла, то безопаснее всего использовать те продукты, которые полностью соответствуют требованиям и допускам производителя.

Заключение

Итак, мы выяснили, по каким причинам происходит проворачивание вкладышей коленчатого вала. Чтобы исключить поломку, не держите двигатель подолгу на высоких оборотах, вовремя меняйте масло, фильтры и соблюдайте температурные режимы работы мотора.

Описание основных причин износа коренных и шатунных вкладышей

Износ вкладышей приводит к снижению эффективности работы системы смазки двигателя, которое, в свою очередь, может привести к значительному износу отдельных частей силового агрегата, а также к снижению его рабочего ресурса. Поэтому при выявлении даже незначительного износа шатунных и/или коренных вкладышей необходимо предпринять меры по устранению неполадок.

Содержание

Обычно причинами износа является их естественное старение. Однако в некоторых случаях имеет место попадание на их рабочую поверхность грязи или мусора, возникновение коррозии, недостаточное смазывание, несоосность осей и другие причины. Как правило, вкладыши не подлежат восстановлению, поэтому их необходимо менять на новые. Процедура это достаточно сложная, поэтому самостоятельное ее выполнение имеет смысл лишь в случае, если у автовладельца есть соответствующий опыт выполнения работ и необходимые инструменты.

Описание работы вкладышей

Перед тем как перейти к описанию признаков, причин и методов по устранению износа вкладышей, необходимо разобраться в их предназначении, видах и принципе работы.

Существует два типа вкладышей коленчатого вала — коренные и шатунные. По сути, вкладыши являются подшипниками скольжения, и в их задачи входит выдерживание значительных нагрузок, возникающих между шатуном и шейкой коленчатого вала. В современных машинах (в большинстве случаев) вкладыши сделаны из пластичных алюминиевых сплавов (обычно с алюминий с оловом). Сверху они покрыты антифрикционным составом.

Коренные вкладыши расположены между коленчатым валом и местом, где коленвал проходит непосредственно через корпус двигателя, в посадочных местах, так называемых “постелях”. Коренные вкладыши имеют в своей конструкции отверстия, предназначенные для лучшего отвода масла. То есть, коренные вкладыши являются подшипниками скольжения для коренных шеек коленчатого вала. А по факту на коренных вкладышах держится и вращается коленвал.

Шатунные вкладыши располагаются в нижней части головки шатунов. А шатуны, в свою очередь, закрепляются с помощью шатунных вкладышей на шатунных шейках коленчатого вала. Функция шатунных вкладышей заключается в том, что они являются подшипниками скольжения для нижних головок шатунов и шатунных шеек коленчатого вала.

Износ вкладышей подразумевает значительное увеличение их зазоров (чем больше увеличение — тем хуже). Вследствие этого падает давление в системе смазки двигателя. Обычно в таких случаях на приборной панели загорается лампочка (масленка), символизирующая о том, что давление масла значительно упало. Особенно часто это проявляется на горячем двигателе, когда вязкость масла минимальна. Водители в таких случаях говорят, что “подшипники не держат масло”. Износ вкладышей — очень опасная проблема, которая может привести к большому износу других деталей двигателя и мотора в целом. А это может привести к значительному уменьшению их ресурса и повреждению.

Рекомендуется менять вкладыши при каждом капитальном ремонте двигателя.

Звук от стука коренных вкладышей обычно глухой, с металлическим оттенком. Его легко выявить, когда двигатель работает на холостых оборотах, и после этого обороты резко увеличиваются (резко надавить на педаль газа). При этом на них идет большая нагрузка и появляется стук. Аналогично нужно поступить и с шатунными вкладышами.

Несложно найти, и в каком именно цилиндре стучат вкладыши. Для этого нужно поочередно отключать (выкручивать) свечи зажигания на бензиновом двигателе или форсунки топлива на дизельном. Если при какой-либо выкрученной свече упомянутый стук пропал, значит, в этом цилиндре и существует проблема.

Признаки и причины износа

Теперь перейдем непосредственно к типам повреждений, которые способствуют износу вкладышей и выходу их из строя.

Попадание инородных тел

Признаки. Признаком попадание инородных тел или грязи является ситуация, когда возникает локальное повреждение рабочей поверхности на вкладыше. В некоторых случаях также возможно небольшое (меньшее) повреждение на обратной стороне детали. Как правило, мусор или грязь на поверхности вкладыша являются первопричиной дальнейшего износа. Поэтому нужно как можно раньше выявить указанную неисправность. В противном случае износ распространится дальше, и повреждена будет значительная площадь поверхности, вплоть до 100%.

Причины. Как указывалось выше, причиной такой ситуации является попадание грязи или мусора между вкладышем и его опорой. Из-за этого также возникает образование мест с большим масляным давлением, в которых разрушается масляная пленка. В свою очередь это приводит к разрушению поверхности вкладыша в процессе его эксплуатации.

Методы устранения. В первую очередь необходимо выполнить проверку поверхностей опоры вкладыша и вала на предмет выявления на них повреждений. Если они есть — их необходимо устранить. После этого нужно убедиться, что поверхности чистые. Особенно это касается случая, когда устанавливаются новые вкладыши.

Грязевая эрозия

Признаки. Признаком грязевой эрозии является наличие задир или вкраплений грязи. Иногда и то и другое. В особо запущенных случаях грязевая эрозия может переместиться на области около масляных отверстий.

Причины. Причиной в данном случае является некачественное масло, в составе которого есть грязевые примеси или абразивные материалы.

Устранение. Необходимо проверить работу всех движущихся деталей двигателя. Особенно тщательно нужно проверить систему смазки. Имеет смысл также проверить систему очистки масла и воздуха (в первую очередь фильтры). При сборке двигателя нужно не допускать попадания в него грязи. После всего нужно обязательно поменять масло на новое.

Коррозионное истирание

Признаки. Речь идет о наличии коррозионного истирания на задней стальной поверхности вкладыша. Как правило, следы коррозии располагаются ближе к соединению половинок корпуса вкладыша.

Причины. В данном случае причин может быть несколько. Среди них:

  • Снижение усилия запрессовки. Это приводит к незначительным перемещениям корпуса вкладыша относительно поверхности их опоры.
  • Крепежные болты были слабо затянуты при монтаже.
  • На контактных поверхностях опоры вкладышей имеются инородные тела.
  • Продолжительная работа двигателя на высоких оборотах (особенно если это проявляется часто).
  • Использование вкладышей с неподходящими размерами (шириной).

Устранение. В соответствии с различными причинами возникновения неполадки методы устранения также могут быть разными. В частности:

  • Затянуть крепежные болты с моментом, рекомендованным заводом-изготовителем автомобиля.
  • Выполнить ревизию посадочного диаметра опоры вкладыша.
  • Проверить чистоту соприкасающихся поверхностей между вкладышем и опорой.
  • Использовать вкладыш предписанного размера (ширины).
  • Старайтесь не использовать длительное время двигатель на высоких оборотах.

Усталость металла

Признаки. Усталость может быть вызвана не только длительной эксплуатацией вкладыша, но и чрезмерной нагрузкой на него. Признаками его выхода из строя будет ситуация, когда из его тела будут буквально вырваны частички материала, особенно в местах значительной нагрузки.

Причины. Их также может быть несколько:

  • Использование неподходящих или некачественных вкладышей. Это приводит к их значительной перегрузке.
  • Основная нагрузка при работе приходится на края вкладышей.
  • Неполное сгорание топлива в камере сгорания.
  • Неверный тюнинг двигателя автомобиля.

Методы устранения. Соответственно, методы устранения также могут быть различными. Нужно проверить:

  • осевую форму шейки вала.
  • форму и геометрические размеры опор вкладыша.
  • условия сборки двигателя, и в частности, установки вкладышей.

Также имеет смысл установить новый качественный вкладыш, подходящий по размеру.

Износ из-за проникновения олова

Признаки. Значительный слой олова в определенном месте на поверхности стальной основы. Обычно это сопровождается очень сильным локальным износом в том месте.

Причины. Возникновение небольших перемещений вкладыша на его посадочном месте, возникших из-за малого усилия запрессовки.

Методы устранения. Как правило, необходимо выполнить следующие действия. Первое — проверить посадочный диаметр опоры вкладыша. Второе — проверить чистоту сопрягаемых поверхностей вкладыша и опоры. Третье — проверить момент затяжки болтов и его корректировка в соответствии с рекомендациями завода-изготовителя.

Коррозия поверхности

Признаки. При коррозии, в зависимости от ее степени, всегда повреждается поверхность вкладыша. Она становится пористой и теряет свой цвет.

Причина. Как правило, описанное явление вызвано использованием некачественного масла, в процессе разложения которого выделяются кислоты, которые и вызывают коррозию.

Методы устранения. Необходимо провести ревизию двигателя, а особенно систему смазки. При наличии значительных повреждений на валу и вкладыше необходимо их устранить. В конце ремонтных работ нужно обязательно поменять масло на качественное новое, рекомендованное для данной машины.

Недостаточно смазывание

Диагностика износа вкладышей

Признаки. Малое количество или отсутствие масла может привести к возникновению истирания и/или оплавления рабочей поверхности вкладыша. А это в свою очередь является причиной усталости металла и его повреждения.

Причины. Разрушение смазывающей пленки между вкладышем и валом. Из-за этого в процессе работы значительно возрастает трение и увеличивается температура. Материалы плавятся. Причиной также может быть сбой системы смазывания двигателя. В случае, если деформирована опора вкладыша или повреждена поверхность шейки вала, то высока вероятность разрушения смазывающей пленки.

Методы устранения. Необходимо провести ревизию системы смазывания двигателя, в том числе, чистоту масла. Также имеет смысл проверить состояние поверхности шейки вала и опор вкладышей. При необходимости нужно выполнить ремонт. Также возможен вариант установки новых вкладышей.

Неправильная обработка шеек коленвала

Признаки. Внутренняя поверхность вкладыша контактирует с шейкой вала с одной или двух сторон корпуса вкладыша. Также возможен вариант, когда материал внутренней поверхности очень изнашивается с торцов по окружности.

Причины. Причинами такой ситуации может быть:

  • Размер вкладыша не соответствует необходимому значению, обычно большая ширина.
  • Внутренний замок корпуса вкладыша маленький по размеру.
  • Шейка вала установлена неправильно.
  • Галтель (или галтели) шейки имеют очень большую ширину.
  • Упорные подшипники имеют очень большие зазоры.
  • Упорные подшипники неверно отрегулированы.

Методы устранения. Методы устранения также могут быть следующими, нужно проверить:

  • тип корпуса вкладыша, его ширину, размер и форму замка.
  • форму галтелей шейки вала.
  • осевой зазор коленвала.

Царапины на поверхности

Признаки. Имеются отдельные царапины, которые по виду не напоминают рабочие потертости от работы механизма.

Причины. На рабочей поверхности вкладыша по каким-либо причинам (чаще всего из-за не соблюдения чистоты во время их установки) имеются мелкие инородные частицы. Возможно их образование вызвано технологиями литья или сверления.

Методы устранения. Выполнить промывание двигателя новым чистым маслом с помощью внешнего масляного насоса. Лучше промывку выполнять после сборки двигателя и до того, как автомобиль будет проходить обкатку.

Чрезмерная эрозия из-за кавитации

Признаки. Материал, из которого сделан вкладыш, имеет локальные точки вымывания. Обычно они расположены симметрично или центрально на рабочей поверхности вкладыша. Также возможно их возникновения на обратной стороне масляного канала.

Причины. Тут возможны несколько причин:

  • попадание охлаждающей жидкости в масляную систему;
  • увеличенная скорость потока масла в системе;
  • детонация;
  • неверные зазоры вкладыша.

Методы устранения. Методы устранения могут быть такими, необходимо проверить:

  • наличие охлаждающей жидкости в системе смазывания двигателя;
  • зазоры на вкладышах;
  • скорость масляного потока;
  • рабочие параметры системы зажигания, а также провести ревизию двигателя.

Несоосность

Признаки. При несоосности происходит чрезмерный износ лишь в районе верхней части корпуса вкладыша по направлению к кромке. При этом зоны изношенности находятся диаметрально противоположно на окружности.

Причины. Несоосность центральных осей вкладышей и шейки.

Методы устранения. Возможны следующие варианты:

  • Проверить большой диаметр шатуна. При этом в идеале центральная ось «постели» шатуна должна располагаться точно перпендикулярно упорным плоскостям. При этом нужно проверить, чтобы обе упорные плоскости были параллельны.
  • Для коренного вкладыша нужно проверить соосность «постелей» всех коренных вкладышей на двигателе.

Методы профилактики

Как указывалось выше, частичный выход вкладышей из строя влечет за собой повышенный износ двигателя, и в частности, системы его смазки. Поэтому чтобы не допускать подобной ситуации имеет смысл проводить периодические мероприятия по профилактике. Так, в первую очередь необходимо пользоваться тем моторным маслом, которое рекомендовано производителем автомобиля. Особенно это касается его вязкости. Не стоит покупать очень дешевое масло, поскольку высока вероятность, что в его составе будут абразивные частицы, которые негативно влияют на двигатель в целом, и на вкладыши в частности.

Также стоит производить периодическую проверку деталей двигателя, их состояние, геометрию, чистоту. При выполнении ремонтных работ нужно всегда следить за тем, чтобы в двигатель и/или систему смазки (масло) не попадала грязь. Существует так называемое “золотое правило” моториста, которое гласит, что лучше зазор на 0,03 мм больше, чем на 0,01 мм меньше. В таком случае вкладыш гарантировано не подведет, не расплавится и не застучит. Следите за состоянием двигателя вашего автомобиля, и он будет служить вам долгие годы.

Лучше не дожидаться ситуации, когда на приборной панели засветится лампочка, сигнализирующая о низком давлении масла. В идеале необходимо периодически проверять значение давления самостоятельно или в автосервисе. Ведь лампочка масленки светиться (то есть, срабатывает аварийный датчик) уже в крайнем случае, когда давление упало до критического. Этого лучше не допускать, особенно на двигателях со значительным пробегом.

Заключение

Необходимо периодически проверять состояние вкладышей, поскольку эти, казалось бы, незначительные детали могут привести к большим проблемам с масляной системой двигателя, тем самым значительно снизив его ресурс. И чем раньше удастся выявить поломку и устранить ее — тем с меньшими затратами в будущем придется столкнуться автовладельцу для проведения ремонта двигателя. Процедуру по замене можно провести как самостоятельно, так и на СТО. Однако, если вы решите выполнить ремонт самостоятельно, то вы должны быть на 100% уверены в том, что сможете довести дело до конца, поскольку замена подразумевает большой объем как демонтажных, так и монтажных работ.

Спрашивайте в комментариях. Ответим обязательно!

Провернуло вкладыши двигателя: описание, причина, ремонт

Часто на многочисленных форумах, посвященных автомобильной тематике, можно прочитать темы о стуках в двигателе или о провернутых вкладышах. Это аварийная ситуация в ДВС. Когда говорят, что провернуло вкладыш, это значит, что подшипники скольжения на коленчатом валу и на шатунах вырвало из посадочного места и они пришли в негодность. Это серьезная поломка, которая случается достаточно часто. Автолюбители видят причину в низкокачественных моторных маслах от неизвестного производителя.

Но причин значительно больше, и они напрямую не связаны со смазкой и ее качеством. В доказательство этому есть множество примеров, когда коренные вкладыши выходят из строя, если в двигатель залито брендовое оригинальное масло. Или наоборот — подшипники работают не одну сотню тысяч километров на маслах среднего качества. Давайте разберемся, почему проворачивает вкладыши коленчатого вала, какие факторы на это влияют и что является главной причиной этого явления.

Разница между коренными и шатунными вкладышами

Необходимо знать, что есть два вида вкладышей. Это шатунные и коренные. Первые находятся между шатуном и шейкой коленвала. Коренной элемент похож на первый по своему предназначению. Однако он располагается там, где коленчатый вал проходит в корпусе двигателя. Вкладыши отличаются по своим размерам. Габариты зависят от типа ДВС, для которого конкретная деталь изготовлена. Существуют и специальные ремонтные вкладыши. Они отличаются от оригинальных новых, установленных в двигателе. Ремонтные вкладыши различаются лишь отметками, кратными 0,25 мм. Так, их размеры примерно такие — 0,25 мм, 0,5 мм, 0,75 мм, 1 мм.

Причины проворачивания вкладышей

Итак, коленчатый вал — это деталь, которая работает в жестких условиях, и ей приходится выдерживать колоссальные нагрузки в условиях экстремальных температур. Чтобы механизм надежно удерживался на оси и мог обеспечивать правильную работу всего кривошипно-шатунного механизма, необходимы вкладыши. Шейки на валу работают в качестве внутренней обоймы. Вкладыши — в качестве наружной.

В блоке ДВС имеются каналы для подачи смазки под давлением. За счет масляной пленки, которая обволакивает вкладыши, коленчатый вал может вращаться. Почему же автовладельцы сталкиваются с ситуациями, когда в двигателе провернуло вкладыши коленвала? Есть несколько возможных причин. Давайте рассмотрим их ниже.

Механический износ

Первая причина, по которой при ремонте двигателя проводят замену коренных и шатунных вкладышей, это выработка. Изнашиваются детали вследствие механических нагрузок. Многие пытаются сберечь вкладыши, однако это бесполезно. Здесь замешана физика, а физические процессы по-другому работать не могут. Износ неизбежен. Антифрикционный слой на вкладыше со временем стирается. Это ведет к свободному ходу коленвала. Появляются люфты. В результате этого снижается давление масла, причем вполне существенно. На большинстве двигателей, которые отличаются высокой надежностью, если провернуло вкладыш, это говорит об их износе.

Проворачивание шатунных вкладышей коленвала

Это тоже одна из популярных неисправностей. С такой проблемой столкнулось много автовладельцев. А вот о причинах знают далеко не все. Разберемся, что же случается с элементом. Пластина шатунных вкладышей достаточно тонкая.

Она устанавливается на специальное посадочное место. Наружные стенки на полукольцах имеют специальные выступы, которые еще в необкатанном и неразработанном двигателе упираются во фронтальную часть блока цилиндров. В определенный момент посадочное место просто не может удержать шатунный вкладыш. В результате типичная ситуация — провернуло вкладыш. Пластина не просто проворачивается, но и прилипает к шейке коленчатого вала. В этом случае мотор глохнет и больше не заведется.

Причины поломок шатунных вкладышей

Специалисты по ремонту двигателей внутреннего сгорания видят несколько причин, по которым подшипники скольжения проворачиваются. Зачастую это связано с излишне густым маслом, в которое попадают частички металла. Смазка со стружкой оказывает на вкладыши абразивное воздействие. Нередко случается и полное отсутствие масла. Особенно этим страдают автомобили с изношенными маслосъёмными кольцами. Часть смазки просто уходит «в трубу». В результате провернуло вкладыш и двигатель отправляется на ремонт. Могут быть недостаточно затянуты между собой крышки подшипников. И, наконец, еще одна причина. Это слишком жидкое масло. Особенно такие продукты вредны для моторов, работающих под высокими нагрузками.

Нарушение натяга

Если провернуло вкладыши, причины могут быть и в этом. В серийных автомобилях, собранных на заводе квалифицированными специалистами, такого не будет. А вот если мотор уже ремонтировали, то, скорее всего, подбор вкладышей был выполнен неверно и натяг нарушился.

Когда мотор работает, вкладыши испытывают повышенный момент трения. Этот момент стремится провернуть вкладыш. А из-за пониженного усилия, которое удерживает деталь на месте, риск проворачивания увеличивается в разы. Под действием неравномерной нагрузки, слабая посадка подшипника трения заставляет вкладыш вибрировать. Также нарушается смазочная пленка. В результате деталь проворачивается, а удерживающий порожек не в состоянии воспрепятствовать этому.

Как определить поломку

При проворачивании коренных вкладышей тут же выходит из строя коленчатый вал и блок цилиндров. В случае проворачивания шатунных подшипников, из строя выйдет сам шатун, колневал, а также блок цилиндров. В результате автовладельцу может помочь только капитальный ремонт мотора. Эту поломку можно определить. Существуют некоторые признаки провернутых вкладышей. Один из них — это характерный металлический стук по всему мотору.

Он не прекращается даже на холостых оборотах, а с повышением нагрузки он стучит еще интенсивнее. Еще один признак — низкое давление масла. Если двигатель холодный, тогда звуков может не быть. Если ситуация безвыходная, мотор заглохнет, и оживить его можно только ремонтом.

Ремонт и последствия

Типичная ситуация — провернуло вкладыши. Что делать? Решить проблему можно по-разному, в зависимости от характера повреждений. В некоторых случаях можно обойтись заменой вкладышей со шлифовкой коленвала. В сложных ситуациях ремонт будет значительно дороже.

Если провернулся шатунный вкладыш, то в современных двигателях это не является серьезной проблемой. Но это не касается коренного. Часто случается ситуация, что поврежденный вкладыш просто меняется, и мотор работает дальше. Специалисты не рекомендуют такой подход. Ресурс восстановленной таким образом пары шатун-шейка коленчатого вала может сильно сократиться. Гораздо более приемлемый вариант — это замена шатуна, с которым случилась проблема. Также если провернуло вкладыши (ВАЗ-2172 в том числе), обязательно ломается и замок на шатуне. Более оптимально будет расточить коленвал под следующий ремонтный размер и выполнить полную замену вкладышей и шатунов. Шлифовать вал после проворачивания необходимо в обязательном порядке.

На шейке механизма образовываются задиры. Только так можно добиться нужного состояния поверхности и двигатель будет работать правильно.

Что в итоге

Если в моторе что-то застучало, то это сигнал к немедленному прекращению эксплуатации автомобиля. Не стоит заводить мотор. Скорее всего, внутри двигателя провернутые вкладыши. Ремонт этой поломки может быть достаточно дорогим. Нужно учесть, что на ресурс элементов влияют и температурные режимы работы мотора. Не стоит перегревать двигатель. Что касается масла, то безопаснее всего использовать те продукты, которые полностью соответствуют требованиям и допускам производителя.

Вывод

Итак, мы выяснили, по каким причинам происходит проворачивание вкладышей коленчатого вала. Чтобы исключить поломку, не держите двигатель подолгу на высоких оборотах, вовремя меняйте масло, фильтры и соблюдайте температурные режимы работы мотора.

понятие, функции, особенности проверки и замены

Двигатель транспортного средства представляет собой сложный по своей конструкции агрегат, состоящий из тысяч различных деталей. Чтобы система ДВС работала сбалансировано, все элементы агрегата должны функционировать должным образом. В этой статье мы поговорим о вкладышах для ремонта коленвала: в чем заключается их предназначение, какая маркировка и как произвести замену компонентов.

Содержание

[ Раскрыть]

[ Скрыть]

Описание вкладышей коленвала

Все коренные и шатунные шейки коленвала имеют свои собственные размеры, речь идет о параметрах, которые принимают шейки после процесса шлифовки. Размеры этих элементов должны полностью соответствовать габаритам, которыми обладают ремонтные вкладыши коленвала. Соответственно, при покупке таких запчастей необходимо учитывать параметры своего транспортного средства, ведь каждый отдельный мотор имеет свои размеры.

Отработавшие свой ресурс вкладыши коленвала

К примеру, если вы являетесь владельцем классического автомобиля ВАЗ, то должны иметь в виду, что отечественные авто имеют четыре различных размера вкладышей. Это означает, что коленвал в принципе может быть расточен не более четырех раз. Также нужно учесть, что вкладыши коленвала имеют и наружный размер, который никогда не изменяется, а вот внутренний может регулироваться из-за увеличения толщины элементов.

Назначение вкладышей

По сути, коренные вкладыши коленчатого вала, вне зависимости от маркировки, выполняют роль подшипников, предназначенных для улучшения скольжения шатунов. Шатуны, как известно, предназначены для вращения коленвала под воздействием микровзрыва горючей смеси в камерах сгорания мотора. Поскольку элементы периодически изнашиваются, автомобилист должен своевременно выполнять их снятие и замену, что также должно сопровождаться расточкой вала.

Не секрет, что при работе двигателя внутренние узлы подвергаются высоким нагрузкам и скоростям вращения. Это означает, что мотору просто необходимо снизить трение, в противном случае агрегат может выйти из строя практически сразу. Чтобы показатель силы трения был значительно ниже, все необходимые компоненты внутри мотора функционируют в микронной пленке, которая является масляной.

Износившийся и новый вкладыш

Эта прослойка, которая обволакивает металлические компоненты агрегата, образовывается исключительно при достаточном давлении рабочей жидкости. В частности пленка всегда должна находиться между коренной шейкой коленвала и вкладышем, в результате чего показатель трения не такой высокий, как мог бы быть. Соответственно вкладыши, изготовление которых осуществляется из металла, представляют собой надежную защиту, которая позволяет повысить ресурс эксплуатации вала в целом.

Конструкция

Казалось бы, вкладыш коленвала — обычная деталь, но ее изготовление осуществляется с применением нескольких различных металлов.

Соответственно вкладыш состоит из нескольких слоев, которые мы рассмотрим ниже:

  • изготовление первого слоя осуществляется из меди, ее процент может составлять от 69 до 75%;
  • изготовление второго слоя осуществляется из свинца, его процент составляет от 21 до 25%;
  • третий слой — олово, около 2-4%.

В целом общая толщина вкладыша составляет 250-400 микро. Следует отметить, что иногда для изготовления вкладыша применяется не медь, олово и свинец, а специализированный алюминиевый сплав. Маркировка в этом случае будет зависеть исключительно от производителя.

Виды

Что касается видов, то маркировка здесь будет зависеть от типа компонента.

В целом вкладыши для коленчатого вала подразделяются не несколько групп:

  1. Коренные. Вне зависимости от маркировки, коренные вкладыши выполняют сходные функции. Они монтируются между коленчатым валом и тем местом, где этот вал проходит через корпус мотора.
  2. Шатунные. Шатунные компоненты расположены непосредственно между шатунами и шейками вала.

В принципе вкладыши, как шатунные, так и коренные, производятся для каждого типа мотора, но все они различаются между собой по внутреннему диаметру. В зависимости от модели двигателя диаметры элементов будут различны, даже для одного двигателя. Как правило, разница в диаметре, то есть шаг, составляет 0.25 мм. Это значит, что размерный ряд деталей, составляется следующим образом: 0.25 мм, 0.5 мм, 0.75 мм и т.д.

Проверка и замена вкладышей

Когда нужно менять?

Поскольку коленвал функционирует в условиях высоких температурных и физических нагрузок, только подшипники могут удержать его на своей оси. Шейки, как коренные, так и шатунные, исполняют роль внутренних обойм, а вот вкладыши — наружных. Как и другие элементы мотора, вкладыши со временем изнашиваются, что приводит к необходимости их замены.

Физический износ является важным условием, при котором возникает необходимость снятия и замены элементов. Как бы автолюбитель не желал избежать износа, это невозможно. Эксплуатация транспортного средства с изношенными деталями может привести к выходу из строя двигателя.

Однако необходимость снятия и установки новых запчастей может возникнуть и в других случаях. К примеру, часто отечественные автолюбители сталкиваются с такой проблемой, как проворачивание вкладышей. Тонкая пластина элемента монтируется в специальную канавку, а снаружи выступы упираются в торцевые части подшипников. В некоторых случаях, когда нагрузки очень высокие, выступы не в состоянии удержать вкладыш, в результате чего последний проворачивается.

В этом случае дальнейшая работа двигателя внутреннего сгорания будет невозможной, эта неисправность возникает по следующим причинам:

  • в результате использования очень вязкого масла;
  • при отсутствии смазывающей жидкости или попадании в нее абразива;
  • при очень малом натяге при монтаже крышек подшипников;
  • если масло недостаточно вязкое;
  • если двигатель регулярно эксплуатируется в условиях высоких нагрузок и перегрузок.

Признаки износа

Если вы уже поняли, что ремонт мотора вашего автомобиля неизбежен, то вам наверняка будет интересно выявить износ элементов. Чтобы определить замеры, вам потребуется микрометр, однако выявить поломку можно и визуально. В ходе осмотра вам также потребуется оценить возможность последующей расточки вала.

А вот если вкладыши начали проворачиваться, то их снятие и установка новых должна производиться как можно быстрее. Одним из признаков износа является громкий стук вала, снижение мощности двигателя, а также его регулярные попытки заглохнуть.

В том случае, если заклинили шейки, то движение на автомобиле будет невозможным. Так или иначе, но вам придется осуществить подробный осмотр элементов. Если на шейках будут выявлены волнообразные повреждения, которые в принципе можно прочувствовать и руками, то коленвалу необходимо расточка. Соответственно замена вкладышей коленвала в этом случае также будет необходимой. Если вы собрались покупать новые детали, то лучше это сделать после того, как мотор будет расточен, ведь если износ достаточно большой, то вы можете прогадать с размером.

Последовательность действий по замене

На сегодняшний день процедура снятия и установки вкладышей коленвала не особо популярна среди наших автомобилистов. Водители в большинстве случаев доверяют эту процедуру специалистам, но некоторые все же решаются на то, чтобы произвести замену элементов в домашних условиях. Мы рекомендуем осуществлять ремонт своими руками только в том случае, если вы имеете хоть какие-то знания.

В целом процесс замены вкладышей описан ниже:

  1. Перед тем, как приступить к замене компонентов, необходимо проверить наличие зазора между валом и вкладышем. Чтобы сделать это, вам потребуется использовать калиброванную пластиковую проволоку, которая находится на шейке. Затем крышка с элементов устанавливается и затягивается с необходимым усилием, в данном случае этот показатель составляет 51 Нм. Все замеры следует производить с помощью динамометрического ключа.
    Когда крышка демонтирована, показатель зазора будет соответствовать степени сплющивания проволоки. Для оценки нужного параметра следует использовать номинальный зазор, данный показатель должен быть указан в сервисном мануале к вашему авто. В том случае, если при проверке зазора вы выявили, что он больше того, который указан вашим автопроизводителем, то вкладыши придется менять. Покупка вкладышей осуществляется строго в соответствии с вашей моделью авто, если зазор слишком большой, то покупайте детали только после расточки вала.
  2. Когда все зазоры были замерены, необходимо будет демонтировать шатуны со всех шеек. Затем снимается коленчатый вал и осуществляется его расточка. Непосредственно сам процесс шлифовки должен происходить на центростремителе. Естественно, такое устройство вряд ли найдется в гараже у рядового автомобилиста, поэтому процедуру шлифовки все же лучше будет доверить профессионалам.
    Когда коленвал расточен, приступаете к выбору ремонтных вкладышей. В этом случае вам опять придется воспользоваться микрометром, затем осуществите примерку вкладышей вала. Снимая старые вкладыши, обратите внимание на их состояние — возможно, их выход из строя обусловлен внешними механическими воздействиями. Чтобы неисправность не повторилась через некоторое время, причину желательно устранить, разумеется, если она в принципе есть. Ведь как вы помните, выход из строя вкладышей может быть следствием физического износа.
  3. Только после того, как вы окончательно выбрали запчасти для ремонта, можно приступить к процессу установки коленчатого вала. Все действия по монтажу осуществляются в обратной последовательности, все должно быть сделано правильно и строго в соответствии с требованиями автопроизводителя. Только когда все компоненты будут установлены на свое место, можно закрутить крышки коренных подшипников.
  4. После этого приступаете к процедуре монтажа непосредственно самих вкладышей вала, а также шатунов. В целом этот процесс не должен занять много времени и сил. Ремонтные вкладыши необходимо смазать моторной жидкостью, после чего закручиваются их крышки. Собственно, сам монтаж довольно прост, если не считая подготовительные процессы.

Всегда при эксплуатации своего «железного коня» помните о том, что коленчатый вал является одним из самых дорогих в плане ремонта и замены узлов. Тем более, что он испытывает очень серьезные нагрузки при функционировании. Соответственно вам, как водителю, необходимо принимать все меры для того, чтобы увеличить его ресурс службы. И немаловажной процедурой для этого является расточка, которая должна осуществляться вовремя. Если процесс расточки выполнен правильно, то все шейки будут гладкими, соответственно, они смогут выдерживать сильные нагрузки при эксплуатации.

Также учитывайте и то, что мотор транспортного средства является достаточно сложным по своей конструкции агрегатом. И хотя некоторые специалисты могут разобрать и собрать его своими руками даже с закрытыми глазами, демонтаж и монтаж коленчатого вала все же требует специфических навыков. Поэтому при отсутствии хорошего опыта мы не рекомендуем вам браться за это дело. Ведь перетянув или недотянув вкладыши при установке, можно вновь столкнуться с проблемой их проворачивания.

 Загрузка ...

Видео «Меняем вкладыши коленвала в домашних условиях»

На примере автомобиля Форд Транзит предлагаем вам ознакомиться с процессом замены вкладышей коленвала.

Вкладыши двигателя - учимся правильно подбирать

Вкладыши автомобильного двигателя играют важную роль в его работе, взаимодействуя с шатуном, распределительным и коленчатым валами. За счет образующейся на его поверхности пленке масла исключается контакт металлических поверхностей деталей двигателя, что очень важно в условиях повышенной нагрузки и высоких температур.

Диагностика двигателя включает в себя, помимо прочего, и определение причин, по которым могут возникнуть поломки вкладыша. Такими причинами могут быть:

  • Постоянное давление, которому подвергается вкладыш, что может привести к появлению трещин на его поверхности.
  • Если масло загрязнено, то посторонние частицы могут поцарапать металл вкладыша и привести к быстрому износу.
  • Наоборот, низкий уровень масла в системе означает сухость вкладыша, и тогда вал за считанные часы способен непоправимо разрушить деталь.
  • Кроме того, нужно следить состоянием кислотно-щелочного баланса в картере, так как кислая среда разрушает поверхность элемента.

Следует помнить, что при высокой мощности силового агрегата все его комплектующие также подвергаются высоким нагрузкам. Вкладыши тут не исключение. Поэтому для спорткаров и форсированных моторов важно особенно внимательно выбирать эту автозапчасть.

По каким признакам можно определить, что с деталью не все ладно?

  • Об износе вкладыша может свидетельствовать низкое давление в системе подачи масла.
  • Сильный шум также подскажет, что пора менять шатунные вкладыши.

Как правильно подобрать вкладыш в зависимости от материала

Если в автосервисе установили, что требуется капитальный ремонт двигателя и пора менять вкладыши, то к их выбору стоит подойти со всей ответственностью. Прежде всего, важно выбрать деталь в зависимости от мощности мотора.

Существует несколько типов вкладышей:

  1. Алюминиевые
  2. Медные
  3. Свинцовые.

В настоящее время вкладыши выпускаются из нескольких видов материала, обычно при этом применяется литье. Алюминий применяется в моторах азиатского и азиатского производства, а европейцы предпочитают делать вкладыши из медных и свинцовых композитов, которые намного прочнее и поэтому выдерживают высокие нагрузки в дизельных моторах.

Алюминиевые сплавы применяются чаще, тому есть несколько причин. И наиболее важная состоит в том, что производители в заботе об окружающей среде пытаются исключить применение свинца в отрасли.

Так, в 1994-м стал широко использоваться сплав A-500, состоящий в основном из алюминия. Кроме того, в него добавили олово, кремний, а количество свинца уменьшили до 2 процентов.

Впоследствии, в сплаве A-590 свинец вообще убрали, при этом прочность сплава только увеличилась за счет увеличения содержания олова и кремния. Теперь этот сплав способен выдержать нагрузки как в бензиновых двигателях на высоких оборотах, так и в дизельных моторах.

Алюминий, медь, свинец: за и против

Преимущество алюминиевых вкладышей еще и в том, что они достаточно недороги и устойчивы к износу. Кроме того, алюминий в процессе работы почти не стирается и следовательно, его частицы не загрязняют масло.

Слабым местом алюминиевых вкладышей является их слишком мягкая поверхность, которая неустойчива к царапинам. Поэтому если масло загрязнено, то инородные частицы оставят борозды на металле вкладыша. Детали из меди и свинца более устойчивы к царапинам, посторонние частицы просто вязнут на них, не причиняя особого вреда.

Производители научились нивелировать этот недостаток, шлифуя поверхность вкладышей, а не раскатывая ее. При этом на поверхности детали остаются микроскопические бороздки, не влияющие на характеристики, но увеличивающие способность к поглощению загрязнения. Инородные включения оседают в них, в то же время такая поверхность лучше удерживает масляную пленку.

Еще один плюс алюминия – он выдерживает более высокие температуры плавления, чем медь или свинец. Поэтому двигатель с алюминиевым вкладышем более устойчив при перегреве, возникающем при детонации или перегрузках.

Поэтому можно с уверенностью утверждать, что вкладыши из алюминия подойдут к любому типу двигателя, конечно, при соблюдении периода замены масла. В то же время детали из сплавов свинца и меди не настолько прихотливы к очистке масла или к неровностям шеек вала.

Все же производители спорткаров по-прежнему предпочитают оснащать двигатели медно-свинцовыми элементами, поскольку они лучше алюминиевых выдерживают перегрузки.

Обычно вкладыши из меди и свинца выполняются из трех слоев. В основе лежит сталь, на которую наносят баббит слоем от 0,0125 до 0,015 миллиметров. С декоративной целью элемент могут покрыть напылением олова. Такой слой характеризуется способностью аккумулировать твердые включения и обеспечивать износоустойчивость и прочность. Деталь может спокойно выдержать давление до 25 тыс. кПа на см. кв., в то время как алюминий выдерживает только 13 тыс. кПа.

Несмотря на хорошие показатели алюминиевых и медно-свинцовых сплавов, автопроизводители продолжают эксперименты и разработки в этой области. Например, недавно выпустили вкладыш из чистой меди, с нанесением олова и никеля. Верхний слой в нем – все тот же баббит. При одинаковых характеристиках в плане прочности, такие элементы намного экологичнее, долговечнее, но цена их стала заметно выше.

Поскольку наиболее распространенной причиной поломки вкладыша называют детонацию, то подобные детали с высоким запасом прочности могут противостоять нагрузкам. Но все же не всем по карману цена таких элементов.

Еще один вариант вкладыша – сочетание алюминия с покрытием тефлоном, который придает алюминиевой поверхности дополнительную устойчивость от царапин.

Вкладыши с покрытием

Почти все спортивные автомобили сейчас имеют в двигателях вкладыши с особым покрытием от признанных марок Federal Mogul/Speed Pro и Federal Mogul/Speed Pro.

Варианты покрытий позволяют уменьшать трение и препятствовать вредному воздействию температур, уменьшать износ детали. Кроме того, дополнительно такое покрытие позволяет уберечь мотор во время холодного или сухого старта, а также защищает агрегат, если вдруг упало давление масла.

Например, известная марка Federal Mogul запустила в производство технологию Duroshield, представляющую собой полимерное основание с дисульфатом молибдена. Пленка покрытия при этом не толще 0,075 мм, но она выдерживает мощность двигателя в 3 тыс. лошадиных сил!

В основе покрытия TriArmor от марки Dana Corporation – полимерный слой, с элементами графит и молибден.

Все эти разработки и эксперименты с покрытием не были бы нужны при безупречной работе двигателя. Но законы физики никто не отменял и поэтому приходится учитывать множество влияющих на состояние мотора факторов и предусматривать все варианты защиты автомобиля.

Обычно толщину масла на вкладыше считают в пропорции 0,001 мм (с допустимым отклонением 0,0125 мм) на сантиметр диаметра шейки вала. Но при наличии покрытия необходимости соблюдения таких правил нет, так как подобный слой придает вкладышу плотное прилегание и положительно влияет на его функции.

Дороговизна покрытий вкладышей вполне себя окупает, хотя разработка и внедрение новых технологий не так проста, как считается. Даже при небольшом нарушении технологии покрытие может отслоиться и тогда вся деталь приходит в негодность.

Хорошим примером может стать случай с гонщиком Аланом Калвики из команды NASCAR, для которой американская компания Swain Coatings разработала и выпустила лимитированную серию вкладышей. Во время гонки на автомобиле Алана вышел из строя ремень, установленный на маслонасосе, тем не менее гонщик смог проехать еще пять кругов и показать достойный результат. На обычном вкладыше двигатель просто не смог бы работать.

Купить вкладыши двигателя вы можете в нашем интернет-магазине, а в слюбой СТО сети Шмид опытные мастера с легкостью выполнят его замену.

Система силовых цилиндров

для двигателей внутреннего сгорания

1. Введение

Двигатель внутреннего сгорания преобразует тепловую энергию горючего топлива в механическую энергию, которая перемещает поршень и, в конечном итоге, коленчатый вал. Этот процесс преобразования энергии происходит в системе силового цилиндра двигателя. Система силового цилиндра состоит из следующих компонентов: поршень, поршневые кольца, гильза цилиндра, палец на запястье и шатун.

Поршень - это основной компонент, который передает механическую энергию возвратно-поступательным движением.И это возвратно-поступательное движение передается во вращательное движение коленчатого вала для вывода мощности через шатун. Малый конец шатуна соединен с поршнем через штифт, а большой конец шатуна соединен с коленчатым валом. Горение происходит над поршнем в камере сгорания, которая уплотняется кольцевым пакетом, особенно при верхнем сжатии кольцевого пакета. На рисунке 1 показаны эти основные компоненты системы силового цилиндра.

Рисунок 1.

Система силовых цилиндров.

Полный цикл двигателя состоит из четырех различных тактов для четырехтактного двигателя наряду с возвратно-поступательным движением поршня. Эти четыре хода представляют собой ход впуска, ход сжатия, ход расширения и ход выпуска, как показано на рисунке 2.

Рисунок 2.

Четыре такта для полного цикла двигателя.

Что касается современного дизельного двигателя, который известен своей большей эффективностью по сравнению с его бензиновым аналогом, только около 40% энергии, производимой двигателем, преобразуется в выходную мощность двигателя.Около 4–15% этой энергии тратится на потери на механическое трение. А остальная часть энергии, которая составляет почти половину химической энергии, рассеивается в виде других форм, например, теплопередачи, утечки и т. Д., Как показано на Рисунке 3 из исследования Ричардсона [1].

Рисунок 3.

Распределение мощности для дизельных двигателей.

И примерно половина механических потерь на трение приходится на трение в системе силового цилиндра, включая поршень, кольцевой пакет и шатун, как показано на Рисунке 4 [1].Другая часть возникает из-за трения других компонентов, например, системы клапанного механизма, подшипников коленчатого вала и т. Д.

Рисунок 4.

Распределение механической силы трения.

Распределение потерь на трение между поршнем, пакетом поршневых колец и шатуном для системы силового цилиндра можно найти на Рисунке 5 [1]. Как оказалось, поршень и кольцевой пакет имеют более высокие потери на трение, чем шатун.

Рис. 5.

Распределение силы трения в системе силового цилиндра.

1.1. Поршень

Поршень двигателя внутреннего сгорания является основным компонентом для преобразования тепловой энергии в механическую. Газ под высоким давлением от сгорания топливно-воздушной смеси толкает поршень вниз, чтобы передать механическую энергию. Таким образом, рабочее состояние поршня тяжелое. Поршни в небольших двигателях изготовлены из алюминия, а в больших, менее скоростных, поршни - из чугуна [2]. Поскольку нагрузка на двигатели продолжает расти, особенно в тяжелой промышленности, в настоящее время широко используются стальные поршни.На рисунке 6 показан типичный поршень для дизельного двигателя с определениями основных геометрических фигур, показанными в таблице 1.

Рисунок 6.

Основные геометрические формы поршней.

No. Определения
1 Головка поршня
2 Юбка поршня
3 Верхняя площадка
4 Вторая и третья паз
5 Верхняя канавка
6 Вторая и третья канавка

Таблица 1.

Определения основных геометрических фигур поршней.

Юбка поршня обычно имеет цилиндрический / параболический профиль, который способствует гидродинамической смазке за счет краевого эффекта (Рисунок 7). Этот профиль юбки необходимо оптимизировать, чтобы минимизировать трение поршня. Юбка поршня также вырастает наружу в радиальном направлении при высокой температуре во время работы двигателя.

Рисунок 7.

Профиль юбки поршня.

Помимо цилиндрического / параболического профиля в осевом направлении, юбка поршня обычно имеет овальность и в направлении окружности.Овальность определяется как разница между диаметром оси тяги и диаметром оси пальца. Овальность используется для уменьшения износа и риска истирания. Разработки, связанные с динамикой поршня, трением, задирами и т. Д., Можно найти в ссылках разных исследователей [3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11].

1.2. Пакет колец

Пакет колец обычно состоит из трех колец: двух компрессионных колец и одного маслосъемного кольца. Основные функции пакета колец перечислены ниже:

  1. Для уплотнения камеры сгорания вместе с площадками поршня и стенкой цилиндра, чтобы предотвратить утечку газа высокого давления в картер, который расходуется впустую. производящая мощность.

  2. Для предотвращения попадания смазочного масла в камеру сгорания из-под поршня, а также для равномерного распределения смазочного масла по стенкам цилиндра.

  3. Для передачи тепла от поршня к стенке цилиндра и, в конечном итоге, к системе охлаждения. Поскольку головка поршня подвергается воздействию камеры сгорания, очень важно снизить температуру поршня, чтобы гарантировать рабочее состояние поршня.

На рис. 8 показаны типичные комплекты колец для современных бензиновых и дизельных двигателей.

Рис. 8. Блок колец двигателя

IC: (a) бензиновый двигатель и (b) дизельный двигатель.

1.2.1. Верхнее компрессионное кольцо

Верхнее компрессионное кольцо является первым кольцом и основным элементом, уплотняющим камеру сгорания для управления продувкой двигателя. Верхнее кольцо также находится в наиболее тяжелых условиях эксплуатации, поскольку оно подвергается прямому воздействию дымовых газов и обычно находится под высоким давлением и высокой температурой.

Верхние компрессионные кольца бензиновых двигателей обычно имеют прямоугольное сечение.Однако при работе с дизельным двигателем верхние компрессионные кольца обычно представляют собой замковые кольца (Рисунок 9), которые способствуют разрушению отложений между кольцом и канавкой поршня, тем самым уменьшая возможность микросварки между поршневым кольцом и канавкой поршня. Верхнее компрессионное кольцо обычно имеет параболический или цилиндрический профиль на передней поверхности, чтобы улучшить гидродинамическую смазку между поверхностью кольца и границей стенки цилиндра (Рисунок 9).

Рис. 9.

Поперечное сечение верхнего компрессионного кольца.

Герметизирующая способность верхнего компрессионного кольца оказывает значительное влияние на продувку двигателя из-за высокого градиента давления газа на верхнем кольце. Продувка двигателя определяется как утечка газа под высоким давлением в картер через пакет колец. Таким образом, желательно, чтобы верхнее компрессионное кольцо равномерно прилегало к стенке цилиндра по окружности кольца. Кроме того, из-за высокого градиента давления газа на верхнем кольце верхнее кольцо большую часть времени во время цикла двигателя остается у нижней стороны канавки поршня.

1.2.2. Второе компрессионное кольцо

Второе кольцо представляет собой скребковое кольцо, которое на 80% очищает смазочное масло и 20% - для уплотнения камеры сгорания. Из-за эффекта клина скребковое кольцо способствует гидродинамической смазке во время тактов вверх (такты сжатия и выпуска) и соскребает масло во время тактов вниз (такты впуска и расширения). На рисунке 10 показаны два типа вторых колец: одно - скребковое, а другое - кольцо Напье.Для второго кольца статическое скручивание обычно создается путем отрезания материала кольца в одном из задних углов. Если нижний внутренний угол обрезан, кольцо является отрицательным статическим скрученным кольцом, а если верхний внутренний угол отрезан, кольцо имеет конфигурацию положительного статического скручивания.

Рис. 10.

Поперечное сечение второго компрессионного кольца.

Хотя градиент давления газа на втором компрессионном кольце намного ниже, чем у верхнего кольца, второе кольцо также оказывает заметное влияние на поток газа и газовую динамику.Из-за этого более низкого градиента давления во втором кольце инерционная сила кольца становится конкурентоспособной с силой давления газа. Сила инерции может поднимать второе кольцо вверх на позднем такте сжатия, так что второе кольцо остается напротив верхней поверхности канавки. Этот процесс может повторяться в зависимости от повышения давления над вторым кольцом, когда оно установлено сверху. Это неустойчивое осевое движение в канавке распознается как колебание кольца [12]. Когда происходит колебание кольца, открывается другой путь потока газа между сторонами кольца и канавки.В результате может увеличиться количество продувочного газа.

Второе кольцо также может двигаться внутрь в радиальном направлении. Это радиальное движение известно как радиальное коллапс кольца [12]. Когда происходит радиальное сжатие кольца, газ над кольцом может проходить мимо кольца непосредственно между поверхностью кольца и стенкой цилиндра к нижней поверхности. В этом состоянии разрушения кольца может произойти серьезный прорыв двигателя. Это зависит от конструкции кольца и поршня, какое из этих двух условий имеет место: колебание кольца или разрушение кольца.Также возможно, что эти два условия возникают одновременно.

Было обнаружено, что статическое скручивание оказывает значительное влияние на колебание второго кольца и радиальное схлопывание. Второе кольцо с отрицательной статической скрученностью более вероятно, чем второе кольцо с положительной статической скруткой. Однако, если второе кольцо приподнято к верхней поверхности канавки, конфигурация положительного статического скручивания будет более склонна к разрушению, чем конфигурация отрицательного скручивания. Это будет обсуждаться в разделе «Динамика кольца» далее в этой главе.

1.2.3. Маслосъемное кольцо

Масляное регулировочное кольцо используется для дозирования и распределения смазочного масла по стенкам цилиндра. Обычно существует два типа маслосъемных колец: двухкомпонентное маслосъемное кольцо и трехкомпонентное маслосъемное кольцо (Рисунок 11). Двухкомпонентное маслосъемное кольцо состоит из корпуса кольца с двумя направляющими и винтовой пружины на задней стороне, обеспечивающей силу натяжения кольца. Трехкомпонентное маслосъемное кольцо состоит из двух сегментов и расширителя между ними.Расширитель обеспечивает радиальное усилие для прилегания кольца к стенке цилиндра, а также осевое усилие, прижимающее кольцо к верхней и нижней сторонам канавки. Маслосъемное кольцо представляет собой двухстороннее скребковое кольцо, которое соскабливает масло как при движении вверх, так и при движении вниз. Во время хода вниз нижняя направляющая / сегмент соскабливает масло прямо обратно в картер. Верхняя направляющая / сегмент соскребает масло обратно в канавку через расширитель масляного кольца. Как правило, отверстия в задней части канавки масляного регулировочного кольца могут быть обнаружены по окружности, чтобы позволить маслу стекать в картер.В некоторых конструкциях поршня, вместо использования этих отверстий в задней части канавки, литые пазы вводятся на нижнем крае канавки для слива масла в качестве более простого решения. Во время движения вверх нижняя направляющая / сегмент соскабливает масло в канавку через расширитель. Улавливание масла, очищенного верхней направляющей / сегментом во время этих движений вверх, зависит от внешней силы, действующей на верхнюю направляющую / сегмент. Иногда внешняя осевая сила на маслосъемном кольце превышает усилие расширителя. В результате между маслосъемным кольцом и сторонами канавки образуется щель для потока масла, которая позволяет маслу стекать в канавку и, в конечном итоге, обратно в картер.

Рисунок 11.

Маслосъемное кольцо: двухкомпонентное маслосъемное кольцо (слева), трехкомпонентное маслосъемное кольцо (справа).

1.3. Цилиндр

Цилиндр поршневого двигателя - это часть, через которую перемещается поршень. Цилиндр может быть с рукавами или без рукавов в зависимости от металла, используемого для блока цилиндров. Например, чугунный блок цилиндров обычно не требует гильзы цилиндра, потому что чугун достаточно твердый, чтобы противостоять износу между поршневым кольцом и стенкой цилиндра.Однако для блоков цилиндров из алюминиевого сплава, которые можно встретить почти во всех автомобилях с повседневной ездой, требуются гильзы цилиндров, поскольку алюминиевый сплав недостаточно твердый, чтобы противостоять износу между поршневым кольцом и поверхностью раздела стенки цилиндра.

Гильзы цилиндров или гильзы цилиндров в настоящее время производятся с использованием процесса центробежного литья. Процесс центробежного литья относится к технике литья, при которой постоянная форма вращается непрерывно вдоль своей центральной линии с постоянной скоростью.В то же время расплавленный металл заливается в форму и выбрасывается к внутренней стенке формы. Затем расплавленный металл затвердевает после охлаждения. Ориентация прядения литейной машины может быть горизонтальной или вертикальной, в зависимости от деталей, которые она производит. Горизонтальное вращение предпочтительно для длинного и тонкого цилиндра, а вертикальное вращение - для коротких и широких цилиндров. Также встречаются алюминиевые двигатели без гильз. На алюминиевые цилиндры нанесено покрытие из никелевого силиконового сплава или другое плазменное покрытие, которое помогает снизить износ цилиндров.Исследователи также изучили другие методы снижения трения двигателя. Один из методов заключается во введении углублений в середине хода на стенках цилиндра [13]. Это помогает уменьшить трение, потому что в середине хода поршневые кольца обычно подвергаются гидродинамическому трению при высокой скорости поршня. За счет введения углублений на стенку цилиндра эффективная площадь контакта между поверхностями колец и стенкой цилиндра была уменьшена. Это приводит к уменьшению вязкого трения, как заявлено.

Типичная шероховатость поверхности гильзы цилиндра составляет 0,4–0,5. Эта шероховатость была значительно уменьшена, что могло помочь снизить расход моторного масла. Более шероховатые стенки цилиндра могут помочь удерживать смазочное масло на поверхности гильзы между микроволнами, что похоже на гильзу с ямками [13]. В результате трение между кольцом / стенкой цилиндра и стыками между юбкой поршня и стенкой цилиндра может быть уменьшено за счет смазочного масла в микрополостях. Однако это масло, удерживаемое в микроволинах, не соскребает с гильзы во время опускания двигателя и может оставаться открытым для высокотемпературных газов.В результате испаряется больше масла и увеличивается расход масла.

Гильзы цилиндров больше не имеют круглой формы при работающем двигателе. Деформация возникает в результате механической деформации в результате прикручивания блока цилиндров к головке цилиндра, термической деформации, когда тепловая нагрузка на гильзу неравномерна, механической нагрузки, когда поршень ударяется о гильзу, нагрузки давления в результате сгорания и т. Д. . Деформация цилиндра измеряется исследователями в ходе эксперимента [14].Для моделирования деформация отверстия цилиндра обычно определяется рядом Фурье [4, 5]:

δR = ∑i = 0i = 4 (Aicos (iθ) + Bisin (iθ)) E1

, где δR - отклонение от округлости, Ai и Bi - коэффициенты Фурье, а i - порядок ряда.

Порядок деформации отражен в таблице 2.

Нулевой порядок Изменение диаметра отверстия
Первый порядок Эксцентриситет отверстия
Второй порядок Овальная деформация
Третий порядок Трехлепестковая деформация
Четвертый порядок Четырехлепестковая деформация

Таблица 2.

Деформация внутреннего отверстия цилиндра.

2. Динамика пакета колец

Динамика поршневых колец тесно связана с их функциями, особенно для контроля газа и масла. Хотя верхнее кольцо является наиболее важной частью газового уплотнения, в то время как кольцо контроля масла имеет наибольшее влияние на регулирование потока и расхода масла, второе кольцо также имеет значительное влияние на регулирование как газа, так и масла. В этом разделе обсуждается кольцевая динамика второго компрессионного кольца. Теории также могут быть применены к верхнему компрессионному кольцу и маслосъемному кольцу, а детали моделей динамики кольца можно найти в работах.[15, 16, 17, 18, 19, 20].

Как обсуждалось в разделе 1, существует два типа кольцевой динамики: колебание кольца и радиальное коллапс кольца. Колебание поршневого кольца - это осевое перемещение вследствие дисбаланса внешней силы, особенно между силой давления газа и силой инерции. Другие нагрузки, действующие на кольцо, в том числе сила трения, сила сжатия масляной пленки и т. Д., Относительно невелики по сравнению [6]. Следует отметить, что, хотя трение второго кольца относительно низкое, силы трения масляного кольца и верхнего кольца во время высокого давления в цилиндре могут быть большими.Кроме того, здесь описывается только флаттер и схлопывание второго кольца, которые возникают в условиях срабатывания верхней мертвой точки (ВМТ). Этот регион также считается наиболее важным для коллапса и коллапса кольца из-за его значимости для прорыва и расхода масла.

Другое явление, радиальное сжатие, может возникнуть, если кольцо поднять и установить напротив верхней части кольцевой канавки. Когда кольцо находится на верхней стороне кольцевой канавки, сила давления не только толкает кольцо вниз, но также действует на переднюю поверхность кольца, толкая его внутрь.Кольцо перекрывает давление газа сверху, а это значит, что давление за кольцом может быть намного ниже. Когда сила давления на поверхность кольца превышает натяжение кольца и силу давления за кольцом, происходит схлопывание кольца. Как только он схлопнется, газы будут выходить за поверхность кольца и уравновешивать все вокруг колец. Опять-таки, на кольцо не будет никакого чистого давления газа, и упругое натяжение кольца заставит кольцо снова выйти к стенке цилиндра. Как и следовало ожидать, между поверхностью кольца и стенкой цилиндра нет уплотнения.В результате газовый поток может проходить через поверхность кольца, что приводит к сильной продувке. Обрушение кольца - одно из нестабильных свойств кольца.

Это будет зависеть от конструкции кольца и поршня, а также от условий эксплуатации, если кольцо может дрожать или разрушаться. Также возможно, что и флаттер, и коллапс кольца происходят одновременно. В любом случае второе кольцо теряет свою герметизирующую способность, позволяя газам течь либо вокруг кольца (в случае колебания), либо мимо поверхности кольца (в случае сжатия кольца).

Сама конструкция кольца также оказывает значительное влияние на его устойчивость, например, статическое скручивание кольца. Второе кольцо с отрицательной скрученностью образует уплотнение внешней кромки между нижними сторонами кольца и канавки, когда кольцо находится на дне боковой поверхности. Это позволяет газам проходить под кольцом, что приводит к очень низкому общему давлению газа, направленному вниз. В этом случае кольцо можно легко поднять за счет силы инерции, действующей на кольцо (рис. 12а). С другой стороны, для второго кольца с положительной статической скрученностью уплотнение между кольцом и дном канавки происходит во внутреннем нижнем углу.Это предотвращает перемещение газа под более высоким давлением между дном кольца и дном канавки, что приводит к более высокому давлению, направленному вниз. Поднять кольцо с помощью силы инерции непросто. На рис. 12а в упрощенном виде показаны силы давления газа, действующие на стороны колец.

Рис. 12.

Устойчивость кольцевой посадки: (a) устойчивость нижней посадки и (b) устойчивость верхней посадки.

Точно так же устойчивость верхней посадки кольца (рисунок 12b) может быть объяснена так же, как и для условия нижней посадки.Однако следует отметить, что, поскольку кольцо с отрицательной скрученностью легче сдвинуть вниз, вероятность его коллапса снижается. И наоборот, кольцо с положительной скрученностью будет труднее надавить; следовательно, кольцо будет с большей вероятностью разрушиться в радиальном направлении внутрь, поскольку давление над кольцом может стать выше. Таким образом, конфигурация с положительным статическим скручиванием имеет тенденцию к увеличению силы давления, удерживающей второе кольцо вниз, и обеспечения устойчивости второго кольца. Это кольцо с положительной закруткой также более подвержено разрушению.Напротив, конфигурация с отрицательной статической закруткой будет способствовать дрожанию кольца. Однако радиальное разрушение кольца менее подвержено возникновению.

Когда второе кольцо трепещет или сжимается, прорыв, как правило, выше. Это потому, что кольцо не закрывает газы, и газы проходят мимо кольца. Хотя это может вызвать сильный прорыв, давление на второй площадке будет очень низким. Это предотвратит обратную продувку, которая способствует расходу масла. Дополнительные дискуссии о динамике кольцевых пакетов можно найти в [17, 18, 19, 20].

В настоящее время исследователи из отрасли и академических кругов разрабатывают трехмерную (3D) модель динамики кольцевого уплотнения, чтобы уловить изменение по окружности кольца с учетом деформации внутреннего диаметра гильзы цилиндра. Кроме того, влияние вторичного движения поршня также может быть реализовано для лучшего понимания поведения кольцевого уплотнения. Это позволит уловить поток газа в окружном направлении, на что современные коммерческие двухмерные (2D) модели не способны.В результате динамика колец, расход масла, трение и износ пакета колец могут быть лучше смоделированы и поняты для руководства при проектировании. Следующий раздел представляет собой введение в работу по 3D-моделированию кольцевой упаковки.

Двухмерная модель динамики пакета колец до сих пор широко используется в автомобилестроении и тяжелой промышленности при разработке продукции, учитывая опыт и надежность, основанные на этом подходе. Некоторые меры по улучшению включают реализацию модели износа на торце и стороне кольца на основе различного механизма износа, модели расхода масла из-за испарения масла, выброса масла, возврата масла в зону сгорания и т. Д.Кроме того, трехмерные модели динамики кольцевых упаковок разрабатываются с использованием различных подходов, включая полное МКЭ с шестигранным элементом, дискретизацию кольца с использованием пространственных балочных элементов и т. Д. С разным успехом. Подход с использованием 3D-модели будет обсуждаться более подробно в следующем разделе.

3. Взаимодействие кольца, паза и гильзы цилиндра

При разработке системы силового цилиндра двигателя использование инструмента CAE стало стандартным подходом к проектированию и оптимизации системы.Традиционные инструменты CAE являются двухмерными (2D), которые учитывают движение кольца вдоль оси цилиндра и скручивание. Однако предполагается, что отклонение по окружности кольца одинаковое. Требование лучшего понимания системы силового цилиндра требует трехмерных (3D) инструментов CAE для моделирования изменений по окружности кольца. Исследователи приступили к 3D-моделированию. Одним из вариантов по окружности кольца является контактное давление между поверхностью кольца и границей отверстия цилиндра, а также поверхностью кольца и стороной канавки поршня.Взаимодействия обсуждаются в этом разделе.

3.1. Контакт кольцо-отверстие цилиндра

Когда кольцо в свободном состоянии устанавливается в гильзу цилиндра, оно ограничивается на своей передней поверхности стенкой цилиндра. Необходимо отслеживать каждую точку на передней поверхности кольца, контактирует ли она со стенкой цилиндра или нет. Однако из-за времени и ресурсов вычислений это невозможно с существующим вычислительным инструментом. И самое главное, как распределяется контактное усилие / давление по окружности кольца.Таким образом, в этом разделе кольцо ограничено 13 различными точками поперечного сечения по окружности [21, 22, 23]. Конформность кольца моделируется методом конечных элементов (МКЭ) [24, 25] для кольца сжатия трапецеидального искажения. Подход к решению проблемы основан на оптимизации на основе метода штрафов, которая минимизирует энергию деформации поршневого кольца [26, 27, 28, 29, 30].

Как показано на Рисунке 13, среднее ограничение находится на задней стороне кольца (напротив кольцевого зазора) передней поверхности.Остальные ограничения симметричны относительно задней части кольца и распределяются с шагом около 30 °. Кольцевая сетка произвольной формы и деформированная кольцевая сетка без температурной компенсации показаны на Рисунке 13.

Рисунок 13.

Кольцевые ячейки произвольной формы и деформированные.

Зеленая сетка, показанная на Рисунке 13, представляет кольцо произвольной формы, а красная сетка представляет форму деформированного кольца при ограничениях внутреннего диаметра цилиндра без температурной компенсации. Очевидно, что кольцо из свободного состояния выталкивается внутрь.Силы ограничения, которые толкают кольцо в его деформированное положение, показаны на рисунке 14. Синие и красные полосы представляют собой силы ограничения в определенном месте окружности в верхнем и нижнем углах на поверхности кольца. Зеленые и пурпурные точки показывают разделительные зазоры между поверхностью кольца и отверстием цилиндра.

Рисунок 14.

Ограничивающая сила и разделительный зазор.

Из рисунка 14 видно, что две контактные силы при одном и том же поперечном сечении идентичны, поскольку кольцо имеет симметричное поперечное сечение и на кольце отсутствует крутящий момент.График также показывает, что сила сдерживания на заднем кольце максимальна. В поперечных сечениях, расположенных примерно на 30 ° от задней части кольца, наименьшие силы ограничения обнаруживаются для участков, которые контактируют со стенкой цилиндра. Силы ограничения на концах колец исчезают, так что кольцо отделяется от стенки цилиндра на его передней поверхности на двух концах. Разделительный зазор определяется как радиальное расстояние между внутренним диаметром стенки цилиндра и наружным диаметром наконечника кольца. Разделительный зазор 34 мкм обнаружен для этого конкретного кольца из модели FEA.

3.2. Результат бокового контакта кольцевого цилиндра и канавки

В этом разделе приведен другой пример бокового контакта кольцевого цилиндра с канавкой и расточкой с использованием скребкового кольца с положительной статической скручиванием. Скребковое кольцо имеет коническую поверхность и срезается во внутреннем верхнем углу кольца, что способствует положительному скручиванию при установке кольца в канавку поршня. Поперечное сечение скребкового кольца показано на рисунке 15.

Рисунок 15.

Ограничения на поперечное сечение кольца.

Из рисунка 15, четыре узла поперечного сечения в заданном месте окружности рассматриваются для взаимодействия со стороны канавки кольца и поршня и пронумерованы как узел 1, узел 2, узел 3 и узел 4, как показано. Эти четыре узла ограничены канавкой в ​​осевом направлении. Это означает, что узлы 1 и 2 должны оставаться в контакте или над нижней стороной канавки, а узлы 3 должны находиться в контакте с двигателем внутреннего сгорания

| Министерство энергетики

Двигатели внутреннего сгорания обеспечивают исключительную управляемость и долговечность, от них в Соединенных Штатах полагается более 250 миллионов транспортных средств по шоссе.Наряду с бензином или дизельным топливом они также могут использовать возобновляемые или альтернативные виды топлива (например, природный газ, пропан, биодизель или этанол). Их также можно комбинировать с гибридными электрическими силовыми агрегатами для увеличения экономии топлива или подключаемыми гибридными электрическими системами для расширения ассортимента гибридных электромобилей.

Как работает двигатель внутреннего сгорания?

Горение, также известное как горение, - это основной химический процесс высвобождения энергии из топливно-воздушной смеси. В двигателе внутреннего сгорания (ДВС) воспламенение и сгорание топлива происходит внутри самого двигателя.Затем двигатель частично преобразует энергию сгорания в работу. Двигатель состоит из неподвижного цилиндра и подвижного поршня. Расширяющиеся газы сгорания толкают поршень, который, в свою очередь, вращает коленчатый вал. В конечном итоге это движение приводит в движение колеса транспортного средства через систему шестерен трансмиссии.

В настоящее время производятся два типа двигателей внутреннего сгорания: бензиновый двигатель с искровым зажиганием и дизельный двигатель с воспламенением от сжатия. Большинство из них представляют собой четырехтактные двигатели, а это означает, что для завершения цикла требуется четыре хода поршня.Цикл включает четыре различных процесса: впуск, сжатие, сгорание, рабочий ход и выпуск.

Бензиновые двигатели с искровым зажиганием и дизельные двигатели с воспламенением от сжатия различаются по способу подачи и воспламенения топлива. В двигателе с искровым зажиганием топливо смешивается с воздухом, а затем вводится в цилиндр во время процесса впуска. После того, как поршень сжимает топливно-воздушную смесь, искра воспламеняет ее, вызывая возгорание. Расширение дымовых газов толкает поршень во время рабочего хода.В дизельном двигателе только воздух вводится в двигатель, а затем сжимается. Затем дизельные двигатели распыляют топливо в горячий сжатый воздух с подходящей дозированной скоростью, вызывая его возгорание.

Улучшение двигателей внутреннего сгорания

За последние 30 лет исследования и разработки помогли производителям снизить выбросы ДВС таких загрязнителей, как оксиды азота (NOx) и твердые частицы (PM), более чем на 99%, чтобы соответствовать стандартам выбросов EPA. . Исследования также привели к улучшению характеристик ДВС (мощность в лошадиных силах и время разгона 0-60 миль в час) и эффективности, помогая производителям поддерживать или увеличивать экономию топлива.

Узнайте больше о наших передовых исследованиях и разработках двигателей внутреннего сгорания, направленных на повышение энергоэффективности двигателей внутреннего сгорания с минимальными выбросами.

Двигатели внутреннего сгорания - Wikiversity

Двигатели внутреннего сгорания (или двигатели внутреннего сгорания или ДВС, как их еще называют) используются в повседневной жизни и могут быть найдены в: автомобилях; грузовые автомобили; мотоциклы; легкие самолеты; строительная техника и автомобили; железнодорожные локомотивы; стационарные энергосистемы; и лодки и корабли всех размеров.Изучение двигателей превратилось в отрасль машиностроения.

Есть два типа двигателей внутреннего сгорания,

  1. Четырехтактный двигатель и
  2. Двухтактный двигатель


Также двигатели можно классифицировать по циклам, которым они следуют, как указано ниже.

  1. Дизельный двигатель
  2. Бензиновый двигатель

Четырехтактные двигатели, как следует из названия, имеют четыре разных цикла, а именно
a. прием
б.компрессия
c. зажигание / расширение
d. выхлоп

В двухтактном режиме всего два цикла, и каждый из них имеет два цикла, выполняемых одновременно.
а. впуск / выпуск
б. зажигание / сжатие

Несколько определений:

 ВМТ: Верхняя мертвая точка. Это самая верхняя часть поршня в вертикальном двигателе. 
BDC: нижняя мертвая точка. Это самая нижняя часть, до которой поршень может добраться в вертикальном двигателе.

Степень сжатия Двигатель внутреннего сгорания - это, по сути, насос, который сжимает смесь воздух / топливо (или просто «воздух» в случае двигателей с прямым впрыском), а затем зажигает ее, так что она расширяется назад и производит механическую энергию.Степень сжатия в основном показывает, насколько двигатель сжимает определенный объем всасываемого воздуха. Двигатель со степенью сжатия 12: 1 означает, что на каждые 12 единиц всасываемого объема воздуха поршень сжимает этот воздух до 1 единицы объема. Чем больше воздуха вдавливается в камеру сгорания, тем больше энергии вырабатывается на один объем двигателя на такте расширения.

Одним из ограничивающих факторов увеличения степени сжатия является детонация (известная как стук двигателя), когда вместо контролируемого горения воздушно-топливная смесь взрывается, потенциально повреждая двигатель.Кроме того, двигатель с более высокой степенью сжатия обычно имеет меньший зазор между поршнем в верхней мертвой точке (ВМТ) и полностью открытыми клапанами, а работа на высоких оборотах может привести к смещению клапана, что может привести к контакту между клапанами и поршнем.

Коэффициент сжатия = (Рабочий объем + Рабочий объем) / Рабочий объем

Рабочий объем = Объем поршня, пройденного при совершении одного полного хода от ВМТ до НМТ

Свободный объем = Объем камеры сгорания, когда поршень находится в ВМТ

Бензиновый двигатель Бензиновые двигатели, также известные как двигатели с искровым зажиганием, нуждаются во внешнем источнике энергии для воспламенения топлива как для запуска, так и для работы двигателя.Как следует из обоих названий, в этом двигателе используются свечи зажигания для обеспечения искры зажигания и бензин (бензин) в качестве топлива.


Системы бензинового двигателя

1. Топливная система перекачивает топливо из бензобака в карбюратор. Там он смешивается с воздухом и всасывается в цилиндры двигателя. При электронном впрыске топлива он поступает непосредственно из бака в цилиндры с помощью электронного компьютера.

2. Система зажигания подает искры для воспламенения топливной смеси в цилиндрах.С помощью катушки зажигания и контактного прерывателя он заряжает 12-вольтовый аккумулятор, который, в свою очередь, выдает импульсы 20 000 вольт. Они проходят через распределитель к свечам зажигания в цилиндрах, где создают искры. При воспламенении топлива в цилиндрах возникает температура 700 ° C и более.

3. В системе водяного охлаждения, при которой вода циркулирует по каналам в блоке цилиндров, отводя тепло. Он течет по трубам в радиаторе, которые охлаждаются нагнетаемым вентилятором воздухом.

4. Система смазки также снижает теплоотдачу, но ее функциональная задача заключается в том, чтобы покрывать движущиеся части маслом, которое под давлением подается к распределительному валу, коленчатому валу и механизму привода клапана.

5. Карбюратор - сердце бензиновых / бензиновых двигателей. Он дозирует топливно-воздушную смесь в точных пропорциях. Старые карбюраторы делают опережение искры, измеряя разницу в давлении между внешней и внутренней частью карбюратора. Также измеряется величина подъема дроссельной заслонки.Остатки двигателя, которые могут быть оксидом углерода или несгоревшими углеводородами, показывают, насколько хорошо работает карбюратор.


Классификация бензиновых двигателей

Поршневые двигатели подразделяются на несколько категорий. Некоторые из них:


1. По способу охлаждения,

а. Двигатели с воздушным охлаждением: Тепло от двигателя излучается в окружающий воздух. Обычно используются алюминиевые ребра, поскольку они хорошо проводят тепло.Ребра увеличивают общую площадь контакта с окружающим воздухом, обеспечивая максимальный отвод тепла.

б. Двигатели с водяным охлаждением: В этих двигателях охлаждающая жидкость / вода циркулирует через рубашки, расположенные на цилиндре, для отвода тепла.


2. По количеству ходов,

а. Двухтактные двигатели : Завершает термодинамический цикл за два хода поршня (один оборот кривошипа).

б. 4-тактные двигатели : Завершает термодинамический цикл за четыре такта поршня (два оборота кривошипа).


3. В соответствии с расположением цилиндров,

а. Линейное расположение цилиндров: все цилиндры расположены по прямой линии.

б. V-цилиндровый двигатель или V-образный двигатель: два цилиндра наклонены друг к другу под углом 90 градусов.


4. В зависимости от расположения клапана, а. Одинарный верхний распредвал (SOHC)

б. Двойной верхний распредвал (DOHC)

Детали бензинового двигателя

Ниже приведены важные части бензинового двигателя: 1. Цилиндры 2. Блок цилиндров 3. Поршень и шатуны 4. Головка блока цилиндров Картер 5. Клапаны 6. Вал коленчатый Маховик 7. Выхлопная система 8. Распредвал Топливная система 9. Система смазки 10. Система зажигания

Работа бензинового двигателя

Как правило, автомобили с бензиновым / бензиновым двигателем имеют четырехтактный двигатель, поскольку они более эффективны, чем двухтактный двигатель, и обеспечивают полное сгорание топлива для оптимального использования.Четырехтактный двигатель имеет четыре такта, а именно такты впуска, сжатия, мощности и выпуска.

1. Такт всасывания или впуска - первоначально при запуске двигателя поршень движется вниз по направлению к НМТ цилиндра, что создает низкое давление вверху. Вследствие этого открывается впускной клапан, и смесь, содержащая пары бензина и воздух, всасывается цилиндром. Именно через карбюратор смешивается соотношение бензин / бензин и воздух.

2. Ход сжатия - после этого хода впускной клапан закрывается.Поршень теперь перемещается к верхней части (ВМТ) цилиндра, сжимая топливную смесь до одной десятой ее первоначального объема. Температура и давление внутри цилиндра повышаются из-за сжатия.

3. Рабочий ход - во время этого хода впускной и выпускной клапаны остаются закрытыми. Когда поршень достигает почти верхнего положения (ВМТ), свеча зажигания производит электрическую искру. Горение запускается системой зажигания, которая зажигает искру высокого напряжения через заменяемый на месте воздушный зазор, называемый свечой зажигания.Возникшая искра вызывает взрыв топливовоздушной смеси. Горячие газы расширяются и заставляют поршень двигаться вниз. Поршень соединен со штоком поршня, а шток поршня - с коленчатым валом. Все они движутся друг к другу из-за связи между ними. Коленчатый вал соединен с колесами автомобиля. Когда коленчатый вал движется, колеса вращаются и перемещают автомобиль.

4. Такт выпуска - в этом такте выпускной клапан остается открытым в начале. Поршень вынужден двигаться вверх из-за полученного импульса.Это заставляет газы перемещаться через выпускной клапан в атмосферу. Теперь выпускной клапан закрывается, а впускной клапан открывается. После этого четыре такта двигателя повторяются снова и снова.

Приложения: Эти двигатели широко используются в транспортных средствах, переносных электростанциях для подачи энергии для работы насосов и другого оборудования на фермах. Его также используют многие небольшие лодки, самолеты, грузовики и автобусы.

Объем будущего: Постоянно ведутся исследования, направленные на повышение эффективности использования топлива, уменьшение количества загрязняющих веществ и создание более легкого и компактного автомобиля.Недавно инженеры Бирмингемского университета создали самый маленький бензиновый двигатель, способный заменить обычные батареи. Двигатель такой крошечный, что с ним можно потрогать кончиками пальцев.

Дизельный двигатель

Как и бензиновый двигатель, дизель - это двигатель внутреннего сгорания, который преобразует химическую энергию топлива в механическую энергию, которая вызывает возвратно-поступательное движение внутри цилиндров. Поршни соединены с коленчатым валом двигателя, который обеспечивает движение, необходимое для приведения в движение колес транспортного средства.Как в бензиновых, так и в дизельных двигателях энергия выпущен серией небольших взрывов, известных как горение. Топливо вступает в химическую реакцию с кислородом из воздуха, который забирается во время такта впуска двигателя. Зажигание в бензиновых двигателях происходит из-за искр от свечей зажигания, тогда как в дизельных двигателях топливо воспламеняется из-за тепла сжатия. При сжатии воздух нагревается.

Типы дизельных двигателей

Дизельные двигатели могут быть четырехтактными или двухтактными.

Четырехтактный дизельный двигатель

Работа четырехтактного дизельного двигателя следующая:

1. Такт впуска или всасывания начинается, когда поршень втягивает воздух в цилиндр через впускной клапан. Когда поршень достигает дна цилиндра, впускной клапан закрывается, задерживая воздух внутри цилиндра.

2. Такт сжатия начинается, когда поршень перемещается вверх по цилиндру, сжимая захваченный воздух.Давление повышается от 32 до 50 бар, а температура - до 600 градусов Цельсия.

3. Такт впрыска начинается где-то рядом с ВМТ такта сжатия, топливо разбрызгивается в горячий воздух, воспламеняется и горит контролируемым образом из-за тепла сжатия, что приводит к такту мощности. 4. Такт выпуска начинается, когда поршень НМТ, поршень вытесняет все сгоревшие газы через открытый выпускной клапан. В верхней части такта выпуска выпускной клапан закрывается, а впускной клапан открывается, готовый принять свежий заряд воздуха, который возвращает двигатель в исходную точку.Цикл повторяется снова.

Двухтактный дизель

Дизельный двигатель работает так же, как четырехтактный дизельный двигатель, но уменьшает четыре хода поршня до двухтактных один раз вверх и один раз вниз по цилиндру.

1. Когда поршень находится в верхней части своего цилиндра, он находится на такте сжатия. Цилиндр заполнен сжатым перегретым воздухом. Дизельное топливо впрыскивается и воспламеняется. Поршень движется вниз по цилиндру для рабочего хода.Когда поршень приближается к нижней части рабочего хода, выпускные клапаны открываются, и большая часть сгоревших газов устремляется из цилиндра. Теперь, когда поршень продолжает двигаться вниз по цилиндру, он открывает ряд отверстий в стенке цилиндра, через которые вдувается воздух под давлением, выталкивая оставшиеся сгоревшие газы. из баллона и заправьте его свежим воздухом.

2. Когда поршень движется обратно вверх, он блокирует впускные отверстия, задерживая заряд свежего воздуха в цилиндре.Хотя поршень прошел лишь немного больше одного хода, он уже завершил свой рабочий ход, процесс выпуска и впускной цикл. Когда поршень поднимается вверх по цилиндру во время второго хода, он сжимает свежий воздух. Когда он достигает В верхней части цилиндра происходит впрыск и сгорание, начиная цикл снова. Двухтактный двигатель производит один рабочий ход за каждый полный цикл, в то время как четырехтактный двигатель производит один рабочий ход за каждые четыре такта.

ДВИГАТЕЛИ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ -

1.Прочтите и переведите текст:

Внутреннее сгорание - это процесс сжигания топлива в двигателе. Топливо горит в двигателе и создает силы. Эти силы обеспечивают мощность двигателя. Двигатели внутреннего сгорания имеют неподвижные, вращающиеся и возвратно-поступательные части.

Детали стационарного двигателя . К неподвижным частям двигателя относятся блок цилиндров, картер и головка блока цилиндров. Блок цилиндров - одна из основных частей двигателя.Процесс сгорания происходит внутри цилиндров. Тракторные двигатели имеют несколько цилиндров. Картер двигателя является частью цилиндра. Он поддерживает коленчатый и распределительный валы и удерживает смазочное масло рядом с деталями двигателя. Головки цилиндров закрывают цилиндры. Цилиндры и головки цилиндров образуют камеры сгорания. Сжигание топлива происходит внутри камер сгорания.

Детали роторного двигателя . Части вращающегося двигателя - коленчатый вал, маховик и распределительный вал.Коленчатый вал меняет возвратно-поступательное движение поршней на вращательное. Распределительный вал открывает клапаны двигателя.

2. Заполните пробелы соответствующими словами (головка блока цилиндров, распредвал, прожиг, картер, коленчатый вал, блок цилиндров) :

1. Преобразование возвратно-поступательного движения поршней во вращательное. 2. Открывает клапаны двигателя. 3. Это одна из основных частей двигателя. 4. Цилиндр и форма камеры сгорания.5. Держит смазочное масло рядом с деталями двигателя. 6. Топливо происходит внутри камер сгорания.

3. Составьте предложения со словами и переведите на английский язык:

Внутри горит топливо, цилиндр. 2. Коленчатый вал, ход, поршни. 3. Картер двигателя является частью двигателя. 4. Учимся, двигатель. 5. Имеет место сгорание, камера, в, горение, процесс, оф.

4. Поместите отмеченные слова во множественное число и внесите изменения. Перевести на украинский:

a) 1. Коленчатые валы изменяют ход. 2. Картеры опоры коленвалов. 3. Эти силы обеспечивают мощность. 4. Эти являются деталями двигателя. 5. Поршни перемещаются внутри цилиндров . 6. Изучают двигатель внутреннего сгорания.

б) Задайте общий вопрос по предложениям 1–4.

c) Задайте вопрос к выделенным словам в предложениях 5-6.

5. Ответьте на вопросы:

1. Какой процесс происходит в двигателе внутреннего сгорания? 2. Что дает сжигание топлива? 3. Какие основные части двигателя внутреннего сгорания? 4. Что такое стационарные части двигателя? 5. Что поддерживает картер? 6. Каковы функции головок цилиндров? 7. Из чего образуются цилиндры и головки цилиндров? 8.Где происходит сжигание топлива? 9. Какие части роторного двигателя? 10. Для чего нужен коленчатый вал? 11. Что открывает распредвал?

БЛОК 5


:

  1. ДВИГАТЕЛИ
  2. Процесс сгорания


Двигатель внутреннего сгорания


2

Четкое представление о том, как образуются оксиды азота

Мар.12, 2018 - На протяжении десятилетий исследователи сгорания и производители двигателей пытались понять, как эти газы образуются при сгорании, чтобы найти способы их уменьшения. Теперь у исследователей ...


Простой и экономичный ракетный двигатель может сделать более дешевый и легкий космический корабль

18 февраля 2020 г. - Исследователи разработали математическую модель, описывающую, как вращаются детонационные двигатели ...


Нетоксичный солевой пропеллент под давлением работает хорошо

Августа18 января 2020 г. - В небольших космических аппаратах, таких как спутники CubeSat, перспективным является монотопливо на основе соли. Его можно использовать как в химических силовых установках большой тяги для быстрых, чувствительных ко времени маневров, так и ...


Новые клапанные технологии обещают более дешевые и экологичные двигатели

21 марта 2018 г. - Новые технологии надежно и по доступной цене повышают эффективность двигателей внутреннего сгорания более чем на 10 процентов. Запатентованная система открытия и закрытия клапанов позволила значительно сократить...


Вид изнутри сверхзвукового горения

15 марта 2018 г. - В сверхзвуковых двигателях сложно добиться нужной скорости потока, произвести нужное соотношение испаренного топлива и вызвать воспламенение в нужное время. На вихри действует ударная волна, и ...


Новые возможности двигателя ускоряют передовые исследования автомобилей

21 декабря 2020 г. - В поисках усовершенствованных автомобилей с более высокой энергоэффективностью и сверхнизкими выбросами исследователи ускоряют работу исследовательского механизма, который дает ученым и инженерам беспрецедентный обзор...


Революционная новая ракетно-двигательная установка

30 апреля 2020 г. - Исследователи разработали новую усовершенствованную ракетно-двигательную установку, которая когда-то считалась невозможной. Эта система, известная как вращающийся детонационный ракетный двигатель, позволит запускать в космос разгонные ракеты ...


Научное машинное обучение открывает путь к быстрому проектированию ракетных двигателей

16 апреля 2020 г. - Исследователи разрабатывают более быструю технику моделирования, позволяющую конструкторам ракетных двигателей проверить производительность в различных условиях...


Инновационный клапанный механизм экономит 20% топлива

19 августа 2019 г. - Ученые разработали инновационную систему клапанов с электрогидравлическим приводом для двигателей внутреннего сгорания, которая позволяет совершенно бесплатно регулировать ход и время, в то же время ...


Почему импульсные искры способствуют лучшему зажиганию

16 июля 2018 г. - Исследователи изучили механизмы, лежащие в основе средств улучшенного зажигания, помогающих открыть дверь к повышению производительности во всех типах сгорания...


Лучшее сгорание двигателя - Отличные предложения по сгоранию двигателя от глобальных продавцов сгорания двигателя

Отличные новости !!! Вы попали в нужное место для сгорания двигателя. К настоящему времени вы уже знаете, что что бы вы ни искали, вы обязательно найдете это на AliExpress. У нас буквально тысячи отличных продуктов во всех товарных категориях.Ищете ли вы товары высокого класса или дешевые и недорогие оптовые закупки, мы гарантируем, что он есть на AliExpress.

Вы найдете официальные магазины торговых марок наряду с небольшими независимыми продавцами со скидками, каждый из которых предлагает быструю доставку и надежные, а также удобные и безопасные способы оплаты, независимо от того, сколько вы решите потратить.

AliExpress никогда не уступит по выбору, качеству и цене.Каждый день вы будете находить новые онлайн-предложения, скидки в магазинах и возможность сэкономить еще больше, собирая купоны. Но вам, возможно, придется действовать быстро, так как этот лучший двигатель внутреннего сгорания вскоре станет одним из самых востребованных бестселлеров. Подумайте, как вам будут завидовать друзья, когда вы скажете им, что ваш двигатель сгорает на AliExpress. Благодаря самым низким ценам в Интернете, дешевым тарифам на доставку и возможности получения на месте вы можете еще больше сэкономить.

Если вы все еще не уверены в сгорании двигателя и думаете о выборе аналогичного товара, AliExpress - отличное место для сравнения цен и продавцов.Мы поможем вам решить, стоит ли доплачивать за высококлассную версию или вы получаете столь же выгодную сделку, приобретая более дешевую вещь. И, если вы просто хотите побаловать себя и потратиться на самую дорогую версию, AliExpress всегда позаботится о том, чтобы вы могли получить лучшую цену за свои деньги, даже сообщая вам, когда вам будет лучше дождаться начала рекламной акции. и ожидаемая экономия.AliExpress гордится тем, что у вас всегда есть осознанный выбор при покупке в одном из сотен магазинов и продавцов на нашей платформе.Реальные покупатели оценивают качество обслуживания, цену и качество каждого магазина и продавца. Кроме того, вы можете узнать рейтинги магазина или отдельных продавцов, а также сравнить цены, доставку и скидки на один и тот же продукт, прочитав комментарии и отзывы, оставленные пользователями. Каждая покупка имеет звездный рейтинг и часто имеет комментарии, оставленные предыдущими клиентами, описывающими их опыт транзакций, поэтому вы можете покупать с уверенностью каждый раз. Короче говоря, вам не нужно верить нам на слово - просто слушайте миллионы наших довольных клиентов.

А если вы новичок на AliExpress, мы откроем вам секрет. Непосредственно перед тем, как вы нажмете «купить сейчас» в процессе транзакции, найдите время, чтобы проверить купоны - и вы сэкономите еще больше. Вы можете найти купоны магазина, купоны AliExpress или собирать купоны каждый день, играя в игры в приложении AliExpress. Вместе с бесплатной доставкой, которую предлагают большинство продавцов на нашем сайте, вы сможете приобрести Двигатель сгорания по самой выгодной цене.

Мы всегда в курсе последних технологий, новейших тенденций и самых обсуждаемых лейблов. На AliExpress отличное качество, цена и сервис всегда в стандартной комплектации. Начните самый лучший шоппинг прямо здесь.

.
Разное

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *