Устройство двигателя внутреннего сгорания


Схема устройства двигателя.

Первые поршневые ДВС имели лишь один цилиндр небольшого диаметра. В дальнейшем, для увеличения мощности сначала увеличивали диаметр цилиндра, а потом и их количество. Постепенно двигатели внутреннего сгорания приняли привычный нам вид. “Сердце” современного автомобиля может иметь до 12 цилиндров.

Наиболее простым является двигатель с рядным расположением цилиндров. Однако, с увеличением количества цилиндров растет и линейный размер двигателя. Поэтому появился более компактный вариант расположения — V-образный. При таком варианте цилиндры расположены под углом друг к другу (в пределах 180-ти градусов). Обычно используется для 6-цилиндровых двигателей и более.

Одна из основных частей двигателя — цилиндр (6), в котором находится поршень (7), соединенный через шатун (9) с коленчатым валом (12). Прямолинейное движение поршня в цилиндре вверх и вниз шатун и кривошип преобразуют во вращательное движение коленчатого вала.

На конце вала закреплен маховик (10), назначение которого придавать равномерность вращению вала при работе двигателя. Сверху цилиндр плотно закрыт головкой блока цилиндров (ГБЦ), в которой находятся впускной (5) и выпускной (4) клапаны, закрывающие соответствующие каналы.

Клапаны открываются под действием кулачков распределительного вала (14) через передаточные механизмы (15). Распределительный вал приводится во вращение шестернями (13) от коленчатого вала.
Для уменьшения потерь на преодоление трения, отвод теплоты, предотвращения задиров и быстрого износа трущиеся детали смазывают маслом. В целях создания нормального теплового режима в цилиндрах двигатель должен охлаждаться.

Но главная задача – заставить работать поршень, ведь именно он является главной движущей силой. Для этого в цилиндры должны подаваться горючая смесь в определенной пропорции (у бензиновых) или отмеренные порции топлива в строго определенный момент под высоким давлением (у дизелей). Топливо воспламеняется в камере сгорания, отбрасывает поршень с большой силой вниз, тем самым приводя его в движение.

Принцип работы двигателя

Схема работы двигателя.

Из-за низкой производительности и высокого расхода топлива 2-тактных двигателей практически все современные двигатели производят с 4-тактными циклами работы:

  1. Впуск топлива;
  2. Сжатие топлива;
  3. Сгорание;
  4. Вывод отработанных газов за пределы камеры сгорания.

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

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

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

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

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

Разновидности топлива для автомобилей

Современные транспортные средства в основном работают за счет двигателей внутреннего сгорания, которые необходимо заправлять соответствующим топливом. В настоящее время можно выделить несколько вариантов горючих смесей:

  • бензин – основной вид топлива для легкового транспорта;
  • дизель – горючая смесь для легковых авто, грузовиков, автобусов и спецтехники;
  • биодизель – альтернативное дизельное топливо;
  • биоэтанол – этанол, используемый в качестве горючей смеси;
  • керосин – топливо, которое используется в авиации;
  • газ – искусственный или естественный вариант горючей смеси.

Также можно отметить электричество, как альтернативный источник питания для автомобилей. Правда на данный момент в мире общая доля электрокаров ничтожно мала в сравнении с машинами, оборудованными ДВС.

Четыре такта

Любой двигатель функционирует согласно циклу, состоящему из нескольких тактов, то есть ходов (движений) поршня. Большинство автомобильных моторов — четырехтактные.

Рассмотрим такты бензинового двигателя:

  1. Впуск: открывается впускной клапан, в камеру сгорания попадает топливно-воздушная смесь, а поршень идет вниз.
  2. Сжатие: оба клапана закрыты, поршень идет вверх, сжимая и нагревая смесь.
  3. Рабочий ход: оба клапана закрыты, под действием электрической искры от свечи зажигания сжатая и разогретая топливно-воздушная смесь воспламеняется, образовавшиеся при этом газы толкают поршень вниз.
  4. Выпуск: выпускной клапан открыт, поршень идет вверх, выталкивая отработанные газы в сторону выхлопной трубы.

После этого цикл повторяется. У дизельного двигателя вместо свечи установлена форсунка, и смесь воспламеняется не при помощи искры, а от сжатия — впрыска дизельного топлива через форсунку под большим давлением. Впускной клапан при этом подает в камеру сгорания только воздух. Кстати, в некоторых современных бензиновых моторах форсунка тоже впрыскивает топливо непосредственно в цилиндр.

Бензин – самое распространенное топливо для легковых авто

Ключевыми параметрами этой горючей смеси являются октановое число, а также экологический класс. В первом случае речь идет про меру детонационной стойкости топлива. Основная масса современных силовых агрегатов спроектированы для работы с бензином, имеющим октановое число 95. Реже встречаются силовые агрегаты, созданные под октановое число 92. Если же говорить про АИ-98, то это горючее применяется для транспортных средств с высокофорсированными установками. В ситуации, когда автолюбитель будет использовать неподходящее топливо, можно столкнуться с неприятностями. К примеру, смесь горючего и воздуха будет не прогорать, а взрываться. Впоследствии, это приведет к механическим повреждениям силового агрегата. По этой причине, стоит придерживаться рекомендаций производителя и заливать только подходящее топливо.

Подушки безопасности, как элемент системы безопасности автомобиля

Детонация и самовоспламенение

При нормальных условиях сгорание рабочей смеси в цилиндрах двигателя происходит со скоростью 25-30 м/сек и давление в цилиндре нарастает плавно. Двигатель работает в нормальном тепловом режиме, без стуков и отказов.

При применении топлива более низкого качества, перегреве двигателя, установке очень раннего момента воспламенения смесь начинает гореть со скоростью, доходящей до 2000 м/сек. Такое взрывное сгорание смеси называется детонацией. При детонационном сгорании давление в отдельных частях цилиндра резко возрастает, появляются металлические стуки, мощность двигателя падает, появляется черный дым из глушителя. Наиболее вредно явление детонации сказывается на состоянии деталей кривошипно-шатунного механизма, где возможно разрушение отдельных деталей.

Склонность топлива к детонации условно оценивают октановым числом. Чем выше октановое число, тем топливо меньше склонно к детонации. Бензин с более высоким октановым числом применяют для двигателей с более высокой степенью сжатия.

Детонационное сгорание смеси иногда ошибочно путают с самовоспламенением или калильным зажиганием. Самовоспламенение может наступить в цилиндрах перегретого двигателя в тот момент, когда электрическая искра еще не поступила в цилиндр, а также при воспламенении от раскаленных частиц нагара или электродов свечи. Как в том, так и в другом случае смесь горит с нормальной скоростью. Обычно это явление наблюдается при выключении зажигания, когда двигатель еще продолжает некоторое время работать.

Фильтры — воздушные, топливные и масляные для грузовиков

А как запускается первый такт?

Каждый автомобиль обладает набором бортовой электроники — проводов, аккумулятора, стартера и т. д. Аккумулятор за время поездок накапливает достаточно энергии, чтобы при помощи специального механизма — стартера — раскрутить коленвал и завести мотор.

Системы двигателя

Вышеописанное представляет собой БЦ (блок цилиндров) и КШМ (кривошипно-шатунный механизм). Помимо этого современный ДВС состоит и из других вспомогательных систем, которые для удобства восприятия группируют следующим образом:

  1. ГРМ (механизм регулировки фаз газораспределения);
  2. Система смазки;
  3. Система охлаждения;
  4. Система подачи топлива;
  5. Выхлопная система.
Читайте также:  Hyundai Sonata 2006 размеры шин, PCD, вылет диска, крепеж и другие параметры авто. Размеры шин для хендай соната тагаз

ГРМ — газораспределительный механизм

Чтобы в цилиндр поступало нужное количество топлива и воздуха, а продукты сгорания вовремя удалялись из рабочей камеры, в ДВС предусмотрен механизм, называемый газораспределительным. Он отвечает за открытие и закрытие впускных и выпускных клапанов, через которые в цилиндры поступает топливо-воздушная горючая смесь и удаляются выхлопные газы. К деталям ГРМ относятся:

  • Распределительный вал;
  • Впускные и выпускные клапаны с пружинами и направляющими втулками;
  • Детали привода клапанов;
  • Элементы привода ГРМ.

ГРМ приводится в действие от коленчатого вала двигателя автомобиля. С помощью цепи или ремня вращение передается на распределительный вал, который посредством кулачков или коромысел через толкатели нажимает на впускной или выпускной клапан и по очереди открывает и закрывает их.

Система смазки

В любом моторе есть множество трущихся деталей, которые необходимо постоянно смазывать, чтобы уменьшить потери мощности на трение и избежать повышенного износа и заклинивания. Для этого существует система смазки. Попутно с ее помощью решается еще несколько задач: защита деталей двигателя внутреннего сгорания от коррозии, дополнительное охлаждение деталей мотора, а также удаление продуктов износа из мест соприкосновения трущихся частей. Систему смазки двигателя автомобиля образуют:

  • Масляный картер (поддон);
  • Насос подачи масла;
  • Масляный фильтр с редукционным клапаном;
  • Маслопроводы;
  • Масляный щуп (индикатор уровня масла);
  • Указатель давления в системе;
  • Маслоналивная горловина.

Система охлаждения

Во время работы мотора его детали соприкасаются с раскаленными газами, которые образуются при сгорании топливо-воздушной смеси. Чтобы детали двигателя внутреннего сгорания не разрушались из-за чрезмерного расширения при нагреве, их необходимо охлаждать. Охладить мотор автомобиля можно с помощью воздуха или жидкости. Современные моторы имеют, как правило, жидкостную схему охлаждения, которую образуют следующие части:

  • Рубашка охлаждения двигателя;
  • Насос (помпа);
  • Термостат;
  • Радиатор;
  • Вентилятор;
  • Расширительный бачок.

Система подачи топлива

Система питания для двигателей внутреннего сгорания с воспламенением от искры и от сжатия отличаются друг от друга, хотя и имеют ряд общих элементов. Общими являются:

  • Топливный бак;
  • Датчик уровня топлива;
  • Фильтры очистки топлива — грубой и тонкой;
  • Топливные трубопроводы;
  • Впускной коллектор;
  • Воздушные патрубки;
  • Воздушный фильтр.

В обеих системах имеются топливные насосы, топливные рампы, форсунки подачи топлива, сам принцип подачи одинаков: топливо из бака с помощью насоса через фильтры подается в топливную рампу, из которой попадает в форсунки. Но если в большинстве бензиновых двигателей внутреннего сгорания форсунки подают его во впускной коллектор мотора автомобиля, то в дизельных оно подается непосредственно в цилиндр, и уже там смешивается с воздухом.

Подберите самые выгодные условия по КАСКО

Введите номер авто — данные заполнятся автоматически

или нажмите «Рассчитать», если еще не получили его

Рассчитать


Клим Ирхин

Автор

Mafin Team

Подписывайтесь на Telegram-канал Mafin Media и не упускайте новых знаний и возможностей!

Подписаться

И что дальше?

Мощность от двигателя к колесам передается с помощью коробки передач, редуктора и приводных валов. Если мотор соединить с колесами напрямую, автомобиль после запуска начнет движение на одной-единственной передаче, с небольшой скоростью, а после торможения сразу заглохнет. Об этих передачах и о типах коробок (автоматах, вариаторах, механиках и т. д.) Mafin Media расскажет в следующем материале.

#Авто#Автоликбез

Влияние нарушения состава рабочей смеси на работу двигателя

Неисправности системы питания заключаются в образовании смеси несоответствующего качества и повышенном расходе топлива. К наиболее часто встречающимся неисправностям системы питания относится образование богатой или бедной горючей смеси.

Читайте также:  Как правильно выбрать масло для двигателя на зиму?

Богатая рабочая смесь обладает пониженной скоростью горения и вызывает перегрев двигателя, работа его при этом сопровождается резкими хлопками в глушителе. Хлопки появляются в результате неполного сгорания смеси в цилиндре (не хватает кислорода воздуха), и догорание ее происходит в глушителе, сопровождающееся черным дымом.

Длительная работа двигателя на богатой смеси приводит к перерасходу топлива и большому отложению нагара на стенках камеры сгорания и электродах свечей зажигания. Образованию богатой горючей смеси способствует уменьшение количества поступающего воздуха или увеличение количества поступающего топлива.

Бедная горючая смесь также обладает пониженной скоростью сгорания, двигатель перегревается, и его работа сопровождается резкими хлопками во впускном трубопроводе. Хлопки появляются в результате того, что смесь еще догорает в цилиндре, когда уже открыт впускной клапан и пламя распространяется во впускной трубопровод.

Длительная работа двигателя на бедной смеси также вызывает перерасход топлива вследствие того, что мощность двигателя в этом случае падает и чаще приходится пользоваться пониженными передачами. Образованию бедной горючей смеси способствует либо уменьшение количества поступающего топлива, либо увеличение количества поступающего воздуха.

Доставка грузов из КНР транспортной компанией с конкретными сроками и ценами

Особые сорта топлива

В последнее время некоторые автозаправочные станции все чаще стали предлагать более дорогое и лучшее топливо с соответствующими приставками Экто, Ultimate, GT и другими. Главное отличие такого горючего вещества от сопоставимого бензина по октановому числу в наличии большого числа мощностных присадок. По этой причине, производители часто ссылаются на увеличение КПД силового агрегата. Однако, верить в такие сказки не следует, так как это всего лишь очередной маркетинговый ход.

Здесь крайне важно принимать во внимание тот факт, что, если силовой агрегат сильно загрязнен или имеет определенные неисправности, то использование данных присадок может не улучшить ситуацию, а напротив усугубить все. При таких обстоятельствах с более дорогим топливом вся грязь начнет проникать в форсунки, после чего из-за насоса высокого давления они попросту засорятся и перестанут своевременно делать впрыск горючего в камеры сгорания. Если же использовать моющие присадки, то постепенно эта грязь из двигателя будет выводиться. По этой причине, автомобилистам стоит рассматривать моющие присадки для транспортных средств, как некие витамины для машины. Однако, если мотор в действительности доживает свой век, то здесь от присадок и вовсе толку не будет, напротив, они могут убить силовой агрегат гораздо быстрей, нежели это бы произошло по естественным причинам.

Горючая смесь поступающая в цилиндры приготавливается





Система питания карбюраторного двигателя

Образование горючей смеси

Для приготовления горючей смеси, подачи ее в цилиндры двигателя и отвода отработавших газов предназначена система питания карбюраторного двигателя, которая состоит из четырех групп приборов.

Первая группа обеспечивает хранение, очистку и подачу бензина. К ней относятся: бензиновый бак, указатель уровня бензина, бензиновый кран, бензиновый насос, бензиновый фильтр и бензопроводы.

Воздушный фильтр и воздухопровод, представляющие собой вторую группу приборов, очищают и подают воздух.

Третья группа — это карбюратор и впускной трубопровод. В карбюраторе из бензина и воздуха приготовляется горючая смесь, а впускной трубопровод подводит ее от карбюратора к цилиндрам двигателя.

В четвертую группу приборов входят выпускной трубопровод, который отводит отработавшие газы из цилиндров двигателя, и глушитель для уменьшения шума при выпуске отработавших газов.

В современных быстроходных двигателях в каждом цилиндре происходит от 3 (на холостом ходу) до 40 (при максимальномчис-ле оборотов) вспышек в секунду. Следовательно, при максимальном числе оборотов коленчатого вала процесс сгорания продолжается не более 0,003-0,005 сек. Быстрое сгорание бензина в цилиндрах двигателя обеспечивается его предварительной’ подготовкой: распыливанием, испарением и тщательным перемешиванием с воздухом. Смесь паров и мелких капель топлива с воздухом, способная гореть в цилиндре двигателя, называется горючей смесью.

Горючая смесь приготовляется в смесительной камере карбюратора.

Поступающий из атмосферы под действием разности давлений воздух проходит через смесительную камеру с большой скоростью, которая особенно велика в месте сужения смесительной камеры — диффузоре. Бензин подводится распылителем к той части диффузора, в которой воздух движется с наибольшей скоростью. Количество поступающего бензина регулируется калиброванным отверстием — жиклером, а количество горючей смеси, поступающей в цилиндры двигателя, — дроссельной заслонкой.

Читайте также:  Технические характеристики мопеда Alpha RX 110. Как определить объем цилиндра мопеда альфа

В поплавковой камере карбюратора поддерживается постоянный уровень бензина; следовательно, и в распылителе при неработающем двигателе бензин находится на таком же уровне.

Читайте также:  Цилиндр в цилиндре три вида

На процесс смесеобразования отводится очень мало времени — 0,017 — 0,17 сек. Поэтому для лучшего испарения бензина горючую смесь подогревают, а бензин предварительно эмульсируют в распылителе.

Процесс наполнения цилиндров двигателя

При движении поршня от в. м.т. к н. м. т. цилиндр наполняется свежим зарядом горючей смеси. Этот процесс называется процессом впуска. Разрежение, которое создается в цилиндре при движении поршня, непостоянно и зависит от числа оборотов двигателя и положения дроссельной заслонки: с увеличением числа оборотов коленчатого вала разрежение в цилиндре увеличиватся; чем больше открыта дроссельная заслонка, тем меньше (разрежение в цилиндре. С прикрытием дроссельной заслонки разрежение в цилиндре увеличивается.

Весовой заряд горючей смеси, поступающей в цилиндры двигателя, зависит, таким образом, от числа оборотов коленчатого вала и величины открытия дроссельной заслонки. Но, кроме того, он зависит и от степени подогрева горючей смеси. Чем больше число оборотов коленчатого вала, чем выше подогрев горючей смеси и чем меньше открыта дроссельная заслонка, тем меньше величина весового заряда горючей смеси.

Рабочая смесь и процесс горения

В цилиндре двигателя горючая смесь смешивается с остаточными газами; такая смесь уже называется рабочей смесью. Рабочая смесь воспламеняется от электрической искры, и пламя, появившееся у электродов искровой зажигательной свечи, быстро распространяется по всей камере сгорания.

Чем больше скорость сгорания рабочей смеси, чем меньше времени она горит, тем меньше тепла отдается стенкам цилиндров и тем выше давление газов в цилиндре. Рабочая смесь успевает сгореть, когда поршень находится еще в в. м. т. Минимальные потери тепла при большой скорости сгорания смеси и высокое давление газов увеличивают мощность и экономичность двигателя.

Если в цилиндрах двигателя ГАЗ-51 при числе оборотов коленчатого вала 2800 в минуту продолжительность сгорания составляет 0,003 сек, то давление газов равно 36 кг/см 2 , усилие на поршень — 1902 кг и двигатель развивает мощность 70 л. с.

Горение рабочей смеси с небольшой скоростью приводит к понижению давления в цилиндре и уменьшению мощности двигателя.

Если продолжительность сгорания смеси в цилиндрах того же двигателя увеличится до 0,008 сек, а величина опережения зажигания останется неизменной, то давление газов будет равно 12 кг/см 2 , усилие на поршень — 634 кг и мощность двигателя снизится до 23 л. с.

Нормально смесь сгорает со скоростью 20 — 40 м/сек. Чрезмерное увеличение скорости сгорания приводит к излишне резкому нарастанию давления в цилиндрах, в результате чего увеличивается нагрузка на детали механизмов двигателя, возрастает трение между деталями и повышается их износ, а получаемая мощность почти не увеличивается.

Состав смеси

Рабочая смесь к моменту воспламенения ее электрической искрой должна удовлетворять следующим требованиям:

— состав смеси должен быть строго определенным для каждого режима работы двигателя;

— бензин в смеси должен находиться в парообразном состоянии;

— смесь должна быть однородной как внутри одного цилиндра, так и во всех цилиндрах двигателя.

Теоретически подсчитано, что для полного сгорания 1 кг бензина требуется 15 кг воздуха. Смесь, содержащая воздуха столько, сколько теоретически необходимо для полного сгорания находящегося в ней топлива, называется теоретической смесью.

На практике бензин в теоретической смеси полностью не сгорает, так как при смешивании бензина с воздухом не удается до-‘ биться равномерного распределения частиц бензина в воздухе. Одна часть смеси содержит бензин в избытке, а другая, наоборот, — в недостатке. При неполном сгорании бензина уменьшается количество выделяющегося тепла; следовательно, снижается экономичность двигателя. А чтобы весь бензин сгорел полностью, необходимо увеличить количество воздуха в смеси сверх теоретически необходимого. Смесь, содержащая воздуха больше теоретически необходимого количества, называется бедной смесью.

Наивысшая экономичность двигателя получается при работе на несколько обедненной смеси, в которой на 1 кг бензина приходится 17 кг воздуха (смесь характеризуется отношением 17 : 1). Но работа двигателя на бедной смеси сопровождается падением его мощности.

Читайте также:  Мерный цилиндр для спиртометра своими руками

Для увеличения скорости сгорания необходимо сблизить частицы бензина в смеси. Смесь, содержащая воздуха меньше теоретически необходимого количества, называется богатой смесью. Быстрее всего сгорает обогащенная смесь, в которой соотношение воздуха и бензина составляет 13 : 1. Работая на такой смеси, двигатель даст наивысшую мощность. Однако недостаток воздуха в обогащенной смеси приведет к неполному сгоранию бензина, и экономичность двигателя окажется ниже, чем при ,работе на несколько обедненной смеси.

Смеси, в которых на 1 кг бензина приходится менее 6 и более 21 кг воздуха, не воспламеняются от электрической искры.

Состав рабочей смеси оказывает большое влияние не только на мощность и экономичность двигателя, но и на температурный режим двигателя. При медленном сгорании переобедненной смеси поршень за время ее горения проходит от в. м. т. к н. м. т. значительное расстояние. Объем горящих газов и поверхность соприкосновения газов со стенками цилиндров увеличиваются. Количество тепла, отдаваемого стенкам цилиндров и другим деталям двигателя, возрастает, и температура двигателя повышается.

При работе двигателя на переобогащенной смеси скорость сгорания тоже уменьшается, но не так значительно, как при работе на переобедненной смеси. Появление черного дыма из глушителя свидетельствует о работе двигателя на переобогащенной смеси и объясняется неполным сгоранием бензина, при котором в отработавших газах появляются частицы углерода.

Испарение бензина в рабочей смеси должно закончиться полностью к началу горения. Бензин же хорошо испаряется только при прогретом двигателе. Для улучшения испарения бензина стенки впускного трубопровода подогреваются отработавшими газами. Подогрев горючей смеси регулируется в зависимости от температуры окружающего воздуха. Чрезмерно высокий подогрев значительно уменьшает вес горючей смеси, а следовательно, снижает мощность, развиваемую двигателем.

Однородность рабочей смеси характеризуется равномерностью распределения паров и частиц бензина в ее объеме. Однородная рабочая смесь сгорает наиболее полно со скоростью, соответствующей ее составу.

Детонация и преждевременное восцламеяеяие горючей смеси

При некоторых условиях (хмалая величина октанового числа бензина, высокая температура и большое давление в цилиндре) скорость сгорания рабочей смеси резко возрастает и достигает 1500 — 2500 м/сек. Такой вид сгорания называется детонационным.

Взрывная волна вызывает мгновенные, чисто местные повышения давления, но общее увеличение тепловых потерь ведет к снижению экономичности и мощности двигателя. Работа двигателя при детонационном сгорании рабочей смеси, о котором свидетельствуют звонкие стуки в двигателе, ведет к перегреву двигателя, снижению его мощности и увеличению расхода горючего.

Работа двигателя с детонацией недопустима и даже опасна для отдельных его деталей. В большинстве случаев появление детонационного сгорания есть результат неправильно подобранного сорта горючего для двигателя с данной степенью сжатия.

Причинами, вызывающими детонацию, могут быть также нагарообразование на поршне и головке блока, чрезмерно большой угол опережения зажигания, перегрев двигателя.

Чтобы уменьшить или прекратить детонацию, надо уменьшить нагрузку на двигатель (прикрыть дроссель, перейти на пониженную передачу), уменьшить угол опережения зажигания, выбрать надлежащий сорт горючего, поддерживать нормальный тепловой режим двигателя.

Следует отличать детонацию от самовоспламенения рабочей смеси, которое возникает в результате перегрева отдельных деталей двигателя или наличия частиц нагара в камере сгорания.

Читайте также:  ТОП-7 лучших приложений для OBD2 на Android. Car Scanner ELM OBD2

Работа двигателя с самовоспламенением рабочей смеси сопровождается стуками, падением мощности и перегревом двигателя. В этом случае при выключенном зажигании двигатель будет некоторое время продолжать работать, так как смесь воспламеняется не от искры, а в результате соприкосновения с перегретыми деталями двигателя.

Режимы работы двигателя

Автомобильный двигатель работает в сложных и разнообразных условиях, которые определяются количеством перевозимого груза, скоростью движения, качеством и состоянием дорожного покрытия и другими факторами. В зависимости от этих условий изменяются мощность и число оборотов двигателя.

Читайте также:  Залегание колец в одном цилиндре

Подводимая к ведущим колесам автомобиля мощность должна быть достаточной Для движения автомобиля с требуемой скоростью. При переходе автомобиля с горизонтальной дороги на подъем мощность двигателя для сохранения скорости должна быть увеличена (открытием дроссельной заслонки), а при движении под уклон, наоборот, уменьшена (прикрытием дроссельной заслонки).

Таким образом, при постоянной скорости движения автомобиля мощность двигателя может быть различной. Чем больше открыта дроссельная заслонка, тем больше развиваемая мощность, тем больше нагружен двигатель. Степень использования мощности двигателя называется его нагрузкой, которая выражается обычно в процентах к максимальной мощности при данном числе оборотов.

При движении автомобиля возможно самое разнообразное сочетание нагрузки и числа оборотов, поэтому количество возможных режимов работы его двигателя бесконечно велико,

Выделим четыре наиболее характерных нагрузочных режима двигателя: частичная (средняя) нагрузка; полная (максимальная) нагрузка; резкое увеличение нагрузки; холостой ход.

Частичная нагрузка — наиболее часто встречающийся режим работы автомобильного двигателя. В этом случае дроссельная заслонка полностью не открывается, а обороты двигателя могут изменяться от минимальных до максимальных.

Полная нагрузка соответствует полному открытию дроссельной заслонки при различном числе оборотов.

Резкое увеличение нагрузки двигателя происходит при разгоне автомобиля после трогания с места или при обгоне.

Способность двигателя быстро увеличивать обороты коленчатого вала характеризует его приемистость. Чем лучше приемистость двигателя, тем выше средняя скорость движения автомобиля.

На холостом ходу двигатель работает во время кратковременной остановки автомобиля или при движении автомобиля по инерции (накатом) с выключенной передачей. Число оборотов коленчатого вала двигателя должно быть по возможности малым, чтобы уменьшить расход бензина.

Особым видом работы двигателя является запуск холодного двигателя и его последующий прогрев. При запуске двигателя коленчатый вал вращают при помощи пусковой рукоятки или стартера. Во время прогрева двигателя число оборотов коленчатого вала должно быть повышенным по сравнению с оборотами холостого хода, чтобы преодолеть большие внутренние сопротивления в двигателе.

Компоненты двигателя: где и как сгорает смесь

Самое важное происходит в корпусе двигателя, который объединяет блок цилиндров (слева на фото) и головку блока цилиндров (справа на фото).

Блок цилиндров содержит полые внутри цилиндрические трубки, в которых размещаются поршни.

Головка блока цилиндров (ГБЦ) монтируется на блок цилиндров и образует герметичные (т. е. непроницаемые для посторонних жидкостей и газов) камеры сгорания.

Внутри камеры сгорания устанавливаются поршни — детали цилиндрической формы, совершающие возвратно-поступательные движения под действием сгорания смеси.

Поршни — часть кривошипно-шатунного механизма (КВШ), комплекса деталей, который преобразует движения поршня во вращение коленчатого вала. Последний и двигает колеса автомобиля. Так выглядит КВШ вместе с поршнями двигателя:

В головке блока цилиндров находятся упомянутые выше форсунки — вместе со свечами зажигания (в бензиновом моторе) и клапанами. Свечи зажигания производят электрическую искру, предназначенную для воспламенения топливно-воздушной смеси.

! — Если автомобиль оснащен непосредственным впрыском топлива (в камеру сгорания), форсунки находятся в ГБЦ, а если впрыск распределительный — форсунки установлены во впускном коллекторе вблизи впускных клапанов.

Клапаны относятся к механизму газораспределения и внешне напоминают большие гвозди:

Такая форма дана им неслучайно: нижней, выпуклой частью они закрывают и открывают впускные и выпускные отверстия в камере сгорания, поочередно впуская подготовленную топливно-воздушную смесь или воздух и выпуская отработанные газы. Соответственно, в зависимости от своей роли клапаны бывают впускными и выпускными.

Обычно на один цилиндр приходится от двух до четырех клапанов. За то, чтобы «доступ» в камеру сгорания открывался вовремя, и отвечает механизм газораспределения (ГРМ), в который выходят клапаны. В зависимости от мотора ГРМ приводится в действие ремнем или цепью.

Рассмотрим цилиндр в разрезе:

Регламенты, которые регулируют качество топлива

Стоит отметить, что на данный момент на территории России качество реализуемого топлива регламентируют сразу семь ГОСТов. В данном случае три из них имеют непосредственное отношение к бензину (P51105, P51866 и 32513), а четыре относятся к солярке (P52368, 32511, P55475 и 305). Здесь необходимо принимать во внимание тот факт, что текущее российское законодательство не обязывает компании строго следовать условиям ГОСТа, из-за чего можно придерживаться и некоторых иных нормативов. В частности, производители нередко принимают во внимание технические условия (ТУ) или соответствующий стандарт организации (СТО).


Читайте нас:

Разумеется, в данном случае лучше доверять горючей смеси, чье производство в полной мере соответствует нормам ГОСТ. При желании, каждый автолюбитель при посещении заправочной станции может ознакомиться с технологией производства и предусмотренным нормам. Сведения об этом всегда присутствуют в открытом порядке, а кроме того, необходимые документы вывешены на территории АЗС, чтобы каждый желающий заправиться автомобилист мог ознакомиться с условиями. Стоит отметить, что основные нормативы в данном случае излагаются в техническом регламенте таможенного союза.

Также автомобилистам стоит присматриваться к маркировке используемого топлива. Так, к примеру, стандартный 95-й бензин имеет обозначение, как АИ-95 К5. Это означает, что топливо соответствует 5 классу качества. Примечательно, что на территории с 2016 года действует запрет на использование горючих смесей, которые не соответствуют этому классу. Что касается отличия топлива АИ-92 и АИ-95, то речь идет про допустимое содержание определенных примесей, повышающих октановое число горючей смеси. Кроме того, автолюбители должны понимать, что присутствующий экологический стандарт Евро-5 никакого отношения к дизельному или бензиновому топливу не имеет, по той простой причине, что применяется к уровню выбросов CO2 автомобиля. По этой причине, не стоит вестись на надписи типа «Наш бензин полностью соответствует требованиям Евро-5». Таким образом заправочные станции проводят маркетинговый ход.

Читайте также:  Блок цилиндров двигателей КАМАЗ Евро-0 — 740.10, 7403

Определить подделку, контрафактные запчасти и детали

Как определить, что двигатель неисправен

Если на регулярной основе заправлять свое транспортное средство некачественным топливом, то рано или поздно это приведет к неисправностям и поломкам силового агрегата. Однако, здесь необходимо учитывать, что автолюбитель может определить неисправность еще на начальной стадии по следующим моментам:

  • наличие дыма, выходящего из выхлопной трубы (белого, сизого или черного);
  • значительная утрата динами авто;
  • появление посторонних звуков при работе мотора;
  • заметное увеличение шума при работе силового агрегата;
  • плавающие обороты на холостом ходу;
  • характерные хлопки, связанные с нестабильным давлением.

При появлении таких намеков на неисправность двигателя не стоит оттягивать визит в сервисный центр, так как ситуация будет усугубляться с каждым днем. Впоследствии также необходимо будет поменять АЗС.

Покраска грузовика, этапы, автоэмали

Пневмоподвеска — для чего она в грузовиках

Фиат Дукато, технические характеристики

Керосин

Еще один вариант топлива, который, правда, не применяется для автомобилей, а используется преимущественно в авиации. Керосин производится путем прямой перегонки сырой нефти или ректификацией. Примечательно, что этого вещества температура горения значительно выше, нежели у других представленных вариантов топливных смесей, из-за чего на легковом транспорте попросту опасно применять это горючее из-за невозможности монтирования должной системы охлаждения.