Сердце автомобиля – ДВС или двигатель внутреннего сгорания, сложный технологический узел, обладающий множеством параметров. Их необходимо знать автолюбителю, чтобы ориентироваться при выборе автомобиля и ориентироваться во время эксплуатации и при ремонте. Наиболее значимыми параметрами являются:
Существует разделение ДВС на такие типы:
В список можно включить гибридные газодизельные агрегаты и роторно-поршневые. Последний тип широко использовался авиацией до середины XX века, в современных условиях встречается редко.
Количество цилиндров в ДВС определяют его мощность. В процессе технической и технологической эволюции их количество постепенно увеличилось с 1 до 16. С увеличением количества цилиндров сами агрегаты становились больше. Решением в части экономии пространства стала концепция расположения цилиндров.
Существует такое понятие, как конфигурация двигателя, она определяется компоновкой цилиндров, их расположением. Можно выделить 2 основных типа – рядный, когда цилиндры расположены в ряд и V-образный. Второй тип наиболее часто используется в современном автопроме. В этом случае цилиндры располагаются под углом и соединяются с коленчатым валом, образуя латинскую букву V. Такая компоновка имеет подвиды:
Реже применяются компоновки, образующие форму латинских букв U и H.
Рабочий объем ДВС определяет его мощность. Этот параметр измеряется в см3, но чаще в литрах. Он определяется путем суммирования внутреннего объема всех цилиндров силового агрегата. За основу в вычислениях берется поперечное сечение цилиндра и умножается на длину хода по нему поршня. В результате получается рабочий объем.
Параметр также определяет во многих странах мира сумму сборов. Соответственно чем больше объем, тем мощнее двигатель, а значит, его владелец заплатит больший взнос. Перспективным направлением разработок современности являются ДВС с изменяемым объемом. Это технология, когда при определенных условиях цилиндры отключаются.
Основным материалом в производстве двигателей являются металлы и их сплавы:
Многие производители автомобилей комбинируют материалы. Это во многом диктуется принадлежностью модели к тому или иному классу, что ставит ее в определенные ценовые рамки.
Основополагающий параметр ДВС. Он измеряется в лошадиных силах, реже в кВт (киловатты). Мощность определяет скоростной предел и динамику разгона. Это еще один важный момент в условиях высокой конкуренции между производителями. Серьезная борьба идет в сегменте премиумных, спортивных автомобилей, а также в классе роадстеров и мускулкаров. Здесь разгон от 0 до 100 км/ч играет важную роль и может быть меньше 4 секунд.
Крутящий момент – параметр, определяющий тяговую силу мотора, обозначается Н/м (Ньютоны на метр). Значение непосредственно связано с мощностью и динамикой, хотя и не является для них определяющим. В значительной степени крутящий момент влияет на «эластичность» силового агрегата. Под этим словом подразумевается возможность ускоряться при низких оборотах. Соответственно, чем больше ускорение, тем эластичней мотор.
Показатель потребления топлива двигателем зависит от его рабочего объема, а соответственно мощности. Основополагающую роль играет тип топливной системы:
Измеряется показатель в литрах на 100 км. Техническая документация современных автомобилей предоставляет данные о расходе топлива при нескольких режимах движения: езда по городу, трассе, смешанный тип. В некоторых моделях, преимущественно внедорожниках, указывается расход при движении в условиях бездорожья, так как задействуются все 4 колеса и потребление бензина, дизеля значительно возрастает.
ДВС могут потреблять разные виды топлива, но в основном используются:
Также ДВС в качестве топлива может использовать газы: метан, пропан, бутан. Для этого на автомобиль устанавливаются специальные системы.
Показатель расхода масла указывается производителем автомобиля в технической документации к нему. Нормальным считается потребление смазки в соотношении 0,8–3% от потребляемого количества топлива. Также на этот показатель влияет размер двигателя, он увеличивается на больших, мощных агрегатах, особенно дизельных.
Различают расход масла:
К чрезмерному расходу приводит использование масла низкого качества и несоответствующей требованиям технической эксплуатации марки.
Ресурсная прочность – показатель, определяющий частоту проведения ТО. Измеряется пробегом. Оптимальное количество пройденных километров от 5000 до 30 000. Этот показатель дает возможность рассчитать максимальный срок эксплуатации силового агрегата.
На бензиновые и дизельные моторы устанавливаются разные типы топливных систем. Бензиновые агрегаты могут оснащаться карбюраторной или инжекторной системой. Первая основана на механическом принципе, подача топлива регулируется дроссельной заслонкой. Второй тип – инжекторный позволяет осуществлять настройки с помощью электронных средств. Это значительно увеличивает КПД двигателя, сокращает расход топлива.
Дизельные агрегаты оснащаются ТНВД (топливными насосами высокого давления). Это устройство считается устаревшим и ненадежным. Чаще всего оно используется совместно с форсунками, обладающими функциями насоса. Но сами по себе они не могут обеспечить стабильную работу двигателя.
Существует 2 разновидности топливных бензиновых систем: карбюраторная, инжекторная. Они отличаются конструктивным устройством, а также принципами подачи топлива в цилиндры:
Существует одноточечная и многоточечная система впрыска. Первая не используется на современных моторах, вторая, в свою очередь, многоточечная система бывает:
Классическая схема впрыска топлива дизельного ДВС выглядит так:
На сегодняшний день это наиболее надежная схема впрыска дизельного топлива.
По принципу работы форсунки впрыска бывают:
Последние обеспечивают плавную работу двигателя. Больше ни на какие характеристики мотора форсунки впрыска не влияют.
Клапана, их количество влияет на показатель мощности мотора. Считается, что при большем количестве клапанов, работа двигателя становится плавнее. Устанавливаются они на впуск и выпуск цилиндра от 2 до 5 штук. Недостатком большого количества клапанов является увеличенный расход топлива.
Главная функция компрессора – повышение мощности ДВС без увеличения его размеров. Это делается с помощью нагнетания в камеру сгорания большего объема воздуха, что позволяет делать взрыв топливной смеси более мощным. Устанавливается компрессор на впускную систему автомобиля.
Компрессор приводится в движение механическим способом через соединение с коленвалом. Это делается посредством ремня или цепи. Турбокомпрессор нагнетает воздух под действием потока газов, которые крутят турбину, отвечающую за подачу дополнительной порции атмосферной массы.
Компрессоры по принципу подачи воздуха делятся на:
ГРМ или газораспределительный механизм отвечает за потоками газов в цилиндре. Он также выполняет функцию переключателя фаз процесса распределения. Принцип действия основан на блокировании и открывании впускных и выпускных отверстий камер сгораний. Это делается при помощи регулировочных элементов:
По принципу управления процессом распределения газов ГРМ разделяются на:
ДВС (двигатель внутреннего сгорания) – один из самых популярных видов моторов. Это тепловой двигатель, в котором топливо сгорает непосредственно внутри него самого – во внутренней камере. Дополнительные внешние носители не требуются.
ДВС работает благодаря физическому эффекту теплового расширения газов. Горючая смесь в момент воспламенения смеси увеличивается в объёме, и освобождается энергия.
Вне зависимости от того, о каком из ДВС идёт речь – о ДВС с искровым зажиганием – двигателе Отто (это, прежде всего, инжекторный и карбюраторный бензиновые двигатели) или о ДВС с воспламенением от сжатия (дизельный мотор, дизель) сила давления газов воздействует на поршень ДВС. Без поршня сложно представить большинство современных ДВС. В том числе, он есть даже у комбинированного ДВС. Только в последнем, кроме поршня, мотору работать помогает ещё и лопаточное оборудование (компрессоры, турбины).
Бензиновые, дизельные поршневые ДВС – это двигатели, с которыми мы активно встречаемся на любом транспорте, в том числе легковом, а ДВС, работающие не только за счёт поршня, но и за счёт компрессора, турбины – это решения, без которых сложно представить современные суда, тепловозы, автотракторную технику, самосвалы высокой грузоподъёмности, т.е. транспорт, где нужны двигатели средней (> 5 кВт) или высокой мощности (> 100 кВт).
Без двигателя внутреннего сгорания невозможно представить движение практически любого транспорта (кроме электрического) – автомобилей, мотоциклов, самолётов.
При разнообразии конструктивных решений устройство у всех ДВС схоже. Двигатель внутреннего сгорания образован следующими компонентами:
Основным материалом для производства ГРМ выступает кордшнуровая или кордтканевая резина. Современное производство постоянно стремится улучшить состав сырья для оптимизации эксплуатационных качеств и повышения износостойкости механизма. Самые авторитетные производители ГРМ на рынке – Bosch, Lemforder, Contitech (все – Германия), Gates (Бельгия) и Dayco (США).
Замену ГРМ проводят через каждые 60000 - 90 000 км пробега. Всё зависит от конкретной модели авто (и регламента на неё) и особенностей эксплуатации машины.
Привод газораспределения нуждается в систематическом контроле и обслуживании. Если пренебрегать такими процедурами, ДВС может быстро выйти из строя.
В LMS ELECTUDE системе и времени впрыска уделяется особое внимание. Любой автомеханик должен понимать, что именно от исправности системы впрыска, времени впрыска зависит способность оперативно изменять скорость движения авто. А это одна из важнейших характеристик любого мотора.
Тонкий нюанс! При изучении устройства нельзя проигнорировать и такой элемент, как датчик положения дроссельной заслонки. Датчик не является частью ДВС, но устанавливается на многих авто непосредственно рядом с ДВС.
Датчик эффективно решает такую задачу, как передача электронному блоку управления данных о положении пропускного клапана в определенный интервал времени. Это позволяет держать под контролем поступающее в систему топливо. Датчик измеряет вращение и, следовательно, степень открытия дроссельной заслонки.
А изучить устройство мотора основательно помогает дистанционный курс для самообучения "Базовое устройство двигателя внутреннего сгорания автомобиля", на платформе ELECTUDE. Принципиально важно, что каждый может пошагово продвинуться от теории, связанной с ДВС и его составными частями, до оттачивания сервисных операций по регулировке. Этому помогает встроенный LMS виртуальный симулятор.
Принцип работы классических двигателей внутреннего сгорания основан на преобразовании энергии вспышки топлива - тепловой энергии, освобождённой от сгорания топлива, в механическую.
При этом сам процесс преобразования энергии может отличаться.
Самый распространённый вариант такой:
Важно! Если используется дизельное топливо, то искра не принимает участие в запуске двигателя, дизельное топливо зажигается при сжатии само.
При этом для понимания принципа работы важно не просто учитывать физическую последовательность, а держать под контролем всю систему управления. Наглядно понять её помогает схема учебного модуля ELECTUDE.
Обратите внимание, в дистанционных курсах обучения на платформе ELECTUDE при изучении системы управления дизельным двигателем она сознательно разбирается обособленно от системы регулирования впрыска топлива. Очень грамотный подход. Многим учащимся действительно сложно сразу разобраться и с системой управления, и с системой впрыска. И для того, чтобы хорошо усвоить материал, грамотно двигаться именно пошагово.
Но вернёмся к работе самого двигателя. Рассмотренный принцип работы актуален для большинства ДВС, и он надёжен для любого транспорта, включая грузовые автомобили.
Фактически у устройств, работающих по такому принципу, работа строится на 4 тактах (поэтому большинство моторов называют четырёхтактными):
4 такта образуют рабочий цикл.
При этом три такта – вспомогательные и один – непосредственно дающий импульс движению. Визуально работа четырёхтактной модели представлена на схеме.
Но работа может основываться и на другом принципе – двухтактном. Что происходит в этом случае?
То есть первый такт в этом процессе – одновременный впуск и сжатие, второй - опускание поршня под давлением топлива и выход продуктов сгорания из коллектора.
Двухтактный принцип работы – распространённое явление для мототехники, бензопил. Это легко объяснить тем, что при высокой удельной мощности такие устройства можно сделать очень лёгкими и компактными.
Важно! Кроме количества тактов есть отличия в механизме газообмена.
В моделей, которые поддерживают 4 такта, газораспределительный механизм открывает и закрывает в нужный момент цикла клапаны впуска и выпуска.
У решений, которые поддерживают два такта, заполнение и очистка цилиндра осуществляются синхронно с тактами сжатия и расширения (то есть непосредственно в момент нахождения поршня вблизи нижней мертвой точки).
Двигатели разделяют по нескольким параметрам: рабочему циклу, типу конструкции, типу подачи воздуха.
В зависимости от цикла, описывающего термодинамический (рабочий процесс), выделяют два типа моторов:
Чтобы работать с современными дизельными моторами, важно уметь хорошо разбираться в системе управлениям дизелями EDC (именно от неё зависит стабильное функционирование предпускового подогрева, системы рециркуляции отработанных газов, турбонаддува), особенностях системы впрыска Common Rail (CRD), механических форсунках, лямбда-зонда, обладать навыками взаимодействия с ними.
А для работы с агрегатами, работающими по циклу Отто, не обойтись без комплексного изучения свечей зажигания, системы многоточечного впрыска. Важно отличное знание принципов работы датчиков, каталитических нейтрализаторов.
И изучение дизелей, и бензодвигателей должно быть целенаправленным и последовательным. Рациональный вариант – изучать дизельные ДВС в виде модулей.
Подача воздуха также разделяет ДВС на два класса:
Для вращения турбины и вдувания сжатого воздуха у турбокомпрессорных двигателей внутреннего сгорания используются непосредственно выхлопные газы.
Атмосферные системы активно встречаются как среди дизельных, так и бензиновых моделей. Турбокомпрессорные ДВС – в большинстве своём, дизельные двигатели. Это связано с тем, что монтаж турбонаддува предполагает достаточно сложную конструкцию самого ДВС. И на такой шаг готовы пойти чаще всего производители авто премиум-класса, спорткаров. У них установка турбокомпрессора себя оправдывает. Да, такие решения более дорогие, но выигрыш есть в весе, компактности, показателе крутящего момента, уровни токсичности. Более того! Выигрыш есть и в расходе топлива. Его требуется существенно меньше.
Очень часто решения с турбокомпрессором выбирают автовладельцы, которые предпочитают агрессивный стиль езды, высокую скорость.
При использовании двигателя внутреннего сгорания нельзя организовать работу оборудования по замкнутому циклу, а, значит, организовать работу в условиях, когда давление существенно превышает атмосферное.
Большинство ДВС работает за счёт использования невозобновляемых ресурсов (бензина, газа). И исключение – машины, работающие на биогазе, этиловом спирте (на практике встречается редко, так как при использовании такого топлива невозможно добиться высоких мощностей и скоростей).
Существует тесная зависимость работы ДВС от качества топлива. Оно должно обладать определённым определенным цетановым и октановым числами (характеристиками воспламеняемости дизельного топлива, определяющими период задержки горения рабочей смеси и детонационной стойкости топлива), плотностью, испаряемостью.
Автомеханики называют ДВС сердцем авто, инженеры модернизируют ГРМ, а производители бензина не беспокояться о том, что все перейдут на электротранспорт.
К основным техническим характеристикам двигателей относятся ход поршня, объем камеры, сгорания, степень сжатия, мощность двигателя и др.
Ход поршня определяется расстоянием (в мм) между верхней и нижней мертвыми точками положения движущегося в цилиндре поршня.
Пространство над поршнем при его положении в верхней мертвой точке называется объемом камеры сгорания.
Пространство в цилиндре, освобождаемое при перемещении поршня из верхней мертвой точки к нижней, называется рабочим объемом цилиндра. Суммарный рабочий объем всех цилиндров, измеренный в кубических сантиметрах или в литрах, называется рабочим объемом двигателя и является его важнейшей эксплуатационной характеристикой. Рабочий объем двигателей колеблется от 50 см3 у мопедов, до 5000 см3 — у легковых автомобилей большого класса. Большинство четырехцилиндровых двигателей имеет рабочий объем от 1,5 до 2,5 л.
Сумма объемов камеры сгорания и рабочего объема цилиндра называется полным объемом цилиндра. Отношение полного объема цилиндра к объему камеры сгорания называется степенью сжатия. Чем выше степень сжатия, тем больше сила, толкающая поршень. Степень сжатия у автомобильных карбюраторных двигателей изменяется в диапазоне от 7:1 до 11:1, в дизельных — более 20:1.
Мощность двигателя зависит от рабочего объема, степени сжатия, системы питания и выражается в лошадиных силах и в киловаттах (1 л. с. = 0,7355 кВт).
Число и расположение цилиндров в двигателе влияют на расход топлива, а также на размер, стоимость и плавность работы двигателя. Проблема вибраций частично решается надлежащей установкой двигателя. Крепление двигателя к кузову автомобиля осуществляется в нескольких точках на резинометаллических опорах, предохраняющих кузов от вибрации двигателя, с одной стороны, а также двигатель от ударных нагрузок и вибраций колес, с другой стороны.
Насколько важно иметь совершенный код в программе для ее быстрой и качественной работы? Настолько же важно для ДВС тратить меньше энергии там, где этих затрат можно избежать.Прошлая статья
из-за упрощений вызвала вопросы критического характера у части хабра-людей. В этой я попробую ответить на них подробнее как и обещал, а так же раскрыть один из основных принципов ДВС последних десятилетий упомянутый в статье
«Эволюция развития автомобильных двигателей с начала 90-х годов.»Первым, и наверно самым известным примером повышения гибкости характеристик в ДВС стали гидрокомпенсаторы, обеспечившие отказ от теплового зазора и более плавную работу клапанов.
Саморегуляция и плавность работы гидравлики так же использовалась и в других узлах и агрегатах ДВС.
Например гидронатяжители цепи обеспечили те же преимущества что и толкатели, но наиболее ярким примером триумфа гидравлики можно считать систему Fiat MultiAir.
, где устанавливается данная система уникальны сами по себе, поэтому остановимся лишь на отдельных моментах.
Так из видео видно, что пока гидравлическим способом открывается только клапан впуска, но далее я покажу что и на клапан выпуска так же есть воздействие в другой системе, связанной с полным управлением процесса закрытия клапанов. Поэтому фактически гидравлика на сегодня уже способна управлять практически всеми процессами в ГБЦ. Поразительно, но при всей сложности системы ее работа является оправданием-примером перспектив следующего этапа — электро клапанов.
Есть правда и компромиссный вариант от koenigsegg
Следующий пример — регулируемый маслонасос уже можно считать скорее давно ожидаемой доработкой, чем техническим прорывом.
Как видно сложность работы тут оправдана оптимизированным диапазоном работы.
Последующий «гидравлический» пример — система впрыска, где происходили действительно революционные изменения.
Начнем пожалуй с того факта что переход от моно-впрыска к распределенному, а далее к непосредственному у бензиновых моторов затронул целый ряд характеристик.
Таких, как давление впрыска, время цикла впрыска и цену на это оборудование (последнее наверно самый очевидный момент).
Давление впрыска — при разных режимах работы двигателя может быть от 3 до 11 МПа.
Время цикла впрыска может изменятся (а иногда впрыск может проходить за один рабочий такт до нескольких раз).
Прямой впрыск способен обеспечить шесть вариантов смешивания топлива.
Цена последнего вида впрыска считается самой высокой для бензиновых ДВС (поэтому не случайно появления комбинированных систем впрыска).
Одним из возможных вариантов удешевления прямого впрыска являются форсунки Orbital.
Принцип работы тут такой — воздух к воздушным жиклерам поступает в сжатом виде от специального компрессора при давлении 0,65 МПа. Давление топлива составляет 0,8 МПа. Сначала срабатывает топливный жиклер, а затем в нужный момент и воздушный, поэтому в цилиндр, мощным факелом впрыскивается топливно-воздушная смесь в виде аэрозоля.
Форсунка, установленная в головке цилиндра рядом со свечой зажигания, впрыскивает топливно-воздушную струю непосредственно на электроды свечи зажигания, что обеспечивает ее хорошее воспламенение.
Ford Sci ( Smart Charge injection), Mitsubishi GDI (Gasoline Direct Injection), VW FSI (Fuel Stratified Injection), HPi (High Pressure Injection), Mersedes Benz CGI, Renault IDE, SCC (Saab Combustion Control. Отличительной особенностью системы является интеграция свечи зажигания и инжектора в один модуль(SPI). С помощью сжатого воздуха топливо попадает напрямую в блок цилиндров и тут же воспламеняется.) — все эти системы различные варианты прямого впрыска.
У дизельных моторов различия в топливной аппаратуре стали менее значимы, так как они изначально были с прямым впрыском. Тут рост давления впрыска был попутным фактором, и больше сказывалось улучшенное управление процессами. Механические форсунки у дизеля сейчас практически везде заменены на электромеханические. У «дизелей» как и у бензиновых с прямым впрыском так же присутствует «многоимпульсный режим» ( впрыск за один цикл от 1 до 7 раз).
Главное противостояние в дизель-технологиях впрыска идет
между индивидуальными насос-форсунками и системой Common Rail.Еще одним значимым изменением в системе впрыска стало увеличение количества и качества датчиков используемых для коррекции впрыска. Система управления двигателем<на данный момент имеет все больше данных для обработки и коррекции напрямую, а не разными обходными путями, как это было ранее.
На ранних этапах становления электронных систем управления двигателем процесс ручной настройки впрыска через ЭСУД напоминал работу с Big Data. И там, и там в принципе не знаешь точно конечный результат в начале процесса, но все же надеешься нащупать «золотое дно». При ручной настройке впрыска рассчитывать приходилось только на опыт и интуицию, чтоб получить нужный результат.
В системе зажигания преобразования так же прошли в сторону повышения мощности и точности работы.
Контактное зажигание с одной катушкой сменило бесконтактное (с одной, а далее с двумя катушками), а итогом развития стали индивидуальные катушки зажигания на каждом цилиндре.
небольшая отсылка к предыдущей статье — есть так же и две катушки зажигания на весь мотор, которые из-за особенностей работы дают искру два раза за цикл (причем одна искра проходит в цилиндре не в такте зажигания).
Электро генерация так же стала экономнее, так одним из итогов развития стал отключаемый генератор.
Принцип работы тут следующий — когда машина замедляется, генератор включается на максимальный режим работы. При последующем ускорении… отключается до определенных пределов, которые зависят от ряда параметров. Такой режим работы позволяет распределять нагрузку лучше, так как при торможении двигателем дополнительное сопротивление оказывает генератор, а при ускорении он наоборот — снимает нагрузку с ДВС.
Генератор с муфтой INA. Кондиционер с помощью то же с помощью отключаемой муфты стал экономнее. Теперь он не нагружает вал «холостой» работой компрессора.
Турбина как элемент изначально мало подверженный усложнению все же стала «гибче».
Но не всегда выхлопные газы выходят в «трубу», иногда часть из них «возвращается» обратно в камеру сгорания.
Работа этой системы позволяет регулировать температуру в камере сгорания за счет рециркуляции выхлопных газов (Бывают
системы с охлаждениемвыпускных газов, и без, при рециркуляции).
Последним «невозможным» преобразованием на данный момент можно считать цикл Homogeneous Charge Compression Ignition (HCCI).
Смысл данной технологии объединить 2 типа сгорания топлива в одном моторе. При применении этого цикла становится возможным сжигать смесь бензина как с помощью свечи, так и по «дизельному» (с помощью сжатия).
Под это определение первым подпадает бензонасос.
В большинстве современных инжекторных автомобилей этот агрегат, как правило, размещен в бензобаке, имеет незначительные различия по конструкции… и полностью лишен какой-либо механической связи с ДВС. Правда сейчас уже даже в качестве тюнинга научились ставить электрический бензонасос даже на карбюраторные машины.
Эффективность его работы выросла, особенно после того как стали устанавливать системы без «обратки» (подачи топлива по обратному каналу в бензобак).
Следующий чисто электрически «связанный» элемент — дроссельная заслонка, которая традиционно всегда была связана с педалью газа, но теперь это «независимый» от педали элемент.
Дело в том что с точки зрения работы различных взаимосвязанных систем в двигателе не всегда нужно напрямую воздействовать на заслонку и прямая связь тут скорее помеха, чем помощь. Поэтому в силу многих причин разделение на педаль газа (Потенцио́метр) и заслонку с электроприводом вполне оправданно. Определенную роль во внедрении электро-дросселя так же сыграли и нормы токсичности выхлопа.
Последующей системой потерявшей «связи» стала система охлаждения.
Про электро-вентилятор охлаждения думаю уже все знают (хотя ранее в 90-х было еще такое понятие как привод через вязкостную муфту вентилятора охлаждения).
Замена вискомуфты на электровентилятор и сейчас актуальна.
А вот про наличие 2 контуров охлаждения отдельно для ГБЦ и блока цилиндров?
Все это «приправлено» тем что термостаты тут более «шустрые» т. е. То же потерявшие прямую физическую взаимосвязь за счет внедрения электрической составляющей (поэтому быстродействие тут зависит уже не столько от воздействия температуры на рабочий расширяющийся элемент, а
от работы нагревающего элемента внутри).
Разделение контуров на ГБЦ и Блок цилиндров позволило поддерживать различную температуру охлаждающей жидкости в них. В отличие от стандартной, в двухконтурной системе охлаждения обеспечивается температура в головке блока цилиндров в пределе 87°С, в блоке цилиндров – 105°С.
Так как в контуре головки блока цилиндров должна поддерживаться более низкая температура, то в нем циркулирует больший объем охлаждающей жидкости (порядка 2/3 от общего объема). Остальная охлаждающая жидкость циркулирует в контуре блока цилиндров.
При запуске двигателя оба термостата закрыты. Обеспечивается быстрый прогрев двигателя. Охлаждающая жидкость циркулирует по малому кругу контура головки блока цилиндров: от насоса через головку блока цилиндров, теплообменник отопителя, масляный радиатор и далее в расширительный бачок. Данный цикл осуществляется до достижения охлаждающей жидкостью температуры 87°С.
При температуре 87°С открывается термостат контура головки блока цилиндров и охлаждающая жидкость начинает циркулировать по большому кругу: от насоса через головку блока цилиндров, теплообменник отопителя, масляный радиатор, открытый термостат, радиатор и далее через расширительный бачок. Данный цикл осуществляется до достижения охлаждающей жидкостью в блоке цилиндров температуры 105°С.
При температуре 105°С открывается термостат контура блока цилиндров и в нем начинает циркулировать жидкость. При этом в контуре головки блока цилиндров всегда поддерживается температура на уровне 87°С.
Последним достойным упоминания можно назвать электро-помпу BMW. Решение «электрофицировать» водяной насос рискованное, так как требует не малых энергозатрат, и наверно поэтому не встречается пока у большинства остальных автопроизводителей. Применяется электрическая помпа на двигателях N52: E60, E61, E63, E64, E65, E66, E87, E90, E91.
Помимо непосредственно навесного оборудования связанного с работой ДВС, механическую связь потерял гидроусилитель… став в некоторых случаях электрогидроусилителем, и в максимуме — электроусилителем.
В предыдущей статье был вопрос — «а может ли работать 4-х клапанный ДВС без части клапанов, или вообще без них?»
Ответ прост — не только может, но и работает (правда есть нюансы).
Технология Twinport от Опель позволяет обходиться и 3-мя в режиме частичных нагрузок.
Причина такой частичной работы кроется в снижении наполняемости цилиндра воздухом при частично открытой дроссельной заслонке при небольшой нагрузке на двигатель. Эту проблему частично решает рециркуляция выхлопных газов (EGR), но немецкие инженеры посчитали что этого недостаточно. Для увеличения скорости воздушного потока они решили «заткнуть» один впускной клапан заслонкой (на фото справа), что позволило закрутить поток воздуха и увеличить его скорость.
В итоге применение Twinport экономит 6% топлива на двигателе объемом 1.6 л. В общем совместно с EGR экономия может доходить до 10%.
Подобная система применяется Opel и на двигателях с прямым впрыском топлива.
на рено шафран для создания завихрения в цилиндре использовали форсунку впрыска воздуха в камере сгорания.Впрыск воздуха улучшает процесс сгорания на малых оборотах, оптимизируя сгорание топлива, что обеспечивает экономию топлива от 8 до 14 %.
Занимательно, но факт что впрыск воздуха в последствии еще использовался в выпускном тракте для улучшения экологии выхлопа холодного двигателя, а в суперкаре Koenigsegg Jesko сжатый воздух так же впрыскивается в выпускной тракт чтобы… раскрутить турбину для устранения турболага.
Следующая система более радикально подходит к вопросу деактивации клапанов.
Принцип схож с big.LITTLE .
В одном моторе, при полном отключении клапанов в нескольких цилиндрах, появляется возможность получить меньший рабочий объем для экономии топлива.
Volkswagen cylinder deactivation technology
Audi A1 Sportback 1.4 TSI при 4 цилиндровом моторе способен с помощью системы отключения цилиндров «превращаться» при оборотах 1400 до 4000 об/мин (частичная нагрузка) в двухцилиндровый!
Honda Variable Cylinder Management
Был и отечественный аналог подобной системы.
Профессор П. И. Андрусенко в 1967 году предложил более простой способ регулировки мощности ДВС — отключение отдельных рабочих циклов. В 1996 году совместно с «АвтоВазом» это метод рекламировался на выставке в Детройте.
Принцип работы идеи профессора простой, надо лишь отключать подачу топлива в разные цилиндры, что и обеспечит получение необходимого количества энергии в данный момент. Реализуется это с помощью управления впрыском, а дроссельная заслонка во всем диапазоне изменения нагрузок мотора остается полностью открытой! (напомню что в системе BMW Valvetronic то же есть дроссельная заслонка, которая полностью открыта для повышения индикаторного К.П.Д., но там это «страховка» на случай выхода из строя системы).
Преимущества системы:
Отличия от используемых сейчас.
Сдвиг фаз.
Следующая технология манипуляции работы клапанов — фазовращатели. Технология сдвига фаз с успехом улучшила идею 4-х клапанов, и по исполнению настолько простая что «добрались» и до моторов АвтоВаза.
Суть процесса состоит в том, чтобы изменять время открытия клапанов в цилиндре в зависимости от роста оборотов двигателя. Причина тут простая — сгорание топлива на более высоких оборотах происходит не так быстро, а значит нужно время для «продувки-открытия» клапанов выставлять раньше. Достигается это небольшим смещением распределительного вала с помощью гидроуправляемой муфты.
VVT-i
BMW VANOS
«дедушкой» сдвига фаз принято считать разрезную шестерню.Регулирование высоты подъема клапана.В основном разрезная шестерня используется в тюнинге и… при несовершенстве некоторых моторов так как позволяет установить «правильные» фазы открытия и закрытия клапанов.
Кроме сдвига, используется и еще одна «гибкая» технология — «подъем клапанов».
MITSUBISHI MIVEC
Honda VTEC
BMW Valvetronic
Variocam Porsche
Последним достижением ДВС на данный момент является изменяемая характеристика степени сжатия.
Примеры подобной системы от шведов
и немецкий аналог…
По итогу развития эти системы так и не нашли применения, но вот Nissan решил исправить ситуацию, и представил свой серийный вариант системы.
Несмотря на сложность этого мотора ему далеко до главного лидера по «гибкости» — гибридного привода Toyota Prius.
Сочетание совместной работы двигателя по циклу Аткинсона (Миллера) с электромотором дает недостижимый для обычных ДВС расход топлива, экологию выхлопа и КПД.
Таким образом развитие двигателей внутреннего сгорания пришло к закономерному итогу электрификации, и даже запустились процессы обратные всей тенденции развития моторов до этого момента.
P.S. Период с начала 80-х по наше время смело можно назвать временем отсечения лишних затрат в ДВС. О параллельном процессе — миниатюризации ДВС (даунсайзинге) будет в следующей статье.
P.P.S. Если у вас есть примеры-аналогии из it-сферы по перечисленным ДВС-технологиям можете написать ниже в комментариях (лучшее добавлю в статью).
Цикл работы двигателя предусматривает работу в четыре такта. Подача топлива в цилиндры осуществляется форсунками. Все цилиндры в блоке расположены в один ряд. Конструкцией двигателя предусмотрено верхнее положение распределительного вала. Система охлаждения ДВС - жидкостная, закрытого типа, с принудительной циркуляцией жидкости. Комбинированная система смазки предусматривает: смазку узлов путем подачи масла под давлением и смазку механизмов за счет разбрызгивания масла, вращающимися механизмами.
|
Двигатель ВАЗ 2111 может применяться для установки на автомобили ВАЗ 2108, 21083, 2109, 21093, 21099, 2113, 2114, 2115, 2110, 2111, 2112 и их модификациях.
Двигатель 2111-80 можно рассматривать, как дальнейшую модернизацию моделей 21083 и 2110. На двигателе применяется блок цилиндров мод. 2110-1002011. Он отличается от блока 21083 наличием дополнительных крепежных отверстий под кронштейн генератора, модуль зажигания и датчик детонации. (смотреть «Блок цилиндров») Крепежные отверстия для крепления головки блока выполнены с резьбой М12 x 1,25 мм. Высота от оси коленчатого вала до верхней поверхности блока - 194,8мм. Номинальный диаметр цилиндров – 82 мм. Для цилиндров определены ремонтные размеры 82,4 и 82,8 мм. Классы цилиндров маркируются латинскими буквами и соответствуют классам, принятым для цилиндров блока 21083. Допустимый износ цилиндра составляет не более - 0,15 мм на диаметр.
На двигателе 2111 используется коленчатый вал мод. 2112-1005015 с ходом поршня – 71мм. По посадочным местам он соответствует коленчатому валу 2108, но увеличены противовесы. Противовесы подвергнуты дополнительной механической обработке по диаметру и по боковым поверхностям. Это позволило снизить вибрации и повысить надежность вала.
Поршень 2110-1004015. По размерам он соответствует поршню 21083 и имеет на днище овальную выемку. Отличие заключается только в наличии канавок в бобышках под стопорные кольца. Для поршневого пальца применяется плавающая посадка. Поэтому для ограничения осевого смещения пальца устанавливаются стопорные кольца. Стопорные кольца мод. 21213.
Поршневой палец отличается от модели пальца 2108. При сохранении наружного диаметра в 22мм., уменьшена длина пальца с 61 до 60,5 мм и уменьшен внутренний диаметр с 15 до 13,5 мм.
Поршневые кольца нормального размера 82 мм с обозначением комплекта - 21083-1000100-10.
Шатун 2110-1004045 отличается от шатуна 2108. Длина шатуна - 121 мм. Шатун имеет более массивную нижнюю головку. Изменен профиль шатуна и использован материал с улучшенными механическими свойствами.
Головка блока цилиндров 21083-1003011. Различие только в длине болтов крепления головки к блоку цилиндров.
На двигателе ВАЗ 2111-80(в комплектации Евро II) установлен распределительный вал 2110. Посадочные размеры вала совпадают с посадочными размерами вала 2108, но изменен профиль кулачков. По сравнению с двигателем 2108 увеличилась высота подъема клапанов. Для впускного клапана подъем составляет 9,6 мм (2108 - 9,0мм.). Для выпускного клапана – 9,3 мм(2108- 9,0мм). Изменилось и угловое положение кулачков, относительно шпоночного паза. Эти изменения улучшили рабочие характеристики двигателя. Отличить распределительный вал 2110 от вала 2108 можно по увеличенному диаметру шейки около второго впускного кулачка на длине 5 мм.
Конструктивно привод ГРМ соответствует двигателю ВАЗ 21083. Распределительный вал приводятся во вращение от коленчатого вала зубчатым ремнем 2108-1006040-10 имеющим 111 зубцов. Зубцы ремня имеют эвольвентный профиль, а ширина ремня составляет 19,0мм. Натяжение ремня регулируется натяжным роликом.
Маховик 2110-1005115. Увеличение крутящего момента двигателя повлекло изменение конструкции маховика. Увеличен диаметр поверхности под сцепление с 196 до 208 мм. Изменилась форма и ширина зубьев венца маховика. Ширина венца маховика увеличена с 20,9 до 27,5 мм.
На двигателе 2111 установлен стартер мод. 2110. Ведущая шестерня стартера имеет 9 зубьев вместо 11-ти.
Шкив коленчатого вала мод.2110-1005058 совмещен с демпфером. Для привода генератора используется поликлиновый ремень. Это повлекло изменение профиля шкива коленчатого вала и шкива генератора. Зубчатый венец, который присутствует на демпфере, позволяет датчику отслеживать положение коленчатого вала. Выбор размера поликлинового ремня определяется моделью автомобиля на которую устанавливается двигатель и наличием дополнительных навесных агрегатов.
Для двигателей ВАЗ 2111 установленных на автомобилях "9-го семейства" применяется поликлиновый ремень 6РК698(698мм.). В этом случае размер ремня определяется размещением кронштейна для установки генератора.
На двигатели 2111 для автомобилей "10-го семейства" устанавливается поликлиновый ремень 6РК742(742мм.).
Если дополнительно установлен насос ГУР - поликлиновый ремень 2110-1041020 6РК1115(1115мм).
На двигателях с установленным компрессором кондиционера применяется ремень 2110-8114096 6РК1125(1125мм).
В системе впуска установлен оригинальной конструкции ресивер 2111-1008027.
В модификации ВАЗ 2111-80(в комплектации Евро II) осуществляется попарно-параллельный впрыск топлива. На двигателе ВАЗ 2111-75 (в комплектации Евро III.) установлена система фазированного впрыска. На таких ДВС устанавливается распределительный вал с индексом 2111. В этой модификации в торцевой части вала устанавливается штифт, позволяющий датчику фазы отслеживать моменты открытия/закрытия клапанов.
На этой модели используется масляный насос 2112. Конструктивно он отличается от насоса моторов 2108 только алюминиевой крышкой корпуса с крепежным отверстием для датчика положения коленчатого вала.
В системе охлаждения двигателя 2111 установлен водяной насос 2108.
Установлен генератор 9402.3701 (80 А).
Для управления режимами работы двигателя ВАЗ 2111 используется электронный блок управления (ЭБУ)- контроллер (Bosch, "Январь" или GM). Могут устанавливаться топливные форсунки(2111-1132010-03) фирмы SIEMENS 6238 (серая, 2отв. сопла), с контроллерами МР7.0 или ЯНВАРЬ 5 . С переходом на контроллер М 7.9.7 или ЯНВАРЬ 7.2 применяются форсунки SIEMENS VAZ 6393(желтые, 4 отв. сопла).
BMW i3 отметилась опцией под названием range extender, то есть увеличитель запаса хода — ДВС в большинстве случаев бездействует, но готов прийти на помощь, если у вас закончилось электричество. (Фото: BMW)
Но в реальности этот метод приводит к двойным потерям энергии: сначала на преобразование топлива в электричество, а потом на передачу его к колесам. Поэтому в чистом виде такая схема не используется, зато отдельные модели вроде BMW i3 или Chevrolet Volt отметились опциями под названием range extender, то есть увеличитель запаса хода — ДВС в большинстве случаев бездействует, но готов прийти на помощь, если у вас закончилось электричество. Считайте, просто генератор, который всегда с собой.
Особая категория, представленная, по сути, только запатентованными изобретениями компании Toyota и отдельными силовыми установками, сделанными по лицензии. Здесь ДВС и электричество работают как единое целое, постоянно и бесшовно распределяя энергию туда, где она нужна. Самое массовое применение технология нашла на Toyota Prius, где без особых изменений используется уже почти 15 лет.
Называется этот уникальный привод Hybrid Synergy Drive, а примечателен он в первую очередь тем, что лишен обычной трансмиссии — в то время как в большинстве гибридов используются вариаторы, «роботы» или классические «автоматы». Здесь же два электромотора объединены с ДВС через хитрую планетарную передачу, которая вообще стирает границу между двумя мирами для конечного пользователя. Самый яркий пример — бензиновый двигатель здесь может одновременно работать на разгон и заряжать батареи, если вы не требуете от машины максимальной динамики.
Главный принцип здесь один: наличие отдельного разъема для зарядки аккумуляторов. При этом сам гибрид может быть как последовательным (тот же BMW i3 или Fisker Karma), так и параллельным (Porsche Cayenne e-Hybrid или Volvo XC60 Recharge). И если с первым случаем все понятно (по сути это электромобили с бензиновыми генераторами), то параллельные подключаемые гибриды интереснее. Идея заключается в том, что емкость батарей у таких автомобилей уже действительно солидная — например, у современного «Кайена» это 18 кВтч, то есть примерно треть от того, что можно найти в среднем электромобиле. Да и электромотор вполне самостоятелен: на многих подключаемых гибридах его мощность превышает 100 лошадиных сил.
Иными словами, при определенных сценариях вы можете ездить на такой машине, как на настоящем электрокаре: запас хода составляет несколько десятков километров, разгоняться можно до сотни с лишним километров в час — но делать надо все плавно. Прикатили по пробкам в центр на работу, вечером вернулись домой, подзарядились от розетки — и никаких выбросов. При этом в вашем распоряжении остается и настоящий бензиновый двигатель — со всей своей мощностью, универсальностью и возможностью заправляться когда угодно и сколько угодно. Нажимаете акселератор посильнее, и он включается в работу.
Lexus GS — крупный заднеприводный седан бизнес-класса. В модельной гамме японской компании, Лексус GS стоит между IS/ES и представительским LS. Несмотря на аналогичные размеры с моделью ES, серия GS является заднеприводной, оснащается более мощными двигателями и для отделки салона используются более качественные материалы. Вместе с тем, в основе Lexus GS лежит новая платформа Toyota N, знакомая по младшему IS III.
Конкуренты Lexus GS: Audi A6, BMW 5-Series, Mercedes-Benz E-Class, Cadillac CTS, Infiniti M37/Q70, Acura TLX, Jaguar XF, Volvo S80 и подобные автомобили класса Е.
Двигатели Лексус GS первых двух поколений это преимущественно рядные шестерки легендарной серии 2JZ, как в атмосферном варианте — 2JZ-GE, так и с турбонаддувом — 2JZ-GTE. Вместе с ними, для топовых версий GS, предлагался V8 в четырехлитровом исполнении, позже ставший 4.3 л.
На третьем поколении моторы обновились, теперь младшие версии GS 300 и GS 350 комплектовались V6 серии 2GR и 3GR. Под капотом дорогих моделей GS 430 и GS 460 можно найти V8 3UZ и 1UR.
Вместе с этими вариациям, третья модификация получила и гибридную версию GS 450h, где 3.5 литровый двигатель 2GR, работает в паре с электромотором, что позволяет этой связке развивать до 340 л.с.
Наиболее простые GS, начиная с 2011 года, используют 2.5 литровый 4-х цилиндровый двигатель 2AR.
Ниже вы сможете ознакомиться с техническими характеристиками двигателей Лексус GS, их основными проблемами и недостатками, а также узнать, в чем причина их возникновения. Кроме того, вы найдете, какое моторное масло рекомендовано использовать в моторах GS, каков его объем и интервал замены. По традиции упомянут тюнинг двигателя, как рационально увеличить мощность и сильно не потерять в надежности и многое другое.
<<НАЗАД
В поршневом двигателе внутреннего сгорания можно выделить четыре основные характеристики:
Это наиболее широко используемая таблица двигателей, которая широко используется в статьях, брошюрах и каталогах. Это характеристика зависимости крутящего момента от частоты вращения двигателя . Он обычно дополняется графиком эффективной мощности от крутящего момента и скорости.
Данный тип характеристики получен при испытаниях на динамометрическом стенде двигателя . В рекламных материалах это обычно среднее значение многих проверенных экземпляров. Ему теоретически должен соответствовать каждый двигатель данной модели.
Существует различных вариантов этой характеристики . Для максимальных настроек т.н. внешняя характеристика, для промежуточных настроек, т.н. характеристики заглушенных мощностей. Существует также характеристика предела дымности, что особенно важно для двигателей с воспламенением от сжатия (популярные дизельные двигатели).
Последнее получается для таких параметров дозы топлива, при которых двигатель не превышает дымность выхлопных газов по принятому стандарту . Все упомянутые графики будут размещены ниже внешней характеристики.
Многие параметры и характеристики двигателя можно определить по скоростным характеристикам. Полученными параметрами являются:
Кроме того, выводы о гибкости двигателя можно сделать по внешним характеристикам . Оценивается как характеристика, информирующая о том, как двигатель реагирует на изменение нагрузки. Гибкость также можно рассчитать. Для этого используется индекс эластичности крутящего момента.
Под этим понимается отношение максимального крутящего момента к максимально полезной мощности крутящего момента. Чем больше разница между этими моментами, тем больший запас имеет автомобиль для реакции на изменение сопротивления движению.
Скоростные характеристики
(фото.мат. Пресс-релизы / Мерседес)
Несколько разные характеристики получаются для SI (бензиновых) и дизельных двигателей . Это хорошо видно на следующих характеристиках, дополненных графиками часового расхода топлива и удельного расхода топлива. Это графики, которые обычно завершают скоростные характеристики.
Важнейшей диаграммой данной характеристики является зависимость часового расхода топлива от нагрузки двигателя .Эта нагрузка обычно определяется крутящим моментом или средним эффективным давлением. Нагрузочную характеристику готовят при сохранении принятого постоянного значения скорости вращения. Эта характеристика также показывает зависимость удельного расхода топлива в зависимости от нагрузки.
Удельный расход топлива рассчитывается как отношение часового расхода топлива к максимальной полезной мощности . Правильно составленные характеристики наглядно показывают, что увеличение нагрузки сопровождается увеличением расхода топлива.Это отражает увеличение расхода топлива при более сильном нажатии на педаль акселератора.
Резкий рост наблюдается, особенно в зоне максимальных нагрузок . Нагрузочная характеристика двигателя КИ выглядит особенно специфично. Такой двигатель достигает своего максимального крутящего момента после превышения так называемого лимит дыма. Дым возникает из-за неполного сгорания топлива. Дальнейшее увеличение дозы топлива сопровождается уменьшением крутящего момента.
Нагрузочная характеристика используется для программирования параметров двигателя для уменьшения видимого черного дыма при сильном нажатии на педаль акселератора.По этой характеристике также можно рассчитать, когда сгорание самое низкое, а затем спроектировать передаточные числа таким образом, чтобы двигатель работал в этом диапазоне как можно чаще.
Кривые нагрузки, g - удельный расход топлива, G - часовой расход топлива
Эти типы зависимостей используются для определения или корректировки параметров регулирования двигателя .Чаще всего его используют для определения состава смеси, угла опережения зажигания или степени сжатия. С помощью этого типа графиков оптимизируются параметры работы двигателя.
К сожалению, чаще всего получение более благоприятного значения параметра х влечет за собой худшее значение параметра у. Поэтому определяется, какие параметры для данного случая являются наиболее важными, и стремится получить их наилучшие значения при сохранении приемлемых других параметров.
Регулирующая характеристика
Это вспомогательные таблицы, составленные для конкретного запроса.Обычно построены на характеристиках скорости или нагрузки .
Общая характеристика концентрации оксида углерода в отработавших газах
(фото: Fundamentals of Engine Design, S.Luft, WKiŁ 2006)
Иногда они являются результатом многих различных характеристик. Одной из самых популярных является характеристика, используемая для анализа рабочих диапазонов двигателя.
Источник: С. Люфт, Основы конструкции двигателя, WKiŁ Варшава 2006
.Эксплуатация и испытания
244
БУС
7-8/2017
Момент сопротивления (в пределах поле его работы) создает
возможность получения сколь угодно густой сетки из
точек измерения в проверяемой области работы двигателя. Однако следует помнить, что для получения характеристик в установившихся режимах
требуется соответствующее время работы двигателя при
в данной точке.В стандарте ПН-ИСО 15550-2009 [12] указаны отклонения
, в пределах которых должны находиться значения измерений, чтобы условия
считать стабильными: М ± 2 %, n ± 2 %, В ± 3%. Однако
не указывает требуемое время тестирования. Принимая время состояния
переходного процесса tp = 1 мин, время измерения в установившемся режиме ts = 15
с и плотность сетки точек измерения: M (0,25, ... 550),
n ( 600,650...1300) общее время испытаний не превышает 7
часов.
Применение ВОМ при нагрузке двигателя
Стандартные испытательные стенды для проверки параметров работы двигателя
для заданных нагрузок - динамометры двигателя, а в
для комплектного автомобиля - динамометры шасси.
Нагрузка двигателя на них реализуется сопротивлением на
роликах, на которых вращаются колеса. Однако с точки зрения изготовителей кузовов коммерческих автомобилей
использование такого метода испытаний
является громоздким и дорогостоящим.В
в этой статье описывается альтернативный
вариант использования ВОМ в качестве управляемого генератора
нагрузки двигателя. Насос, подключенный к коробке отбора мощности, приводит в действие гидравлическую систему
, в которой нагрузка на систему полностью регулируется
. Полученная таким образом мощность P определяется произведением
расхода Q на давление p, а ее диапазон определяется производительностью насоса
и параметрами пропорционального перепускного клапана.
Строительство станции
При проектировании станции были приняты следующие допущения:
Форсирование режимов работы двигателя с требуемыми
параметрами за счет управления частотой вращения двигателя и
параметрами гидросистемы
Полученный максимум мощность соответствует максимальной
мощность гидросистемы ПУОП
испытательный стенд, состоящий из съемных
элементов, которые могут быть перенесены на другое шасси
для будущих мобильных испытаний
испытательный стенд может использоваться для
любое шасси грузового автомобиля o
Полная масса ≤ 26 т
Рабочие параметры гидросистемы ПУОП
диктуются выполнением строительных функций, таких как сбор, уплотнение и
внутренняя транспортировка отходов.Требуемый расход масла
Q составляет 120 дм3/мин, при этом давление у
ограничивается перепускным клапаном на уровне 180 бар. Компоненты системы
позволяют работать в безопасном диапазоне при p
равном 230 бар, поэтому максимальная мощность, получаемая от двигателя
, может составлять 46 кВт и станция
рассчитана на это значение. . Диапазон n анализируется снизу пределов
минимальных оборотов холостого хода (600 об/мин) и выше
шумовых выбросов (1300 об/мин) нежелательно при эксплуатации в
городских условиях.При малых значениях n большое значение мощности
требует высокого значения крутящего момента, а при
необходимо учитывать передаточное отношение ВОМ (i = 1 ÷ 1,3). Поэтому при разработке
необходимо учитывать ограничения прочности
как для вала насоса, так и для крепления. В то время как
можно выбрать первое, коробка отбора мощности
закреплена за данным шасси, а ее максимальный крутящий момент
обычно колеблется в районе 600 Н·м [13].Ограничением
также может быть единичная производительность насоса. Например, для
150 см3/об при n = 600 об/мин достигается расход
всего 90 дм3/мин, что при pmax = 230 бар соответствует М = 549
Н·м и мощности P = 34,5 кВт. Обсуждаемые ограничения получаемой мощности
показаны на рис. 1, где заштрихован тестируемый участок характеристики двигателя
.
Рис. 1. Тестовый участок характеристики двигателя (заштрихован).
(1) - гипербола максимальной мощности P = 46 кВт
(2) - Mmax за счет насоса
(3) - Mmax за счет ВОМ
Гидравлическая система
системаSensing (LS) Leduc TXV150 с единичной производительностью q =
150см3/об [14]. Это позволяет создать высокий
крутящий момент на выходном валу ВОМ для низких скоростей
оборотов и постоянный расход 120 дм3/мин для высоких
оборотов (даже при передаточном числе ВОМ i = 1,3).
Следует отметить, что универсальность стенда требует использования реверсивного насоса
, т.к. ВОМ для разных шасси
может иметь разное направление вращения.
В процессе работы станции вся мощность, получаемая от двигателя
, преобразуется в тепловой поток гидравлического масла. Бак
вместимостью 400 дм3 и размерами 100x100x50 см может
отводить максимум 1,2 кВт. Таким образом, необходимо
включить в конструкцию гидросистемы охладителей
суммарную минимальную мощность рассеивания 1,12 кВт/°С.В проекте
использовались два воздушно-масляных охладителя Parker
LDC033 [15].
.90 000 Сборка основного вагона - 90 001ХХ век - век атома и космических путешествий - это также век бурного развития автомобилестроения. Наблюдая на улицах и дорогах тысячи автомобилей различного назначения, трудно представить себе экономику современной страны без автомобильного транспорта, без машин скорой помощи, пожарных машин, автоцистерн и многих других автотранспортных средств. И все же, хотя конструкторы давно мечтали построить транспортное средство, которое движется само по себе, история истинной моторизации с ее полезностью восходит только к началу этого века.Первые попытки сконструировать транспортное средство, которое передвигалось своим ходом, предпринимались гораздо дольше. В 1600 году в Брюсселе Симон Стевин построил первое парусное судно. Менее чем через сто семьдесят лет - в 1769 году - француз Миколай Юзеф Кюньо сконструировал первый автомобиль с паровым двигателем. Своего очага у этой машины еще не было и для того, чтобы нагреть пар, нужно было разводить костер на земле под котлом. В последующие годы был создан ряд более или менее удачных паровых конструкций, конкуренцию которым электромобили стали составлять во второй половине XIX века.Автомобиль с бензиновым двигателем внутреннего сгорания был впервые построен в 1875 году Зигфридом Маркусом, но первый коммерческий автомобиль с бензиновым двигателем мощностью 0,55 кВт, высоковольтной системой зажигания и цепным приводом на задние колеса был построен только через десять лет. Кароль Бенц. 1885 – 1886 годы – прорывы в развитии автомобилестроения. Гот-либ Даймлер и Кароль Бенц после репетиции со своим первым «Настоящие автомобили», они основали две конкурирующие фабрики, позже известные своей продукцией во всем мире.В то же время автомобильная промышленность развивается во многих странах. Во Франции основаны компании Panhard-Levassor (1887), de Dion-Bouton и Peugeot. Чуть позже — только в 1894 году — создается первый американский производитель автомобилей — Duryea Motor Wagon Company. Вскоре после этого были основаны заводы Oldsmobil и Детройтская автомобильная компания, основанная Генри Фордом. Несмотря на сомнительную полезность выпускавшихся в то время автомобилей, развитие автомобилестроения на рубеже 20-го века характеризуется исключительным динамизмом.Результаты спортивных мероприятий, проводившихся в то время, являются лучшим доказательством сооружений того времени. Первый мировой рекорд скорости, установленный в 1902 году на автомобиле с двигателем внутреннего сгорания (предыдущие принадлежали паровым или электрическим автомобилям), составил уже 122,4 км/ч. В 1909 году автомобиль Бенца превысил скорость 200 км/ч. Это, конечно же, было связано с постоянным совершенствованием конструкции автомобиля и методов производства. В Польше автомобильная промышленность стала развиваться намного позже.Первые польские образцы были созданы в Центральной автомобильной мастерской (ЦАМ), основанной в 1921 году. Они были построены инж. Легковые автомобили Тадеуша Танского CWS-T1 и CWS-T2. Однако серийно эти автомобили не выпускались. В 1926 году завод Урсус, производивший до сих пор двигатели внутреннего сгорания для сельского хозяйства, покупает лицензию итальянских грузовиков SPA и начинает выпуск 2-тонного грузовика под названием Урсус - тип А. Также в Урсусе в 1930 году запускается производство двигателей на основании лицензии компании Saurer.Эти двигатели устанавливались на импортные шасси той же фирмы. С 1928 года Ursus организационно входит в состав Państwowe Zakłady Inżynierii (PZInż), которое также производит легковые и грузовые автомобили по лицензии итальянской компании FIAT. Это пассажирские модели 508-III и 518, а также грузовые модели 621 и 618. На базе этих моделей на ПЗИнж было изготовлено множество производных вариантов, в том числе 20-местный автобус. В 1935-1939 годах было разработано много польских конструкций. Это были: прототип большого легкового автомобиля типа LS, прототип грузового автомобиля грузоподъемностью 4,5 тонны, автомобильные двигатели типа 403 и типа 705, мотоциклы Sokół 200, Sokół 600, M-lll и другие.В июле 1939 года началось расширение заводов с целью выпуска 10 000 грузовиков в год. Однако все эти достижения были уничтожены во время войны. После войны польскую автомобильную промышленность пришлось восстанавливать с нуля. Для восстановления разрушенной страны были необходимы все виды транспорта, особенно автомобили. Еще в 1946 году было принято решение о запуске производства грузовика собственной разработки. Под наблюдением инженера Яна Вернера в Лодзи и Варшаве готовится документация грузового автомобиля с грузоподъемностью. 3,5 т, отмечен символом Star 20.Тот факт, что первые 10 автомобилей были выпущены в Стараховицах в 1948 году, несмотря на крайне тяжелые условия, доказывает необычайное усилие, энтузиазм и высокое мастерство людей, строивших в те годы нашу автомобилизацию. Регулярное производство Starów началось в 1949 году. Три года спустя - в 1951 году - на только что построенном заводе Samochodow Osobowych в Варшаве была собрана пробная серия автомобилей FSO Warszawa, строительство которых велось по советской лицензии. В том же году в Люблине началось производство 2,5-тонных грузовиков FSC Lublin, также по советской лицензии, Дальнейшее развитие польской автомобильной промышленности включает в себя не только модернизацию заводов в Стараховицах, Варшаве и Люблине, но и запуск новых заводов, таких как Sanocka Fabryka Autobusów, Jelczańskie Zakłady Samochodowe, Завод транспортных средств доставки в Нысе, Fabryka Mechanizmów Samochodowych в Щецине и многие другие.На смену Old 20 пришли Star 21, Star 25, Star 27, Star 28 и 29 и Star 200. В то же время семейство Star пополнилось множеством производных конструкций, включая саморазгружающиеся грузовики, тягачи, цистерны, фургоны, автобусы и др. Был построен внедорожник Star 66, а затем его более новые варианты - Star 660M1 и Star 660M2. В настоящее время выпускается современный внедорожник Star 266. Разработка лицензионной Варшавы, помимо модернизации базовой машины (верхнеклапанный двигатель, измененный кузов и т.), дали целый ряд производных автомобилей - машины скорой помощи, микроавтобусы (Ныса), микроавтобусы (Жук) и т.д. Автобусы San, Jelcz и Sanok, автомобили большой вместимости A80 и Jelcz 315, популярный легковой автомобиль Syrena – следующие этапы развития нашего автомобилестроения. Каждая из этих машин производилась в разных вариантах и постепенно модернизировалась. На базе автомобиля Jelcz 315 было создано семейство автомобилей большой вместимости — десятитонный Jelcz 316 с дополнительной поддерживающей третьей осью, седельный тягач Jelcz 317, автоцистерна и многие другие.Покупка лицензии на легковой автомобиль Polski Fiat 125p в Италии в 1965 году имела большое значение для развития польского автопрома. Приобретение этой лицензии вместе с современной технологической документацией и станочным парком привело к модернизации не только Варшавского FSO, но и многих сотрудничающих с ним небольших автомобильных заводов. Польский Fiat 125p стал символом современности польского автомобилестроения. Экспортируется во многие страны, собирается польскими командами в Югославии, он также является предметом постоянной разработки дизайнеров FSO.На его базе выпускались версии универсал и пикап, а также скорая помощь. Было много модернизационных изменений кузова и шасси. Широкие возможности экспорта и сотрудничества (особенно с Югославией), связанные с производством польского Fiat 125p, стали стимулом для еще более быстрого развития польской автомобильной промышленности. В 1971 году с заводами FIAT было подписано лицензионное соглашение на производство популярного польского автомобиля Fiat 126p, предназначенного для самой широкой аудитории. Polskie Fiaty 126p производится на недавно построенных заводах в Бельско и Тыхах.В настоящее время они являются самыми популярными автомобилями на наших дорогах. В рамках соглашения с заводами FIAT сборка других автомобилей этой фирмы (из импортных деталей) была налажена в Польше в 1971-76 гг. Польские автомобили Fiat 127p собирались на Fabryka Samochodow Małolitrażowych в Бельско, а польские автомобили Fiat 128p, 131p и 132p - на FSO в Варшаве. При этом продолжаются работы по модернизации выпускаемых моделей и подготовке новых. Конструкторы из ФСО в сотрудничестве со специалистами финского FIAT разработали новую модель легкового автомобиля под названием «Полонез».Его производство началось в 1978 году, не прерывая производства польского Fiat 125p. Polonez — автомобиль с совершенно новым кузовом, полностью отвечающим современным тенденциям развития в плане эстетики и эргономики, а также пассивной безопасности. Пять версий двигателя в разработке, улучшенное шасси и очень тщательная антикоррозийная защита делают «Полонез» вполне современным автомобилем, который может успешно конкурировать с автомобилями известных европейских компаний.Особенно динамичное развитие автомобильной промышленности в последнее десятилетие затронуло также грузовые автомобили и автобусы. В 1972 году было заключено лицензионное соглашение с французской компанией Berliet на производство автобусов большой вместимости. В Елчанских заводах Самоходове была начата сначала сборка автобусов Jelcz-Berliet PR 100 французской постройки, а затем производство автобусов Jelcz-Berliet PR 110, сконструированных совместно польскими и французскими специалистами.Эти автобусы вместе с современными Autosan H9 из Санока, способствовал полной модернизации подвижного состава предприятий связи.Одновременно с сотрудничеством с французской компанией Berliet Jelczańskie Zakłady Samochodowe установили контакт с австрийской компанией Steyr. В результате этого сотрудничества в Елче создается современное семейство крупнотоннажных автомобилей Jelcz-Steyr. Завод грузовиков в Стараховицах наладил сотрудничество со шведской компанией Volvo. Завод по производству сельскохозяйственных автомобилей Tarpan был основан в Антонинеке недалеко от Познани. На Заводе грузовиков в Люблине производится семейство новых развозных фургонов.Фургон «Ныса» производства FSD в Нысе проходит модернизацию. И ведь польский автопром — это не только автомобили. Мы также производим мотоциклы и мопеды, широкий ассортимент автомобильных прицепов, созданы заводы, специализирующиеся на производстве агрегатов, таких как коробки передач (Тчев), рулевые механизмы и карданные валы (Щецин), амортизаторы (Кросно) и другие. Развитие производства идет рука об руку с развитием автомобильной техники – СТО, ремонтных заводов и т.д.Столь значительное развитие автомобильной промышленности в Польше тесно связано с общим экономическим развитием страны и является его необходимой составляющей. Важно понимать, что автомобиль — это средство сообщения, которое проходит там, где нет ни железной дороги, ни самолета. Никакие другие транспортные средства не могут выполнять задачи, которые выполняют автомобили, например, в строительстве, торговле или связи. Сегодня легковые автомобили и автобусы вносят больший вклад в решение сложных коммуникационных задач, чем железные дороги и авиация.Поэтому степень «автомобилизации» страны в настоящее время является одним из основных показателей экономического уровня общества. Наряду с развитием автомобилестроения наблюдаются изменения в конструкции транспортных средств с целью улучшения их эксплуатационных возможностей и повышения комфорта и безопасности использования. Увеличивается грузоподъемность грузовых автомобилей, увеличивается количество разновидностей автомобилей, приспособленных к специализированному транспорту и для выполнения строго определенных задач. Цель – максимально увеличить межремонтный пробег, упростить и сократить количество необходимых работ по техническому обслуживанию, сократить время погрузочно-разгрузочных работ.Эти тенденции проявляются, в том числе, в повышении долговечности узлов, устранении узлов, требующих периодической смазки, применении саморазгружающихся и автоматических погрузочных машин, использовании контейнеров и т. д. Наряду со стремлением к улучшению эксплуатационных свойств автомобилей все больше внимания уделяется обеспечению максимальной безопасности и комфорта вождения. Поэтому особое значение приобретают проблемы надежности тормозной и рулевой систем, устойчивости движения автомобиля, конструкции кузова, обеспечивающей максимальную безопасность в случае аварии.Обязательно использование ремней безопасности, разработаны более эффективные фары, направленные на устранение ослепления водителей встречных транспортных средств. Забота об улучшении ездового комфорта проявляется, прежде всего, в разработке конструкции подвесок, сидений, улучшении шумоизоляции и т. д. Не так давно к ездовому комфорту относились как к привилегии легковых автомобилей, учитывая, что в грузовых является второстепенным делом. Развитие автомобильных перевозок дальнего следования повлекло за собой необходимость обеспечения наилучших условий труда водителя и комфорта пассажиров.Стало очевидным, что вопросы комфорта и, следовательно, снижения утомляемости водителя тесно связаны с вопросами безопасности дорожного движения. Поэтому в современных автомобилях им придается большое значение.
.Используя режимы вождения, вы можете быстро получить доступ к многочисленным функциям и настройкам автомобиля для удовлетворения различных потребностей вождения. Различные режимы движения регулируются для обеспечения оптимальных характеристик вождения:
текущие условия вождения.Обратите внимание, что не все режимы вождения доступны во всех ситуациях.
Обратите внимание, что автомобиль не издает шума двигателя, когда работает только от электродвигателя, и поэтому его могут плохо заметить дети, пешеходы, велосипедисты и животные. Особенно это актуально при движении на малой скорости, например, на парковке.
Не оставляйте автомобиль в непроветриваемом месте с включенным режимом вождения и выключенным двигателем внутреннего сгорания - при низком уровне энергии в гибридной батарее двигатель запускается автоматически, и сопутствующие выхлопные газы могут серьезно травмировать людей. и животные.
Когда автомобиль заводится, он находится в гибридном режиме. Система управления использует как электродвигатель, так и двигатель внутреннего сгорания — по отдельности или параллельно — и регулирует их использование с точки зрения производительности, расхода топлива и комфорта. Возможность использования только электропривода зависит от уровня энергии в аккумуляторе гибридной системы и, например, от потребности в обогреве или охлаждении салона.
При высокой доступной мощности возможен только электрический привод. При нажатии на педаль акселератора работает только электродвигатель, пока не будет достигнуто заданное положение. Двигатель внутреннего сгорания должен быть запущен, как только это положение будет превышено, а энергии аккумуляторной батареи будет недостаточно для получения требуемой водителем мощности двигателя с помощью педали акселератора.
При низком уровне энергии (гибридная батарея почти разряжена) необходимо поддерживать уровень энергии в батарее, что приводит к более частому запуску двигателя внутреннего сгорания.Зарядите гибридный аккумулятор от розетки 230 В переменного тока с помощью зарядного кабеля или активируйте опцию «Зарядка» в функциональном окне, чтобы восстановить движение только на электричестве.
Режим вождения был разработан для низкого энергопотребления при смешанном режиме работы электрического двигателя и двигателя внутреннего сгорания без ущерба для климата и комфорта вождения. Когда требуется большее ускорение, используется максимальная дополнительная мощность электропривода.
Кроме того, автомобиль определяет, требуют ли условия движения полного привода, и при необходимости включает его. Полный привод и дополнительная электрическая мощность доступны всегда, независимо от уровня заряда аккумулятора.
При движении в гибридном режиме на дисплее водителя отображается индикатор гибридного режима. Примечание в гибридном индикаторе показывает, сколько энергии водитель запрашивает с помощью педали акселератора.Отметка между символом молнии и символом капли показывает количество доступной энергии.
Дисплей водителя для режима привода с электродвигателем и двигателем внутреннего сгорания.
Дисплей водителя также показывает, как энергия восстанавливается в аккумуляторе (регенерация) при легком торможении.
Этот режим вождения отдает приоритет вождению на гибридном аккумуляторе. Это означает, например, что производительность некоторых настроек кондиционера снижается, чтобы обеспечить максимальную дальность полета только на электроэнергии.
Чистый режим доступен, когда запас энергии в гибридной батарее достаточно высок. Чистый режим также запускает двигатель внутреннего сгорания, если уровень заряда батареи становится слишком низким. Двигатель внутреннего сгорания также запускается:
Режим вождения оптимизирован для обеспечения максимального запаса хода на электротяге; он был разработан в первую очередь для городского движения. Pure означает самый низкий расход топлива, даже когда гибридная батарея разряжена. Температура салона регулируется в соответствии с настройкой ECO, а в условиях скользкой дороги можно дать колесам больше прокрутиться перед автоматическим включением полного привода.
В чистом режиме вождения автоматически активируется режим ECO кондиционера салона для снижения энергопотребления.
При активном режиме «Чистое вождение» изменяются некоторые параметры в настройках кондиционера и ограничивается работа некоторых потребителей электроэнергии. Некоторые настройки можно сбросить вручную, но полная функциональность восстанавливается только после выхода из режима Pure вождения или путем настройки индивидуального режима вождения с полной функциональностью кондиционирования воздуха.
Если есть проблема с запотеванием, нажмите кнопку удаления запотевания и оттаивания, которая работает нормально.
Режим Drive блокирует автомобиль в положении полного привода. Правильно подобранное распределение крутящего момента между передней и задней осями обеспечивает хорошую тягу, устойчивость и сцепление, например, на скользких дорогах, при движении с тяжелым прицепом, а также при буксировке.Режим постоянного полного привода доступен всегда, независимо от уровня заряда аккумулятора.
И двигатель внутреннего сгорания, и электродвигатель работают на все четыре колеса, что приводит к повышенному расходу топлива.
В других режимах движения автомобиль автоматически адаптирует потребность в полном приводе к поверхности дороги и при необходимости может запустить электродвигатель или двигатель внутреннего сгорания.
Этот режим вождения надлежащим образом использует объединенную мощность двигателя внутреннего сгорания и электродвигателя для приведения автомобиля в движение передними и задними колесами. Переключения передач выполняются быстрее и точнее, а коробка передач отдает приоритет передачам с лучшим сцеплением. Реакция на рулевое управление стала быстрее, а амортизаторы жестче.
И двигатель внутреннего сгорания, и электродвигатель работают на все четыре колеса, что приводит к повышенному расходу топлива.
Этот режим движения подходит для максимальной производительности и быстрой реакции автомобиля при ускорении. Он изменяет реакцию педали акселератора бензинового двигателя, схему передаточного числа и систему давления наддува. Настройки подвески, рулевого управления и тормозной системы также на высоте. Режим Power Drive доступен всегда, независимо от уровня заряда аккумулятора.
Power Mode также доступен в Polestar Engineered *.
Выберите начальный режим вождения, затем измените настройки в соответствии с желаемыми характеристиками вождения. Эти настройки сохраняются в индивидуальном профиле водителя.
Индивидуальный режим вождения доступен только в том случае, если он сначала активирован на центральном дисплее.
Просмотр настроек индивидуального режима вождения.
Нажмите Настройки в виде сверху.
Нажмите и выберите Индивидуальный режим вождения.
В разделе «Предустановки» выберите режим вождения для запуска из следующих вариантов: Чистый, Гибридный, Мощный или Polestar Engineered *.
Доступные параметры настройки относятся к настройкам следующих функций:
Расширенная система управления определяет диапазон, в котором автомобиль будет приводиться в движение двигателем внутреннего сгорания, электродвигателем или обоими.
Его основная функция заключается в максимально эффективном использовании двигателя внутреннего сгорания или электродвигателя и доступной электрической энергии гибридной батареи с учетом особенностей отдельных режимов движения и потребности водителя в мощности при нажатии на педаль акселератора.
Также бывают случаи, когда временные системные ограничения или регулируемые функции, предназначенные для поддержания низкого уровня общих выбросов загрязняющих веществ от автомобиля, могут привести к более широкому использованию двигателя внутреннего сгорания.
.Двигатель, в котором внутри него сжигается топливо, дающее тепловую энергию. Затем она преобразуется в механическую энергию.
Первый такой двигатель (к тому же экологический, т.к. сжигает смесь водорода и кислорода и выделяет в качестве выхлопных газов чистую воду ! ), появился благодаря Бракенбургу еще в 1836 году, однако безопасность его изобретения не вызвали доверие у потенциальных покупателей и идея немецкого изобретателя быстро забылась.
В 1860 году был создан прародитель двигателя внутреннего сгорания. Это был двухтактный одноцилиндровый двигатель с искровым зажиганием, работавший на смеси природного газа и воздуха, мощностью 8,8 кВт; он работал аналогично паровой машине двойного действия, т. е. сгорание смеси происходило в его цилиндре как под, так и над поршнем, благодаря системе двух впускных и выпускных каналов, подающих и отводящих попеременно смесь и выхлопные газы. С другой стороны, не происходило сжатия топлива, а только расширение, вызванное его взрывом, и поршень возвращался в исходное положение.
Его конструктором был французский инженер бельгийского происхождения Этьен Ленуар.
Конечно, у него была идея втиснуть его в легкую карету и превратить в автомобиль — несколько неудачных попыток, однако, отбили у него охоту к дальнейшим экспериментам. Двигатель работал не очень эффективно, потреблял много бензина и смазки, работал с перебоями и часто останавливался.
Через несколько лет его соотечественник Пьер Равель построил автомобиль с двигателем, работавшим на керосине. К сожалению, франко-прусская война помешала испытанию готовой машины — ее похоронили вместе с навесом, в котором она была построена.
Лишь в 1876 году немецкий изобретатель-самоучка Николаус Отто разработал первый четырехтактный двигатель внутреннего сгорания, положивший начало автомобильной эре. Также благодаря этому изобретению человек смог впервые подняться в воздух на самолете. С тех пор произошло бурное развитие различных типов двигателей.
В 1878-79 годах Карл Бенц разработал первый двухтактный бензиновый двигатель, а в 1893 году Рудольф Дизель запатентовал первый двигатель с воспламенением от сжатия.
В 1883 году Вильгельм Майбах и Готлиб Даймлер построили свой первый бензиновый двигатель, который еще не подходил для мобильного использования. 12 февраля 1884 года Эдуар Деламар-Дебутвиль получает патент на свой автомобиль с двигателем внутреннего сгорания, в котором, однако — вместо бензина — сжигается… легкий газ. А играть с газом (особенно хранящимся в кожаных мешках для воды) — не шутка: запатентованная машина Делемара взлетает на воздух при первой же поездке.
Стальной бензиновый трехколесный велосипед Mannheim производства Карла Фридриха Бенца прибыл в следующем году. Мощность его двигателя всего 2/3 лошадиных силы, он мог перевозить одного водителя и одного пассажира со скоростью 12 км/ч.
Как работает двигатель внутреннего сгорания?
В поршневых двигателях внутреннего сгорания движение поршня обусловлено быстрым сгоранием топливно-воздушной смеси внутри цилиндров. Воспламенение горючей смеси вызывает отталкивание поршней и тем самым вращение коленчатого вала
По различному строению и принципу работы поршневые двигатели внутреннего сгорания можно разделить на: .
Наиболее важными числовыми параметрами автомобиля являются прочность и мощность двигателя. В чем разница между этими понятиями? Сила показывает, как объекты взаимодействуют друг с другом. Его единица – ньютоны. Мощность, с другой стороны, показывает отношение работы ко времени, необходимому для ее выполнения. В двигателях огромное влияние на эти значения оказывают обороты агрегата. Как рассчитать мощность двигателя? KW - это единица, которая будет полезна. Представляем нюансы и рассказываем, как считать мощность приводного агрегата!
Часто говорят, что автомобиль с каким-то двигателем имеет мощность 100 или 150 лошадиных сил.Однако эти единицы не являются частью системы измерения СИ и должны быть получены из киловатт (кВт). Поэтому в свидетельстве о регистрации транспортного средства вы найдете информацию о том, сколько кВт у двигателя, а не сколько у него л.с. Мощность двигателя представляет собой величину работы и измеряется на карданном валу агрегата или на колесах (например, на динамометре). Естественно, измерение непосредственно на двигателе даст несколько большее значение. Кроме того, это не постоянная величина, так как зависит от оборота.
Для расчета мощности двигателя в кВт необходимы два значения:
Предположим, вы хотите купить двигатель, развивающий крутящий момент 160 Нм при 2500 об/мин.Чтобы получить мощность в киловаттах, нужно эти значения умножить и разделить на 9549,3. Какое значение вы получите? Получается, что данный двигатель в этот момент вращения вырабатывает 41,88 кВт мощности. Для получения значения в КМ полученный результат необходимо умножить на 1,36. Это составляет примерно 57 л.с.
Номинальная мощность – это полезная мощность. Она всегда измеряется на приводном валу двигателя и выражается в кВт или л.с. в случае двигателей внутреннего сгорания. Обратите внимание, что мощность двигателя не является постоянной величиной. Во многом зависит от оборотов двигателя и крутящего момента. Именно поэтому, например, бензиновые и дизельные агрегаты имеют крайне разные эксплуатационные характеристики, и прикручивать первый к высоким оборотам не имеет никакого практического смысла. Как понять это?
Вернемся к определению крутящего момента. Это сила, выраженная в ньютонах.Речь идет об изменении положения тела определенной массы с получением определенного ускорения. Дизельные двигатели имеют больший крутящий момент в более низком диапазоне оборотов. Зачастую максимальное их значение находится в пределах 1500-3500 об/мин. Затем вы чувствуете, как вдавливается в кресло. Это своего рода последовательность, которая ослабевает по мере увеличения оборота сверх этого предела.
Бензиновые двигатели совершенно разные, хотя с применением турбокомпрессоров различия стираются.Они часто достигают максимального крутящего момента в районе 4000-5500 об/мин. Вот почему безнаддувные бензиновые двигатели имеют наибольшую мощность двигателя на верхних оборотах и так стремятся их прикрутить.
Вы могли заметить, что описания автомобилей обычно содержат информацию о мощности данного двигателя. Очень часто это круглые и очень «красивые» числа. Например - отдельные дизельные агрегаты VAG имели в свое время 90, 110, 130 и 150 л.с.Это помогло резко повысить интерес к отдельным автомобилям. Однако в повседневной эксплуатации для плавного движения важнее всего не мощность двигателя, а его крутящий момент. Почему?
Гибкость агрегата зависит от количества Нм данного двигателя и в каком диапазоне оборотов он выдает свое максимальное значение. Вот почему маленькие двигатели оснащены турбонагнетателями.Благодаря этому их не нужно держать на высокой скорости, чтобы получить соответствующие эксплуатационные параметры. Эта функция будет полезна при большой нагрузке, например, при езде с большим количеством багажа, обгоне или подъеме в гору. Тогда видно, что маленькие бензиновые двигатели нужно держать в пределах 3-4 тысяч. об/мин, чтобы обеспечить их плавную работу. Дизелям же не нужны такие обороты, чтобы хорошо справляться в более тяжелых условиях. При выборе автомобиля обращайте внимание не только на то, сколько лошадиных сил у данной модели.Также посмотрите, в каком диапазоне он развивает мощность и крутящий момент. Бывает, что два агрегата одинаковой мощности имеют совершенно разные рабочие характеристики, потому что работают в разном диапазоне скоростей. Поэтому помните, что мощность двигателя — это еще не все. Когда дело доходит до плавного движения, в основном важен быстрый и широко доступный крутящий момент.
.Используемый двигатель внутреннего сгорания можно повторно использовать в качестве замены поврежденного или сильно изношенного двигателя. При проверке двигателя внутреннего сгорания в нашей компании проверяются его рабочие параметры. В зависимости от степени износа ему присваивается соответствующая категория. Точное испытание двигателя в Wibako проводится по установленной и проверенной процедуре:
.Первоначальная проверка двигателя:
Осмотр перед запуском - проверяем комплектность двигателя всеми элементами, необходимыми для его правильной работы.
Проверка работы двигателя без нагрузки - основная проверка заключается в запуске двигателя и наблюдении за его работой обученным персоналом. В ходе этого испытания проверяется, не проявляет ли двигатель признаков чрезмерного износа уже на этом этапе. Дополнительно проверяется давление масла, что изначально показывает износ «низа» двигателя.
Проверка износа «верхней части двигателя»: Проверить компрессию/эффективность цилиндров и, при необходимости, проверить износ гильз с помощью эндоскопа.
Проверить степень износа форсунок.
Испытательный стенд двигателя:
Если двигатель проходит вышеуказанные испытания, он допускается к динамометрическому испытанию двигателя. Целью торможения двигателя внутреннего сгорания является проверка его правильной работы в условиях полной нагрузки. Динамометр Wibako оснащен рядом датчиков, позволяющих проводить анализ его технического состояния путем контроля: крутящего момента, частоты вращения, мощности, давления масла, температуры масла, давления в системе охлаждения, температуры охлаждающей жидкости, давления наддува, расхода воздуха, мгновенного и среднее горение.Полученные результаты дают гораздо более точное представление о состоянии двигателя и возможности устранения каких-либо неисправностей.
Динамометр двигателя на Wibako
Соединение двигателя внутреннего сгорания с динамометром на Wibako
Подключение ДВС для испытания на динамометре фирмы Wibako Пульт управления динамометром двигателя фирмы Wibako
Интерпретация результатов:
Каждый тест имеет определенную цель. Для нашей компании это проверка соответствия данного двигателя параметрам, классифицирующим его для дальнейшего использования.Диаграмма динамометра это еще не все. Его еще нужно правильно интерпретировать. В галерею мы включили образцы диаграмм наших испытаний двигателя 6BTA5.9, у которого на паспортной табличке была указана номинальная мощность: 160 л.с. при 1800 об/мин. Полученные данные можно интерпретировать по-разному. Мы представляем основные формы сигналов и характеристики, которые мы используем:
Time Waveform - В этой форме сигнала вы можете наблюдать процедуру запуска двигателя и затем его постепенную загрузку.Примерно с 13-й минуты можно наблюдать начало нагрузочного теста, заключающегося в проверке максимальной мощности и крутящего момента для заданной скорости. Проверка позволяет нанести на график характеристики, показанные на графике № 3.
Временной ход (срез графика) — Весь тест длился более 30 минут, поэтому в конце мы представили 2-минутный срез. В отмеченном месте можно заметить постоянное поддержание оборотов и мощности двигателя.
Характеристики максимальной мощности и крутящего момента в зависимости от скорости — эта характеристика двигателя позволяет наблюдать за поведением двигателя при заданных оборотах.В случае этого теста полученные характеристики можно сравнить с данными производителя. Эта схема позволяет, в частности, обратите внимание на неисправность в регуляторе ТНВД.
Динамика температуры, давления масла и частоты вращения во времени — это второй по важности график, показывающий, среди прочего, степень износа «низа двигателя». Например: в спецификации двигателя 5.9 минимальное давление холостого хода составляет 0,7 бар. При рабочей скорости минимальное давление составляет 2 бар.Давление открытия максимального клапана составляет 4,5 бар. Эти значения основаны на рабочей температуре двигателя. Как видно на графике, тестируемый двигатель находится в пределах заданных параметров.
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
