Avtoargon.ru

АвтоАргон
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Низкая компрессия двигателя: как измерить, причины, последствия

Низкая компрессия двигателя: как измерить, причины, последствия

Товар по теме:

Присадка в моторное масло «Супротек Актив Плюс»

Восстанавливает компрессию, снижает расход топлива и угар масла, уменьшает скорость износа и продлевает срок службы ДВС любого типа. Облегчает холодный пуск, защищает от перегрева в пробках.

Содержание

  • Что такое компрессия, как и для чего её замеряют?
  • Как проверить компрессию?
    • Алгоритм измерения:
    • Другие методы измерений
  • Какие должны быть нормальные показатели
  • Причины падения и способы восстановления
  • Как часто необходимо проверять?
  • Профилактика

Зачастую при покупке авто просят узнать, какая компрессия двигателя. Это один из тех параметров, который может указать на состояние ДВС и его динамические характеристики.

Что такое компрессия, как и для чего её замеряют?

Компрессией двигателя автомобиля называется давление, которое создаётся в цилиндре в момент окончания такта сжатия, т.е. в момент, когда поршень достиг верхней мёртвой точки. Фактически этот параметр можно назвать максимальным давлением сжатия, которое создаётся во время проверки компрессии двигателя. Компрессия – это крайне важный параметр для силового агрегата. Если она нормальная, то двигатель будет работать стабильно, демонстрируя достаточную мощность и приёмистость, а если она станет низкой, то приговор для автомобиля один – «капиталка», что значит капитальный ремонт двигателя и серьёзные финансовые траты.

Существует ещё такое понятие как степень сжатия, которая указывается в технической документации на автомобиль. На первый взгляд может показаться, что эти два термина идентичные и их показатели должны совпадать, но на самом деле это не так. Степень сжатия является математической характеристикой, которая описывает геометрию цилиндра, а точнее является отношением полного объёма цилиндра к объёму, который образуется над поршнем, находящимся в верхней мёртвой точке или, как ещё называют этот параметр, – объём камеры сгорания. Эта характеристика является неизменной (без учёта нагаров), тогда как компрессия по мере износа двигателя падает.

Как проверить компрессию?

Для замеров используется прибор, получивший название компрессометр. Фактически он представляет собой стрелочный манометр с гибким шлангом, имеющим резьбовой наконечник, обратным клапаном, который обеспечивает достаточный уровень герметизации, ручником для стравливания воздуха и обнуления показаний, а также возможных переходников для разной резьбы, что актуально для проверки компрессии дизельных двигателей поскольку в них замеры проводятся через разные отверстия форсунок либо свечей накала.

В замере участвуют два человека. Один находится в салоне авто – включает зажигание, крутит стартер, выжимая при этом педаль газа в пол, тем самым полностью открывая дроссельную заслонку. Другой – снаружи непосредственно проводит измерения.

Алгоритм измерения:

– убедиться, что АКБ заряжена, система зажигания и конкретно стартер находятся в исправном состоянии;
– запустить двигатель и прогреть его примерно до температуры 80°С;
– выключить двигатель и обесточить топливный насос любым способом, например, вытащив соответствующий предохранитель;
– выкрутить свечи зажигания, а на дизельном двигателе форсунки и на место первой вкрутить насадку компрессометра;
– максимально выжать педаль газа и провернуть стартер на несколько оборотов – обычно хватает 5-7 оборотов;
– снять получившееся показание манометра;
– выкрутить манометр из гнезда первой свечи, вкрутить его на место второй, повторить операцию и так для каждого цилиндра.

В результате измерения компрессии в двигателе будут получены реальные значения давления в цилиндрах, по которым уже можно делать выводы о состоянии силового агрегата. Нормой считается отклонения, не превышающие 10% от нормы и между цилиндрами. Если окажется больший разброс и низкая компрессия, то это значит, что воздух из цилиндра «утекает» и следует задуматься о путях повышения компрессии или ремонте.

Компрессия может также быть выше нормы из-за больших нагаров и увеличения степени сжатия.

Можно попытаться выяснить причины падения давления в «проблемном» цилиндре путём дополнительных измерений, которые проводятся они путём вливания в подозрительный цилиндр 50 мл моторного масла и повторного замера компрессии. Результатами проверки могут оказаться два варианта. Первый – давление осталось низким. Значит воздух просачивается сверху, например, через прогоревший клапан либо через прокладку ГБЦ. Второй – давление значительно поднялось. Это может указывать, например, на закоксовывание поршневых колец.

Другие методы измерений

Существуют и другие способы проверки, например, посредством использования компрессографов.

Принцип измерения этим прибором схож с компрессометром, только результаты фиксируются на бумажных листках или пластиковых картах, что очень удобно для архивирования и сравнения в дальнейшем с данными, получаемыми во время других измерений. Недостатком этого прибора является сложность оценки динамики повышения компрессии.

Более эффективно можно замерить компрессию современными мотортестерами.

Суть измерений состоит в определении величины давления в цилиндрах по такому параметру как амплитуда пульсаций тока во время прокручивания коленвала. Преимущества в том, что мотортестеры позволяют проводить измерения сразу по всем цилиндрам без снятия свечей зажигания, что очень удобно, особенно при тестировании многоцилиндровых силовых агрегатов.

Интересный факт. Есть один нестандартный дедовский способ выяснить состояние цилиндров без манометра и других приборов. Для этого поочерёдно выкручиваются свечи, а на место каждой вставляется своеобразный пыж из смятой сухой газеты. Если при прокручивании коленвала пыж буквально выстреливает, значит с цилиндром всё нормально, а если остаётся на месте, то налицо проблема. Конечно, этот метод проверки не покажет точного давления в цилиндрах. Такой способ давно безнадёжно устарел и его смело можно назвать настоящей экзотикой.

Какие должны быть нормальные показатели

Вопрос резонный. Зачем заниматься проведением измерений, если полученные результаты не с чем сравнивать? Есть простой расчёт, как узнать норму компрессии двигателя конкретной модели авто по степени сжатия, указанной в техдокументации.

Таким способом, например, можно узнать, какая компрессия двигателей ВАЗ считается нормой. Для ВАЗ 2106 она составляет 11 кгс/см2, для ВАЗ 2110 – 13 кгс/см2. Для, например, дизельного агрегата, устанавливаемого на Ford Focus, это значение более высокое – 18 кгс/см2, а для Mitsubishi ASX с силовыми агрегатами 1.6, 1.8 и 2.0 литра значение компрессии будет варьироваться от 12 до 13 кгс/м2.

Причины падения и способы восстановления

Заменить моторное масло вместе с масляным фильтром.

Использовать специальную присадку.

В случае серьёзных проблем, осуществить ремонт.

Использовать специальную жидкость для раскоксовки.

В случае наличия серьёзных проблем провести замену поршневых колец.

Использовать специальные присадки.

В случаях сильного износа, провести ремонт.

Практика показывает, что все указанные неисправности, которые приводят к потере компрессии двигателя и внеплановым ремонтам, возникают из-за агрессивной езды, при постоянном движении по городскому циклу с автомобильными пробками, использовании некачественного топлива или моторного масла, а также при неправильном обслуживании или халатном отношению к автомобилю. Вывод простой. В любом случае нужно взять за правило периодически измерять уровень давления в цилиндрах и своевременно устранять возникающие проблемы.

Как часто необходимо проверять?

Специалисты рекомендуют проводить проверки не реже 30-40 тыс. километров пробега, тем более что процедура простая и может быть проведена самостоятельно. Это необходимо делать в профилактических целях, чтобы всегда, как говорят, держать руку на пульсе и не допустить возникновения серьёзных проблем. Первыми признаками необходимости внеочередной проверки давления в цилиндрах могут быть увеличенный расход моторного масла, затруднённый пуск на холодную, появление выхлопа сизого цвета, нестабильная работа двигателя на нейтральных оборотах. При этом надо учитывать, что причины появления этих симптомов могут скрываться не только в двигателе. Например, при неустойчивых холостых оборотах проблема может оказаться связана с системой зажигания.

Читать еще:  Двигатель 2111 или 21114 какой лучше

Профилактика

Падение компрессии в одном или сразу нескольких цилиндрах – проблема серьёзная, но она не является приговором, как думают многие автовладельцы. Повысить компрессию можно не только посредством капитального ремонта и замены всего и вся. Многие существующие проблемы можно решить, как говорят медики, посредством консервативной терапии, без хирургического вмешательства.

Для этого специалисты рекомендуют использовать специальные составы нового поколения Супротек. Сегодня наибольшей популярностью пользуются следующие присадки этого производителя:

– «Актив Плюс» – присадка в виде триботехнического состава в моторное масло, которую можно использовать с двигателями, работающими на бензине, дизельном топливе или на газе;

Присадка в моторное масло «Супротек Актив Плюс»

Восстанавливает компрессию, снижает расход топлива и угар масла, уменьшает скорость износа и продлевает срок службы ДВС любого типа. Облегчает холодный пуск, защищает от перегрева в пробках.

Присадка в двигатель «Супротек Актив Стандарт»

Для безнаддувных бензиновых двигателей объемом до 1,6 литра. Восстанавливает и выравнивает компрессию, снижает расход топлива и масла на угар, защищает поверхности трения в ЦПГ, и газораспределительном механизме от износа при запуске и перегревах.

– «Актив Премиум» – присадка в виде триботехнического состава в моторное масло двигателей внедорожников и автомобилей, эксплуатируемых в условиях высоких нагрузок с рабочим объемом от 2,5 до 5 литров;

– «Актив Регуляр» – триботехнический состав, который добавляется в моторное масло и способствует поддержанию защитного слоя на трущихся поверхностях, после всех этапов обработки;– «МАКС ДВС» – для грузовой техники;

– «МАКС ДВС» – для грузовой техники;

Присадка для двигателей грузовиков и спецтехники «МАКС ДВС»

Присадка предназначена для защиты от износа, продления ресурса и восстановления характеристик дизельных двигателей с рабочим объемом более 5 литров (5000 см3) в процессе штатной эксплуатации.

Присадка для двигателя мотоциклов. Супротек MOTOTEC 4

Присадка «MOTOTEC 4» от компании «СУПРОТЕК» предназначена для восстановления и защиты от износа четырехтактных двигателей снегоходов, снегоуборщиков, мотобуксировщиков, мотоциклов, мопедов, квадроциклов и другой мототехники.

Специалисты рекомендуют при обнаружении падения компрессии использовать также долговременную мягкую промывку двигателя «Супротек Апрохим». Она добавляется в моторное масло за 200 км до планируемой его замены.

Долговременная промывка двигателя «Супротек Апрохим»

На протяжении 200 километров пробега мягко и постепенно очищает все отделы двигателя от загрязнений, способствует восстановлению подвижности поршневых колец. Безопасна для резиновых и пластиковых деталей.

Все присадки отличаются высокой эффективностью. В профилактических целях их можно использовать на постоянной основе. По многочисленным отзывам владельцев транспортных средств, результаты их работы в виде восстановления компрессии двигателей превышают все ожидания.

Безвтыковые поршни, что это такое и зачем они нужны

Когда первый раз я услышал про такое народно – гаражное наименование как бызвтыковые поршни, то в моей голове много чего перевернулась в поисках правильного ответа определяющего их прагматичное применение, но почему-то так и не пришло в голову… В итоге обратившись к интернету, я нашел все же информацию о том, что это по сути это те самые поршни, которые имеют проточки для предотвращения загиба и поломки клапанов, если вдруг порвется ремень ГРМ.
Собственно далее, всем тем кто знает, как они выглядит и как это все работает можно и не читать, я же разберу тему подробнее, для не ведающих в этом вопросе.

Внешний вид безвтыковых поршней

Вначале пару слов о том, как это выглядит, а потом и картинка. Ведь лучше один раз увидеть, чем сто раз прочитать.
Безвытковые поршни имеют внешний вид практически один в один с теми классическими, где «шляпа» поршня имеет ровную плоскость, с одним исключением. На безвтыковых поршнях имеются проточки под выпускные и впускные клапана. Вот такие.

Заметьте, что если даже есть проточки, как на поршне справа, но такой поршень условно не считается безвытковым, так как при нежелательных критических вариантах разрыва ремня ГРМ он «встретится» с клапанами. Как раз о том, почему поршень может встретиться с клапанами далее.

Зачем делают проточки на безвтыковых поршнях

Конструкция классического ДВС подразумевает открытие и закрытие клапанов в нужный момент времени, когда необходимо либо впустить смесь для взрыва в двигателе, либо выпустить уже сгоревшую из камеры. Это подразумевает точную и синхронную работу по ходу поршня (ей) и работу клапанов. Это синхронность обеспечивается за счет жесткой связи через ремень ГРМ или цепь ГРМ, это не принципиально.

Если же такая связь нарушается, как правило это обрыв ремня или цепи, то сами понимаете, что клапана и поршни начинают работать независимо, что вполне может повлечь их соприкосновение в верхней мертвой точке. И тут, если не были предусмотрены проточки, то все бывает весьма печально. Поломанные и погнутые клапана, пробитые поршни и другие повреждения, связанные с подобным ударом.
Из этого можно сделать как раз вывод о том, что проточки на безвтыковых поршнях нужны дабы избежать внутренних повреждений в ДВС.

* — порвался ремень ГРМ на «Приоре». Последствия. Сломаны клапана, повреждены поршни.

Плюсы и минусы безвытковых поршней

Теперь немного резюмирую все и расскажу о плюсах и минусах. Как это видится с технической точки зрения.
Что касательно плюсов, то он по сути один, это то, что такие поршни не повредят клапана и сами себя, если вдруг порвется ремень или цепь ГРМ. Более тут искать нечего.
Что относительно минусов, то их тоже не мало. Это, прежде всего, цена поршней, так как они наиболее сложные в технологическом плане и как следствие в изготовлении. Они имеют большую массу, за счет толщины стенки, где выполняются проточки, что тоже не есть хорошо! Ведь масса это дополнительные силы инерции, детонации на высоких оборотах. Все это может сказаться на предельной частоте вращения двигателя, на нагрузках на коленчатый вал, на динамику, как следствие на мощность и расход. Пусть это порой незначительно, но отрицать это нельзя!

Что в итоге выбрать при капитальном ремонте авто, самые обычные поршни или все-таки безвытковые решать вам. Осталось лишь сказать, что эксплуатируя машину даже со штатными поршнями можно вполне успешно ездить и не переживать, если быть уверенным в том, что нет обстоятельств ведущих к обрыву ремня или цепи. А вот безвытковые поршни, это гарантия вашего спокойствия даже в случае форс-мажорных обстоятельств, которые порой бывают так не вовремя.

Читать еще:  Что такое братский кулак в двигателе

Поршень двигателя — почти всё о нём.

Несмотря на тонкость электросистем, устройство ДВС практически не изменилось. Основными элементами агрегата являются:

  • Кривошипно-шатунный механизм;
  • Цилиндропоршневая группа;
  • Впускной и выпускной коллектор;
  • Газораспределительный механизм;
  • Система смазки мотора.

Такие механизмы, как кривошипно-шатунный и газораспределительный должны быть синхронизированы. Это достигается благодаря приводу. Он может быть ременным или цепным.

Каждый узел двигателя выполняет важную функцию, без которой невозможна стабильная работа (или вообще работоспособность) силового агрегата. Рассмотрим, какую функцию выполняет поршень в моторе, а также его устройство.

Что такое поршень двигателя?

Эта деталь устанавливается во всех двигателях внутреннего сгорания. Без него невозможно обеспечить вращение коленчатого вала. Независимо от модификации агрегата (двух- или четырехтактный), работа поршня неизменна.

Эта цилиндрическая деталь крепится к шатуну, который, в свою очередь, зафиксирован на кривошипе коленвала. Она позволяет преобразовать энергию, высвободившуюся в результате сгорания.

Пространство над поршнем называется рабочей камерой. В ней происходят все такты двигателя автомобиля (пример четырехтактной модификации):

  • Впускной клапан открывается и происходит всасывание воздуха, смешанного с топливом (в атмосферных карбюраторных моделях) или самого воздуха (например, в дизельном моторе всасывается воздух, а топливо подается после сжатия объема до нужной степени);
  • Когда поршень движется вверх, все клапаны закрыты, смеси некуда деваться, она сжимается;
  • В самой верхней точке (еще она называется мертвой) в сжатую воздушно-топливную смесь подается искра. В полости образуется резкое высвобождение энергии (смесь воспламеняется), из-за чего происходит расширение, которое перемещает поршень вниз;
  • Как только он достигнет крайней нижней точки, открывается выпускной клапан и отработанные газы удаляются через выпускной коллектор.

Идентичные циклы выполняются всеми элементами поршневой группы двигателя, только с определенным смещением, благодаря чему обеспечивается плавное вращение коленчатого вала.

Благодаря герметичности между стенками цилиндра и уплотнительными кольцами поршня создается давление, из-за которого данный элемент движется к нижней мертвой точке. Так как поршень соседнего цилиндра продолжает вращать коленчатый вал, первый перемещается в цилиндре к верхней мертвой точке. Так возникает возвратно-поступательное движение.

Сборка ДВС осуществляется в порядке обратном разборке:

  1. Собирается поршневая группа: — поршни с шатунами, — надеваются маслосъёмные, затем компрессионные кольца (зазоры не должны совпадать);
  2. Поршни погружаются в цилиндры через специальное приспособление, вжимающее оба кольца в поршневые пазы;
  3. Устанавливается коленвал;
  4. Шатуны с вкладышами один за одним закрепляются на нём дугообразными накладками с болтами;
  5. Возвращаются на место: — головка блока (с обязательно новой прокладкой), — масляный насос, задняя крышка коленчатого вала, — коробка передач, — картер, — выхлопные и охладительные патрубки;
  6. Заливаются: — свежее масло (с установкой нового масляного фильтра), — тосол;
  7. Двигатель прокручивается вручную (толканием автомобиля) или кратковременным запуском стартера. При этом происходит смазывание трущихся поверхностей цилиндров, исключающее задиры от трения сухой ЦПГ.
  8. Вкручиваются свечи (форсунки);
  9. Выставляется зажигание.
  10. Запускается мотор.
  11. В режиме «холостого хода» выявляются: — равномерность работы поршневой группы, — наличие посторонних звуков (например, недостаточно притянутого впускного коллектора), — утечки масла через сальники и прокладки, — герметичность патрубков охладительной системы.

Отсутствие претензий по оценочным параметрам свидетельствует, что двигатель полностью исправен и готов к использованию.

Конструкция поршня

Некоторые под поршнем подразумевают совокупность деталей, которые закреплены на коленвалу. На самом деле это элемент с цилиндрической формой, который воспринимает на себя механическую нагрузку при микровзрыве смеси топлива и воздуха в конце такта сжатия.

В устройство поршня входит:

  • днище;
  • канавки для уплотнительных колец;
  • юбка.

К шатуну поршень крепится при помощи стального пальца. У каждого элемента есть своя функция.

Днище

Эта часть детали воспринимает на себя механическую и тепловую нагрузку. Она является нижней границей рабочей камеры, в которой происходят все перечисленные выше такты. Днище не всегда ровное. Его форма зависит от модели мотора, в котором устанавливается.

Уплотняющая часть

В этой части установлены маслосъемные и компрессионные кольца. Они обеспечивают максимальную герметичность между цилиндром блока цилиндров, благодаря чему со временем изнашиваются не основные элементы мотора, а именно сменные кольца.

Самая распространенная модификация – на три уплотнительных кольца: два компрессионных и одно маслосъемное. Последнее регулирует смазку стенок цилиндра. Совокупность днища и уплотняющей части нередко автомеханиками называется головкой поршня.

Эта часть детали обеспечивает стабильно вертикальное положение. Стенки юбки направляют поршень и не дают ему переворачиваться, из-за чего механическая нагрузка не распределялась бы равномерно по стенкам цилиндра.

Как продлить ресурс ЦПГ?

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

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

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

Основные функции поршня

Основной функцией поршня является приведение в движение коленвала при помощи толкания шатуна. Это действие возникает при воспламенении смеси топлива и воздуха. Плоская поверхность днища принимает на себя всю механическую нагрузку.

Помимо этой функции данная деталь обладает еще некоторыми свойствами:

  • Уплотняет рабочую камеру в цилиндре, благодаря чему КПД от взрыва имеет максимальный процент (этот параметр зависит от степени сжатия и величины компрессии). Если уплотнительные кольца изношены, герметичность страдает, а вместе с тем падает производительность силового агрегата;

  • Охлаждает рабочую камеру. Эта функция заслуживает отдельной статьи, но если коротко, то при воспламенении внутри цилиндра температура резко повышается до 2 тыс. градусов. Чтобы деталь не расплавилась от нее крайне важно отвести тепло. Эту функцию выполняют кольца уплотнения, поршневой палец вместе с шатуном. Но основными теплоотводящими элементами являются масло и свежая порция воздушно-топливной смеси.
  • Характерные признаки, которые указывают на проблемы в поршневой группе

    К таковым симптомам можно отнести: затруднение при пуске двигателя, расход масла увеличивается, состав выхлопных газов изменяется (двигатель больше дымит), состав масла изменяется (в нём имеются мелкие металлические фрагменты и т.д.).

    Если с вышеозначенными признаками ещё можно мириться, то со снижением мощности силового агрегата – нет. Чтобы не доводить до глобальной реставрации двигателя (из-за задиров на поршне, деформации поршневых колец и т.д.), настоятельно рекомендуется иметь достаточное количество ремкомплектов для ЯМЗ в запасе (не только для штатных, но и внеплановых ремонтных работ).

    • Знаете ли Вы, что собой представляет с технической точки зрения вилочный погрузчик?
    • Рекомендации, касающиеся выбора автобуса — https://classical-news.ru/kak-vyibrat-avtobus/

    В видео демонстрируется поршневая группа для ряда тракторов:

    Типы поршней

    На сегодняшний день производителями разработано большое количество разных модификаций поршней. Основная задача при этом – достичь «золотой середины» между уменьшением износа деталей, производительностью агрегата и достаточным охлаждением контактных элементов.

    Читать еще:  В каком случае двигатель автомобиля должен совершить большую работу при

    Чтобы поршень лучше охлаждался, требуется большее количество широких колец. Но с этим снижается эффективность мотора, так как часть энергии будет уходить на преодоление большей силы трения.

    По конструкции все поршни делятся на две модификации:

      Для двухтактных двигателей. Днище в них имеет сферическую форму, благодаря чему улучшается удаление продуктов сгорания и наполнение рабочей камеры.

  • Для четырехтактных двигателей. В таких модификациях днище будет вогнутым или плоским. Первая категория более безопасна при смещении фаз газораспределении – даже при открытом клапане поршень не столкнется с ним, так как в нем есть соответствующие углубления. Также эти элементы обеспечивают лучшее смешивание смеси в рабочей камере.
  • Поршни для дизельных моторов – отдельная категория деталей. Во-первых, они намного прочнее, чем аналоги для бензиновых ДВС. Это необходимо, потому что внутри цилиндра должно создаваться давление, превышающее 20 атмосфер. Из-за высоких температур и огромного давления обычный поршень легко разрушится.

    Во-вторых, такие поршни часто имеют специальные углубления, которые называются поршневыми камерами сгорания. На такте впуска они создают завихрения, обеспечивая улучшенное охлаждение раскаленного днища, а также более эффективное смешивание топлива с воздухом.

    Существует также еще одна классификация этих элементов:

    • Литые. Изготавливаются путем литья в сплошную болванку, которая потом обрабатывается на токарных станках. Такие модели используются в легковом транспорте;
    • Сборные. Эти детали собираются из разных частей, что дает возможность комбинировать материалы для отдельных элементов поршня (например, юбка может быть из алюминиевого сплава, а днище – из чугуна или стали). Из-за дороговизны и сложности конструкции такие поршни не устанавливаются в обычных моторах. Основное применение такой модификации – крупные ДВС, работающие на дизельном топливе.

    Методы охлаждения и смазывания цилиндро-поршневой группы

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

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

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

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

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

    Поршень

    Рис. Поршень дизельного двигателя (а) грузового автомобиля и формы поршней разных двигателей (б): 1 — канавка нижнего маслосъемного кольца;
    2 — проточка под стопорное кольцо поршневого пальца;
    3 — внутренняя поверхность бобышки;
    4 — отверстие для смазки поршневого пальца;
    5 — канавка верхнего маслосъемного кольца;
    6 — канавки компрессионных колец;
    7 — головка поршня;
    8 — камера сгорания в поршне;
    9 — днище поршня;
    10 — отверстия для отвода масла;
    11 — юбка

    Поршень имеет довольно сложную конструкцию, потому что он подвергается очень большим и непостоянным по величине нагрузкам.
    Наружная поверхность направляющей части носит название юбки. Во время рабочего хода на поршень воздействует высокое давление расширяющихся при высокой температуре газов. С другой стороны, при работе двигателя, особенно на высоких оборотах, поршень подвергается большим знакопеременным инерционным нагрузкам. При нахождении поршня в ВМТ и НМТ его ускорение равно нулю, а затем поршень резко ускоряется и движется с большой скоростью, причем направление движения меняется сотни раз в секунду. Для уменьшения инерционных нагрузок необходимо максимально уменьшать массу поршня. В то же время он должен иметь высокую прочность, чтобы противостоять высокому давлению и нагреву при соприкосновении с горячими газами с последующим охлаждением при подаче в цилиндр холодного свежего заряда. В настоящее время поршни бензиновых и дизельных автомобильных двигателей изготавливают из алюминиевых сплавов. При производстве поршня в отливку в процессе изготовления часто закладывают стальные вставки, которые повышают его жесткость и препятствуют температурному расширению. Иногда стальную вставку располагают в канавке под верхнее компрессионное (наиболее нагруженное) поршневое кольцо.
    При нагревании поршень расширяется. Для компенсации температурного расширения поршня при нагревании ему придают специальную форму. Юбка поршня в поперечной плоскости имеет форму овала, а не окружности. В продольной плоскости юбка поршня выглядит как усеченный конус. Части поршня с большой температурой или с большим объемом металла расширяются сильнее (например, часть юбки, где расположены бобышки), и при достижении рабочей температуры в двигателе поршень принимает форму цилиндра.
    За время своего существования поршни претерпели значительные изменения конструкции. Если сравнить поршень двигателя современного автомобиля с его предшественником, можно заметить, что поршни стали значительно короче. Большая часть юбки обрезается с каждой стороны, и остаются только две небольшие секции для того, чтобы предотвратить перекос поршня в цилиндре. Благодаря совершенству конструкции силы, воздействующие на поршень, сбалансированы таким образом, чтобы свести к минимуму тенденцию к повороту. Расстояние от днища поршня до верхней канавки под поршневое кольцо уменьшают с целью снижения возможности образования нагара в этой части. За счет уменьшения размеров сечений в конструкции поршня удалось значительно снизить его массу. Для уменьшения потерь на трение и повышения долговечности деталей КШМ на боковую поверхность поршня наносят слой антифрикционного материала, содержащего дисульфид молибдена или графит.
    Днище поршня может быть плоским, выпуклым, вогнутым, иметь канавки, для того чтобы при полном открытии клапанов они не касались поршня. У дизельного двигателя камера сгорания может быть выполнена в поршне.
    Поршни двигателей с непосредственным впрыском топлива имеют особую форму, необходимую для обеспечения процесса сгорания топлива.
    Поршневые кольца изготавливаются из специально модифицированного чугуна. В двигателях современных автомобилей используют несколько типов колец. Верхние компрессионные кольца служат для того, чтобы предотвратить прорыв газов в картер двигателя, а нижнее маслосъемное — контролирует количество масла на стенках цилиндра (стенки смазываются маслом, поступающим из картера в виде масляного тумана). Масло необходимо для предотвращения износа ЦПГ, но его излишки нежелательны. Поэтому следует подавать его больше, чем нужно, а излишки удалять с помощью маслосъемного кольца, работающего как скребок. Один из способов получения более компактных и легких поршней — выполнение колец более узкими и мелкими с компактным размещением их в верхней части головки поршня. При этом предъявляются повышенные требования к материалу, из которого они изготовлены, и к точности их изготовления.

    голоса
    Рейтинг статьи
    Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты
    Adblock
    detector