Сколько коленвалов?

Содержание

Мотор без коленчатого вала: преимущества и сложности реализации

Мотор без коленвала

Итак, главной задачей и назначением любого ДВС является преобразование энергии, полученной от сгорания топлива, в механическую работу. Если просто, топливо сгорает в закрытом объеме, газы оказывают давление на поршень, через кривошипно-шатунный механизм возвратно-поступательное движение поршня преобразуется во вращательное.

В результате создается крутящий момент двигателя, который передается через трансмиссию на колеса автомобиля. Примечательно то, что хотя с момента создания первых моторов и их внедрения в широкие массы прошло уже более 100 лет, общая конструкция ДВС не изменилась.

Даже с учетом  того, что современные двигатели получили высокоточные развитые системы

электронного впрыска

и

управления

, стало возможным изменять

фазы газораспределения

и т.д., хорошо известный КШМ продолжает лежать в основе силового агрегата на бензине, дизтопливе или газе.

При этом постоянно ведутся работы, чтобы мотор мог работать без коленвала. Дело в том, что привычный  кривошипно-шатунный механизм не лишен целого ряда определенных минусов. Именно по этой причине инженеры стремятся избавиться от этого узла.

Дело в том, что работа КШМ связана с неизбежным создание трения и значительных боковых усилий, которые приводят к износу стенок цилиндров. В результате зеркало цилиндра повреждается, разрушаются поршневые кольца и т.д. Что касается потерь на трение, общий КПД двигателя заметно снижается.

Также двигатель с коленвалом сложно обслуживать, так как снятие коленвала без снятия двигателя на многих авто крайне сложно реализовать. Вполне очевидно, что если исключить указанные недостатки, двигатель станет более производительным, увеличится моторесурс.

Для решения задачи конструкторы предлагают разные подходы, однако на практике качественно реализовать большинство решений попросту не удается. Наибольшего внимания в данной области сегодня заслуживает двигатель Баландина и двигатель Фролова. Давайте остановимся на механизмах без шатунов и коленвала  более подробно.

Как зарождался современный ДВС?

Если сравнивать автомобиль с организмом человека, то именно движок будет выполнять роль сердца. Без него эксплуатация транспортного средства попросту невозможна. Само слово мотор в переводе с латыни означает приводить в движение. И если в двух словах, то это устройство отвечает за преобразование энергии от сгорания топлива в механическую, без которой автомобиль не заведется.

Мотор автомобиля

Мотор автомобиля

Впервые о подобном агрегате услышали в далеком 1801 году, а благодарить за это изобретение следует французского инженера Филиппа Лебона. А вот создателем образцов, наиболее близких по строению к современным моторам, считают немецкого инженера-самоучку Николауса Отто. О его достижениях мир узнал спустя более 70 лет, в 1877 году.

Французский инженер Филипп Лебон

Французский инженер Филипп Лебон

За пять лет до этого Брайтон попытался воплотить в жизнь силовой агрегат, который будет работать на керосине, предыдущие устройства функционировали за счет газа. Попытка оказалась неудачной. Но в 1882 году жизнь получил новый агрегат, работающий на жидком топливе – бензине. И благодарить за его появление на свет человечество обязано немецкого конструктора, инженера и промышленника Готтлиба Даймлера.

История

Один из первых патентов на двухтактный двигатель был выдан в 1881 году шотландскому инженеру Дугладу Клерку (англ.)[2]. Его двигатель состоял из двух цилиндров: рабочего и нагнетательного. Впервые двухтактный двигатель с камерной продувкой, не требующей дополнительных поршней предложил английский изобретатель Джозеф Дей (англ.) в 1891 году[3] и в дальнейшем доработан одним из его подчинённых, Фредериком Коком[4]. Независимо от них в 1879 году Карл Бенц построил двухтактный газовый двигатель, на который получил патент в 1880 году. Однако практическое применение двухтактный двигатель нашёл только в 1908 году, на построенном Альфредом Скоттом (англ.) из Йоркшира мотоцикле — это был двухцилиндровый двухтактный двигатель с водяным охлаждением[5].

Технические характеристики двигателя СМД-22 / 22а в цифрах

Оба мотора имеют следующие параметры:

  • рабочий объём цилиндров – 6,3 литров;
  • диаметр цилиндра – 120 мм, ход поршня – 140 мм;
  • мощность номинальная – 103 кВт / 145 л.с.;
  • частота вращения номинальная – 2000 об/мин;
  • минимальная устойчивая частота вращения на холостом ходу – 650 об/мин;
  • максимальная частота вращения на холостом ходу – 2130 об/мин;
  • удельный расход дизельного топлива – 165-171 г/л. с. ч (224-233 г/кВт.ч);
  • давление масла в главной магистрали смазочной системы – 2,8-4,5 кгс/см2 (номинальная), не менее 1,0 кгс/см2 (минимальная устойчивая частота);
  • конструктивная масса мотора по ГОСТ 20000–88 – 735–880 килограммов.

Бесшатунный двигатель Баландина

novyy-vitok-evolyucii-dvs-super-dvigatel-bez-kolenvala-27.jpg

Данный мотор известен тем, что в нем отсутствуют шатуны. Преобразование возвратно-поступательного движения поршней в цилиндрах происходит благодаря использованию в конструкции специального эксцентрического механизма.

Общее устройство бесшатунного двигателя предполагает наличие следующих деталей:

  • специальный поршневой шток
  • коленвал особой конструкции
  • подшипник кривошипа и кривошип
  • вал для отбора мощности
  • поршень
  • ползун штока
  • цилиндр

В таком ДВС вместо шатунов были использованы поршневые штоки, которые жестко прикреплены к поршням (в обычном агрегате для соединения используется поршневой палец). Указанные штоки, как и привычные шатуны, охватывают шейки коленвала.

Также на штоках с обеих сторон подшипника изготовлены ползуны. Эти ползуны скользят по специальным направляющим в картере мотора. В результате данная конструкция позволяет избавить поршень и стенки цилиндра от бокового усилия. Фактически, в такой схеме реализации поршень можно считать обычной обоймой для поршневых колец, уплотняющих зазор между цилиндром и поршнем.

Отсутствие боковых усилий позволяет снизить допуски применительно к размерам поршня. Двигатель становится более производительным, экономичным, возрастает ресурс. Также следует отметить компактность такого ДВС и сниженный вес. Однако главным минусом всей конструкции можно считать крайне высокие требования касательно общей точности изготовления указанного эксцентрика.

Важность моторного масла

Чтобы двигатель работал исправно, очень важно наличие в картере масла. Каждый из нас отлично знает, что, чем лучше скольжение, тем более плавным является движение (вспомните фигурное катание). В принципе, там, где есть движение в двигателе, где одна деталь соприкасается с другой, туда и попадает масло. Его путь начинается с масляного поддона, который расположен под двигателем, масло всасывается специальным насосом, затем масляный насос вдавливает его в трубчатую сборку, которая направляет смазочный растовр в множество мест двигателя.

Представьте, что случилось бы, если бы в течение длительного времени все компоненты двигателя двигались «всухую». Теперь вы, наверное, понимаете, почему так важно время от времени проверять уровень масла в двигателе.

Схемы продувки

В поршневых двигателях внутреннего сгорания большое значение имеет качественная очистка объёма цилиндра от отработавших газов. В бензиновых двигателях остатки отработавших газов приводят к преждевременному воспламенению из-за высокой температуры. В любых двигателях плохая очистка ведёт к снижению максимальной мощности и ухудшению качества сгорания топлива. Так как продувка происходит через весь объём цилиндра при нахождении поршня (или поршней) вблизи нижней мёртвой точки, качественно очистить цилиндр от отработавших газов гораздо сложнее. Улучшения качества продувки можно достичь двумя путями: оптимизацией траектории движения свежего заряда при продувке либо путём подачи избыточного количества продувочного воздуха, который будет выброшен в выхлопную трубу вместе с отработавшими газами. Второй способ применим только при наличии нагнетателя и прямого впрыска топлива в цилиндр.

Так как в двухтактном двигателе все процессы происходят за один оборот коленчатого вала, есть возможность упростить конструкцию двигателя, заменив впускные и/или выпускные клапаны окнами в стенке цилиндра, которые будут перекрываться рабочим поршнем. Отсутствие клапанов и клапанных пружин позволяет двигателю работать при более высокой частоте вращения. Однако при этом возникает проблема асимметричного открытия и закрытия окон относительно мертвых точек: продувочные окна должны открываться позже выпускных, чтобы к моменту их открытия давление в цилиндре понизилось и выхлопные газы не проходили через впускные окна, но и закрываться тоже позже, иначе вытеснив отработавшие газы, свежий заряд будет выходить через выпускные окна, пока те не будут перекрыты. При этом, кроме возникновения потерь свежего заряда становится невозможным наддув.

Однопоршневые двигатели с щелевой (контурной) продувкой

Наиболее простая схема, при которой имеется один поршень, а газораспределение осуществляется за счёт перекрытия окон в стенке цилиндра. Впускные и продувочные окна в таком двигателе располагаются в нижней части цилиндра, так как должны быть перекрыты во время сжатия и рабочего хода двигателя. При этом осуществить асимметричность фаз газораспределения без введения дополнительных элементов (золотников, гильз, клапанов и т. д.) невозможно.

Простота реализации контурной продувки (особенно при использовании подпоршневого пространства в качестве продувочного насоса, то есть кривошипно-камерной) и дешевизна обеспечили очень широкое распространение таких двигателей на недорогих и легких устройствах. Их устанавливают на мопедах, мотоциклах, мотодельтапланах, мотопилах, газонокосилках, моторных лодках, используют в качестве пусковых двигателей, то есть там, где небольшая мощность делает относительно малозаметными дополнительные потери и играют существенную роль дешевизна и доступность конструкции. Такие двигатели применялись также на ряде автомобилей, например на DKW, СААБ, Trabant, Wartburg, Barkas в Европе, Suzuki Jimny в Японии.

Симметрия открытия впускных и выпускных окон позволяет достаточно просто организовать реверсирование двигателя — двигатель просто продолжает вращаться в том же направлении, в котором он вращался при запуске. Низкооборотные дизельные и калоризаторные двигатели с маховиками большой массы реверсируются при снижении оборотов: если при подходе к верхней мёртвой точке инерции маховика становится недостаточно для продолжения движения в том же направлении, при вспышке в цилиндре он начинает вращаться в обратном.

Существенно улучшить экономичность двухтактных двигателей с контурной продувкой позволяет применение системы впрыска топлива вместо карбюратора. Последние образцы мотоциклетных двухтактных двигателей с впрыском на 50 % экономичней карбюраторных, значительно превосходя при этом четырёхтактные моторы в литровой мощности[6].

Для снижения потерь заряда применяется принцип Каденасси — аэродинамическая и акустическая настройка трактов с использованием отражённой волны выхлопных газов. Для этого в выхлопной системе двигателя устанавливаются акустический резонатор, который настраивается так, чтобы часть попавших в неё газов возвращалась обратно перед закрытием выпускных окон. Кроме того, она может эффективно работать в узкой части диапазона оборотов двигателя — а именно в той, на которой происходит резонанс газовой струи.

Так как газораспределительные окна находятся в нижней части цилиндра, возникают сложности с продувкой его верхней части. Для этого струю воздуха или горючей смеси направляют так, чтобы она двигалась вдоль контура цилиндра — поэтому такие схемы продувки называют контурными. Существует несколько разновидностей контурной продувки.

Поперечная схема продувки наиболее проста: в ней выпускные окна располагаются напротив впускных. Такая схема продувки на современных двигателях не применяется, так как влечёт за собой большие потери заряда из-за того, что он движется по траекториям разной длины и достигает выпускного окна через разное время.

Дефлекторная продувка схожа с поперечной, однако на поршне имеется выступ — дефлектор, имеющий форму козырька. Дефлектор направляет поток продувочного воздуха, не позволяя ему смешиваться с отработавшими газами. Кроме того, при малом открытии дросселя благодаря дефлектору рабочая смесь распределяется неравномерно: если со стороны выпускных окон свежий заряд сильно перемешан с отработавшими газами, то со стороны впускных окон горючая смесь более богатая и легко поджигается свечой. Таким образом, дефлекторная продувка лучше работает на холостом ходу и частичных нагрузках. Кроме того, цилиндры двигателей с дефлекторной продувкой проще в изготовлении, так как не критичны к форме впускного канала. Однако для высокофорсированных двигателей дефлекторная продувка не подходит. Сложная форма камеры сгорания при дефлекторной продувке ухудшает параметры рабочего процесса и повышает склонность бензиновых двигателей к детонации, а дизельных — к дымлению, что препятствует форсированию и повышению экономичности двигателей. К тому же поршень с толстым донышком склонен к перегреву. В связи с этим большинство производителей двухтактных двигателей отказались от дефлекторной продувки.

При фонтанной продувке продувочные и выпускные окна располагаются по всей окружности цилиндра в два ряда: сверху — выпускные, а под ними — продувочные окна. Такая схема позволяет несколько лучше продуть центральную область, однако из-за вихревого движения смеси увеличивается потеря свежего заряда.

Наиболее распространена петлевая схема продувки, при которой впускные окна расположены достаточно близко к выпускным, однако за счёт формы впускного трубопровода свежий заряд направляется вверх и в меньшей степени увлекается отработавшими газами.

  • Сколько коленвалов?

    Дефлекторная продувка

  • Сколько коленвалов?

    Распространённая схема расположения газораспределительных окон при петлевой продувке

П-образные и Л-образные двигатели Цоллера

Сколько коленвалов?
Сколько коленвалов?

П-образный двигатель предполагает наличие двух параллельно расположенных цилиндров, имеющих общую камеру сгорания. Поршни в таком двигателе приводятся в движение одним коленчатым валом, один шатун прицепной, причем кривошипный палец его шатуна намеренно относится в сторону от оси симметрии цилиндра. Л-образный двигатель имеет аналогичную конструкцию, но поршни в нём приводятся в движение двумя встречно вращающимися кривошипами[7]. Впускные и выхлопные каналы расположены раздельно. За счет несимметричности ходов поршней достигается, во-первых, несимметричность фаз газораспределения — выхлоп опережает впуск при рабочем ходе и раньше закрывается при сжатии, что позволяет ввести эффективный наддув. Во-вторых, за счёт разделения объёма цилиндра пополам и физического разнесения впускных и выхлопных окон облегчается и улучшается собственно продувка, приближаясь по качеству газообмена к прямоточной («Звезда-НАМИ»).

Клапанно-щелевая продувка

Сколько коленвалов?

Клапанно-щелевая продувка: внизу — продувочные окна, выпускной клапан вверху открыт

Наиболее качественное наполнение цилиндров возможно при прямоточной продувке, когда поток воздуха (смеси) движется вдоль оси цилиндра. При этом возможно достижение КПД 50 % и выше.

Клапанно-щелевая продувка — один из видов прямоточной продувки, при которой впуск осуществляется через продувочные окна, расположенные по окружности в нижней части цилиндра, а выпуск — через выхлопной клапан в головке. Кроме оптимальной траектории движения газов, благодаря которой объём непродуваемых областей цилиндра сводится к минимуму, по сравнению с контурной продувкой, такая схема позволяет закрывать выпускной клапан раньше, чем впускные окна перекрываются поршнем, что позволяет снизить потери свежего заряда и осуществлять наддув.

В советском автомобилестроении двухтактные четырёхцилиндровые дизельные двигатели ЯАЗ-204 устанавливались на автомобили семейства МАЗ-200, а двухтактные шестицилиндровые ЯАЗ-206 — на трёхосные грузовики семейства КрАЗ-214, применялись они также на военной технике (плавающий транспортёр К-61, артиллерийский тягач АТ-Л, самоходная артиллерийская установка АСУ-85) и автобусах.

Сегодня такая схема продувки используется на крупных судовых дизелях, например Wärtsilä-Sulzer RTA96-C, и на тепловозах. Ведутся также разработки подобных двигателей с впускным клапаном, расположенном в донышке поршня.

Двигатель со встречным движением поршней

Opposite piston engine.gif

Устройство двигателя со встречным движением поршней:

1 — впускной патрубок;2 — нагнетатель;3 — воздухопровод;4 — предохранительный клапан;5 — выпускной КШМ;6 — впускной КШМ (запаздывает на ~20° от выпускного);7 — цилиндр со впускными и выпускными окнами;8 — выпуск;9 — рубашка водяного охлаждения;10 — форсунка.Просмотреть анимированную версию • изометрия

В двигателе со встречным движением поршней продувка также осуществляется вдоль оси цилиндра, однако выпуск осуществляется не через клапан, а через окна, перекрываемые вторым поршнем. Более раннее открытие и закрытие выпускных окон в таком двигателе реализуется за счёт поворота кривошипа этого поршня на 15-22° относительно кривошипа противоположного поршня. Привод поршней может осуществляться как от одного коленвала — при этом один или оба поршня соединяются с коленвалом при помощи штанг, либо от двух синхронно вращающихся валов — отбор мощности в этом случае может осуществляться с любого из них, либо сразу с обоих.

Дизель со встречным движением поршней и штанговым приводом верхних поршней был построен во Франции компанией Gobron-Brillié в 1900 году. В 1903 году автомобиль Gobron Brillié с этим двигателем впервые достиг скорости 100 миль в час. Впоследствии данный тип двигателя скопирован Юнкерсом (ЮМО-201, ЮМО−203).

В 1907 году дизель с противоположно-движущимися поршнями с двумя коленвалами был построен на Коломенском заводе. Конструктор, главный инженер Коломенского завода Раймонд Александрович Корейво, 6 ноября 1907 года запатентовал двигатель во Франции, потом демонстрировал его на международных выставках. Одной из его важных компоновочных особенностей является отсутствие газового стыка. Двухтактные двигатели с противоположно-движущимися поршнями использовались в поршневой авиации, например, двигатели Юнкерса ЮМО-205 (скопированные с двигателя Корейво), массово используются на тепловозах (двигатели типа Фербенкс-Морзе серии Д100 на тепловозах ТЭ3 и ТЭ10), а также в бронетанковой технике (двигатели 5ТДФ танка Т-64 и 6ТД танков Т-80УД и Т-84) и в качестве судовых.

  • Сколько коленвалов?

    Дизель 2Д100, использовался на тепловозах ТЭ3

  • Сколько коленвалов?

    Двигатель ЮМО-201 со штанговым приводом поршней верхнего ряда

Макушев Ю.П., Михайлова Л.Ю., Скок А.А. Введение в специальность (ДВС)

Практикум

  • формат doc
  • размер 2.17 МБ
  • добавлен 01 февраля 2012 г.

Методические указания к практическим работам по специальности Двигатели внутреннего сгорания (ДВС). – Омск: Изд-во СибАДИ, 2008. – 48 с. Методические указания содержат историю создания двигателей внутреннего сгорания, их классификацию, историю кафедры Теплотехника и тепловые двигатели, ее научные направления, учебный план специальности ДВС, основные термины и понятия, расчет технических характеристик двигателей, технико-экономические показатели…

no_image.jpg

Кривошипно-шатунный механизм СМД-22

Кривошипно-шатунный механизм преобразует прямолинейные возвратно-поступательные движения поршня во вращательные движения коленчатого вала мотора.

Основными элементы кривошипно-шатунного механизма – это поршни с поршневыми кольцами и пальцами, шатуны, маховик и коленвал.

Поршни сделаны из алюминиевого сплава и снабжены тремя канавками для монтажа поршневых колец – двух компрессионных и одного маслосъёмного. В канавках под маслосъёмными кольцами сделаны радиальные, а под канавками – наклонные сверления, выполненные для отвода масла.

Под верхнее компрессионное кольцо упрочнена зона канавки. Кольцо верхнее компрессионное сделано из высокопрочного чугуна, хромировано по наружному диаметру и имеет рабочую поверхность бочкообразного типа. У нижнего компрессионного кольца коническая рабочая поверхность.

В утолщенном днище поршня размещена камера сгорания открытого типа. Юбка поршня овально-конусная, с большим диаметром в нижней части.

Поршневые пальцы – полые, сделанные из стали хромоникелевой. Их наружная поверхность сделана цементированной и полированной. Палец удерживается двумя стопорными кольцами от осевых перемещений в бобышках.

Шатуны – штампованные, из стали. Стержень шатуна в поперечном сечении обладает двутавровой формой. В верхнюю головку шатуна запрессована биметаллическая втулка. Для смазки поршневого пальца в верхней головке сделаны З отверстия.

Нижняя головка шатуна сделана разъёмной. Расточку постели нижней головки шатуна под вкладыш делают в сборе с крышкой, поэтому шатун и его нижняя крышка помечены цифровыми клеймами, и заменять крышки на шатунах либо их разворачивать на 180 градусов нельзя.

Кривошипно-шатунный механизм СМД-22

Комбайн «Енисей»

Шатунные вкладыши – тонкостенные, из сталеалюминиевой ленты с антифрикционным сплавом А06-1.

Коленчатый вал двигателя СМД-22 – из чугуна, литой, с увеличенными противовесами, четырьмя шатунными и пятью коренными шейками. Для коренных подшипников использованы тонкостенные вкладыши с антифрикционным сплавом АО2О-1.

Чтобы улучшать очистку масла и снижать износ шатунных подшипников в шатунных шейках коленчатого вала предусмотрены полости для очистки масла, дополнительного центробежного типа. Полости шеек с торцов прикрыты резьбовыми заглушками, зашплинтванными, чтобы не допустить их самовывинчивания.

Осевое усилие коленвала воспринимают 4 стале-алюмнивых полукольца, которые стоят в расточке блок-картера и крышки третьего коренного подшипника. На переднем конце вала смонтирован блок шестерён. Одна шестерня выполняет привод шестерён распределительных, а другая – привод маслонасоса. На конусной части переднего конца вала находится в закреплённом храповиком положении одноручьевой шкив привода вентилятора и генератора.

На заднем конце вала к фланцу прикреплён маховик, шестью болтами. Маховик обеспечивает равномерное вращение коленвала, вывод поршней из «мёртвых точек», и облегчает процесс запуска дизельного двигателя. Во время установки маховика должны совпасть метки на фланце коленвала и на маховике. Для понижения вибраций колен вал и маховик балансируют динамической балансировкой.

Свободнопоршневые двигатели

В свободнопоршневом двигателе отсутствует коленчатый вал, а возвратно-поступательное движение поршня обеспечивается за счёт упругости пружины, сжатого воздуха либо силы тяжести. Такие двигатели применяются там, где нет необходимости во вращательном движении, например в дизель-молотах, компрессорах и генераторах горячего газа.

Двигатель Фролова: мотор без шатунов и коленвала

novyy-vitok-evolyucii-dvs-super-dvigatel-bez-kolenvala-29.jpeg

Основным принципом В. Фролова, который был положен в основу его разработок, является то, что  коленчатый вал является далекой от совершенства деталью. По этой причине талантливый инженер детально изучил конструкцию двигателя Баландина, после чего предложил ряд собственных доработок.

С учетом того, что недостатком бесшатунного мотора Баландина оставались повышенные требования к точности изготовления эксцентрика, на начальном этапе Фролов существенно модернизировал данный узел преобразования. Однако далее был признан факт, что полностью избавиться от недостатков схемы мотора Баландина крайне сложно.

Рекомендуем также прочитать статью о том, что такое двигатель FSI. Из этой статьи вы узнаете, какие особенности имеют двигатели данного типа, а также какие плюсы и минусы имеет указанный мотор.

При этом Фролов не остановился на достигнутом, а также не оставил мысль избавиться от коленвала.  Дальнейшие поиски надежных и эффективных механизмов преобразования привели к тому, что изобретатель обратил внимание на механизм ткацкого станка.

В результате был создан сегментно-роторный мотор, в основу которого были  положены как заимствованные и доработанные, так и собственные идеи. Полученный двигатель не имеет коленвала, вместо данной детали используется механизм, который по принципу действия и своему устройству похож на шарнир разных угловых скоростей. Такое устройство более известно под названием шарнир Гука.

Вращающиеся детали в таком двигателе Фролова работают благодаря использованию подшипников качения. Что касается смазочной системы, моторное масло подается под крышки клапанов, затем стекает, осуществляя смазку и отвод лишнего тепла. Чтобы масло хорошо охлаждалось, перед двигателем также отдельно установлен масляный радиатор.

Поделитесь с друзьями в соц.сетях:

Система питания дизтопливом СМД-22

Система питания горючим предназначается для очистки и подачи в рабочие полости цилиндров дизеля распылённого дизтоплива в тех количествах, что соответствуют его режиму работы.

В состав системы питания входят: топливный насос с регулятором, помпа подкачивающая с насосом ручной подкачки дизтоплива, форсунки, фильтры грубой и тонкой очистки дизтоплива, топливопроводы низкого и высокого давления, топливный бак.

Качество работы двигателя зависит от того, насколько чистое в баке дизтопливо, отсутствуют ли в нём примеси воды и воздуха. Для достижения нужной чистоты дизтопливо из бака проходит сначала фильтр грубой очистки, в котором оно избавляется от крупных механических примесей и воды. Затем горючее засасывается толивоподкачивающей помпой и под давлением подаётся в фильтр тонкой очистки.

Очищенная таким образом солярка поступает в топливный насос, который гонит её по трубкам высокого давления к форсункам. Когда давление дизтоплива достигает давления затяжки пружины форсунки, игла распылителя форсунки поднимается, и горючее впрыскивается в камеры сгорания.

Дизтопливо, которое просочится по зазорам в верхнюю часть корпуса форсунки, будет отведено по трубке слива в фильтр тонкой очистки. Излишек дизтоплива, поданный топливоподкачивающей помпой, через сливной клапан в головке топливного насоса по перепускной трубке вернётся в подкачивающую помпу.

При проблемах в работе двигателя, которые могут выражаться в дымном выхлопе, снижении мощности, пропуске вспышек, в трудном пуске мотора есть смысл проверить топливную аппаратуру, в первую очередь, состояние топливных фильтров.

Для подачи в цилиндры дозированных порций дизтоплива в строго определённые моменты с левой стороны мотора на нём установлен 4-х плунжерный насос. Топливный насос прикреплён 4-мя болтами к картеру распределительных шестерён, и ещё дополнительно снизу двумя болтами – к специальному кронштейну.

В корпусе насоса на двух шарикоподшипниках вращается кулачковый валик. Он получает вращение от шестерни привода, с которой находится в зацеплении шлицевая втулка, установленная на его переднем конце. На хвостовике валика стоит шестерня привода регулятора, а между2- и З-м кулачками размещён эксцентрик для привода топливоподкачивающей помпы. Валик насоса вращается в 2 раза медленней коленвала двигателя. Расположение кулачков на валике – соответствующее порядку работы цилиндров 1-3-4-2. Над кулачковым валиком в корпусе насоса поступательным образом перемещаются толкатели, которые передают движение от кулачков на плунжеры.

Топливный насос имеет всережимный регулятор центробежного типа, который в автоматическом ритме, в зависимости от степени нагрузки, изменяет мощность двигателя, делая его работу на заданном режиме максимально устойчивой и экономичной. Регулятором также ограничивается максимальная и поддерживается минимально-устойчивая частота вращения коленвала.

См. также

  • Газораспределительный механизм

Что в итоге

Как видно, даже с учетом сложности реализации, инженеры и конструкторы все равно продолжают искать способы для повышения общей надежности двигателей, увеличения их КПД, снижения расхода топлива.

Новый виток эволюции ДВС: супер двигатель без коленвала

Рекомендуем также прочитать статью о том, что такое двигатель GDI. Из этой статьи вы узнаете об особенностях конструкции, а также о преимуществах и недостатках моторов данного типа.

Также следует добавить, что западные производители также вплотную занимаются данным вопросом. Например, известная японская корпопрация Toyota также предложила свой вариант двигателя без коленвала. Хотя такой агрегат больше похож на электрический генератор, все равно его можно считать одной из версий ДВС.

С учетом вышесказанного становится понятно, что еще рано говорить об окончании эволюции двигателей внутреннего сгорания. Другими словами, не следует исключать возможность появления бесшатунных моторов, а также агрегатов без коленчатого вала на серийных транспортных средствах.

  • Новый виток эволюции ДВС: супер двигатель без коленвала

    Новый виток эволюции ДВС: супер двигатель без коленвала

    Новый виток эволюции ДВС: супер двигатель без коленвала

    Какой ресурс у двигателя: иномарки и отечественные авто

    Какой срок службы двигателя является нормой для современных моторов. Почему не осталось двигателей «миллионников». Как увеличить ресурс современного ДВС. Читать далее

  • Новый виток эволюции ДВС: супер двигатель без коленвала

    Новый виток эволюции ДВС: супер двигатель без коленвала

    Новый виток эволюции ДВС: супер двигатель без коленвала

    CRDi двигатель: что это такое, плюсы и минусы

    Линейка дизельных двигателей CRDi Hyundai/KIA: сильные и слабые стороны моторов данного типа, особенности эксплуатации, ремонта и обслуживания. Читать далее

  • Новый виток эволюции ДВС: супер двигатель без коленвала

    Новый виток эволюции ДВС: супер двигатель без коленвала

    Новый виток эволюции ДВС: супер двигатель без коленвала

    TSI двигатель: что это такое?

    Моторы линейки TSI. Конструктивные особенности, преимущества и недостатки. Модификации с одним и двумя нагнетателями. Рекомендации по эксплуатации. Читать далее

  • Новый виток эволюции ДВС: супер двигатель без коленвала

    Новый виток эволюции ДВС: супер двигатель без коленвала

    Новый виток эволюции ДВС: супер двигатель без коленвала

    FSI двигатель: что это такое, недостатки и преимущества

    Двигатель семейства FSI: отличия, особенности, плюсы и минусы силового агрегата данного типа. Распространенные проблемы двигателей FSI, обслуживание мотора. Читать далее

  • Новый виток эволюции ДВС: супер двигатель без коленвала

    Новый виток эволюции ДВС: супер двигатель без коленвала

    Новый виток эволюции ДВС: супер двигатель без коленвала

    GDI двигатель: что это такое?

    Конструктивные особенности двигателей GDI с непосредственным впрыском от моторов с распределенным впрыском топлива. Режимы работы, неисправности GDI. Читать далее

  • Новый виток эволюции ДВС: супер двигатель без коленвала

    Новый виток эволюции ДВС: супер двигатель без коленвала

    Новый виток эволюции ДВС: супер двигатель без коленвала

    TDI двигатель: что это такое?

    Дизельный мотор TDI. Отличительные особенности двигателя данного типа. Преимущества и недостатки, ресурс, особенности турбонаддува. советы по эксплуатации. Читать далее

Источник

Система питания воздухом и турбокомпрессор СМД-22

В составе системы питания воздухом, предназначенной для его очистки от пыли и подачи в цилиндры, – воздухоочиститель, турбокомпрессор и впускной коллектор. Турбокомпрессор ТКР 8,5Н-1 – центробежный одноступенчатый компрессор с радиальной центростремительной турбиной спирального канала («улиткой»).

Авто с трехцилиндровым двигателем: брать или не брать?

Машина с трехцилиндровым движком — ваш выбор, если:

  1. Вы ищете автомобиль для передвижения по городу и не гонитесь за большими скоростями.
  2. Вы хотите сэкономить на бензине или предпочитаете использовать сочетание бензин+газ.
  3. Вам не нужен мотор высокой мощности.
  4. Возникновение посторонних шумов и вибрации в машине вас не пугают.
  5. Вы заботитесь об экологии и изначально выбираете автомобиль, наносящий наименьший вред окружающей среде.

Если раньше двигателем прогресса считалась лень, то в наши дни это, безусловно, экологические нормы. Новейшие бензиновые двигатели Peugeot серии EB, занявшие место под капотом хетчбэка 208, выбрасывают в атмосферу меньше углекислоты, чем силовая установка дизель-электрического гибрида Peugeot 508RXH.

Трехцилиндровые моторы объемом 1,0 и 1,2 л выдают 68 и 82 л.с. соответственно, при этом крутящий момент составляет 95 и 118 Н м — вполне достаточно, чтобы хорошо оснащенный компакт-кар уверенно чувствовал себя в городе. Бывалые автомобилисты при упоминании трехцилиндрового литрового движка по привычке поморщат нос, и совершенно напрасно. Чтобы маленькие моторы не ударили в грязь лицом, компании Peugeot пришлось зарегистрировать 52 патента, 23 из которых относятся к конструктивным особенностям силовой установки, 20- к программам контроллера и 9 — к специальным технологическим процессам и оборудованию.

Трехцилиндровые двигатели пока что предлагаются в России только с механической коробкой передач, а «четверка» 1,6 — с гидравлическим автоматом. Задумчивых «роботов» для малокубатурных моторов в нашу страну решили не поставлять, оставив их терпеливым и бережливым европейцам.

Porsche 911

Мотор вместо багажника: 10 авто с такой конструкцией — от самых древних до новинок

В лице этого спорткара вся длинная история заднемоторных машин. Porsche 911 сошел с конвейера в 1964 году и по сей день продолжает развиваться в техническом плане.

В 90-х годах 20-го столетия автомобиль перевели с воздушного на жидкостное охлаждение, но размещение мотора осталось неизменным. В мире автогонок Porsche 911 считается одной из наиболее титулованных и быстрых моделей. Модификация Turbo S развивает 580 л. с. и стала одним их быстрейших спорткаров. Разгоняется авто до 100 км/ч менее чем за три секунды.

Система охлаждения СМД-22

В составе системы охлаждения – радиатор, водяной насос, вентилятор, водяные полости в блоке и головке цилиндров Система охлаждения нужна для отвода тепла от наиболее раскалённых деталей мотора (гильз, блока, головки блока цилиндров) и обеспечения приемлемого теплового режима в работе дизеля. Как охлаждающую жидкость, можно использовать воду либо антифриз. Её закрытую принудительную циркуляцию обеспечивает центробежный водяной насос.

Для автоматического регулирования температурного режима на моторе имеется термостат ТС-107.

Двигатели без коленвала — новая эра в автомобилестроении

Сколько коленвалов?

Первые автомобильные двигатели были изобретены более века назад. С того времени в их конструкции мало что изменилось.

Конечно, двигатели усовершенствуются, модернизируются, становятся экологичными, лёгкими и компактными, но основы конструкции остаются прежними. Сейчас всё чаще говорят про ДВС без коленвала.

Зачем нужно убирать коленчатый вал? Как работают такие агрегаты? Такие ли они совершенные или всё же некоторые отрицательные характеристики для них свойственны?

DeLorean DMC-12

Мотор вместо багажника: 10 авто с такой конструкцией — от самых древних до новинок

Знаменитая модель из фильма «Назад в будущее» выпускалась очень короткий промежуток времени — с 1981 по 1983 годы. Мощность заднерасположенного мотора была невысокой — 130 л. с., но по многим другим показателям (чего только стоит кузов из нержавеющей стали) DeLorean считается выдающимся представителем семейства.

На сегодняшний день спорткар стал культовым. Современная реплика оригинала — не более чем дорогая (более 100 тысяч долларов) игрушка, выпускаемая другим производителем.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...