Бензиновые двигатели – Бензиновый двигатель: устройство,принцип работы,виды ,фото,видео.

Содержание

Бензиновый двигатель Википедия

Бензиновые двигатели — класс двигателей внутреннего сгорания, в цилиндрах которых предварительно сжатая топливовоздушная смесь поджигается электрической искрой. Управление мощностью в данном типе двигателей производится, как правило, регулированием потока воздуха, посредством дроссельной заслонки.

Одним из видов дросселя является карбюраторная дроссельная заслонка, регулирующая поступление горючей смеси в цилиндры двигателя внутреннего сгорания. Рабочий орган представляет собой пластину, закрепленную на вращающейся оси, помещённую в трубу, в которой протекает регулируемая среда. В автомобилях управление дросселем производится с места водителя от ноги педалью.
В современных автомобилях нет прямой механической связи между педалью акселератора и дроссельной заслонкой. Заслонка поворачивается с помощью электродвигателя, управляемого электронным блоком управления (ЭБУ). В педальном блоке находится потенциометр, изменяющий своё сопротивление в зависимости от положения педали.

Классификация бензиновых двигателей[ | ]

  • По способу смесеобразования — карбюраторные и инжекторные;
  • По способу осуществления рабочего цикла — четырёхтактные и двухтактные. Двухтактные двигатели обладают большей мощностью на единицу объёма, однако меньшим КПД. Поэтому двухтактные двигатели применяются там, где очень важны небольшие размеры, но относительно неважна топливная экономичность, например, на мотоциклах, небольших моторных лодках, бензопилах и моторизированных инструментах. Четырёхтактные же двигатели устанавливаются на абсолютное большинство остальных транспортных средств. Следует заметить, что дизели также могут быть четырёхтактными или двухтактными; двухтактные дизели лишены многих недостатков бензиновых двухтактных двигателей, однако применяются в основном на больших судах (реже на тепловозах и грузовиках).;
  • По числу цилиндров — одноцилиндровые, двухцилиндровые и многоцилиндровые;
  • По расположению цилиндров — с вертикальным или наклонным расположением цилиндров в один ряд (т. н. «рядный» двигатель), V-образные с расположением цилиндров под углом (при расположении цилиндров под углом 180 двигатель называется двигателем с противолежащими цилиндрами, или оппозитным),W-образные, использующие 4 ряда цилиндров, расположенных под углом с 1

ru-wiki.ru

Бензиновый двигатель Википедия

Бензиновые двигатели — класс двигателей внутреннего сгорания, в цилиндрах которых предварительно сжатая топливовоздушная смесь поджигается электрической искрой. Управление мощностью в данном типе двигателей производится, как правило, регулированием потока воздуха, посредством дроссельной заслонки.

Одним из видов дросселя является карбюраторная дроссельная заслонка, регулирующая поступление горючей смеси в цилиндры двигателя внутреннего сгорания. Рабочий орган представляет собой пластину, закрепленную на вращающейся оси, помещённую в трубу, в которой протекает регулируемая среда. В автомобилях управление дросселем производится с места водителя от ноги педалью.
В современных автомобилях нет прямой механической связи между педалью акселератора и дроссельной заслонкой. Заслонка поворачивается с помощью электродвигателя, управляемого электронным блоком управления (ЭБУ). В педальном блоке находится потенциометр, изменяющий своё сопротивление в зависимости от положения педали.

Классификация бензиновых двигателей

  • По способу смесеобразования — карбюраторные и инжекторные;
  • По способу осуществления рабочего цикла — четырёхтактные и двухтактные. Двухтактные двигатели обладают большей мощностью на единицу объёма, однако меньшим КПД. Поэтому двухтактные двигатели применяются там, где очень важны небольшие размеры, но относительно неважна топливная экономичность, например, на мотоциклах, небольших моторных лодках, бензопилах и моторизированных инструментах. Четырёхтактные же двигатели устанавливаются на абсолютное большинство остальных транспортных средств. Следует заметить, что дизели также могут быть четырёхтактными или двухтактными; двухтактные дизели лишены многих недостатков бензиновых двухтактных двигателей, однако применяются в основном на больших судах (реже на тепловозах и грузовиках).;
  • По числу цилиндров — одноцилиндровые, двухцилиндровые и многоцилиндровые;
  • По расположению цилиндров — с вертикальным или наклонным расположением цилиндров в один ряд (т. н. «рядный» двигатель), V-образные с расположением цилиндров под углом (при расположении цилиндров под углом 180 двигатель называется двигателем с противолежащими цилиндрами, или оппозитным),W-образные, использующие 4 ряда цилиндров, расположенных под углом с 1 коленвалом (у V-образного двигателя 2 ряда цилиндров), звездообразные;
  • По способу охлаждения — с жидкостным или воздушным охлаждением;
  • По типу смазки смешанный тип (масло смешивается с топливной смесью) и раздельный тип (масло находится в картере)
  • По виду применяемого топлива — бензиновые и многотопливные [1];
  • По степени сжатия— двигатели высокого (E=12…18) и низкого (E=4…9) сжатия;
  • По способу наполнения цилиндра свежим зарядом: двигатели без наддува (атмосферные), у которых впуск воздуха или горючей смеси осуществляется за счет разрежения в цилиндре при всасывающем ходе поршня; двигатели с наддувом, у которых впуск воздуха или горючей смеси в рабочий цилиндр происходит под давлением, создаваемым турбокомпрессором, с целью увеличения заряда воздуха и получения повышенной мощности и КПД двигателя;
  • По частоте вращения: тихоходные, повышенной частоты вращения, быстроходные;
  • По назначению различают двигатели стационарные, автотракторные, судовые, тепловозные, авиационные и др.
  • Практически не употребляемые виды моторов — роторно-поршневые Ванкеля (производились только фирмами NSU (Западная Германия), Mazda (Япония) и ВАЗ (СССР/Россия)), с внешним сгоранием Стирлинга и т. д..

См. также: Классификация автотракторных двигателей

Рабочий цикл бензинового двигателя

Рабочий цикл четырёхтактного двигателя

Как следует из названия, рабочий цикл четырёхтактного двигателя состоит из четырёх основных этапов — тактов.

1. Впуск. Поршень опускается из верхней мёртвой точки (ВМТ) в нижнюю мёртвую точку (НМТ). При этом кулачки распредвала открывают впускной клапан, и через этот клапан в цилиндр засасывается свежая топливно-воздушная смесь.
2. Сжатие. Поршень идёт из НМТ в ВМТ, сжимая рабочую смесь. При этом значительно возрастает температура смеси. Отношение рабочего объёма цилиндра в НМТ и объёма камеры сгорания в ВМТ называется степень сжатия. Степень сжатия — очень важный параметр, обычно, чем она больше, тем больше топливная экономичность двигателя. Однако для двигателя с большей степенью сжатия требуется топливо с бо́льшим октановым числом, которое дороже.
3. Сгорание и расширение (рабочий ход поршня). Незадолго до конца цикла сжатия топливовоздушная смесь поджигается искрой от свечи зажигания. Во время пути поршня из ВМТ в НМТ топливо сгорает, и под действием тепла сгоревшего топлива рабочая смесь расширяется, толкая поршень. Степень «недоворота» коленчатого вала двигателя до ВМТ при поджигании смеси называется углом опережения зажигания. Опережение зажигания необходимо для того, чтобы основная масса бензовоздушной смеси успела воспламениться к моменту, когда поршень будет находиться в ВМТ (процесс воспламенения является медленным процессом относительно скорости работы поршневых систем современных двигателей). При этом использование энергии сгоревшего топлива будет максимальным. Сгорание топлива занимает практически фиксированное время, поэтому для повышения эффективности двигателя нужно увеличивать угол опережения зажигания при повышении оборотов. В старых двигателях эта регулировка производилась механическим устройством, центробежным вакуумным регулятором воздействующим на прерыватель. В более современных двигателях для регулировки угла опережения зажигания используют электронику. В этом случае используется датчик положения коленчатого вала, работающий обычно по индуктивному принципу.
4. Выпуск. После НМТ рабочего цикла открывается выпускной клапан, и движущийся вверх поршень вытесняет отработанные газы из цилиндра двигателя. При достижении поршнем ВМТ выпускной клапан закрывается и цикл начинается сначала.

Необходимо также помнить, что следующий процесс (например, впуск), необязательно должен начинаться в тот момент, когда закончится предыдущий (например, выпуск). Такое положение, когда открыты сразу оба клапана (впускной и выпускной), называется перекрытием клапанов. Перекрытие клапанов необходимо для лучшего наполнения цилиндров горючей смесью, а также для лучшей очистки цилиндров от отработанных газов.

Рабочий цикл двухтактного двигателя

Рабочий цикл двухтактного двигателя

В двухтактном двигателе рабочий цикл полностью происходит в течение одного оборота коленчатого вала. При этом от цикла четырёхтактного двигателя остаётся только сжатие и расширение. Впуск и выпуск заменяются продувкой цилиндра вблизи нижней мёртвой точки поршня, при которой свежая рабочая смесь вытесняет отработанные газы из цилиндра.

Более подробно цикл двигателя устроен следующим образом: когда поршень идёт вверх, происходит сжатие рабочей смеси в цилиндре. Одновременно, движущийся вверх поршень создаёт разрежение в кривошипной камере. Под действием этого разрежения открывается клапан впускного коллектора и свежая порция топливовоздушной смеси (как правило, с добавкой масла) засасывается в кривошипную камеру. При движении поршня вниз давление в кривошипной камере повышается и клапан закрывается. Поджиг, сгорание и расширение рабочей смеси происходят так же, как и в четырёхтактном двигателе. Однако, при движении поршня вниз, примерно за 60° до НМТ открывается выпускное окно (в смысле, поршень перестаёт перекрывать выпускное окно). Выхлопные газы (имеющие ещё большое давление) устремляются через это окно в выпускной коллектор. Через некоторое время поршень открывает также впускное окно, расположенное со стороны впускного коллектора. Свежая смесь, выталкиваемая из кривошипной камеры идущим вниз поршнем, попадает в рабочий объём цилиндра и окончательно вытесняет из него отработавшие газы. При этом часть рабочей смеси может выбрасываться в выпускной коллектор. При движении поршня вверх свежая
порция рабочей смеси засасывается в кривошипную камеру.

Можно заметить, что двухтактный двигатель при том же объёме цилиндра, должен иметь почти в два раза большую мощность. Однако, полностью это преимущество не реализуется, из-за недостаточной эффективности продувки по сравнению с нормальным впуском и выпуском. Мощность двухтактного двигателя того же литража, что и четырёхтактный больше в 1,5 — 1,8 раза.

Важное преимущество двухтактных двигателей — отсутствие громоздкой системы клапанов и распределительного вала.

Преимущества 4-тактных двигателей

  • Больший ресурс.
  • Бо́льшая экономичность.
  • Более чистый выхлоп.
  • Не требуется сложная выхлопная система.
  • Меньший шум.
  • Не требуется добавление масла к топливу.

Преимущества двухтактных двигателей

  • Отсутствие громоздких систем смазки и газораспределения.
  • Бо́льшая мощность в пересчёте на единицу рабочего объёма.
  • Проще и дешевле в изготовлении.
  • Проще в ремонте.
  • Меньший вес.

Карбюраторные и инжекторные двигатели

В карбюраторных двигателях процесс приготовления горючей смеси происходит в карбюраторе — специальном устройстве, в котором топливо смешивается с потоком воздуха за счёт аэродинамических сил, вызываемых энергией потока воздуха, засасываемого двигателем.

В инжекторных двигателях впрыск топлива в воздушный поток осуществляют специальные форсунки, к которым топливо подаётся под давлением, а дозирование осуществляется электронным блоком управления — подачей импульса тока, открывающим форсунку или же, в более старых двигателях, специальной механической системой.

Переход от классических карбюраторных двигателей к инжекторам произошёл в основном из-за возрастания требований к чистоте выхлопа (выпускных газов), и установке современных нейтрализаторов выхлопных газов (каталитических конвертеров или просто катализаторов). Именно система впрыска топлива, контролируемая программой блока управления, способна обеспечить постоянство состава выхлопных газов, идущих в катализатор. Постоянство же состава необходимо для нормальной работы катализатора, так как современный катализатор способен работать лишь в узком диапазоне данного состава, и требует строго определённого содержания кислорода. Именно поэтому в тех системах управления, где установлен катализатор, обязательным элементом является лямбда-зонд, он же кислородный датчик. Благодаря лямбда-зонду система управления, постоянно анализируя содержание кислорода в выхлопных газах, поддерживает точное соотношение кислорода, недоокисленных продуктов сгорания топлива, и оксидов азота, которое способен обезвредить катализатор. Дело в том, что современный катализатор вынужден не только окислять не полностью сгоревшие в двигателе остатки углеводородов и угарный газ, но и восстанавливать оксиды азота, а это — процесс, идущий совершенно в другом (с точки зрения химии) направлении. Желательно также ещё раз окислять окончательно весь поток газов. Это возможно лишь в пределах так называемого «каталитического окна», то есть узкого диапазона соотношения топлива и воздуха, когда катализатор способен выполнить свои функции. Соотношение топлива и воздуха в данном случае составляет примерно 1:14,7 по весу (зависит также от соотношения С к Н в бензине), и удерживается в коридоре приблизительно плюс-минус 5 %. Так как одной из труднейших задач является удержание нормативов по оксидам азота, дополнительно необходимо снижать интенсивность их синтеза в камере сгорания. Делается это в основном снижением температуры процесса горения с помощью добавления определённого количества выхлопных газов в камеру сгорания на некоторых критичных режимах (система рециркуляции выхлопных газов).

Основные вспомогательные системы бензинового двигателя

Системы, специфические для бензиновых двигателей

  • Система зажигания — обеспечивает поджиг топлива в нужный момент. Она может быть контактной, бесконтактной или микропроцессорной. Контактная система включает в себя: прерыватель-распределитель, катушку, выключатель зажигания, свечи. Бесконтактная система включает то же самое оборудование, только вместо прерывателя стоит датчик Холла или индукционный датчик. Микропроцессорная система зажигания управляется специальным блоком-компьютером, она включает в себя датчик положения коленвала, блок управления зажиганием, коммутатор, катушки, свечи, датчик температуры двигателя. У инжекторного двигателя к этой системе добавляются датчик положения дроссельной заслонки и датчик массового расхода воздуха.
  • Система приготовления топливовоздушной смеси — карбюратор или же инжекторная система.

Некоторые особенности современных бензиновых двигателей

  • Для повышения надёжности работы используется индивидуальная катушка зажигания для каждой свечи.
  • Используется по 2 впускных и 2 выпускных клапана на цилиндр вместо одного впускного и одного выпускного. Это позволяет увеличить суммарную площадь отверстий клапанов в головке цилиндра; кроме того, при 4 клапанах на цилиндр каждый отдельный клапан получается более лёгким, что ускоряет закрывание клапанов под действием пружин — это может быть критичным на больших оборотах двигателя. Также 4 клапана на цилиндр позволяют разместить свечу зажигания в центре головки, а не сбоку.
  • Для управления дроссельной заслонкой используется электропривод, а не тросик педали акселератора.

Системы, общие для большинства типов двигателей

  • Система охлаждения
  • Система выпуска отработанных газов. Включает выпускной коллектор, каталитический конвертер (на современных машинах), и глушитель.
  • Система смазки — бывает с отдельным маслобаком (авиация) и без него (почти все современные автомобили; масло заливается в маслозаливную горловину на клапанной крышке двигателя).
  • Система запуска двигателя. Для приготовления двигателя к работе необходимо произвести хотя бы один оборот коленчатого вала, для того, чтобы в одном из цилиндров произошли такты впуска и сжатия. Для запуска четырёхтактного двигателя обычно применяется специальный электромотор — стартер, работающий от аккумулятора. Для запуска маломощных двухтактных бензиновых двигателей можно применять мускульную силу человека, например так работает кикстартер в мотоцикле.

См. также

Ссылки

wikiredia.ru

Бензиновый двигатель, устройство и принцип работы

Современный бензиновый двигатель входит в класс агрегатов внутреннего сгорания, где поджигание смеси происходит непосредственно в цилиндрах с помощью искры, образуемой электричеством. Мощность таких моторов регулируется подачей воздуха с помощью дроссельной заслонки.

Дроссельная заслонка карбюраторных автомобилей, регулирует объем подаваемой смеси в камеру сгорания. Все управление происходит напрямую от педали акселератора. Во всех современных автомобилях, выпускаемых последние годы, механическое управление заслонкой сменили на электронное. При нажатии на газ потенциометр подает сигнал на электронный блок управления, который, в свою очередь, управляет электродвигателем для перемещения заслонки.

Четырёхтактный двигатель

Как классифицируют бензиновые агрегаты?

Каждый бензиновый двигатель проходит классификацию по следующим параметрам:

  • Способу смесеобразования;
  • Количеству тактов;
  • Числу цилиндров;
  • Способу охлаждения;
  • Расположению цилиндров;
  • Типу смазки;
  • Виду применяемого топлива;
  • Степени сжатия;
  • Частоте вращения;
  • Назначению;
  • Способу подачи воздуха и горючей смеси.

Каждый современный автомобиль с бензиновым двигателем, для подготовки горючей смеси использует карбюратор либо инжектор.

Двигателя бывают двухтактные и четырехтактные. Двухтактные при своих небольших размерах выдают больше мощности, но проигрывают по КПД. Поэтому для экономичности, четырехтактные двигатели используют на всех транспортных средствах, кроме мотоциклов.

Двигатель на бензине может быть одноцилиндровым, двухцилиндровым или многоцилиндровым. По их расположению двигателя бывают: рядными, V-образными, оппозитными и звездообразными. Устройство охлаждения используется жидкостное или воздушное.

Смазка происходит смешанным и раздельным типом. При смешанном, в топливо добавляется масло для бензиновых двигателей, тогда как в раздельном типе, масло заливается только в картер.

На многих автомобилях используют атмосферные двигателя, работа которых заключается в подаче горючей смеси до камеры сгорания, с помощью всасывающего хода поршня. Но есть еще и двигателя с наддувом. Они оборудованы турбокомпрессором, который создает давление для подачи горючей смеси в цилиндр. Благодаря наддуву, бензиновый двигатель получает дополнительную мощность и значительную экономию топлива.

Как происходит рабочий цикл четырехтактных и двухтактных агрегатов?

Полный рабочий цикл проходит за четыре такта:

  • Впуск;
  • Сжатие;
  • Рабочий ход;
  • Выпуск.

Рабочий цикл двухтактного двигателя происходит за один оборот коленчатого вала и включает в себя только два такта: сжатие и рабочий ход. Благодаря этому, бензиновый двигатель получает в 1,5 раза большую мощность при таком же объеме.

Основные преимущества 4-тактных агрегатов: большой ресурс; экономичность; меньший шум и выброс вредных веществ; отсутствие потребности добавления масла в топливо. Масло для бензиновых двигателей подбирается по классификациям в зависимости от его износа.

Отличия карбюраторных моторов от инжекторных

Инжекторный мотор

Работа карбюраторного мотора зависит от точного смешивания топлива подаваемого в карбюратор с воздухом.

Устройство инжекторного двигателя значительно отличается. Его работа зависит напрямую от форсунок, подающих топливо под давлением. За правильную дозировку отвечает электронный блок управления.

Массовое производство инжекторов для бензинового мотора, началось после повышения норм по выбросу вредных веществ. Благодаря точному впрыску топлива, за который отвечает программа ЭБУ, получилось достичь постоянства выхлопных газов. А стабильная работа двигателя с помощью катализатора помогла значительно уменьшить его шум.

Устройство системы зажигания бензинового мотора бывает бесконтактным, микропроцессорным или контактным. Бензиновый двигатель с контактной системой включает в себя:

  • Прерыватель-распределитель;
  • Катушку;
  • Выключатель зажигания;
  • Свечи.

Катушка зажигания

Работа бензинового агрегата с бесконтактной системой, зависит от того же оборудования, за исключением индукционного датчика, используемого вместо прерывателя. Устройство микропроцессорной системы зажигания оборудовано: датчиком положения коленчатого вала, блоком управления, коммутатором, катушками, свечами, датчиком температуры бензинового мотора. Стабильная работа инжекторного агрегата была достигнута при помощи добавленного датчика положения заслонки и датчика расхода воздуха.

Специфические особенности современных моторов

Долговечная работа любого мотора зависит от его надежности. Поэтому для достижения максимальной надежности, было принято использовать индивидуальную катушку зажигания для каждой свечи отдельно. Этого правила поддерживаются как при сборке советских автомобилей, так и при комплектации современных японских агрегатов.

Последнее время, приняли использовать на один цилиндр по 2 клапана на впуск и выпуск. Раньше их было по одному, но за счет увеличения площади отверстий в головках, большой клапан перестал справляться со своевременным закрытием отверстия до начала следующего цикла. Эти изменения сразу сказались, и работа мотора стала нестабильной.

За точное управление дроссельной заслонкой стал отвечать электропривод вместо привычного тросика ведущего от педали акселератора. После появления электропривода, автомобили начали оснащать функцией «Cruise Control», которая очень полезна для дальних дистанций.

Среди систем, которые остались неизменными для большинства двигателей является:

  • Охладительная система;
  • Система выпуска отработанных газов;
  • Система запуска двигателя.

Система охлаждения обычно применяется смешанная. За выпуск отработанных газов в атмосферу отвечает выпускной коллектор на пару с каталитическим конвертером и глушителем. Смазка всех современных автомобилей не имеет отдельного маслоблока и происходит за счет залитого через клапанную крышку масла, прямо в мотор. Запуск агрегата происходит с помощью стартера, который питается от аккумулятора.

autodont.ru

Бензиновые двигатели Википедия

Поршневой двигатель внутреннего сгорания

Дви́гатель вну́треннего сгора́ния (ДВС) — разновидность теплового двигателя, в котором топливо сгорает непосредственно в рабочей камере (внутри) двигателя. Тем самым, топливная смесь и является рабочим телом таких двигателей. Такой двигатель является химическим, и преобразует энергию сгорания топлива в механическую работу[1].

Название «двигатель внутреннего сгорания» в основном закрепилось за поршневыми и комбинированными двигателями, чаще всего указывая именно на эти семейства моторов.

История создания[ | ]

Тепловые машины (в основном, паровые) с момента появления отличались большими габаритами и массой, обусловленными применением внешнего сгорания (требовались котлы, конденсаторы, испарители, теплообменники, тендеры, насосы, водяные резервуары и др.), в то же время основная (функциональная) часть паровой машины (поршень и цилиндр) сравнительно невелика[2]. Поэтому мысль изобретатетелей всё время возвращалась к возможности совмещения топлива с рабочим телом двигателя, позволившего затем значительно уменьшить габариты и вес, интенсифицировать процессы впуска и выпуска рабочего тела. Особенно важны эти отличия на транспорте.

В создание различных ДВС внесли наибольший вклад такие инженеры как Джон Барбер (изобретение газовой турбины в 1791), Роберт Стрит (патент на двигатель на жидком топливе, 1794 год), Филипп Лебон (открытие светильного газа в 1799, первый газовый двигатель в 1801), Франсуа Исаак де Риваз (первый поршневой двигатель, 1807), Жан Этьен Ленуар (газовый двигатель Ленуара, 1860), Николаус Отто (двигатель с искровым зажиганием и сжатием смеси в 1861 году, четырёхтактный двигатель в 1876-м), Рудольф Дизель (двигатель Дизеля на угольной пыли, 1897),

ru-wiki.ru

Бензиновые двигатели

Описание бензинового двигателя

     Бензиновые двигатели — это класс двигателей внутреннего сгорания, в цилиндрах которых, предварительно сжатая топливовоздушная смесь поджигается электрической искрой. Управление мощностью в данном типе двигателей производится, как правило, регулированием потока воздуха, входящего в двигатель, посредством дроссельной заслонки.

Классификация бензиновых двигателей 

     По рабочему циклу бензиновые двигатели делятся на два типа — четырёхтактные и двухтактные. Двухтактные двигатели обладают большей мощностью на единицу объёма, однако меньшим КПД. Поэтому двухтактные двигатели применяются там, где очень важны небольшие размеры, но относительно неважна топливная экономичность, например, на мотоциклах, небольших моторных лодках, бензопилах и моторизованых инструментах. 
Четырёхтактные же двигатели устанавливаются на абсолютное большинство остальных транспортных средств. Следует заметить, что дизели также могут быть четырёхтактными или двухтактными, однако, двухтактные дизели практически не применяются, так как не выдерживают конкуренции с бензиновыми по габаритам. 

     Бензиновые двигатели различаются также по способу приготовления рабочей смеси. В настоящее время существуют карбюраторные и инжекторные бензиновые двигатели, причём карбюраторные уже практически вытеснены инжекторными. 

Рабочий цикл четырёхтактного двигателя  состоит из четырёх основных этапов — тактов. 
1. Впуск. 
2. Сжатие. 
3. Сгорание и расширение (рабочий ход поршня). 
4. Выпуск. 

Рабочий цикл двухтактного двигателя  полностью происходит в течение одного оборота коленчатого вала. При этом от цикла четырёхтактного двигателя остаётся только сжатие и расширение. Впуск и выпуск заменяются продувкой цилиндра вблизи НМТ поршня, при которой свежая рабочая смесь вытесняет отработанные газы из цилиндра. 

     Более подробно цикл двигателя устроен следующим образом: когда поршень идёт вверх, происходит сжатие рабочей смеси в цилиндре. Одновременно, движущийся вверх поршень создаёт разрежение в кривошипной камере. Под действием этого разрежения открывается клапан впускного коллектора и свежая порция топливовоздушной смеси (как правило, с добавкой масла) засасывается в кривошипную камеру. При движении поршня вниз давление в кривошипной камере повышается и клапан закрывается. Поджиг, сгорание и расширение рабочей смеси происходят так же, как и в четырёхтактном двигателе. Однако, при движении поршня вниз, примерно за 60° до НМТ открывается выпускное окно (в смысле, поршень перестаёт перекрывать выпускное окно). Выхлопные газы (имеющие ещё большое давление) устремляются через это окно в выпускной коллектор. Через некоторое время поршень открывает также впускное окно, расположенное со стороны впускного коллектора. Свежая смесь, выталкиваемая из кривошипной камеры идущим вниз поршнем, попадает в рабочий объём цилиндра и окончательно вытесняет из него отработанные газы. При этом часть рабочей смеси может выбрасываться в выпускной коллектор. При движении поршня вверх часть свежей смеси вытолкнутой из выпускного коллектора засасывается назад в кривошипную камеру. 

     Можно заметить, что двухтактный двигатель при том же объёме цилиндра, должен иметь почти в два раза большую мощность. Однако полностью это преимущество не реализуется, из-за недостаточной эффективности продувки по сравнению с нормальным впуском и выпуском. Мощность двухтактного двигателя того же литража, что и четырёхтактный больше в 1,5 — 1,8 раза. 

     Важное преимущество двухтактных двигателей — отсутствие громоздкой системы клапанов и распределительного вала. 

     Карбюраторные и инжекторные двигатели В карбюраторных двигателях процесс приготовления смеси бензина с воздухом происходит в карбюраторе — специальном устройстве, в котором топливо смешивается с потоком воздуха за счёт аэродинамических сил, вызываемых энергией потока воздуха, засасываемых двигателем. 

      В инжекторных двигателях впрыск топлива в воздушный поток осуществляют специальные форсунки, к которым топливо подаётся под давлением, а дозирование осуществляется электронным блоком управления — подачей импульса тока, открывающем форсунку или же, в более старых двигателях, специальной механической системой. 

     Переход от классических карбюраторных двигателей к инжекторам произошёл в основном из-за возрастания требований к чистоте выхлопа (выпускных газов), и установке современных нейтрализаторов выхлопных газов (каталитических конвертеров или просто катализаторов). Именно система впрыска топлива, контролируемая программой блока управления, способна обеспечить постоянство состава выхлопных газов, идущих в катализатор. Постоянство же состава необходимо для нормальной работы катализатора, так как современный катализатор способен работать лишь в узком диапазоне данного состава, и требует строго определённого содержания кислорода. Именно поэтому в тех системах управления, где установлен катализатор, обязательным элементом является лямбда-зонд, он же кислородный датчик. Благодаря лямбда-зонду система управления, постоянно анализируя содержание кислорода в выхлопных газах, поддерживает точное соотношение кислорода, недоокисленных продуктов сгорания топлива, и окислов азота, которое способен обезвредить катализатор. Дело в том, что современный катализатор вынужден не только окислять не полностью сгоревшие в двигателе остатки углеводородов и угарный газ, но и восстанавливать окислы азота, а это — процесс, идущий совершенно в другом (с точки зрения химии) направлении. Да дополнительно и ещё раз окислять окончательно весь поток газов. Это возможно лишь в пределах так называемого «каталитического окна», то есть узкого диапазона соотношения топлива и воздуха, когда катализатор способен выполнить свои функции. Соотношение топлива и воздуха в данном случае составляет примерно 1:14,7 по весу, и удерживается в коридоре приблизительно плюс-минус 5%. Так как одной из труднейших задач является удержание нормативов по окислам азота, дополнительно необходимо снижать интенсивность их синтеза в камере сгорания. Делается это в основном снижением температуры процесса горения с помощью добавления определённого количества выхлопных газов в камеру сгорания на некоторых критичных режимах.

vsdi.ru

Лучшие бензиновые моторы | MotorMania

На чтение 6 мин. Просмотров 1.4k. Опубликовано

Надежным двигателем является турбированный силовой агрегат концерна Fiat.

Многие автолюбители отмечают тот факт, что у современных двигателей для автомобилей резко снизился ресурс. Если ранее многолитровые двигатели называли “миллионниками” за их огромные ресурсы, то их современные представители теперь ходят в среднем 200-300 тысяч километров. Новые бензиновые турбомоторы, которые за счет турбины смогли снизить рабочий объем при том же уровня мощности, также не блещут такими показателями моторесурса. Однако мы смогли отыскать несколько моделей бензиновых моторов, которые показались нам весьма надежными в наше современное время, когда автопроизводители в угоду продаж снижают жизненный цикл новых автомобилей.

Как известно, в США и Европе ежегодно присуждаются премии “Лучший мотор года”. В качестве жюри этих конкурсов выступают журналисты из различных автомобильных изданий. Может автомобилистам кажется, что двигатель внутреннего сгорания, который получил звание “Лучший мотор года” является надежным и имеет долгий ресурс. На самом деле все выглядит совсем иначе. Журналисты выбирают лучшие двигатели по критериям экономичности и экологичности, удельной мощности. Никто из них не выбирает лучший мотор года по критерию надежности и моторесурса. Зато автовладельцам со всего мира крайне важен именно последний критерий из указанных нами.

Мы решили из общего объема бензиновых двигателей, выпускаемых автомобильными производителями во всем мире, отобрать лучшие экземпляры, которые демонстрируют не только солидный ресурс, но и низкую стоимость эксплуатации.

Лучшие малолитражные атмосферные двигатели

К малолитражным двигателям, работающим на бензине, мы отнесли силовые агрегаты рабочим объемом до 1,6 литра. В этом классе бензиновых моторов производители предлагают надежные модели двигателей ресурсом до 300 тысяч километров. Среди надежных атмосферных двигателей можно выделить модели моторов от таких производителей как Renault, Opel, Ford и Fiat. Такие модели можно считать надежными, так как они разрабатывались ещё 20 лет назад, и до сих пор считаются экономичными после небольшой современной модернизации. Как не удивительно, но надежные атмосферные моторы с рабочим объемом 1,6 литров мировые автопроизводители поставляют к моделям автомобилей, продаваемых в России, Восточной Европе и Африке. То есть, другими словами, они как бы списывают модели автомобилей с такими моторами на развивающие рынки. Конечно, такие двигатели не имеют высокой экономичности и экологичности, как современные бензиновые турбомоторы, но зато они неприхотливы в ремонте и стоят недорого. Благодаря этому автопроизводители могут снизить стоимость новых автомобилей на развивающихся рынках.

К надежным малолитражным двигателям можно отнести серию моторов 16b Sigma Duratec/Zetec SE 1,6 и 1,4 литра. Такие моторы сейчас можно встретить на моделях Ford Focus и Ford Ecosport.

Моторы EcoTec немецкого производителя Opel также являются надежными.

У немецкого автомобильного производителя Opel надежным малолитражным мотором является 1,6-литровый двигатель A16XER мощностью 116 лошадиных сил. Этот атмосферный агрегат до сих пор устанавливается на Opel Astra J, которые продолжают продаваться наравне с новым поколением Opel Astra К. Кстати, новое поколение Opel Astra К напрочь лишилоь атмосферных двигателей.

Также надежными можно назвать двигатели A14XE, A14XEP и A14XER с рабочим объемом 1,4 литра и мощностью от 75 до 100 лошадиных сил. Такие двигатели устанавливаются на данный момент на модели Opel Corsa Opel Meriva и Opel Astra J. Данная модель атмосферных двигателей уже оснащаются цепью ГРМ. Однако ее ресурс ограничен  150 тысячами километров.

Французский автомобильный концерн Renault предлагает атмосферный малолитражный двигатель рабочим объемом 1,2 литра и мощностью 75 лошадиных сил. Он относится к серии D4F. К сожалению, на территории России модели Renault с таким двигателем не продаются. Однако он считается весьма надежным во французской линейке.

Лучшими атмосферными малолитражными моторами являются двигатели итальянского концерна Fiat из серии Fire без наддува. Так 1,2- и 1,-литровые атмосферные бензиновые моторы устанавливаются на модели Fiat Punto, Fiat Panda и Fiat Doblo. Эта  серия двигателей отличается ременным приводом ГРМ, одним фазовращателем на 16-клапанном двигателе, чугунным блоком цилиндров, простой системой впрыска.

У немецкого автомобильного концерна Volkswagen также остались атмосферные бензиновые моторы. Так чешский автомобильный производитель Skoda, который входит в концерн VAG, предлагает модели автомобилей с трехцилиндровыми атмосферными моторами MPI. Эти двигатели относятся к серия ЕА211, к которой относится и мотор 1,6 MPI, поставляемых к собираемым на территории России моделям автомобилей Skoda. Данная серия двигателей отличается простой конструкцией: прямым приводом ГРМ, фазовращателями, продвинутым электрическим термостатом и ГБЦ, имеющим встроенный спускной коллектор. Правда, мощность таких моторов составляет от 60 до 75 лошадиных сил, но компактным моделям Skoda этой мощности вполне достаточно.

Лучшие турбированные бензиновые моторы

Можно смело сказать, что одной из самых надежных серий двигателей с турбонаддувом на рынке Европы является серия моторов Opel A14NET/A14NEL. Эта серия моторов была построена уже на известном нам атмосферном двигателе A14XER. Инженеры Opel сумели поставить на атмосферный двигатель простой, но надежный турбонаддув, который позволил увеличить удельную мощность новых моторов. Двигатели этой серии развивают мощность от 118 до 140 лошадиных сил. Их можно встретить под капотом моделей Opel Astra H, Opel Meriva и Opel Insignia. Ресурс таких бензиновых турбомоторов составляет 200-250 тысяч километров.

Также удачными и надежными турбомоторами, работающими на бензине, можно назвать двигатели серии Fire от итальянского концерна Fiat. Эти силовые агрегаты также построены на базе атмосферных двигателей и развивают мощность от 125 до 170 лошадиных сил. Данные бензиновый турбомотор устанавливается на модели Alfa Romeo Giulietta, Jeep Renegade и Fiat 500.

У Renault надежными бензиновыми моторами являются атмосферные двигатели серии D4F.

Как неи удивительно, но двигатель 1.4 TSI из серии ЕА211 немецкого автомобильного концерна Volkswagen также считается весьма надежным, несмотря на его большую критику со стороны отечественных автовладельцев. С прошлого года инженеры Volkswagen устранили у данного бензинового турбомотора все слабые места. Ресурс был поднят до 200-250 тысяч километров. Однако до сих пор его слабым местом считается турбина и система непосредственного впрыска.

[su_youtube_advanced url=»https://www.youtube.com/watch?v=ubbYKfJX88A»]

 

motormania.ru

6 лучших современных бензиновых двигателей

Бензиновые моторы, по крайней мере, в теории реже ломаются, лучше переносят эксплуатацию в городе, дешевле и проще в ремонте. Однако помните, что в любой стае есть белая ворона. Даже моторы известных производителей имеют проблемы с надежностью и качеством исполнения.

Ниже представлены 6 бензиновых агрегатов, на которые стоит обратить внимание при выборе автомобиля.

1.4 Turbo — Opel

Один из самых успешных двигателей в эпоху даунсайзинга. Мотор присутствует на рынке уже 5 лет и до сих пор собирает положительные отзывы. Существует две его разновидности – 120 и 140 л.с.

Расход топлива? Чуть выше, чем у конкурентов с прямым впрыском, но именно благодаря тому, что топливо попадает в камеру сгорания с воздухом, нет проблемы оседания нагара на впускных клапанах. Кроме того двигатель хорошо переносит внедрение системы, предназначенной для работы на сжиженном газе.

Электроника, цепной привод ГРМ и навесное оборудование проблем не доставляют. Правда, известны случаи неприятностей с помпой. Эта проблема вылезла на Крузах для американского континента. Была объявлена сервисная акция по замене дефектных насосов. Поэтому на всякий случай стоит обратить внимание на помпу и ее окрестности (на предмет следов антифриза), и прислушаться – не шумит ли она.

Применение.

1,4-литровый двигатель с турбонаддувом используется практически во всей палитре Opel, а также в самых популярных моделях Chevrolet.

Opel: Adam, Corsa D, Astra J, Insignia, Meriva, Zafira Tourer, Cascada и Mokka.

Chevrolet: Aveo (Sonic), Cruze, Orlando и Trax (Tracker).

 

 

1.6 MPI 8V — Volkswagen

Один распредвал, два клапана на цилиндр, традиционная конструкция блока и головки. Он известен еще с 90-х годов XX века, когда применялся на Audi, Seat, Skoda и Volkswagen.

Самый большой недостаток этого двигателя – довольно большой расход топлива. Зато преимуществ гораздо больше: дешевые запасные части, много качественных заменителей, высокая надежность и спокойная реакция на установка газового оборудования. Но есть и типичные дефекты: выход из строя катушек зажигания и дроссельной заслонки.

На рынке присутствуют 75-и и 101-сильные версии мотора (старые модели) и популярный 102-сильный вариант, дебютировавший в 2000 году. В случае с «молодым» двигателем необходимо обратить внимание на работу дроссельной заслонки. Неравномерная работа на холостом ходу и плавающие обороты свидетельствуют о ее неисправности. Иногда помогает чистка узла. Установка нового дросселя обойдется примерно в 100 долларов.

Применение.

Audi: A3 I и II, A4 I и II.

Seat: Ibiza, Cordoba, Leon, Toledo, Altea и Exeo.

Skoda: Felicia, Fabia и Roomster II, Octavia I и II.

Volkswagen: Polo, Golf, Bora, Jetta, Touran, Passat и New Beetle.

 

 

2.0 (MR20) и 2.0T (F4RT) — Renault-Nissan

Nissan и Renault сотрудничают уже на протяжении многих лет. Результат? Не лучший, но в последнее время наметились перспективы. Пример? Бензиновый 2-литровый двигатель серии MR20 мощностью от 133 до 147 л.с. Этот двигатель Nissan появился на рынке в 2006 году. В Renault он получил обозначение M4R. Мотор отличается низким внутренним сопротивлением. Шейки коленчатого вала и кулачки распределительного вала имеет «зеркальное покрытие», снижающее сопротивление. Еще одно преимущество надежный цепной привод ГРМ. Двигатель лишен недостатков своего предшественника с обозначением QR. Механики утверждают, что те, кто меняют масло каждые 10 000 км и эксплуатируют автомобиль в нормальных условиях, с проблемами не сталкиваются.

Renault также может похвастаться мотором 2.0Т (не используется Nissan). Он устанавливается на спортивные версии, например, Renault Megane RS. Да, он много сжигает, но достаточно стабилен и податлив тюнингу.

Все, что требуется двигателям MR20/MR4 и 2-литровому «турбо» — это плановое техническое обслуживание. В отличие от них, QR постоянно вынуждал бороться с неисправностями катализатора, которые приводили к серьезному повреждению двигателя.

Двухлитровая версия двигателя MR часто использовалась в автомобилях японского и французского концернов.

Применение.

Nissan с 2007 года: Qashqai, Qashqai + 2, X-Trail II.

Renault: Clio III, Megane III, Laguna III.

Мотор F4RT можно найти в «сильных реношках».

 

 

2.0 (К20) и 2.4 (К24) — Honda

Двигатель 2,0 (К20) – один из наиболее успешных бензиновых двигателей последних лет. Производитель довольно быстро решил проблему с распредвалами, которая затрагивала автомобили 2003-2004 года выпуска. К 100-150 тыс. км распредвалы быстро изнашивались. Чаще проблема касалась распределительного вала, управляющего впускными клапанами. Неисправности способствовал повышенный масляный аппетит двигателя. К сожалению, не все владельцы регулярно проверяли его уровень. Нехватка масла критически сказывалась на трущихся деталях мотора. Но стоит признать, что многие другие агрегаты в подобных условиях при большем пробеге «словили бы клин». Это дает повод считать Хондовский двигатель надежным и выносливым.

Расход топлива? Не самый низкий. Например, Honda Accord с 2-литровым 155-сильным мотором потребляет в среднем 10-11 л/100 км.

Прекрасные отзывы собирает и 2,4-литровый агрегат.

Таким образом, осторожности требует только 2.0 (К20) 2003-2004 года. Он должен работать ровно, без посторонних звуков. Для решения проблемы с распредвалами понадобится примерно 500 долларов. И главное – следите за уровнем масла!

Применение.

К20 — почти во всех автомобилях Honda 2001-2010 года выпуска: Civic VII (в том числе Type R), Accord VII, FR-V и CR-V.

K24 можно найти лишь в нескольких моделях японского производителя: например, Accord VII.

 

 

2.5Т R5 Volvo

Пятицилиндровый бензиновый двигатель Volvo уже на протяжении многих лет пользуется большим успехом. Отличные отзывы собирают, как версии рабочим объемом 2,3 и 2,4 л, так и 2.5 Turbo. Последний на сегодняшний день считается лучшим в линейке моторов шведского производителя. Этот двигатель также попал под капот спортивных модификаций Ford Focus и Mondeo. Хорошую репутацию 2.5T R5 заслужил не только среди водителей, но и среди механиков. Хотя есть и недостатки. До 2005 года встречались проблемы с приводом дроссельной заслонки. Иногда подводит оборудование. Механический износ происходит не раньше, чем через 400 000 км. Но известны экземпляры, которые уже преодолели полумиллионный рубеж и находятся в отличном техническом состоянии. Правда, многое зависит от условий эксплуатации, типа масла и регулярности его замены. Важно отметить, что обслуживание не требует больших затрат. Однако в более поздних вариантах двигателя турбина встроена во впускной коллектор. А моторы Форда получили другую головку блока.

Будьте внимательны. Проблемы с заслонкой вызваны отказом электродвигателя, управляющим ее положением. Неисправность касается узла компании Magneti Marelli. Новая заслонка стоит около 700 долларов, а ее восстановление – около 200 долларов.

Применение.

2,5-литровый турбомотор можно найти практически в любой модели Volvo на протяжении последних нескольких лет: C30, S40 II, V50, S60, V70, 850, C70, S80, XC60 и XC90.

Ford использовал мотор только в мощных модификациях: Focus ST и RS II, Mondeo (MkIV 2007-10).

 

 

3.0 (2JZ) и 4.3 (3UZ) Lexus

Бензиновые двигатели Lexus серии JZ и UZ уважают не только поклонники марки, но и механики. Они называют его мотором для танка. Все благодаря очень высокой надежности. Запас прочности его механических элементов настолько велик, что серийный двигатель 3.0 2JZ-GE без особых проблем можно «накрутить» до 500 л.с. Для сравнения, в Lexus IS300 номинальная мощность двигателя составляет 214 л.с. Конечно же, такое увеличение мощности возможно только за счет установки турбокомпрессора, созданного специально для JZ. Такой турбо-кит на интернет аукционе стоит около 1500 долларов. 3UZ-FE представляет собой бензиновый V8. Он также характеризуется хорошей надежностью и выносливостью.

Общие черты обоих моторов – прочная арматура и стабильная электроника. Недостатки? Их практически нет. Это сравнительно высокий расход топлива и недостаточное количество заменителей. Оригинальные детали очень дороги.

Применение.

Двигатели использовались, как в Lexus, так и Toyota.

2JZ-GE наиболее часто применялся в Lexus IS300 и GS, в Toyota Supra GTE.

3 UZ-FE: Lexus GS 430 и LS 430.

 

vvm-auto.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о