КАК РАБОТАЕТ ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ
В данном разделе рассматривается принцип работы двигателя внутреннего сгорания на примере одноцилиндрового бензинового мотора.
Главная часть двигателя внутреннего сгорания — это цилиндр с внутренней зеркальной поверхностью. Сверху на цилиндре установлена головка, которая является отдельной деталью и при необходимости снимается, например чтобы получить доступ к двигателю для проведения ремонтных работ (рис. 1.2).
Рис. 1.2. Двигатель со снятой головкой блока цилиндров.
Внутри цилиндра находится поршень. Внешне он напоминает обычный стакан, который перевернут вверх дном (именно дно поршня является его рабочей поверхностью). В процессе работы двигателя поршень внутри цилиндра перемещается вертикально вверх- вниз с высокой интенсивностью.
Снаружи по окружности поршня в отдельных канавках расположены поршневые кольца. Поршень прилегает к внутренней поверхности цилиндра неплотно. Поршневые кольца, во-первых, препятствуют попаданию вниз газа, образующегося при работе двигателя, во- вторых, не пропускают моторное масло в камеру сгорания, которая находится над поршнем и расположена над верхней мертвой точкой (о том, что это такое, рассказывается далее).
Поршень закреплен на шатуне с помощью специальной детали, которая называется поршневым пальцем. В свою очередь, шатун закреплен на коленчатом валу двигателя, а точнее — на кривошипе коленчатого вала (рис. 1.3). При сгорании рабочей смеси образующиеся газы оказывают сильное давление на поршень, который начинает двигаться вниз и через шатун передает свою энергию на коленчатый вал, что в результате вынуждает его вращаться.
Рис. 1.3. Поршень с шатуном.
На конце коленчатого вала имеется тяжелый металлический диск с зубьями, который называется маховиком. Основная его задача — обеспечить вращение коленчатого вала по инерции, что необходимо для подготовительных тактов рабочего цикла (о том, что такое «такты» и «рабочий цикл», будет рассказано далее).
Горючая смесь поступает в камеру сгорания через впускной клапан, а после сгорания продукты горения, которые представляют собой выхлопные газы, выходят из камеры сгорания через выпускной клапан. Оба клапана открываются в тот момент, когда их толкает соответствующий кулачок распределительного вала. Как только кулачок отходит назад (это происходит очень быстро, так как распределительный вал вращается с высокой скоростью), клапаны вновь плотно закрываются: их возвращают в исходное положение мощные пружины.
Примечание.
Распределительный вал двигателя приводится в действие коленчатым валом.
Свеча вкручивается непосредственно в головку блока цилиндров: для этого специально предназначено отверстие с резьбой. Свеча является источником искры, которая проскакивает между ее электродами, от нее в камере сгорания воспламеняется рабочая смесь. На каждый цилиндр двигателя приходится одна свеча (следовательно, у четырехцилиндрового двигателя имеется четыре свечи, у восьми-цилиндрового — восемь и т. д.).
При движении вверх-вниз поршень поочередно достигает двух крайних положений — верхнего и нижнего: в них он максимально удален от центральной оси коленчатого вала. Верхнее крайнее положение поршня называется верхней мертвой точкой, а нижнее — нижней мертвой точкой (соответственно ВМТ и НМТ). Расстояние между ВМТ и НМТ называется ходом поршня.
Пространство, которое остается над поршнем при его нахождении в ВМТ, называется камерой сгорания. Именно здесь воспламеняется и сгорает рабочая смесь. При этом возникает своеобразный «мини-взрыв», который сопровождается резким и сильным повышением давления, под воздействием которого поршень начинает двигаться вниз. Как раз в этот момент тепловая энергия превращается в механическую. При вертикальном движении вниз поршень через шатун толкает коленчатый вал, заставляя его вращаться. Образовавшийся крутящий момент передается на ведущие колеса автомобиля, которые и приводят машину в движение.
Объем в промежутке между ВМТ и НМТ называется рабочим объемом цилиндра. Если суммировать объем камеры сгорания (как указывалось, так называется пространство над ВМТ) и рабочий объем цилиндра, получится полный объем цилиндра. Сумма полных объемов всех цилиндров называется рабочим объемом двигателя.
По такому принципу работает двигатель внутреннего сгорания современного автомобиля. Далее рассмотрено, что представляет собой рабочий цикл двигателя внутреннего сгорания.
Рабочий цикл ДВС
Основной цикл мотора подразумевает выполнение четырех основных тактов. Именно о них и пойдет речь дальше по тексту.
Первый такт: впуск
Начальный — движение кулачков, которые являются частью конструкции распределительного вала. Они меняют воздействуют на клапан впуска, заставляя его открыться.
Далее, вслед за открывшимся клапаном, с места двигается поршень. Деталь постепенно перемещается из крайнего верхнего положения в крайнее нижнее. Воздух внутри цилиндра в связи с уменьшением пространства поршнем становится более разреженным, благодаря чему становится возможным поступление подготовленной рабочей смеси.
После этого поршень начинает действовать на коленвал через шатун, вследствие чего вал поворачивается на 180 градусов. Сам поршень уже достигает своего критического нижнего положения, и на этом моменте начинается второй такт.
Второй такт: сжатие
Он подразумевает дальнейшее сжатие смеси, находящейся внутри цилиндра. Клапан впуска закрывается, и поршень меняет свое направление, двигаясь вверх. Воздух в связи с уменьшением пространства начинает сжиматься, а рабочая смесь — нагреваться. Когда второй такт подходит к концу, в действие приходит система зажигания. Ее основное назначение — подача на свечу заряда электричества для образования искры. Именно эта искра поджигает сжатую смесь из топлива и воздуха, приводя к ее воспламенению.
Отдельно стоит рассмотреть, как зажигается топливо у дизельного ДВС. Как только завершается сжатие, начинает поступать мелкораспыленное дизельное топливо через форсунку внутрь камеры. Впоследствии горючее вещество перемешивается с воздухом внутри, благодаря чему происходит воспламенение.
Что касается карбюраторного двигателя со стандартным топливом, то на втором такте коленчатый вал успевает сделать полный оборот.
Третий такт: рабочий ход
Третий такт называется рабочим ходом. Газы, оставшиеся после сгорания смеси, начинают толкать поршень, перемещая его вниз. Полученная деталью энергия передается коленвалу, и тот снова поворачивается, но уже на половину оборота.
Четвертый такт: выпуск
Четвертый такт — выпуск оставшихся газов. Когда такт только начинается, кулачок меняет положение на этот раз выпускного клапана, открывая его. Это способствует началу движения поршня наверх, вследствие чего из цилиндра начинают выходить отработавшие газы.
Интересно, что на современных моделях транспортных средств ДВС оборудованы не одним цилиндром, а несколькими. Благодаря их слаженной работе обеспечивается более качественная работа мотора и систем машины. При этом в каждом цилиндре единовременно выполняются разные такты. Так, например, в одном цилиндре вовсю идет рабочий ход, а во втором — коленчатый вал еще только совершает оборот. Подобная конструкция также:
- избавляет от ненужных вибраций;
- уравновешивает силы, которые действуют на работу коленвала;
- организует ровную работу мотора.
Ввиду компактности двигатели с несколькими цилиндрами изготавливают не рядными, а V-образными. Также существует форма оппозитных двигателей, которые часто можно встретить на автомобилях производства Subaru. Такое решение позволяет сэкономить много места под капотом.
ДВС на 8 цилиндров
Из-за габаритов двигатели делаются V-образной компоновки.
Восьмицилиндровый ДВС от Chevrolet:
Возможный порядок работы восьмицилиндрового двигателя современной машины:
- вариант 1–5–4–2–6–3–7–8 — основной;
- принцип 1–8–4–3–6–5–7–2 – другая вариация.
Различие это мнимое и произошло из-за разницы в подсчете цилиндров. В США цилиндр 1 расположен спереди по направлению движения авто, слева, а в европейской системе – справа. Нумерация цилиндров производится в шахматной последовательности, в направлении назад и слева направо, поэтому обе классификации представляют, по сути, одно и то же, что иллюстрирует схема:
Интервал между зажиганием топлива 90 град.
Как располагаются цилиндры в двигателях
Существуют разные модели двигателей – это и старинные одно- и двухцилиндровые ДВС, традиционные рядные четырех- и шестицилиндровые модели.
Более крупные агрегаты имели V-образные блоки – такие агрегаты могли иметь восемь и более камер сгорания.
Рядное расположение
При рядном расположении в блоке цилиндры располагаются в один ряд. В такой конфигурации существуют двух, трех, четырех, пяти и даже шестицилиндровые моторы.
Двух- и трехцилиндровые ДВС сейчас устанавливаются на современных авто не так часто, хотя популярность их медленно набирает обороты.
Этому способствовали умные системы приготовления топливной смеси и турбины – например, турбированная версия двухцилиндрового ДВС хетчбека Fiat 500. Трехцилиндровый рядный двигатель можно встретить на «Деу Матиз» и многих других.
Что касается рядной «четверки», то такие блоки устанавливаются в большинстве двигателей для легковых авто – объемы таких движков начинаются от 1 л., а самый объемный рядный ДВС – 2,4 л. и более.
Пятицилиндровые двигатели с рядным расположением на автомобилях, производимых серийно, стали появляться в 70-х годах. В числе первых можно выделить дизельные модели Mercedes – они устанавливались в 1974 году на модели в кузове W123.
А уже в 1976 году построили пятицилиндровый мотор от Audi. Начиная с конца 80-х годов рядная пятерка уже никого не удивляла и успешно устанавливалась на самые разные автомобили Fiat, Volvo и других автобрендов.
Рядный 4-цилиндровый
Существует две популярные компоновки таких ДВС:
Первое означает расположение цилиндров последовательно, в один ряд, а поршни мотора вращают общий коленвал. Двигатели нередко описывают сокращением I4 или L4, можно также встретить название Inline 4 и вариации. Инженеры располагают цилиндры и вертикально, и под некоторым углом – в зависимости от конструкции двигателя.
Пример блока цилиндров:
Эта цилиндровая компоновка получила широкое распространение в массовых моделях автомобилей, а также в тех транспортных средствах, где важна простота обслуживания и ремонта – внедорожниках, машинах, предназначенных для работы в такси, и т.д.
Кривошипы 1 и 4 цилиндров в конструкции коленвала рядного четырехцилиндрового двигателя расположены под углом 180 град., и под углом 90 – к кривошипам цилиндров 2 и 3. Чтобы создать оптимальное соотношение движущих сил, действующих на кривошипы, двигатели действуют в последовательностях:
- система 1–2–4–3 – менее популярная;
- основной вариант 1–3–4–2.
Из отечественных автомашин порядок работы четырехцилиндрового двигателя второго вида использован, к примеру, в продукции концерна ВАЗ, а первый актуален для некоторых двигателей ЗМЗ.
Немного о ДВС
Знание об устройстве и работе автомобиля пойдет большим плюсом в личное дело любого автолюбителя. Особенно это касается движка – важнейшего элемента и сердца железного коня. ДВС имеет уйму разновидностей – начиная от типа горючего и заканчивая уникальными для каждого авто мелкими нюансами.
Но суть работы примерно одинакова:
- Горючая смесь (топливо и кислород, без которого ничего гореть не будет) попадает в цилиндр двигателя и воспламеняется свечей зажигания.
- Энергия взрыва смеси толкает поршень внутри цилиндра, который, опускаясь, вращает коленвал. При вращении, коленвал поднимает к распределительному валу (который отвечает за подачу смеси через клапана) следующий цилиндр.
Благодаря последовательной работе цилиндров, коленвал находится в постоянном движении, образуя крутящий момент. Чем больше цилиндров – тем легче и быстрее будет вращаться коленвал. Вот и нарисовалась схема, знакомая даже школьникам, не разбирающимся в матчасти – больше цилиндров – мощнее мотор.
Кривошипно-шатунный механизм
- Маховик поддерживает инерцию коленвала для вывода поршней из верхних или нижних крайних положений, а также для более равномерного его вращения.
- Коленчатый вал преобразует линейное движение поршней во вращение и передает его через механизм сцепления на первичный вал КПП.
- Шатун передает усилие, прикладываемое к поршню на коленчатый вал.
- Поршневой палец создает шарнирное соединение шатуна с поршнем. Изготавливается из легированной высокоуглеродистой стали с цементацией поверхности. По сути является толстостенной трубкой со шлифованной наружной поверхностью. Бывает двух видов: плавающий или закрепленный. Плавающие свободно перемещаются в бобышках поршней и во втулке, запрессованной в головку шатуна. Не выпадает палец из этой конструкции благодаря стопорным кольцам, устанавливающимся в пазы бобышек. Закрепленные удерживаются в головке шатуна за счет горячей посадки, а в бобышках вращаются свободно.
Здравствуйте, уважаемые автовладельцы! Давайте с самого начала поймём, что такие понятия, как «порядок работы цилиндров» и «нумерация цилиндров двигателя» являются разными по сути. Но, взаимосвязь, существующая между ними нам нужна.
Для чего? А для того, что зная каким образом назначается и откуда начинается нумерация цилиндров двигателя, мы спокойно оперируем порядком работы цилиндров для: регулировки теплового зазора клапанов, правильного подключения проводов к свечам зажигания и т.д.
Информация к размышлению! Независимо от компоновки двигателя, независимо от порядка работы цилиндров, который вы узнаете из мануала по эксплуатации, цилиндр №1 – это всегда главный цилиндр, и в нём всегда располагается свеча №1.
Что влияет на нумерацию цилиндров двигателя
Нумерация цилиндров двигателя, к сожалению, не имеет единых международных стандартов. Поэтому первая и главная рекомендация перед началом ремонта двигателя своего автомобиля – глубокое изучение Инструкции по эксплуатации и ремонту именно своего авто.
Факторы, влияющие на нумерацию цилиндров двигателя:
- задний или передний тип привода двигателя;
- рядность двигателя: V-образный или рядный. Расположение цилиндров может быть: вертикальным, наклонным, V-образно в два ряда, горизонтально (оппозитно) – это когда угол между цилиндрами составляет 180 градусов;
- конструктивное расположение двигателя в моторном отсеке: поперечное или продольное;
- направление вращения: против часовой стрелки или по часовой стрелке.
Нумерация цилиндров двигателей разных типов
Эта информация полезна в первую очередь для тех, кто затевает ремонт двигателей иномарок. Как правило, все переднеприводные стандартные автомобили имеют поперечно расположенный двигатель. В этом случае нумерация цилиндров двигателя идёт по одной из сторон, а главный цилиндр №1 расположен со стороны места пассажира.
Многоцилиндровые V-образные двигатели имеют расположение цилиндра №1 в ближнем ряду к салону со стороны водителя. Следующими идут нечётные цилиндры, а со стороны радиатора чётные цилиндры.
В американских двигателях существует два варианта расположения цилиндров. 4 или 6-ти рядные американские двигатели могут иметь главный 1 цилиндр от радиатора, тогда как остальные нумеруются в направлении салона.
Второй вариант с обратной нумерацией, в этом случае главным №1 цилиндром считается тот, что расположен ближе к салону.
Французские автомобилестроители предлагаю нам также два варианта нумерации цилиндров двигателя. Это либо нумерация со стороны коробки переключения передач, либо с правого полубока со стороны крутящего момента, у V-образных двигателей.
Поэтому, с учетом такой разной, и порой противоречивой информации, не пренебрегайте изучением инструкций производителя двигателя – автомобиля. Как вариант, не помешает обращение с подобным запросом на целевой форум именно по вашему автомобилю.
Успехов вам при изучении материально-технической части двигателя, его устройства и особенностей.
ДВС на 8 цилиндров
Из-за габаритов двигатели делаются V-образной компоновки.
Восьмицилиндровый ДВС от Chevrolet:
Возможный порядок работы восьмицилиндрового двигателя современной машины:
- вариант 1–5–4–2–6–3–7–8 – основной;
- принцип 1–8–4–3–6–5–7–2 – другая вариация.
Различие это мнимое и произошло из-за разницы в подсчете цилиндров. В США цилиндр 1 расположен спереди по направлению движения авто, слева, а в европейской системе – справа. Нумерация цилиндров производится в шахматной последовательности, в направлении назад и слева направо, поэтому обе классификации представляют, по сути, одно и то же, что иллюстрирует схема:
Интервал между зажиганием топлива 90 град.
Операция — рабочий цикл
|
Схема фильтрационной установки на Кальмиусской ЦОФ.| Установка фильтра. |
Операции рабочего цикла регулируются автоматически с помощью реле времени, без применения ручного труда.
Каждая операция рабочего цикла задается одной командой.
Четыре операции рабочего цикла автоматически регулируются реле времени. Обычно для расчета материального баланса требуется около 30 циклов, за это время удается собрать продукты крекинга в количествах, достаточных для определения всех компонентов. Температура регулируется автоматическими точечными устройствами ( для ввода термопар используют обычные карманы) и автоматически регистрируется. В каждом реакторе установлены две термопары в нижней и верхней зоне слоя катализатора. Данные измерения температур на этих двух участках показывают, достаточно ли хорошо перемешивается слой катализатора.
Из всех операций рабочего цикла центрифуги наибольшую мощность потребляет Выгрузка. При этом мощность расходуется на преодоление сил инерции и сцепления частиц вращающегося слоя осадка, направляемых механизмом среза на выгрузку. Наименьшая нагрузка наблюдается при операции Просушка, когда мощность расходуется в основном на вентиляционные потери и в незначительной степени — на трение в подшипниках.
|
Гидравлическая и кинематическая схемы механизмов хода и поворота экскаваторов. |
Благодаря этому всеми операциями рабочего цикла управляют с помощью двух рукояток, расположенных по обе стороны от рулевого колеса в зоне действия рук машиниста. Конструкция рукояток позволяет перемещать их не только вперед-назад и вправо-влево, но и в любом другом направлении. При перемещении рычага по диагонали одновременно включаются два золотника гидрораспределителей и два рабочих движения в цикле совмещаются во времени.
|
Структурная схема индексации одноковшовых универсальных экскаваторов. |
Рабочий процесс экскаватора включает операции рабочего цикла и операцию передвижения машины, которая производится после того, как с места стоянки станет невозможно или неудобно разрабатывать грунт.
В зависимости от последовательности операций рабочего цикла формируется процесс нагружения двигателя одноковшового экскаватора. Изложенные в специальной литературе методы позволяют определить среднюю мощность, снимаемую с коленчатого вала двигателя на протяжении каждой из операций рабочего цикла.
Она имеет ряд устройств, позволяющих автоматизировать большинство операций рабочего цикла, в частности подачу труб на участок контроля, ее вращение в процессе контроля и вывод трубы после окончания контроля на стеллаж.
Машины этого типа характеризуются непрерывностью вращения, периодичностью операций рабочего цикла и автоматизацией этих операций. Загрузка центрифуги, самый процесс фугования, промывка, съем и выгрузка осадка производятся строго периодически, через определенные промежутки времени; продолжаются они также определенное время и управляются специальной системой автоматики, которая управляет всеми операциями и контролирует их. Функции рабочего сводятся исключительно к пуску машины, которая может затем работать не останавливаясь неопределенно долгое время.
Передовые крановщики при погрузке и выгрузке контейнеров широко совмещают операции рабочего цикла крана. Одновременно с перемещением контейнера в поперечном или продольном направлении выполняется подъем или опускание контейнера до высоты, обеспечивающей безопасность дальнейшего передвижения. При работе козловых и мостовых кранов так же, как и при работе стреловых кранов, применяется совмещенный способ погрузки-выгрузки. Для совмещения отдельных операций в рабочем цикле целесообразно применять способ параллельной обработки платформ и автомобилей. Для этого автомобили подходят к определенным участкам, а кран, двигаясь по фронту, одновременно обрабатывает платформы и автомобили. Простой отдельных автомобилей несколько увеличивается, но средний простой автомобилей на контейнерной площадке сокращается.
Протяжка отводом может производиться с одним и тремя сердечниками. Все операции рабочего цикла — загрузка, подача труб-заготовок, съем отводов с сердечника — производятся механизированным путем.
Внедряя в экскаваторные работы метод лауреата Сталинской премии Ф. Л. Ковалева, можно добиться больших успехов в повышении производительности машины. Различные стахановцы выполняют операции рабочего цикла экскаватора разными приемами, поэтому продолжительность и эффективность этих операций у разных экскаваторщиков не одинакова. Ковалева позволяет отобрать, изучить и внедрить только лучшие приемы стахановцев и тем самым достичь наибольшей производительности труда.
Техническая характеристика
| ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ |
Расположение цилиндров и направление вращения распределителя зажигания
Расположение цилиндров (со стороны ремня)
| Правая сторона (задняя) | 1–3–5 |
| Левая сторона (у радиатора) | 2–4–6 |
| Порядок работы цилиндров | 1–2–3–4–5–6 |
Головка блока цилиндров
| 1 – выпускной левый коллектор;2 – прокладка;3 – термозащитный экран выпускного коллектора;4 – прокладка;5 – выпускной правый коллектор;6 – термозащитный экран выпускного коллектора;7 – прокладка головки блока цилиндров;8 – кожух зубчатого ремня;9 – правая головка блока цилиндров;10 – распределительный вал, управляющий впускными клапанами;11 – распределительный вал, управляющий выпускными клапанами;12 – шайба;13 – упорное кольцо;14 – шкив распределитель ного вала;15 – стопорное кольцо;16 – прокладка;17 – крышка головки блока цилиндров;18 – прокладки;19 – впускной коллектор;20 – кронштейн холостого шкива;21 – прокладка;22 – штуцер системы охлаждения;23 – прокладка;24 – кронштейн воздухозаборника;25 – EGR–труба;26 – прокладки;27 – EGR–клапан и вакуумный модулятор;28 – вакуумные трубы;29 – воздухозаборник;30 – прокладки;31 – обводной патрубок системы охлаждения; | 32 – термозащитный экран перепускной трубы;33 – уплотнительная шайба;34 – крышка головки блока цилиндров;35 – прокладка;36 – крышка подшипника распределительного вала;37 – распределительный вал, управляющий впускными клапанами;38 – распределительный вал, управляющий выпускными клапанами;39 – задняя пластина головки блока цилиндров;40 – прокладка трубы свечи зажигания;41 – левая головка блока цилиндров;42 – левая проушина двигателя;43 – прокладка головки блока цилиндров;44 – регулировочная прокладка;45 – толкатель клапана;46 – верхняя тарелка пружины;47 – пружина;48 – гнездо пружины;49 – направляющая втулка клапана;50 – клапан;51 – перепускная выхлопная труба;52 – прокладка;53 – термозащитный экран выпускного коллектора;54 – уплотнительное кольцо распредели тельного вала;55 – сухари;56 – уплотнительное кольцо;57 – упорное кольцо;58 – прокладки |
Головка блока цилиндров
| Неплоскостность: | |
| – двигатель 3VZ-FE (1992 и 1993): | |
| • головка блока цилиндров | 0,099 мм |
| • впускной коллектор | 0,099 мм |
| • выпускной коллектор | 1,0 мм |
| – двигатель 1MZ-FE (1994): | |
| • головка блока цилиндров | 0,099 мм |
| • впускной коллектор | 0,078 мм |
| • выпускной коллектор | 0,49 мм |
Распределительный вал
| Зазор клапанов (на холодном двигателе): | |
| – впускные клапана | 0,127 – 0,23 мм |
| – выпускные клапана | 0,28 – 0,38 мм |
| Диаметр шеек | 26,940 – 26,960 мм |
| Зазор в подшипниках: | |
| – номинальный | 0,035 – 0,071 мм |
| – минимальный | 0,099 мм |
| Высота кулачков: | |
| – двигатель 3VZ-FE (1992 и 1993) | |
| Распределительный вал, управляющий впускными клапанами: | |
| – номинальная | 42,158 – 42,260 мм |
| – предельно допустимая | 42,000 мм |
| – двигатель 1MZ-FE (с 1994) | |
| Распределительный вал, управляющий впускными клапанами: | |
| – номинальная | 42,110 – 42,210 мм |
| – предельно допустимая | 42,050 мм |
| Распределительный вал, управляющий впускными клапанами: | |
| – номинальная | 41,960 – 42,050 мм |
| – предельно допустимая | 41,810 мм |
| Осевой люфт распределительного вала | |
| – номинальный | |
| • двигатель 3VZ-FE(1992 и 1993) | 0,033 – 0,078 мм |
| • двигатель 1 MZ-FE (с 1994) | 0,040 – 0,088 мм |
| – предельно допустимый | 0,119 мм |
| Люфт шестерен распределительного вала: | |
| – номинальный | 0,02 – 0,20 мм |
| – предельно допустимый | 0,47 мм |
| Расстояние между торцами пружины шестерни распределительного вала | 22,5 – 22,9 мм |
Толкатель клапана
| Диаметр | 30,96 – 30,97 мм |
| Диаметр канала толкателя | 31,00 – 31,018 мм |
| Зазор толкателя в головке: | |
| – номинальный | 0,022 – 0,050 мм |
| – предельно допустимый | 0,071 мм |
Масляный насос
| Зазор между внешним ротором и корпусом: | |
| – номинальный | 0,099 – 0,170 мм |
| – предельно допустимый | 0,299 мм |
| Осевой люфт ротора: | |
| – номинальный | 0,030 – 0,088 мм |
| – предельно допустимый | 0,149 мм |
Моменты затягивания
| Двигатель 3VZ-FE (1992 и 1993) | |
| Гайки выпускного коллектора | 40 Нм |
| Болт шкива коленчатого вала | 250 Нм |
| Болты холостого шкива: | |
| – номер 1 | 35 Нм |
| – номер 2 | 40 Нм |
| Механизм натяжения зубчатого ремня | 28 Нм |
| Шкив распределительного вала | 110 Нм |
| Болты крепления головки блока цилиндров: | |
| – стадия 1 | 35 Нм |
| – стадия 2 | довернуть на угол 90° |
| – стадия 3 | довернуть на угол 90° |
| Болты масляного насоса: | |
| – головка болта 12 мм | 35 Нм |
| – головка болта 14 мм | 40 Нм |
| Маховик / пластина привода | 85 Нм |
| Двигатель 1MZ-FE (с 1994) | |
| Выпускной коллектор | 50 Нм |
| Болт шкива коленчатого вала | 220 Нм |
| Болты холостого шкива: | |
| – номер 1 | 35 Нм |
| – номер 2 | 45 Нм |
| Механизм натяжения зубчатого ремня | 28 Нм |
| Шкив распределительного вала | 130 Нм |
| Болты крепления головки блока цилиндров: | |
| – стадия 1 | 55 Нм |
| – стадия 2 | довернуть на угол 90° |
| Маховик / пластина привода | 85 Нм |
Теория работы ДВС
Общий принцип функционирования двигателей на бензине или дизтопливе известен, пожалуй, всем – топливо, сгорая в цилиндрах, создает давление газов, которые толкают поршни, и далее усилие преобразуется в крутящий момент, идущий на колеса.
Для того, чтобы двигатель работал равномерно, сгорание топлива происходит не во всех цилиндрах одновременно, а в определенном порядке. За его соблюдение отвечают:
- конструкция газораспределительного механизма;
- углы между кривошипами коленвала автомобиля;
- расположение цилиндров – V-подобное или рядное;
- устройство системы зажигания для бензиновых авто, и ТНВД – у дизельных.
Карбюраторные и инжекторные двигатели.
Приготовление горючей смеси в карбюраторных двигателях происходит в специальном устройстве – карбюраторе, в котором осуществляется процесс смешивания топлива с потоком воздуха, за счет искусственной конвекции, создаваемой аэродинамическими силами потока воздуха, засасываемого двигателем.
В инжекторных двигателях процесс смесеобразования организован иначе. Топливо впрыскивается в воздушный поток, через специальные форсунки. Дозируется подача топлива электронным блоком управления, или (в более старых автомобилях) механической системой.
Первые инжекторные двигатели появились в 1997 году. Их внедрению способствовала корпорация OMC, которая выпустила двигатель, сконструированный с использованием технологии FICHT. Ключевым фактором этой технологии было использование специальных инжекторов, которые позволяли впрыскивать топливо сразу в камеру сгорания. Это революционное решение, в купе с использованием современного бортового компьютера, сделало возможным точное дозирование топлива, при перемещении поршня. В полость коленчатого вала впрыскивается чистое масло, без примесей топлива. Благодаря новой технологии конструкторам удалось изобрести двухтактный двигатель, который не уступал по экономичности карбюраторному четырехтактному двигателю, а также был компактным и легким.
Из-за новых стандартов на чистоту выхлопа, автомобильным производителям пришлось перейти от классических карбюраторных двигателей к инжекторным, а также установить современные нейтрализаторы выхлопных газов. Для функционирования катализатора необходим постоянный состав выхлопного газа, который поддерживается системой впрыска топлива. Обязательной составляющей катализатора является датчик содержания кислорода, благодаря которому отслеживается точное соотношение кислорода, недоокисленных продуктов сгорания топлива и оксидов азота, которые сможет нейтрализовать катализатор.
Если вы решили перейти с бензинового двигателя на газовое оборудование в своем автомобиле, то для этого необходимо приобрести все необходимые запчасти. Редуктор газовый автомобильный пропан, а также многое другое, по доступной цене можно приобрести на этом ресурсе.
Особенности работы двухтактных моторов
Основой того, чем отличается двухтактный двигатель от четырехтактного, можно назвать тот факт, что в первом за один рабочий цикл коленвал совершает два оборота, а во втором весь рабочий цикл укладывается в один оборот коленвала (360°). Поршень при этом совершает лишь два хода. Процессы, происходящие в камере сгорания в течение рабочего цикла у двухтактного мотора, не отличаются от четырехтактных, но впуск горючей смеси и выпуск отработавших газов выполняются одновременно с тактами сжатия и расширения.
Рабочий цикл двухтактного двигателя
Принцип работы простейшего двухтактного двигателя заключается в следующем:
- Такт сжатия. В начале цикла поршень находится в НМТ и движется в положение ВМТ такта сжатия. При этом происходит перекрытие окна продувки (впуска), а затем канала выпуска. В момент, когда поршень закрывает окно выпуска, начинается сжатие горючей смеси, и в пространстве под поршнем возникает разрежение. Это обеспечивает нагнетание топлива в камеру через приоткрытый клапан впуска.
- Такт расширения (рабочего хода). Когда поршень приближается к ВМТ, происходит срабатывание свечи зажигания, и горючая смесь воспламеняется. Это провоцирует резкое повышение давления и температуры, в результате чего поршень начинает движение вниз. Таким образом, газы совершают полезную работу, а поршень при движении к НМТ увеличивает компрессию топливовоздушной смеси. С ростом давления клапан начинает закрываться и препятствует попаданию горючей смеси во впускной коллектор. При достижении поршнем выпускного окна, происходит открытие последнего, и отработавшие газы удаляются в систему выхлопа. Давление в камере снижается, а дальнейшее движение поршня открывает канал продувки и топливовоздушная смесь подается в камеру, вытесняя отработавшие газы.
В зависимости от того, как реализована система продувки в устройстве двухтактного двигателя, их разделяют на разные типы:
- С контурной кривошипно-камерной продувкой. Горючая смесь подается в камеру цилиндра напрямую из картера двигателя. При этом она всасывается в момент движения поршня к ВМТ, а при движении поршня к НМТ обеспечивается продувка за счет избыточного давления.
- С клапанно-щелевой продувкой. Применяется для одноцилиндровых двигателей. Газораспределение реализуется путем перекрытия окон, выполненных в стенке цилиндра.
- С прямоточной продувкой. В такой конструкции впуск выполняется через специальные продувочные окна, выполненные по окружности цилиндра в его нижней части. В свою очередь, выпуск реализуется через выхлопной клапан.
- С использованием продувочных насосов. Применяется на многоцилиндровых двухтактных двигателях. При этом воздух для продувки сжимается специальным компрессором.
В отличие от четырехтактного, двухтактный двигатель не имеет системы газораспределения. Не требуют такие конструкции и организации сложной системы смазки. С другой стороны, четырехтактные моторы более экономичны по расходу топлива, а также меньше подвержены вибрации и обеспечивают более чистый выхлоп.
