Рубрики
Разное

Кпп dsg что это: Коробка передач DSG в автомобилях ŠKODA

Коробка передач DSG: что это такое

Водители автомобилей > Полезная информация > Автоустройства > Трансмиссия > Робот > Коробка передач DSG

В начале нынешнего века автопроизводители оказались перед весьма сложной дилеммой. Дело в том, что гидротрансформаторные автоматические коробки передач всерьез уступали по своим характеристикам классической «механике», в том числе касательно скорости переключения передач в соответствие с дорожными условиями.

По этой причине с развитием электронных технологий целый ряд инженеров задался вопросом, нельзя ли объединить в одном агрегате МКПП и «автомат». Практически сразу появилось несколько вариантов такого рода трансмиссий, получивших название роботизированных, однако больше преуспел в этом концерн Volkswagen AG. Предложенная им коробка передач DSG (Direct Shift Gearbox) стала наиболее распространенным примером роботизированной трансмиссии.

Коробка передач DSG, по сути, представляет собой классический гибрид механической и автоматической трансмиссий. Переключение передач в нем осуществляется вручную, однако процесс переключения осуществляется путем управляющей электроники и сервоприводов.

Главным отличием коробки передач DSG является наличие пяти валов, образующих вместе с двумя сцеплениями и шестернями механизм двухконтурного типа, служащий для передачи крутящего момента от двигателя. Благодаря этой довольно сложной конструкции достигаются лучшие динамические характеристики автомобиля, а также потолок максимальной скорости, не уступающий машинам с МКПП (у машин с традиционными «автоматами» он, как правило, ниже).

При этом переключение передач в теории происходит так же быстро. К слову, переключение может быть как полностью автоматизированным, и тогда езда на автомобиле с DSG аналогична поездке на «автомате», так и мануальным. Для последнего могут применяться подрулевые лепестки либо непосредственно селектор трансмиссии с системой Tiptronic.

Работает коробка передач DSG по следующему принципу: при наличии пяти валов вместо обычных для «роботов» двух или трех, для передачи крутящего момента от силового агрегата применяется пара многодисковых сцеплений. При замыкании одного сцепления и езде на одной передаче шестерни, которые относятся к другой передаче, уже располагаются в зацепляющем положении, и для их активации требуется лишь включение второго сцепления. Сразу вслед за получением команды от электронного блока Mechatronic происходит единовременное отключение одного сцепления и замыкание второго, что приводит к моментальному включению передачи. Подобная схема позволяет минимизировать время включения передач.

Система валов, применяемая в коробке передач DSG, достаточно сложна. Один из валов при этом сделан полым, а второй вал проходит непосредственно через первый. При этом внешний вал, а также шестерни находятся в соединении с парой вторичных валов и составляют первый контур. Он отвечает за включение второй, четвертой и шестой передач. Внутренний же вал соединяется со второй парой вторичных валов с шестернями, которые отвечают за первую, третью, пятую и заднюю передачи. При этом непосредственное включение передач производится синхронизатором и муфтой, а управление процессом осуществляется гидравлическим усилителем по командам электроники.

Главным преимуществом применения DSG является, как уже говорилось, высокая скорость переключения передач, которая выше аналогичных АКПП с гидротрансформатором. Кроме того, коробка передач DSG позволяет выиграть время в разгоне автомобиля, а также обеспечить большую топливную экономичность по сравнению с традиционными «механическими» аналогами.

При этом трансмиссия данного типа позволяет легко адаптировать ее под стиль езды, а также обеспечить своевременность смены передач, что весьма важно для спортивных автомобилей. Собственно говоря, именно поэтому принцип данного «робота» лег в основу другой трансмиссии от компании Porsche, получившей название PDK.

Однако «робот» от  Volkswagen состоит не только из одних «плюсов». Минусом данной сложной трансмиссии является невысокий уровень надежности, что выясняется при долговременной эксплуатации.

В частности, немало проблем водителям автомобилей доставляет электронный блок управления, который периодически может давать сбои. Довольно часто на коробку передач DSG оказывают влияние и российские дороги. В частности, сильная тряска и удары способны повредить механику системы и привести к сбоям в функционировании. На КПП первых серий были также проблемы с блоком «мехатроник», при этом производителем данная неполадка была выявлена и устранена.

Стоит отметить, что на настоящий момент надежность роботизированных трансмиссий стала выше, однако они по-прежнему «не любят» попадания грязи и воды, что следует учитывать при эксплуатации.

Видео — вся правда про коробки DSG:

При всех недостатках данного типа трансмиссии ее достоинства перевешивают. Собственно говоря, именно поэтому большинство продаваемых в нашей стране автомобилей Volkswagen и Skoda комплектуются именно этими коробками передач.

При этом на новых моделях начинают появляться коробки передач DSG с семью ступенями. Применение такого количества передач обуславливается наиболее «тонким» распределением крутящего момента, а также возрастающими требованиями по экологичности, что вынуждает производителей ценой увеличения количества передач увеличивать экономичность и «заставлять» работать мотор на минимальных оборотах.

Тем более, что конкуренты не дремлют. В частности, совсем недавно компания Land Rover презентовала на модели Evoque 9-ступенчатый «автомат». Так что, наверняка, увеличение числа передач не избежит и DSG. При этом главной задачей конструкторов при развитии данной трансмиссии является своевременное устранение недочетов, которые вполне характерны для технически сложного агрегата.

Подводя итог, следует отметить, что появление коробки передач DSG стало, своего рода, апофеозом развития роботизированных трансмиссий. Собственно говоря, именно по этой причине данная трансмиссия наиболее оптимальна для использования с моторами различной мощности, что сделало ее «всефольксвагеновской» — приобрести коробку передач DSG можно практически для любого автомобиля модельного ряда – от сравнительно доступного и маломощного до оснащенного многолитровым силовым агрегатом.

По отзывам владельцев технические характеристики Рено Сандеро Степвей порадовали фанатов этого нового автомобиля.

Подбор дисков по марке автомобиля онлайн (читать) можно осуществить на разных сайтах.

Обзор автомобиля Опель Зафира — https://voditeliauto.ru/poleznaya-informaciya/auto/opel/zafira.html. Недавно было объявлено об уходе Opel с рынка РФ.

Видео — преимущества и недостатки коробки DSG:

Коробка передач DSG – что это такое?

Устройство автомобиля

05.02.2019

0 2 минуты на прочтение

Несмотря на то, что первую преселективную КПП, получившую название DSG, или «Dual Shift Gearbox», вывели на рынок в достаточно далёком 2002 году, до сих пор среди отечественных автомобилистов нет единого мнения по поводу коробок этого типа.

Одни считают их венцом развития инженерной мысли, другие, напротив, уверены, что разработчикам не удалось достичь цели – объединить в одном изделии достоинства «механики» и «автомата». Впрочем, за прошедшие годы коробка DSG заметно эволюционировала, избавилась от большинства недостатков, и сегодня её устанавливают на машины бизнес и представительского класса.

Что собой представляет коробка передач DSG?

Как известно, механические КПП славятся экономичностью расхода горючего и высокой степенью управляемости, тогда как наиболее востребованное качество «автомата» – простота управления автомобилем.

Создавая коробку передач DSG, конструкторы объединили в одном корпусе оба конструктивных принципа: роботизированная КПП представляет собой узел с двумя сцеплениями и шестерёнчатым механизмом трансмиссии, управляемый при помощи сложной электроники. На текущий момент выпускается две основных модификации коробки DSG: шестиступенчатая с «мокрым» типом сцепления и семиступенчатая, у которой сцепление реализовано по «сухому» принципу.

Принцип функционирования DSG

В коробке передач DSG реализована идея двухрядного включения передач. Через одно сцепление включаются нечётные, через другое – чётные передачи. При переключении скорости сначала происходит переключение на следующую передачу, а затем уже отключается предыдущая, благодаря чему не происходит прерывание крутящего момента. Это означает, что при переключениях отсутствуют потери мощности и обеспечивается беспрецедентная плавность перехода.

Переключение осуществляется при помощи гидравлических приводов, исполняющих команды электронного блока управления. В обычном режиме коробка всегда переключается на соседнюю передачу, но предусмотрена и возможность ручного выбора передач, если у водителя возникнет такое желание. Конструкция обеспечивает высочайшую скорость переключения передач, превышающую скорость человеческой реакции.

Мехатроник – узел управления сцеплениями

Одним из важнейших узлов коробки DSG является Мехатроник – управляющий блок, который состоит из гидравлических приводов и электронного микропроцессора, управляющего их работой.

Мехатроник располагается в картере коробки и действует согласно данным, поступающим от датчиков, контролирующих:

  • число оборотов входного и выходных валов;
  • давление, температуру и уровень трансмиссионной жидкости;
  • позиции вилок, включающих ступени;
  • скорость движения автомашины;
  • уровень открытия дросселя;
  • температуру двигателя.

Электронный управляющий блок анализирует поступающие данные и формирует сигналы, управляющие гидравликой, которая, в свою очередь, выполняет переключение передач.

Плюсы и минусы коробок DSG

Наиболее важным преимуществом «роботизированной» коробки DSG является высочайшая скорость переключения передач, составляющая всего 8 миллисекунд. Именно поэтому её вначале использовали исключительно на спортивных авто, предназначенных для скоростных гонок. Кроме того, можно отметить:

  • пониженный расход топлива;
  • плавность переключения передач;
  • очень быстрый разгон;
  • наличие двух режимов работы – автоматический и ручной.

Недостатки коробки DSG, по мнению большинства автомобилистов, относятся, в первую очередь, к высокой стоимости самого узла и его обслуживания:

  • установка DSG увеличивает стоимость автомашины;
  • ремонт КПП обходится намного дороже, чем обычно, а при серьёзной поломке потребуется полная замена недешёвого узла;
  • коробка DSG выходит из строя гораздо быстрее обычной, особенно 7-ступенчатая с «сухим» сцеплением;
  • при выходе из строя систему управления приходится полностью заменять, так как ремонт невозможен.

Суммируя вышесказанное, можно сделать следующий вывод. Коробка передач DSG более удобна и безопасна при вождении, чем привычные модели КПП. Однако высокий уровень комфорта обходится недёшево, поэтому решение о покупке авто с DSG следует принимать с учётом этого важного фактора.

Статьи по теме

Трансмиссия VW DSG: техническое обслуживание и ремонт жидкостей

Диагностика

Большинство водителей, которые будут владеть легковым или грузовым автомобилем Volkswagen с коробкой передач с прямым переключением передач (DSG), не будут знать, что у них есть коробка передач с двойным сцеплением, соединенная с двигателем. Большинство из них будут думать, что у них автомат с отличным расходом топлива. Они узнают о DSG только после того, как выйдет из строя компонент трансмиссии или истечет сервисный интервал.

Большинство водителей, которые будут владеть легковым или грузовым автомобилем Volkswagen с коробкой передач прямого переключения (DSG), не будут знать, что у них есть коробка передач с двойным сцеплением, подключенная к двигателю. Большинство из них будут думать, что у них автомат с отличным расходом топлива. Они узнают о DSG только после того, как выйдет из строя компонент трансмиссии или истечет сервисный интервал.

ПОЧЕМУ DSG
Коробка передач DSG легче аналогичной автоматической коробки передач с таким же числом передач. А меньший вес означает лучшую топливную экономичность.
Внутри коробка передач с двойным сцеплением более эффективна, чем автомат, поскольку в ней меньше движущихся частей. В случае с автоматической коробкой передач двигатель должен приводить в действие насос, и энергия теряется в гидротрансформаторе и пакетах фрикционов.

СМАЗОЧНАЯ ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ ЖИДКОСТЬ
Вместо рычажного механизма, соединенного с переключателем, вилки переключения приводятся в действие гидравлическими соленоидами. Фактическое переключение осуществляется путем размыкания одного сцепления и закрытия другого, а также поддержания потока мощности. Поведение переключения можно точно настроить с помощью программного обеспечения, которое позволяет использовать очень разные характеристики при использовании одной и той же коробки передач DSG.

Volkswagen использует мокрое сцепление. Трансмиссионная жидкость смазывает и охлаждает муфты и содержит модификаторы трения, влияющие на уровень трения муфт. Эти добавки со временем могут истощиться.

Та же жидкость, которая смазывает сцепления, также смазывает внутренние компоненты трансмиссии. Как и в случае с механической коробкой передач, ударные нагрузки на шестерни могут со временем ухудшить качество жидкости.

Жидкость также действует как гидравлическая жидкость. Гидравлические соленоиды включают муфту DSG и шестерни на валах. Если жидкость загрязнена или окислена, это может привести к повреждению уплотнений соленоида, что приведет к внутренним утечкам, или нарушить работу соленоида.

ОБСЛУЖИВАНИЕ ЖИДКОСТЕЙ
Уход за жидкостями является ключом к поддержанию трансмиссии VW DSG в рабочем состоянии. Volkswagen рекомендует интервал обслуживания 150 000 жидкостей для большинства трансмиссий DSG, но рекомендует более частый интервал обслуживания, если автомобиль используется для тяжелых условий эксплуатации или буксировки. Проверьте сервисную информацию для правильного интервала.

Большинство коробок передач DSG имеют картриджный фильтр в верхней части коробки передач. К сожалению, он находится под аккумулятором и/или корпусом воздушного фильтра. Замените фильтр перед сливом масла из коробки передач. В корпусе находится наиболее загрязненная жидкость. При опорожнении корпуса фильтра эта жидкость возвращается в корпус.

Спецификация VW для большинства трансмиссий DSG: G 052 182 A2, G 052 182 A6 или TL 521 82. Убедитесь, что заменяемая жидкость соответствует этим спецификациям или превышает их.

В этой статье:Коробка передач, Volkswagen

Трансмиссия DSG с компьютерным управлением — South East London Meccano Club

Написано Аланом Венбурном в октябре 2006 г.

Загрузите эту статью в формате PDF.

Рисунок 1 Демонстрационная модель коробки передач DSG с программным управлением

Коробка передач DSG Volkswagen/Audi

В начале 2003 года Volkswagen представил новую автоматическую коробку передач, устанавливаемую на Golf RS32. Эта DCT (трансмиссия с двойным сцеплением), известная как DSG (коробка передач с прямым переключением), также была доступна в Audi 3.2 TT Quattro, которая назвала DSG «S-Tronic».

С тех пор коробка передач DSG стала дополнительным оборудованием для большинства автомобилей VW и производится на заводе по производству трансмиссий в Кассале, который способен производить 1000 коробок передач в день.

DSG представляет собой своего рода автоматизированную механическую коробку передач, поскольку она использует технологию мокрого сцепления и системы управления Borg Warner DualTronic в сочетании с новой конфигурацией стандартных зубчатых передач и синхронизаторов VW.

Это шестиступенчатая коробка передач с задним ходом, фактически две коробки передач в одной. Он использует два сцепления, одно (C1) обслуживает нечетные передаточные числа, приводя первичный вал к 1-й, 3-й, 5-й и синхронизаторам заднего хода, а другое (C2) обслуживает четные передаточные числа, приводя первичный вал к синхронизаторам. Синхронизаторы 2-й, 4-й и 6-й передач. Затем четные и нечетные валы приводят в движение общий дифференциал. Рисунок 2 представляет собой разрез всей трансмиссии, если смотреть спереди автомобиля. Привод на заднюю ось передается от выхода с левой стороны к муфте Haldex, установленной на задней оси.

Рис. 2 Трансмиссия DSG, установленная на Audi TT 3.2 V6 Quattro, версия 4WD — выбрано, готово к включению путем переключения на второе сцепление (C2). Это действие повторяется для четных и нечетных переключений передач и, следовательно, для всех переключений вверх и вниз.

Результатом является практически непрерывный поток мощности при переключении передач, который происходит быстрее, чем у механической коробки передач, и более плавно, чем у обычной автоматической коробки передач. Типичное время переключения составляет от 0,3 до 0,4 секунды; при переключении на повышенную передачу мощность двигателя прерывается всего на 8 миллисекунд.

Качество переключения обеспечивается модулированной передачей крутящего момента от сцепления к сцеплению, так как в многодисковых мокрых сцеплениях возможен лучший контроль трения и износа, а тепловая энергия рассеивается циркулирующей охлаждающей жидкостью. В отличие от сухих сцеплений, которые потребляют свой фрикционный материал и в конечном итоге требуют замены.

Схема DSG также более эффективна, чем обычная автоматическая коробка передач с гидродинамическим преобразователем крутящего момента (преобразователь крутящего момента имеет пиковый КПД 86–90% при заданном передаточном числе, при всех других передаточных числах эффективность падает до нуля при остановке и выбеге).

DSG в работе

При запуске (разгон из состояния покоя) предварительно включается 1-я передача и сцепление (C1) берет на себя привод, затем предварительно включается 2-я передача. В требуемый момент переключения сцепление (C2) включается, отпуская (C1) и обеспечивая плавный переход мощности с 1-й на 2-ю передачу. В это время отключается 1-я передача и предварительно выбирается 3-я передача. В следующем требуемом моменте переключения сцепление (C1) снова включается для выбора 3-й передачи, когда сцепление (C2) отпускает. Эта последовательность продолжается до 6-й (высшей) передачи, при условии, что водитель требует непрерывного ускорения.

Все переключения передач выбираются заранее, а сцепления переключаются в соответствии с запрограммированной последовательностью, ожидаемой и контролируемой серией датчиков ABS, считывающих скорость вращения колеса, потребность в дроссельной заслонке, нагрузку автомобиля, ускорение, замедление и т. д.

В дополнение к полностью автоматическим программам переключения для В режимах «D» (Drive) и «S» (Sport) DSG имеет функцию Tiptronic, которая обеспечивает ручное переключение с помощью подрулевых лепестков или последовательное переключение вверх и вниз с помощью функции рычага переключения передач +/-.

На рис. 3 показан общий вид трансмиссии DSG в разрезе, а на рис. 4 схема расположения шестерни и синхронизатора.

Рис. 3. Вид DSG в разрезе, включая дифференциал и промежуточный вал заднего хода

Рис. 4. Схема шестерни/муфты DSG и пути привода 1-й и 2-й передач

История

Однако красота и простота принципа DSG не новы. Изобретение коробки передач с двойным сцеплением приписывают французскому инженеру Андольфу Кегрессу около 19 г.39 (рис. 5). Он намеревался использовать его в автомобиле Citroen Traction, но деловые и военные обстоятельства помешали дальнейшему развитию.

Рис. 5 Предложение Kegresse по коробке передач с двойным сцеплением

Несколько лет спустя компания Automotive Products (AP) предложила коробку передач с двойным сцеплением другой конструкции (рис. 6). В 1985 году Porsche использовал коробку передач, похожую на Kegresse, известную как PDK (Porsche Dual Klutch), 5-ступенчатую коробку передач с сухими дисковыми сцеплениями (рис. 7 и 8), в то время как Luk/Devotek предложили PSG (коробку передач с параллельным переключением), использующую мокрое или сухое сцепление. муфты (рис. 9).

Рис. 6 Схема AP для 4- и 6-ступенчатых моделей

Рис. 7 Схема Porche-Audi PDK

Рис. 8 Porsche-Audi PDK

Рис. 9 Двухдисковое сухое сцепление Luk/Devotek PSG

BMW представила SMG (Sequential Manual Коробка передач) на их модели M3 (2002 г.) и Ferrari аналогичная система на 575M F1 (Маранелло), хотя они классифицируются как «спортивные» трансмиссии, это не DCT, а AMT (автоматические механические трансмиссии) с одним сухим дисковым сцеплением, примеры которых многочисленны и разнообразны.

Ricardo UK в настоящее время производит 7-ступенчатую DCT, используемую в Bugatti Veyron.

Преимущества последовательного переключения:

  • Более быстрое переключение — устранена временная задержка переключения рычага переключения передач на калитку «Н».
  • Постоянство переключения — нет «времени на обдумывание», какая передача требуется следующей, только переключение вверх или вниз.
  • Стабильность рычага — рычаг переключения передач всегда на одном и том же месте.
  • Никаких ошибок переключения или неожиданностей — невозможно выбрать неправильную передачу и водитель не «теряется» в калитке переключения.
  • Рычаг переключения передач занимает меньше места.

Все эти преимущества DSG проявляет в ручном режиме.

Из многих обзоров, которые я читал об автомобилях, оснащенных DSG, все восхваляли ее преимущества и достоинства, мои любимые абзацы были из статьи о тест-драйве Audi TT V6 из Car Magazine :

«Лучшее из обоих миров Достоинства DSG подтверждаются ее быстрой, однозначной и безотказной работой на дороге. Резкое переключение на повышенную передачу действительно открывает глаза; они происходят так быстро, что вы неоднократно ловите себя на том, что проверяете дисплей на приборной панели, чтобы убедиться, что переключение передач действительно выполнено. Пауза между переключениями передач, которую вы получаете в BMW M3 SMG или Ferrari 575M F1, больше не является проблемой в TT V6. Вместо этого автомобиль несется вперед одним длинным, непрерывным рывком, сохраняя свою скорость на всем пути от полной остановки до максимальной скорости. Единственное изменение тяги вперед связано с изменением оборотов».

Какой отзыв!

Модель Meccano

При планировании модели я определил ряд вопросов и проблем, которые я считал важным решить, прежде чем серьезно заниматься проектом. Это были:

  • Размер модели — он, вероятно, был бы слишком велик для использования в любой модели транспортного средства разумного размера.
  • Конструкция устройства двойного сцепления.
  • Тип механизма переключения передач (имитирующий синхронизаторы реальной коробки передач).
  • Способ переключения передач — механический или электромеханический.
  • Стратегия переключения передач — микропроцессорное или компьютерное управление было бы окончательным решением и лучше представляло бы прототип (я давно хотел совместить свой интерес к компьютерам с Meccano!).
  • Поскольку в полноприводных автомобилях с коробкой передач DSG используется сложное электрогидравлическое многодисковое модулированное сцепление для разграничения скорости между передними и задними колесами (муфта Haldex), решение о том, следует ли включать межосевой дифференциал и где его разместить, было требуется.

Необходимо было провести некоторое начальное моделирование, чтобы проверить осуществимость проекта, и рассмотреть, как можно решить проблемы, изложенные выше.

Рис. 10. Общий вид демонстрационной модели Meccano с коробкой передач DSG

Посмотрите наше видео об этой модели

Размер модели

На основе моего исследования данных DSG и спецификации передаточных чисел, предоставленной VW, я смог набросать ряд альтернативных передач Meccano схематические диаграммы, воспроизводящие оригинал, основанные на однодюймовой межосевой передаче. Затем эти диаграммы были оптимизированы, чтобы получить наиболее близкое соответствие соотношения с DSG.

Как и ожидалось, использование центров в один дюйм привело бы к довольно большой сборке, но это было необходимо для достижения желаемого диапазона передаточных чисел и метода переключения передач, который я имел в виду. Это потенциально классифицировало модель как «демонстрационную модель» с самого начала, как показано на рис. 10.

Двойное сцепление

Это создало реальную проблему, поскольку я предпочитаю конструкцию сцепления, которая не создает осевых нагрузок на опорные подшипники. или конструкции, когда они включены или выключены, чтобы избежать результирующего сопротивления трения. Это было бы особенно желательно в двойном сцеплении.

Переключающее устройство, основанное на подпружиненном рычажном механизме со смещенным центром, было рассмотрено в первую очередь, и было смоделировано и исследовано множество вариантов, прежде чем остановиться на окончательном устройстве с двумя пружинными звеньями, показанном крупным планом на рисунках 11 и 12. Эта конструкция содержит реакцию силы пружины внутри блок в любое время.

Рис. 11 Муфта 1 включена

Рис. 12 Муфта 2 включена

Требование к соосным выходным валам предполагает использование больших осевых частей для достижения концентрических приводов в схеме двойного сцепления «спина к спине».

Задняя пластина сцепления состоит из втулки большой оси и стандартного фланца колеса, надетого на полый вал, с 2-дюймовой звездочкой большой оси в качестве ведомой пластины, прикрепленной к полому валу. Звездочка, зажатая между двумя 1½-дюймовыми резиновыми шинами и дополнительным фланцем колеса, образует основу муфты 2. Муфта 1 состоит из 1-дюймового тройного плоского шкива без бобышки, но с шиной, установленной на тройной плоской оси, зажатой между планшайба 2½ дюйма (без бобышки) в качестве прижимной пластины и шестерня 2½ дюйма. Эта сборка скрепляется четырьмя 1½-дюймовыми полосами двойного изгиба. Вся сборка размещена внутри двух круглых балок диаметром 3½ дюйма.

Переключение сцепления осуществляется с помощью сервопривода коленчатого вала, который входит в зацепление с гнездовой муфтой, которая, в свою очередь, защелкивает рычажно-рычажный механизм, перемещая планшайбу диаметром 2½ дюйма для включения любого сцепления, как показано на рис. 13.

Рис. 13 Сервопривод сцепления и крепление

Поскольку каждый выходной вал сцепления должен приводить в движение две шестерни, а на полый вал большой оси (выход сцепления 2) невозможно установить более одной шестерни, это создало еще одну проблему.

Это было преодолено за счет размещения соосных выходных валов сцепления со смещением, но параллельно раздельным входным валам коробки передач, тем самым приводя левый и правый входные валы коробки передач через дополнительные шестерни от выходов сцепления.

Полый вал (муфта 2) проходит через квадратную опорную плиту большой оси на правой переборке, проходя в редуктор к большой муфте оси с прикрепленной шестерней с 28 зубьями. Трехгранная ось от муфты 1 проходит через полую ось в левую секцию коробки передач и также оснащена шестерней с 28 зубьями. Обе шестерни с 28 зубьями приводят в движение шестерни с 25 зубьями, прикрепленные к соответствующим входным валам коробки передач (нечетные передаточные числа — левая сторона, четные передаточные числа — правая сторона). Эту компоновку можно увидеть на рисунке 14.

Рисунок 14. Вид в плане, показывающий выходы сцепления и входы коробки передач

Переключение передач/синхронизация скорости

Это должно было быть постоянное зацепление и, следовательно, включать какое-то устройство скользящей муфты для имитации действия синхронизатора. Я не ожидал, что это устройство будет включать фрикционную муфту для синхронизации скорости, но искал какую-то форму многозубого собачьего сцепления.

Были опробованы колеса/диски с фиксированными и скользящими втулками с зацепляющими штифтами, но они не были предпочтительны из-за проблем с выравниванием, пространства и количества углового вращения, необходимого для достижения зацепления.

Доступность дисков с 50 зубьями привела к экспериментам по их использованию с противоположными шестернями с 50 зубьями в качестве сцеплений. Это превратилось в достаточно компактное устройство, которое довольно хорошо включалось и отключалось.

К каждой шестерне переключения скоростей прикреплен диск с 50 зубьями, который может свободно вращаться на трехгранной оси, но ограничивается в осевом направлении небольшим кольцом между шестерней и диском. Две противоположные шестерни с 50 зубьями, прикрепленные к каждому концу тройной плоской муфты, образуют скользящий/ведущий элемент для выбора передачи.

Выбор передачи и метод переключения

Предварительные мысли о механической системе переключения с обычным закрытым рычагом переключения передач были исключены как слишком сложные, неаккуратные и нерепрезентативные по сравнению с автоматическим управлением оригинала. Крайне желательна электрическая или электронная, радиоуправляемая или джойстиковая система управления, а еще лучше — микропроцессорная.

Испытания электрических средств переключения передач с соленоидами Elektrikit оказались безнадежными из-за недостаточной силовой способности. Небольшой промышленный трубчатый соленоид на 12 В постоянного тока от Mechetronics оказался более эффективным, но все же не обеспечивал достаточного усилия для последовательного переключения передач. Хотя доступны соленоиды большего размера, тот факт, что соленоиды только толкают или тянут, означал, что всего потребуется девять соленоидов с пружинным возвратом, и вероятность найти подходящий соленоид, достаточно мощный для переключения сцепления, была сомнительной.

Я знал, что любительские сервоприводы, используемые в моделировании на радиоуправлении, будут иметь достаточную мощность, поэтому я поэкспериментировал и успешно переключил муфты с помощью сервопривода, который был у меня под рукой. Следующим вопросом было, как/где взять пятиканальную радиоуправляемую приемо-передающую систему, хотя радиоуправление коробкой передач меня не очень интересовало!

Возможной альтернативой может быть Meccanisms Motorvator™, но запросы о нем показали, что он управляет только двумя соленоидами и относительно дорог.

Микропроцессорное или компьютерное управление было очень привлекательным, поскольку это был путь к автоматическому управлению, как в настоящей DSG. Однако это решение было ограничено моими собственными знаниями технологии и методов программирования.

Затем от Брина Джонса из Meccanoscene я узнал о платах управления сервоприводами и программном обеспечении Milford Instruments. Они производят платы сервоприводов для управления до двенадцати сервоприводов, управляемых либо встроенными EPROMS, либо внешними программами типа BASIC, либо их собственным программным обеспечением. Теперь это выглядело многообещающе, если бы я был готов принять вызов!

Впервые я приобрел программное обеспечение Milford Instruments и быстро освоился с его функциями на своем домашнем ПК. Его можно очень легко настроить для управления перемещением, направлением и скоростью отдельных сервоприводов, а также можно написать сценарий для выполнения этих команд в виде временной программы. Затем я купил дополнительные сервоприводы для функций переключения передач и восьмипозиционную плату сервопривода, применил их к модели и настроил под управление ПК. Результат был очень удовлетворительным и работал хорошо, за исключением случайного «зависания», когда шестерня не отключалась из-за трения между компонентами тройной плоскости (подробнее об этом позже). На рис. 15 показаны сервоприводы, установленные на передней панели, и соединения платы сервопривода.

Рис. 15 Редуктор, вид спереди

В литературе Milford Instruments объясняется, как можно использовать программу, использующую код BASIC, для управления платой сервопривода. Поскольку у меня был опыт использования QBASIC несколькими годами ранее, последовал период пересмотра, чтобы обновить мои возможности программирования.

Пользовательская программа QBASIC обеспечит большую гибкость программирования и позволит отображать на экране события переключения передач, т. е. какая передача включена, какая передача должна быть предварительно выбрана и т. д.

Результирующая программа способна к непрерывному автоматическому управлению, циклическому выполнению заранее определенной и рассчитанной по времени последовательности переключений, или пошаговому шаблону переключения передач по команде с помощью определенных нажатий клавиш, или выбору передачи вверх/вниз путем нажатия кнопки «плюс». и минус для имитации ручного управления веслами реальных транспортных средств.

Если бы эта коробка передач была установлена ​​в транспортном средстве с датчиками обратной связи для положения дроссельной заслонки, частоты вращения двигателя, нагрузки и скорости движения, тогда была бы возможна полностью автоматическая программа управления коробкой передач, как в реальном автомобиле!

Дифференциалы

Поскольку базовая трансмиссия представляет собой переднеприводную конфигурацию с поперечным расположением, я решил использовать цилиндрический дифференциал в передней оси для компактности и удобства управления от параллельного выходного вала коробки передач.

Я рассматривал вариант включения механического межосевого дифференциала вместо муфты Haldex, используемой в оригинальных автомобилях. Пространство оказалось доступным, поэтому была разработана концепция переноса вторичного привода коробки передач на другой цилиндрический дифференциал, что привело к появлению параллельных межосевых / передних дифференциалов, которые можно увидеть в модели.

Другая конструктивная деталь

Каркас состоит из левой, средней и правой переборок, составленных из треугольных и других пластин, скрепленных между собой четырьмя винтовыми стержнями и одной осевой тягой. Левая и правая переборки вытянуты вниз на угловые балки, к которым прикреплены резиновые опоры шин. Диагональные полосы снизу поддерживают плату сервопривода, компоненты которой сверху защищены прозрачной пластиковой пластиной.

Передняя нижняя часть имеет планку, к которой крепятся 1-й/3-й и 2-й/4-й сервоприводы. Сервопривод сцепления установлен на пластине с фланцем под картером сцепления, а также прикреплен к удлинителю корзины сцепления, поддерживающему входной вал, как показано на рис. 13.

Детали Meccano не допускали прямого зацепления валов синхронизатора с дифференциалом, поэтому был добавлен дополнительный (к оригинальной DSG) промежуточный вторичный вал для передачи приводов вала синхронизатора на межосевой дифференциал, указанный на рисунке 16. передача для этого находится за пределами левой переборки и имеет дополнительное преимущество, позволяющее лучше оптимизировать общие передаточные числа по сравнению с оригиналом.

Рис. 16 Вид слева/сзади, показывающий привод выходного реле

Стандартный размер стержня управления сервоприводом Ø1,5 был увеличен до Ø4,0 с помощью концентрических латунных трубок, при этом поверхность каждой трубки была закреплена анаэробным клеем. Тяги управления подпружинены по центру вилок переключения, чтобы избежать любого повреждения сервопривода при настройке.

Упомянутая ранее проблема «зависания» шестерни была связана с сопротивлением трению скольжению между тройными плоскими муфтами и их валами. Полировка и нанесение низкофрикционных составов на поверхности скольжения улучшили это состояние.

Посмотреть больше фотографий этой модели.

Передаточные числа

Много было написано на тему автомобильных передаточных чисел, которые должны следовать арифметической или геометрической прогрессии. Однако для высокоскоростных транспортных средств ступени передаточных чисел должны быть более близко расположены к более высоким передаточным числам. Это связано с тем, что аэродинамическое сопротивление увеличивается пропорционально квадрату скорости, и, следовательно, мощность является кубической функцией скорости. Таким образом, вместо того, чтобы каждое переключение на более высокую передачу выполнялось при одинаковых оборотах двигателя, последующие переключения на более высокую передачу выполняются в более высоких точках на кривой мощности двигателя. Мне не удалось выровнять ступени передаточного числа DSG во всем диапазоне, но я считаю полученную тенденцию приемлемой.

Шестерня Модель Meccano Фольксваген ДСГ
Соотношение Шаг Соотношение Шаг
1-й 66/11 х 50/25 = 12:1 14,052:1
1,50 1,692
2-й 60/15 х 50/25 = 8:1 8,305:1
1,33 1,409
3-й 57/19 х 50/25 = 6:1 5,894:1
1,50 1,346
4-й 50/25 х 50/25 = 4:1 4,379:1
1,33 1,253
5-й 57/19 х 38/38 = 3:1 3,494:1
1,20 1,21
6-й 55/22 x 38/38 = 2,5:1 2,888:1
Реверс 66/11 х 50/25 х 38/38 = 12:1 12,509:1

На рис.

Рубрики
Разное

Турбина автомобильная принцип работы: Принцип работы турбины на бензиновом двигателе

Эксплуатация и принцип работы турбины на дизельном двигателе

Гениальная идея использования выхлопных газов для разгона ротора позволила создать турбированный дизельный двигатель внутреннего сгорания и увеличить его мощность на 40–50%. Это притом, что во время работы в обычном режиме выброс газов сопровождается снижением коэффициента полезного действия в пределах 30 — 40%.

Принцип работы турбины дизельного двигателя основан на увеличении количества воздуха, смешиваемого с топливом и поступающего в камеру сгорания. За один и тот же период времени и при равных объемах цилиндров, двигатель с турбонаддувом может сжечь большее количество топлива, чем движок, не оснащенный таким устройством. А значит, его мощность и КПД в единицу времени значительно возрастет.

Рассмотрим устройство турбины дизельного двигателя, как работает, и каким образом достигаются такие показатели.

Конструктивные элементы системы

Для осуществления возложенных функций, система турбонаддува состоит из двух основных частей:

  1. Компрессор;
  2. Турбина.

Компрессор служит для нагнетания атмосферного воздуха в систему подачи топлива. Он состоит из корпуса и расположенной в нем крыльчатки, которая, вращаясь, всасывает воздух. Чем выше ее скорость вращения, тем больше объем принятого воздуха. Увеличению скорости способствует работа турбины.

Она также состоит из корпуса с крыльчаткой (ротором), которая приводится в движение выхлопными газами. В корпусе газы проходят через специальный канал, имеющий форму улитки, что позволяет им увеличить скорость.

Как работает турбонаддув дизельного двигателя

Ротор турбины и крыльчатка компрессора жестко закреплены на одном валу. Таким образом, скорость вращения ротора передается крыльчатке. Круг замыкается:

  • Через компрессор воздух из атмосферы, смешиваясь с топливом, подается в цилиндры двигателя;
  • Смесь сгорает, приводя в движение поршни, и образовавшиеся в результате газы поступают в выпускной коллектор;
  • Здесь они принимаются в корпус турбины, разгоняются в канале и на выходе взаимодействуют с ротором, заставляя его вращаться;
  • Ротор через вал передает вращение крыльчатке компрессора, которая всасывает в корпус атмосферный воздух.

Получается взаимосвязанная схема работы, когда количество всасываемого воздуха зависит от скорости вращения крыльчатки и, наоборот, крыльчатка вращается быстрее при большем количестве забираемого воздуха.

Принцип работы турбонаддува имеет два момента, называемые турбоямой и турбоподхватом.

Первый момент характеризуется задержкой в работе турбины после увеличения подачи топлива нажатием на педаль газа, так как для разгона ротора выхлопными газами требуется время.

Вслед за турбоямой наступает момент турбоподхвата, когда разогнавшийся ротор резко увеличивает подачу воздуха в цилиндры, повышая мощность двигателя.

Регулировка давления наддува

Турбонаддув дизельного двигателя повышает его мощность за счет возрастания давления выхлопных газов, являющихся результатом увеличения числа оборотов и интенсивности работы мотора. Этот же процесс повышает давление наддува. Если его не регулировать, то на самых высоких оборотах оно может достичь опасных значений, приводящих к поломкам и механическим повреждениям.

Регулировка давления производится с помощью выпускного предохранительного клапана, а контроль максимально допустимого значения — с помощью мембраны и пружины определенной жесткости.

Суть работы: при достижении предельного значения давления, мембрана, установленная в корпусе компрессора, преодолевает воздействие пружины и открывает регулировочный клапан.

Давление регулируют как на стороне компрессора, так и на стороне турбины:

  1. Работающий турбокомпрессор сбрасывает в атмосферу через выпускной клапан излишки забранного воздуха, тем самым снижая давление.
  2. В турбине клапан выпускает отработанные газы под воздействием мембраны компрессора, когда давление всасываемого воздуха достигает максимального уровня. Благодаря этому, ротор вращается с установленной скоростью, а компрессор не забирает лишний воздух и не увеличивает давление.

Второй вариант расположения клапана позволяет изготавливать системы меньших габаритов. Кроме того, турбонагнетатель с клапаном в компрессоре подвержен чрезмерному нагреву из-за повышенной температуры выпускаемого воздуха, что негативно сказывается на эффективности его работы.

Поэтому турбонаддув дизельного двигателя чаще оснащают регулировочным клапаном в турбине, а регулировку в компрессоре используют в качестве дополнения.

Система смазки

Смазка вала турбонагнетателя осуществляется смазочной системой двигателя.

На вал устанавливают уплотнительные кольца, предотвращающие проникновение масла в полости корпусов компрессора и турбины. Они же предохраняют корпуса от перегрева. Но герметичность обеспечивается не столько уплотнениями, сколько разностью величины давления в различных частях агрегата. Эту разницу давлений создает турбинная ось (вал), имеющая неравномерный диаметр.

Особая форма литья корпуса, в котором расположен вал, также способствует удержанию масла.

Если мотор не развивает требуемую мощность, это может быть симптомом неисправности турбонаддува. Наиболее часто встречающиеся проблемы — загрязнение воздушного фильтра или потеря герметичности впускного коллектора. Кроме потери мощности, их можно диагностировать по несвойственному для исправной машины цвету и количеству дыма, выходящего из выхлопной трубы.

Недостатки турбокомпрессоров

Принцип работы турбины на дизельном двигателе создает и негативные факторы:

  • Повышенный расход горючего. Возможность сжечь большее количество солярки за счет увеличенного объема подачи воздуха, вместе с мощностью повышает и «прожорливость» машины. Уменьшить аппетит до разумных пределов позволяет правильная регулировка системы.
  • Положительные стороны наддува приводят к многократному повышению температуры во время такта сжатия, что может вызвать детонацию в двигателе. Решается эта проблема установкой охладителей, регуляторов и прочих элементов.

Правила эксплуатации

Чтобы в полной мере использовать ресурс турбины дизельного мотора и продлить ее срок службы, необходимо выполнять ряд условий:

  • Регулярно менять масло в системе, чтобы не допустить попадания абразива в маслопровод и его засорения.
  • Применять только качественное масло, имеющее сертификат, той марки, которая соответствует указанной в паспортных данных двигателя.
  • Прогревать мотор перед началом движения и не давать холодному двигателю высоких нагрузок.
  • Никогда резко не отключать движок, а после остановки автомобиля давать ему возможность поработать несколько секунд на холостых оборотах.

Принцип работы турбины. Как работает турбонаддув в автомобиле

Для более ясного представления о том, как работает турбина в автомобиле, прежде всего необходимо ознакомится с принципом работы двигателя внутреннего сгорания. Сегодня, основная масса грузовых и легковых автомобилей оснащаются 4-х тактными силовыми агрегатами, работа которых контролируется впускными и выпускными клапанами.

Каждый из рабочих циклов такого двигателя состоит из 4 тактов, при которых коленвал делает 2 полных оборота

 

Впуск — при этом такте осуществляется движение поршня вниз, при этом в камеру сгорания поступает смесь топлива и воздуха (если это бензиновый двигатель) или только воздуха в случае если это дизельный агрегат.

Компрессия — при этом такте происходит сжатие горючей смеси.

Расширение — на этом этапе происходит воспламенение горючей смеси при помощи искры, вырабатываемой свечами. В случае с дизельным двигателем, воспламенение осуществляется произвольно под действием высокого давления впрыска.




Выпуск
— поршень двигается вверх, при этом освобождаются выхлопные газы.

Такой принцип работы двигателя определяет следующие способы повышения его эффективности:

— Установка турбонаддува
— Увеличение рабочего объёма двигателя
— Увеличение числа оборотов коленчатого вала двигателя

Как работает турбина в автомобиле?

 

 

 

Увеличение рабочего объёма двигателя

Увеличение объёма двигателя возможно двумя путями: либо увеличением объема камер сгорания, либо — увеличением количества цилиндров в силовом агрегате. Однако такой способ повышения мощности не совсем оправдан, так как имеет ряд недостатков, среди которых: повышенный расход топлива.

Увеличение числа оборотов коленчатого вала двигателя

Еще один возможный способ повышения производительности двигателя заключается в увеличении числа оборотов коленчатого вала. Это достигается путем увеличения количества ходов поршня за единицу времени. Но использование такого способа имеет жесткие ограничения, которые обусловлены техническими возможностями двигателя. Кроме этого, такая модернизация приводит к падению эффективности работы силового агрегата из-за потерь при впуске и других операциях.

Турбонаддув

В двух предыдущих способах двигатель использует воздух, который поступает благодаря собственному нагнетанию. При использовании турбокомпрессора в цилиндр поступает тот же объем воздуха но с предварительным его сжатием. Это дает возможность поступлению большего количества воздуха в цилиндр, благодаря чему появляется возможность сжигания большего объема топлива. При использовании такой технологии, мощность двигателя возрастает по отношению к количеству потребляемого топлива и объему двигателя.

Охлаждение воздуха

В процессе компрессии воздух может нагреваться вплоть до 180 С. Однако воздух имеет свойство увеличения плотности при охлаждении, что дает возможность значительно увеличить объем воздуха, попадающего в цилиндр. Кроме этого, увеличение плотности воздуха существенно снижает расход топлива и количество выбросов продуктов сгорания.

Также существует два разных типа турбонаддува: турбокомпрессор, основанный на использовании энергии выхлопных газов и турбонагнетатель с механическим приводом.

Турбонагнетатель с механическим приводом

В случае использования такого типа компрессии, воздух сжимается благодаря специальному компрессору, который работает от привода двигателя. Но такой метод имеет один большой недостаток. Все дело в том, что при использовании механического турбокомпрессора часть мощность двигателя уходит на обеспечение работы самого компрессора, по этому двигатель, оборудован таким нагнетателем, имеет больший расход топлива чем обычный двигатель такой же мощности.

Турбокомпрессор основанный на использовании энергии выхлопных газов

Такой метод основан на использовании энергии выхлопных газов, которая направлена на привод турбины. При использовании такого способа отсутствует механическое соединение с двигателем, благодаря чему потери мощности не происходит.

Основные преимущества двигателей с турбонаддувом

1) Турбодвигатель имеет меньшее показатели по расходу топлива нежели двигатель без турбины той же мощности и при прочих равных условиях.

2) Силовой агрегат с с турбонаддувом имеет заметно лучшие показатели соотношения веса двигателя к развиваемой им мощности.

3) Использование турбокомпрессора открывает новые возможности по оптимизации других параметров и характеристик двигателя, а также улучшения крутящего момента, что позволит избежать очень часто переключения передач при езде в пробках или гористой местности.

4) Турбодвигатели работают тише чем агрегаты такой же мощности без турбонаддува.

Принципы работы газотурбинных двигателей — 624 слов


Газотурбинные двигатели

Газотурбинные двигатели имеют широкое применение, наиболее распространены автомобильные двигатели. Они работают по простому принципу сжатия воздушно-топливной смеси под высоким давлением, а не ее воспламенения. Создаваемая взрывная сила действует как тяга и используется для создания механических движений поршней двигателя, которые вращают колеса. Тот же принцип используется в самолетах, но основное отличие заключается в том, что тяга используется для поворота лопастей пропеллера, толкающего самолет вперед. Его другие применения в генераторах и некоторых водяных насосах. (Тригер, стр. 36)

Как это работает

Когда вы поворачиваете ключ зажигания в автомобиле, сразу же начинает вращаться электродвигатель, работающий от автомобильного аккумулятора. Этот мотор имеет вентиляторы и начинает всасывать воздух из атмосферы, проталкивая его в камеры двигателя. Этот воздух с большой скоростью проходит через лопасти вентиляторов и попадает в камеру сжатия, которая имеет меньший объем, чем окружающая атмосфера. Уменьшение объема по закону Бойля увеличивает давление воздуха. (Давление обратно пропорционально объему, в котором оно содержится). Включение зажигания также приводит к тому, что бензин в баке начинает двигаться к камере сгорания в двигателе.

Топливо проходит через узкое сопло, прежде чем смешивается с воздухом. Внезапное уменьшение объема бензина при прохождении через сопло приводит к тому, что он «превращается в почти паровую фазу в результате процесса, называемого распылением» (Керреброк, стр. 124). Теперь топливо в паровой фазе начинает смешиваться со сжатым воздухом, и режим воспламенения топлива зависит от используемого типа. Для дизельных двигателей они работают по принципу воспламенения от сжатия, при котором само давление топливно-воздушной смеси в камере сгорания вызывает самовоспламенение паров дизельного топлива, тем самым инициируя фазу сгорания. Для бензиновых двигателей распыление бензина в форсунках создает «топливно-воздушную смесь (дымовые газы), и почти сразу же свечи зажигания выбрасывают искру, которая воспламеняет бензин и знаменует собой начало процесса сгорания». (Kerrebrock, стр. 125) Стоит отметить, что весь процесс от поворота ключа зажигания до сгорания топливовоздушной смеси занимает считанные секунды.

Воспламенение топливовоздушной смеси — взрывной процесс, при котором выделяется много энергии. Эта мощность преобразуется в механическую силу поршнями, прикрепленными к камере сгорания. Поршни совершают движение вверх-вниз и работают друг напротив друга, так что когда одна пара поршней четырехпоршневого двигателя поднимается, другая пара опускается. Суммарная комбинация сил поршня вызывает цилиндрическое движение коленчатого вала, который в случае автомобиля приводит во вращение маховик, который, в свою очередь, вращает колеса автомобиля. В самолете вращающийся коленчатый вал используется для вращения пропеллера, который создает необходимую для полета тягу. Более высокая выходная мощность двигателя достигается за счет сжатия большего количества воздуха в камере сгорания и запуска чего-то вроде цепной реакции в уже существующем процессе сгорания. Переключение передач изменяет степень вращения колес и, в некотором роде, количество мощности, передаваемой поршням и коленчатому валу на колеса. Высокая передача вызывает дефицит крутящего момента, который вращает колеса, и эта дополнительная мощность потребляется двигателем. Более низкая передача и происходит обратное, при этом происходит обратное и поршни расслабляются, так как на колесах достаточно крутящего момента. (Керреброк, стр. 126).

Процитированные работы

  1. Treager Irwin, Aircraft Gas Turbine Technology, Career Education, 3 rd Edition, pp 36-39
  2. Kerrebrock Jack L, Aircraft Engines and Gas Turbines, MIT press, 2 nd Edition 123-126

Это эссе о принципах работы газотурбинных двигателей было написано и представлено вашим коллегой
ученик. Вы можете использовать его для исследовательских и справочных целей, чтобы написать свою собственную статью; однако ты
должны цитировать его соответственно.

Запрос на удаление

Если вы являетесь владельцем авторских прав на эту статью и больше не хотите, чтобы ваша работа публиковалась на IvyPanda.

Запросить удаление

Нужен пользовательский Образец эссе , написанный с нуля

профессиональный специально для вас?

801 сертифицированный писатель онлайн

ПОЛУЧИТЬ ПИСЬМЕННУЮ ПОМОЩЬ

Cite This paper

Выберите стиль ссылки:

Ссылка

IvyPanda. (2022, 7 марта). Принципы работы газотурбинных двигателей. https://ivypanda.com/essays/gas-turbine-engines-principles-of-work/

Ссылка

IvyPanda. (2022, 7 марта). Принципы работы газотурбинных двигателей. Получено с https://ivypanda.com/essays/gas-turbine-engines-principles-of-work/

Процитировано

«Принципы работы газотурбинных двигателей». IvyPanda , 7 марта 2022 г., ivypanda.com/essays/gas-turbine-engines-principles-of-work/.

1. АйвиПанда . «Принципы работы газотурбинных двигателей». 7 марта 2022 г. https://ivypanda.com/essays/gas-turbine-engines-principles-of-work/.

Библиография

IvyPanda . «Принципы работы газотурбинных двигателей». 7 марта 2022 г. https://ivypanda.com/essays/gas-turbine-engines-principles-of-work/.

Ссылки

IvyPanda . 2022. «Принципы работы газотурбинных двигателей». 7 марта 2022 г. https://ivypanda.com/essays/gas-turbine-engines-principles-of-work/.

Ссылки

IvyPanda . (2022) «Принципы работы газотурбинных двигателей». 7 марта.

Работает на CiteTotal, простой генератор цитирования эссе

Узнать цену вашей бумаги

Как работают газотурбинные электростанции

Управление
Управление ископаемой энергией и выбросами углерода

Изображение

Турбины внутреннего сгорания (газовые), устанавливаемые на многих современных электростанциях, работающих на природном газе, представляют собой сложные машины, но в основном они состоят из трех основных частей:

  • Компрессор , который всасывает воздух в двигатель, создает в нем давление и подает его в камеру сгорания со скоростью сотни миль в час.
  • Система сгорания , обычно состоящая из кольца топливных форсунок, которые впрыскивают постоянный поток топлива в камеры сгорания, где оно смешивается с воздухом. Смесь сгорает при температуре более 2000 градусов по Фаренгейту. В результате сгорания образуется высокотемпературный поток газа под высоким давлением, который входит и расширяется через секцию турбины.
  • Турбина представляет собой сложную систему чередующихся стационарных и вращающихся лопастей с аэродинамическим профилем. Когда горячий дымовой газ расширяется через турбину, он вращает вращающиеся лопасти. Вращающиеся лопасти выполняют двойную функцию: они приводят в действие компрессор, чтобы накачать больше сжатого воздуха в секцию сгорания, и вращают генератор для производства электроэнергии.

Наземные газовые турбины бывают двух типов: (1) двигатели с тяжелой рамой и (2) авиационные двигатели. Двигатели с тяжелой рамой характеризуются более низким коэффициентом давления (обычно ниже 20) и, как правило, имеют большие физические размеры. Степень сжатия – это отношение давления нагнетания компрессора к давлению воздуха на входе. Авиационные двигатели произошли от реактивных двигателей, как следует из названия, и работают при очень высокой степени сжатия (обычно более 30). Авиационные двигатели, как правило, очень компактны и полезны там, где требуется меньшая выходная мощность. Поскольку турбины с большой рамой имеют более высокую выходную мощность, они могут производить большее количество выбросов и должны быть спроектированы для достижения низкого уровня выбросов загрязняющих веществ, таких как NOx.

Одним из ключевых факторов, влияющих на топливно-энергетическую эффективность турбины, является температура, при которой она работает. Более высокие температуры обычно означают более высокую эффективность, что, в свою очередь, может привести к более экономичной работе. Газ, протекающий через турбину типичной электростанции, может иметь температуру до 2300 градусов по Фаренгейту, но некоторые из критических металлов в турбине могут выдерживать температуры только до 1500–1700 градусов по Фаренгейту. Следовательно, воздух из компрессора может использоваться для охлаждения. ключевые компоненты турбины, снижая предельную тепловую эффективность.

Одним из главных достижений программы Министерства энергетики США по созданию усовершенствованных турбин стало преодоление прежних ограничений по температуре турбины за счет сочетания инновационных технологий охлаждения и передовых материалов. Усовершенствованные турбины, появившиеся в результате исследовательской программы Департамента, смогли повысить температуру на входе в турбину до 2600 градусов по Фаренгейту, что почти на 300 градусов выше, чем в предыдущих турбинах, и достичь эффективности до 60 процентов.

Другим способом повышения эффективности является установка рекуператора или парогенератора-утилизатора (HRSG) для извлечения энергии из выхлопных газов турбины. Рекуператор улавливает отработанное тепло в выхлопной системе турбины для предварительного нагрева нагнетаемого компрессором воздуха перед его подачей в камеру сгорания.

Рубрики
Разное

Диагностика компрессии: Замер компрессии в двигателе. Как правильно измерить компрессию.

Измерить компрессию в двигателе. Процесс замера компрессии, инструменты для диагностики

Что такое компрессия в двигателе?

Компрессия в цилиндре двигателя — это величина давления, которое возникает в конце такта сжатия. Многие путают степень сжатия и компрессию, но это два разных параметра двигателя. Степень сжатия величина постоянная и от компрессии не зависит, а вот компрессия зависит от степени сжатия , поэтому в дизельных двигателях компрессия, как правило, выше. Это обусловлено тем, что у дизельных двигателей сжимается воздух, а не горючая смесь, тем самым, степень сжатия должна быть гораздо выше.

Компрессия также зависит и от других характеристик: настройки фаз газораспределения, давления начала сжатия, температуры, состояния стартера и аккумуляторной батареи, протечек из камеры сгорания, состояния поршневых колец, поршней и цилиндров. Даже загрязненный воздушный фильтр может повлиять на показания компрессометра.

На что влияет компрессия?

От компрессии зависит запуск двигателя, часто это проявляется при минусовых температурах. Особенно у дизельных автомобилей, когда воспламенение топлива происходит от сжатия. На запуск бензиновых ДВС при низких температурах компрессия также может повлиять и затруднить его.

При низкой компрессии, за счёт повышения давления картерных газов, в систему вентиляции попадает повышенное количество паров масла, а это быстро загрязняет камеру сгорания, возрастает токсичность выхлопных газов.

Разная компрессия по цилиндрам провоцирует нестабильную работу двигателя, появляются вибрации, которые также наносят вред опорам двигателя, элементам трансмиссии и приносят дискомфорт водителю.

Низкие значения компрессии свидетельствуют о неисправности или некорректной работе двигателя. Но это не обозначает, что двигатель идет на «капиталку». Смещение фаз газораспределения (при неправильно установленном ремне ГРМ) также могут повлиять на компрессию как и закоксованные кольца или прогоревший клапан.

Как правило, компрессию двигателя замеряют при проявлении неисправности двигателя. Например, таких как:

  • Неровная работа двигателя, вибрации, подергивания, «когда мотор троит»

  • Проблемы с запуском двигателя (особенно у дизельных автомобилей), набором оборотов, падении мощности или тяги

  • Повышенный расход масла ДВС

  • Повышенный расход топлива

Перед проверкой компрессии необходимо исключить причины, способные оказать влияние на точность измерений.

Заблаговременная диагностика поможет более локально выявить причину неисправности, избежать дорогостоящего ремонта, сэкономить время и деньги.

Также часто прибегают к замеру компрессии при покупке автомобиля на вторичном рынке.

Измерение компрессии с помощью специального инструмента

Чтобы замерить компрессию, нам понадобится специальный диагностический инструмент — компрессометр. Компрессометр состоит из:

  • адаптера под свечное отверстие (резьбовой переходник либо резиновый наконечник)

  • манометра с обратным клапаном (для фиксации давления).

Манометр и адаптер соединены металлической трубкой или шлангом. Современные двигатели также могут потребовать и современное диагностическое оборудование. Поэтому большинство профессиональных автосервисов обзаводятся наборами для замера компрессии, в которых присутствуют различные адаптеры, прижимные пластины и шланги, что позволяет диагностировать различные типы двигателей — бензиновые, дизельные, с непосредственным впрыском, двигатели грузовых автомобилей, с высокой степенью сжатия, лодочные и промышленные двигатели.

Как уже было сказано ранее, для замера компрессии нам понадобится специальный инструмент — компрессометр. Стоит обратить внимание, что для дизельного и бензинового двигателей они будут разные, так как двигатели отличаются степенью сжатия. Также стоит обратить внимание на доступ к свечным колодцам и размеру адаптеров под размеры свечи или форсунки (у дизельного двигателя).

  1. Стартер на автомобиле должен работать исправно, АКБ заряжена, двигатель прогрет до рабочей температуры.

  2. Для начала продуваем воздухом свечные колодцы, чтобы туда не попала грязь.

  3. Выкручиваем свечи (у дизеля это будут свечи накала, либо форсунки).

  4. Подбираем шланги, трубки, переходники и адаптеры под двигатель.

  5. Вкручиваем переходник в свечное отверстие или вставляем его в отверстие форсунки.

  6. Включаем зажигание и «крутим» стартер пока значения на компрессометре не перестанут расти.

  7. Таким образом проверяем все цилиндры.

Разница показателей компрессометра между цилиндрами не должна превышать 10% от максимального показателя. Таким образом, падение компрессии на 15 % в цилиндре свидетельствует о неисправности двигателя, износе его деталей, некорректной настройке.

Подведём итог

Компрессия — диагностический фактор, позволяющий объективно оценивать исправность двигателя. Замер компрессии поможет выявить причину неисправности двигателя, его нестабильной работы, повышенного расхода масла или топлива. Показания ниже нормы не означают, что «мотор пошел на переборку», множество различных причин влияют на компрессию. Главное уметь различать эти причины, понимать степень их опасности и знать методы борьбы с ними.

Современные машины также требуют к себе современного подхода, поэтому без специального инструмента бывает просто не обойтись. Это относится как к любителям заняться своим авто в гараже, так и к профессионалам, работающим на современных станциях обслуживания.

Хороший, качественный и точный инструмент будет экономить время, деньги и нервы. А работа с ним — приносить удовольствие.

Проверка компрессии в Екатеринбурге, цены

Проверка компрессии в Екатеринбурге опытными специалистами Сети Автотехцентров ЮМА

Выберите удобный для вас адрес сервиса и позвоните для подробной консультации, мастер ответит на ваши вопросы и запишет на ремонт.
Приезжайте, мы выполним работы качественно и предоставим официальные гарантии!

Консультация

Сервисы в которых производится Проверка компрессии:

Проверка компрессии в цилиндрах необходимо выполнять если двигатель «троит»,  ощущается потеря мощности, плохой запуск двигателя .

  • Перед началом работ мастер подробно проконсультирует вас по причинам неисправности, предстоящим работам и сделает точный расчет их стоимости
  • После выполнения работ, будет составлен список рекомендаций по техническому обслуживанию вашего автомобиля, на основе осмотра автомобиля сделанного во время выполнения ремонтных работ
  • Объективная оценка технического состояния автомобиля и сведения о скрытых неисправностях помогут вам избежать непредвиденного ремонта и опасных ситуаций на дороге

Ремонт комплексно в разумные сроки!

  • Собственный склад запчастей (оригиналы и дубликаты) — быстро выполняем практически любой ремонт. Доставка запчастей под заказ.
  • Все виды диагностики и ремонта  — есть всё необходимое оборудованием, богатый опыт ремонта
  • Автоэвакуатор (т.: (343) 268-66-21) – эвакуация собственной службой эвакуации ЮМА

Выберите марку вашего авто, чтобы узнать стоимость ремонта

Проверка компрессии Audi

Выбрать

Проверка компрессии BMW

Выбрать

Проверка компрессии Cadillac

Выбрать

Проверка компрессии Chery

Выбрать

Проверка компрессии Chevrolet

Выбрать

Проверка компрессии Chrysler

Выбрать

Проверка компрессии Citroen

Выбрать

Проверка компрессии Daewoo

Выбрать

Проверка компрессии Daihatsu

Выбрать

Проверка компрессии Dodge

Выбрать

Проверка компрессии FAW

Выбрать

Проверка компрессии Fiat

Выбрать

Проверка компрессии Ford

Выбрать

Проверка компрессии Geely

Выбрать

Проверка компрессии Great Wall

Выбрать

Проверка компрессии Honda

Выбрать

Проверка компрессии Hyundai

Выбрать

Проверка компрессии Infiniti

Выбрать

Проверка компрессии Isuzu

Выбрать

Проверка компрессии Jeep

Выбрать

Проверка компрессии Kia

Выбрать

Проверка компрессии Land Rover

Выбрать

Проверка компрессии Lexus

Выбрать

Проверка компрессии Lifan

Выбрать

Проверка компрессии Mazda

Выбрать

Проверка компрессии Mercedes-Benz

Выбрать

Проверка компрессии Mitsubishi

Выбрать

Проверка компрессии Nissan

Выбрать

Проверка компрессии Opel

Выбрать

Проверка компрессии Peugeot

Выбрать

Проверка компрессии Renault

Выбрать

Проверка компрессии Saab

Выбрать

Проверка компрессии SEAT

Выбрать

Проверка компрессии Skoda

Выбрать

Проверка компрессии SsangYong

Выбрать

Проверка компрессии Subaru

Выбрать

Проверка компрессии Suzuki

Выбрать

Проверка компрессии Toyota

Выбрать

Проверка компрессии Volkswagen

Выбрать

Проверка компрессии Volvo

Выбрать

Проверка компрессии Vortex

Выбрать

Проверка компрессии ГАЗ

Выбрать

Проверка компрессии ЗАЗ

Выбрать

Проверка компрессии ИЖ

Выбрать

Проверка компрессии Москвич

Выбрать

Проверка компрессии УАЗ

Выбрать

Проверка компрессии ВАЗ

Выбрать

Все марки авто

Выгодные предложения

Техосмотр 2022

998 руб

Пройти Государственный технический осмотр

Заказать

Ремонт рулевых реек

8 000 руб

Выгодная цена и быстрые сроки

Заказать

Чистка топливных форсунок

2 490 руб

Качественно! Комплексно!

Заказать

Замена масла

4 750 руб

Диагностика ходовой в подарок

Заказать

Выгодная перепрошивка

3 600 руб

Качественные улучшения по оптимальной цене

Заказать

Комплексная диагностика

990 руб

Подвеска, сканер, подкапотное пространство

Заказать

Диагностика дизельных автомобилей

1 000 руб

Профессиональная комплексная диагностика

Заказать

Ремонт кондиционеров

1 800 руб

Ремонт деталей вместо замены

Заказать

Сервисы в которых производится Проверка компрессии:

ЮМА-СМУ16

Екатеринбург, пр. Космонавтов, 107/1

+7 (343) 302-20-20

ТРАК Автотехцентр

г. В. Пышма пр. Промышленный 5/2А

+7 (343) 302-30-30

ЮМА-АВТО

Екатеринбург, ул. Чапаева, 7/1

+7 (343) 302-40-40

ЮМА-ЦЕНТР

Екатеринбург, ул. Титова, 19Ж

+7 (343) 302-50-50

Как проверить компрессию двигателя



Дом,
Библиотека по ремонту автомобилей, Автозапчасти, Аксессуары, Инструменты, Руководства и книги, Автомобильный БЛОГ, Ссылки, Индекс

Ларри Карли, авторское право AA1Car.com

Проверка компрессии двигателя покажет, хорошая ли компрессия в ваших цилиндрах. Двигатель, по сути, представляет собой воздушный насос с автономным питанием, поэтому для эффективной, чистой работы и легкого запуска ему требуется хорошее сжатие.

Как правило, большинство двигателей должны иметь от 140 до 160 фунтов. пусковой компрессии с разницей не более 10% между любым из цилиндров.

Низкая компрессия в одном цилиндре обычно указывает на неисправность выпускного клапана. Низкая компрессия в двух соседних цилиндрах обычно означает, что у вас плохая прокладка ГБЦ. Низкая компрессия во всех цилиндрах говорит о том, что кольца и цилиндры изношены и двигатель нуждается в капитальном ремонте.

КАК ПРОВЕРИТЬ СЖАТИЕ В ДВИГАТЕЛЕ

Компрессию можно проверить двумя способами: вручную с помощью компрессометра или электронным способом с помощью анализатора двигателя, который измеряет компрессию при прокручивании коленчатого вала. При электронном тестировании компьютерный анализатор оценивает компрессию в каждом из цилиндров двигателя, измеряя небольшие изменения скорости вращения коленчатого вала двигателя.

Результаты хорошо коррелируют с фактическими показаниями манометра и могут быть получены за считанные минуты без необходимости демонтажа свечей зажигания. Более того, анализатор распечатывает результаты теста на сжатие, что позволяет легко увидеть и сравнить фактические цифры.

Цилиндр с низкой компрессией, скорее всего, будет давать пропуски зажигания и обычно будет устанавливать код пропуска зажигания в цилиндре (P030X, где X — номер цилиндра, в котором происходят пропуски зажигания). Если горит индикатор Check Engine и вы обнаружили код пропусков зажигания при подключении сканирующего прибора к диагностическому разъему OBD II, проверьте компрессию в этом цилиндре. Если тесты на компрессию хорошие, пропуски зажигания связаны с зажиганием или проблемой с топливной форсункой.



Для проверки компрессии вручную с помощью манометра необходимо снять все свечи зажигания. Затем необходимо отключить катушку зажигания или заземлить провод высокого напряжения. Если двигатель имеет зажигание без распределителя, катушки зажигания должны быть отключены, чтобы предотвратить их срабатывание. Дроссельную заслонку также необходимо держать открытой.

Затем двигатель прокручивается в течение нескольких секунд с помощью выключателя дистанционного запуска или помощника, удерживая компрессометр в отверстии для свечи зажигания.

Отмечается максимальное значение компрессии, затем процесс повторяется для каждого из оставшихся цилиндров.

Затем сравниваются показания отдельных цилиндров, чтобы убедиться, что результаты находятся в пределах технических характеристик (всегда обращайтесь к руководству за точными значениями компрессии для вашего двигателя, поскольку они отличаются от приведенных выше приблизительных значений).

НИЗКАЯ КОМПРЕССИЯ: ЭТО КОЛЬЦА ИЛИ КЛАПАНЫ?

Если компрессия низкая в одном или нескольких цилиндрах, вы можете локализовать проблему в клапанах или кольцах, впрыснув немного моторного масла с вязкостью 30 в цилиндр через отверстие для свечи зажигания и повторив проверку компрессии. Масло временно герметизирует кольца.

Если показания компрессии во второй раз выше, значит кольца и/или цилиндр изношены. Отсутствие изменений в показаниях компрессии не говорит о том, что в цилиндре неисправен клапан.

Для получения информации о тестировании двигателя на герметичность щелкните здесь.


Другие статьи о диагностике двигателя:

Испытания на утечку двигателя

Измерение Blowy

Коэффициент сжатия

Выхлопной дым (различные причины)

Причины высокого потребления нефти

Почему прокладки головки сбоя

Диагностика. Двигатель, который не заводится и не заводится

Диагностика слабых клапанных пружин

Устранение проблем двигателя с температурой

Диагностика шума двигателя

Рабочий объем двигателя (измерение диаметра цилиндра и хода)

Нажмите здесь, чтобы получить дополнительные статьи, связанные с двигателем

Нажмите здесь, чтобы увидеть больше Carley Automotive Article 9009 Обязательно посетите другие наши веб-сайты:

Авторемонт самостоятельно

CarleySoftware

OBD2HELP.com

Random-Misfire.com

Справка Scan Tool

TROUBLE-CODES.com

Проверка сжатия

Проверка сжатия предназначена для первой проверки. Если сжатие выглядит хорошо, вы можете быстро перейти к расследованию других потенциальных причин. Если тест обнаруживает низкий уровень цилиндра, вы должны выполнить ручную проверку компрессии, чтобы проверить данные и определить неисправный цилиндр.

Проверка относительной компрессии

С помощью проверки относительной компрессии можно легко определить, одинаково ли компрессия во всех цилиндрах двигателя. Этот тест представляет собой быструю проверку компрессии, которую можно выполнить, не снимая свечи зажигания или свечи накаливания. Он использует ток стартера для определения сравнительных значений компрессии во всех цилиндрах. Преимущество этого теста заключается в том, что вам не нужен преобразователь/датчик давления для проведения теста, все, что вам нужно, это осциллограф и токоизмерительные клещи, и что вам не нужно проверять каждый отдельный цилиндр, все цилиндры могут быть проверены в один раз.

Теория, лежащая в основе теста на относительную компрессию, заключается в том, что сила тока, необходимая для проворачивания двигателя, когда цилиндр находится в такте сжатия, указывает, насколько цилиндр сжимается или дает утечку. Эта информация будет иметь смысл, когда вы сравните все цилиндры, так как вы можете легко увидеть, слабее ли один, чем другие.

Важно помнить о подготовке автомобиля к испытаниям, чтобы двигатель не запускался во время запуска.

При проверке относительной компрессии в PicoDiagnostics результат масштабируется так, чтобы самый высокий цилиндр отображался как 100 %. Полосы отображаются в порядке запуска двигателя и называются A, B, C и т. д. При подключении только батареи программное обеспечение не может определить, какой цилиндр является первым, поэтому результат может измениться, если вы запустите тест более одного раза.

Испытание на абсолютное сжатие

Если у вас низкие показания в результатах испытания на относительное сжатие, следующим шагом будет установка датчика давления WPS500X и выполнение испытания на сжатие в цилиндрах. Программное обеспечение оценивает эффективность работы цилиндров двигателя посредством поворота коленчатого вала на 720 градусов, чтобы получить максимальное давление в цилиндре. Все, что вам нужно сделать, это удалить одну свечу зажигания или накаливания и вставить датчик давления.

Перед проведением теста требуется дополнительная настройка. Поскольку мы сейчас измеряем «давление», нам нужно сообщить программному обеспечению, что мы это делаем. Нажмите кнопку давления. Это даст вам ряд вариантов, и чем больше информации вы сможете ввести, тем точнее будут результаты.

При проверке абсолютной компрессии PicoDiagnostics будет отображать истинную компрессию в каждом цилиндре. Бары называются A, B, C и так далее.

Испытание в цилиндрах с помощью WPS500X

Все значения, включенные в примеры сигналов, являются типичными и не специфичными для всех типов транспортных средств.

Конкретные условия испытаний и результаты см. в технических данных автомобиля.

Датчик давления WPS500X просто обеспечивает средство для преобразования положительного или отрицательного давления в напряжение. В сочетании с PicoScope вы получаете явное преимущество отображения значений давления в зависимости от времени. Это дает техническим специалистам возможность просматривать динамические изменения давления в цилиндрах во время четырехтактного цикла. Если вы оцениваете эффективность цилиндров с помощью WPS500X, вы можете получить дополнительную информацию о состоянии вашего двигателя и отдельных фазах газораспределения. Благодаря разрешению и скорости датчика давления и PicoScope вы можете увидеть больше, чем когда-либо считалось возможным. По этой причине мы должны знать, что разнообразие конструкций двигателей, впускных и выпускных систем, а также сложная система регулирования фаз газораспределения будут влиять на форму волны/результаты, которые будут различаться от автомобиля к автомобилю.

Линейки поворота используются для обозначения 0 и 720 градусов поворота захваченной кривой давления в цилиндре. Учитывая, что пиковое давление в цилиндре возникает в ВМТ такта сжатия, вы можете расположить линейки вращения на двух последовательных башнях сжатия, чтобы обозначить 0–720 градусов вращения коленчатого вала относительно ВМТ/пикового сжатия.

Основываясь на наших знаниях о четырехтактном цикле, мы знаем события, которые должны происходить между линейками вращения от 0 до 720 градусов (сжатие ВМТ до сжатия ВМТ). Чтобы упростить диагностику, вы можете разделить расстояние между 0 и 720 градусами на четыре равные части, чтобы выявить положение коленчатого вала на ключевых этапах четырехтактного цикла (ВМТ и НМТ). Как только мы узнаем положение коленчатого вала, мы можем идентифицировать каждый из четырехтактных циклов между событиями сжатия и приписать обнаруженные аномалии конкретным четырехтактным событиям / действиям.

На основании проверки эффективности работы цилиндра и процедуры анализа в пошаговом тесте Сжатие в цилиндре – проворачивание коленчатого вала (бензин) мы можем подтвердить следующее:

  1. Правильное пиковое давление в цилиндре для тестируемого двигателя. (Учитывается стандартный объем компрессионного шланга 5 мл.)
  2. Равномерные и симметричные колонны сжатия, подтверждающие эффективность цилиндра не только при увеличении давления, но и при его естественном спаде во время такта расширения. Чтобы башни сжатия были симметричными, фазы газораспределения, клапанный механизм и механическая целостность поршня/цилиндра должны быть эффективными.
  3. Наличие расширительного кармана подтверждает, что наш цилиндр может удерживать вакуум и, следовательно, должен быть герметичным (целостность седла клапана и поршневого кольца в порядке).
  4. Достаточная скорость проворачивания
  5. Достаточный поток на впуске и выпуске для достижения правильного пикового давления (без ограничений).
  6. Повторяемость пикового сжатия для каждого завершения четырехтактного цикла.
  7. Давление в цилиндре остается равным нулю во время выпуска и впуска, что подтверждает отсутствие ограничений воздушного потока во время любого такта.

На основании теста эффективности цилиндра и процедуры анализа в пошаговом тесте Компрессия в цилиндре на холостом ходу (бензин) можно подтвердить следующее:

  1. Правильное пиковое давление в цилиндре на холостом ходу по сравнению с соседними цилиндрами. (Учитывайте стандартный компрессионный шланг Pico объемом 5 мл.)
  2. Равномерные и симметричные колонны сжатия подтверждают эффективность цилиндра не только при повышении давления, но и при его естественном спаде во время такта расширения. Чтобы башни сжатия были симметричными, время и продолжительность клапана, клапанный механизм и механическая целостность поршня/цилиндра должны быть эффективными.
  3. Наличие расширительного кармана подтверждает, что цилиндр может удерживать вакуум и, следовательно, должен быть герметичным (целостность седла клапана и поршневого кольца в норме).
  4. Корректировка фаз газораспределения и продолжительности работы выпускных клапанов на основании изменения давления в цилиндре примерно при 180 и 360 градусах вращения коленчатого вала. Информацию о фазах газораспределения и продолжительности работы выпускных клапанов см. в руководстве по ремонту автомобиля
  5. .

  6. Целостность системы выпуска на основе давления в цилиндре во время такта выпуска (примерно от 180 до 360 градусов вращения коленчатого вала). Ограничения катализатора будут выявлены при избыточном избыточном давлении выше 0 бар.
  7. Синхронизация события примерно на 360 градусов вращения коленчатого вала при наблюдении за перекрытием клапанов. И выпускной, и впускной клапаны на мгновение останутся открытыми (см. руководство по ремонту автомобиля, чтобы узнать время открытия клапана и продолжительность).
  8. Корректировка фаз газораспределения и длительности впускного клапана на основе изменения давления в цилиндре примерно при 360 и 540 градусах вращения коленчатого вала (впускной карман). Обратитесь к руководству по ремонту автомобиля, чтобы узнать время и продолжительность работы выпускного клапана.
  9. Одинаковая глубина (уровень вакуума) между карманами расширения и всасывания, демонстрирующая эффективный баланс между тактами расширения и впуска. Давление в коллекторе (вакуум) пропорционально объему цилиндра, проходимому поршнем, и, следовательно, вакуум, создаваемый поршнем в герметичном цилиндре во время такта расширения (расширительного кармана), должен быть примерно равен вакууму, создаваемому во время впуска. ход, действующий на закрытую дроссельную заслонку (впускной карман). Это будет варьироваться в зависимости от высокопроизводительных двигателей.
  10. Частота вращения коленчатого вала на 360 градусов.
  11. Правильное давление в цилиндрах при повороте коленчатого вала на 720 градусов (без ограничений), достигаемое адекватным потоком на впуске и выпуске.
  12. Повторяемость пикового сжатия для каждого завершения четырехтактного цикла.

Линейки и сегменты вращения

В PicoScope вы можете разделить расстояние между событиями сжатия на четыре равных сегмента, показывая положение коленчатого вала (градусы вращения) с помощью линеек вращения и сегментов. Если мы знаем положение коленчатого вала, мы можем идентифицировать каждый из четырехтактных циклов между событиями сжатия.

 

Линейки поворота используются для обозначения 0 и 720 градусов поворота вокруг захваченной формы волны давления в цилиндре. Учитывая, что пиковое давление в цилиндре возникает в ВМТ такта сжатия, расположение линеек вращения на двух последовательных пиках/башнях сжатия будет обозначать 0–720 градусов вращения коленчатого вала относительно ВМТ/пикового сжатия. Основываясь на наших знаниях о четырехтактном цикле, мы знаем события, которые должны происходить между линейками вращения от 0 до 720 градусов (сжатие от ВМТ до сжатия ВМТ). Чтобы помочь в диагностике, разделив расстояние от 0 до 720 градусов на четыре равные части, вы увидите положение коленчатого вала на ключевых этапах четырехтактного цикла (ВМТ и НМТ). Как только мы узнаем положение коленчатого вала, мы можем идентифицировать каждый из четырехтактных циклов между событиями сжатия и приписать обнаруженные аномалии конкретным четырехтактным событиям / действиям.

Средство устранения неполадок

Основываясь на знаниях, полученных выше, мы можем теперь рассмотреть ряд механических проблем, обнаруженных в формах сигналов, захваченных датчиком давления.

На рис. 4 показан дополнительный пик давления во время выпуска, которого не должно быть. Когда поршень поднимается из нижней мертвой точки (НМТ) такта расширения (примерно на 180 градусов после ВМТ сжатия), выпускной клапан открывается и сбрасывает давление в цилиндре в атмосферу (атмосферное давление) через выхлопную систему. Форма кривой указывает на увеличение давления до 7,425 бар во время такта выпуска, потому что выпускной клапан не открывается! По сути, у нас есть еще один такт сжатия во время четырехтактного цикла — Сжатие-Расширение-Сжатие-Впуск.

Воздух может втягиваться в цилиндр и сжиматься, отсюда и пиковое значение сжатия (8,9 бар), но воздух не может выйти во время такта выпуска.

Глядя немного глубже на такт выпуска, мы можем увидеть то, что выглядит как еще одна колонна/событие сжатия, являющееся результатом того, что выпускной клапан остается закрытым. На этот раз башня уже не симметрична. Примерно на 360 градусов вращения коленчатого вала впускной клапан резко открывается, выпуская во впускной коллектор давление в цилиндре 7,425 бар. Это иллюстрируется быстрым падением давления и асимметричной башней. Подобное событие будет проявляться в виде хлопков во впускном коллекторе.

Рисунок 5 прекрасно демонстрирует влияние на пиковую компрессию в результате того, что впускной клапан не открывается (447 мбар). Хотя мы обнаружили плохое сжатие, мы также можем оценить причину, просматривая события во время четырехтактного цикла между пиками сжатия. Глядя на расширительный карман, почти идеальный вакуум достигается при -992 мбар. При вращении коленчатого вала примерно на 180 градусов мы видим, что выпускной клапан открылся, когда давление в цилиндре возвращается из вакуума при -9.от 92 мбар до 0 бар (атмосферное давление).

 

После поворота коленчатого вала на 360 градусов в цилиндре возникает второй и продолжительный вакуум, когда выпускной клапан закрывается, а впускной клапан не открывается (впускной карман). Снова возникает исключительный вакуум, образующий глубокий и продолжительный впускной карман, как прямой результат опускания поршня в цилиндр, в то время как впускной клапан остается закрытым. Результатом отсутствия воздуха, поступающего в цилиндр, является низкое пиковое давление в цилиндре (сжатие), поскольку в цилиндре нет воздуха для сжатия.

На рис. 6 показана эффективность датчика давления при поиске ошибок фаз газораспределения и длительности. Это происходит благодаря быстрому реагированию на изменение давления. Здесь у нас есть двигатель, который не запускается, с рядом ошибок в форме сигнала давления в цилиндре. Используя линейки вращения и перегородки, мы можем определить точную точку, в которой открывается выпускной клапан. Это оказывается замедленным примерно на 44 градуса угла поворота коленчатого вала (C.A). Если поместить линейку времени посередине перехода от расширительного кармана почти к 0 бар (начало такта выпуска), легенда линейки указывает, что это событие происходит при 224 градусах C.A. Предполагая, что выпускной клапан открывается примерно на 180 градусов (такт расширения НМТ), 224 – 180 = 44 градуса задержки.

Переходя к впускному клапану, это также задерживается, поскольку цилиндр начинает создавать мгновенный вакуум при 424 C.A. (вместо примерно 360 градусов C.A.), пока впускной клапан не откроется и давление в цилиндре не вернется к 0 бар.

Примечание: двигатель не запускается, следовательно, впускной карман отсутствует из-за нулевого давления во впускном коллекторе (o разрежения во впускном коллекторе). Дополнительными элементами, которые следует отметить на Рисунке 7, являются низкое пиковое сжатие, сопровождающееся глубоким и увеличенным карманом расширения.

Рубрики
Разное

Автомат коробка в разрезе: кто придумал, из чего состоит, типы, как переключаются передачи

Устройство и принцип действия АКПП

Благодаря конструктивной особенности автоматическая коробка передач обеспечивает с помощью автоматики выбор необходимой для движения автомобиля передачи, без участия в этом процессе водителя. При этом, в отличие от механической коробки передач, правая рука водителя освобождается от движений по переключению передач и отпадает необходимость оборудовать автомобиль педалью сцепления, что также исключает из процесса управления транспортным средством движения ноги водителя по выжиманию сцепления.

Для начала движения автомобиля, оборудованного АКПП, водителю достаточно перевести рычаг коробки в нужное положение и далее остается только регулировать скорость педалями газа и тормоза. Управлять транспортным средством, оснащенным автоматической коробкой значительно проще, что дает большую возможность водителю сосредоточится на дорожной обстановке.

Подпишитесь на наш Telegram-канал

Независимо от вида, любая трансмиссия — будь то механическая либо автоматическая, выполняет одинаковые функции в автомобиле – эффективное использование крутящего момента двигателя, но различными способами исходя из своих особенностей конструкций.

Устройство АКПП

Функционирование автоматической коробки передач основывается на работе её планетарных механизмов и гидромеханического привода. В небольшом диапазоне оборотов двигателя коробка-автомат дает возможность автомобилю двигаться в большом диапазоне скоростей. К основным элементам устройства АКПП относят следующие механизмы:

  • гидротрансформатор;
  • планетарный редуктор;
  • пакеты фрикционов;
  • тормозная лента;
  • устройство управления.

Основные узлы и принцип действия АКПП

В основу принципа действия АКПП положено свойство жидкости при вращении передавать энергию. Это свойство позволило создать устройство (гидромуфта, гидротрансформатор), в котором отсутствует жесткая связь между входным и выходным валами, а механическая энергия между этими валами передается с помощью потока рабочей жидкости.

Гидротрансформатор в АКПП выполняет функцию автоматического переноса крутящего момента от силового агрегата на основные узлы коробки передач, что соответствует функции узла сцепления в механической коробке передач. После достижения определенных оборотов двигателем, используя давление рабочей жидкости на узлы гидротрансформатора — насосное колесо, которое жестко соединено с коленвалом силового агрегата и турбинное колесо, взаимосвязанное с основным валом коробки передач, происходит передача крутящего момента. Во время уменьшения оборотов силового агрегата падает давление жидкости на турбинное колесо, и оно останавливается. Соответственно сцепление двигателя с коробкой прерывается.

В связи с тем, что гидротрансформатор ограничен в возможности передачи механической энергии в широких диапазонах, он соединяется с планетарными многоступенчатыми передачами, обеспечивающими переключение скоростей и реверсивное вращение.

По своему устройству планетарный редуктор представляет собой шестерни, вращающиеся вокруг центральной – «солнечной» шестерни. Он функционирует посредством блокирования и разделения определенных элементов планетарного ряда. Для трехскоростной АКПП используется два планетарных механизма, а в четырехскоростной — три.

Пакеты фрикционов или система фрикционов представляют собой механизмы, которые блокируют подвижные элементы планетарного редуктора между собой. По своему устройству это набор из нескольких подвижных и неподвижных колец, которые под воздействием гидравлического толкателя застопориваются, что обеспечивает переключение соответствующей передачи.

В переключении передач принимает участие и тормозная лента, которая временно блокирует нужные элементы планетарного редуктора. Принципом ее работы является эффект самозажатия, используемый для блокирования этих элементов. Имея относительно небольшой размер, тормозная лента смягчает удары механизмов в момент их работы.

Устройство управления предназначено для регулирования функционирования тормозной ленты и работы фрикционов. Оно состоит из блока клапанов, имеющего золотники, пружины,  систему каналов и другие элементы. Устройство управления выполняет функцию переключения передач, основываясь на конкретных условиях движения транспортного средства — при его ускорении задействует повышенную передачу, а при торможении — пониженную.

Режимы работы АКПП

Автоматическая трансмиссия может работать в нескольких стандартных режимах. Все они обозначаются выработанными еще в прошлом столетии символами на латинском языке: P, D, N, R.

Парковочный режим «P» или parking – обеспечивает выключение всех передач. При этом ведущие колеса заблокированы механизмами коробки передач, и она отключена от двигателя. В этом режиме осуществляют запуск двигателя.

Видео о прогреве коробки «автомат»:

Режим движения «D» или drive – обеспечивает автоматическое переключение передач при движении автомобиля вперед.

Режим «N» или нейтральная передача – обеспечивает расцепление ведущих колес автомобиля от коробки передач. Этот режим используют во время коротких остановок или при необходимости буксировки автомобиля.

Режим реверсного движения «R» — обеспечивает движение автомобиля задним ходом.

Управление водителем автоматической коробкой должно выполняться в установленной последовательности: 1. Паркинг; 2. Реверс; 3. Нейтраль; 4. Движение.

В современных АКПП для комфортной езды предусмотрены дополнительные режимы работы.

Режим пониженной передачи «L» — используется во время медленного движения в сложной дорожной обстановке. В этом режиме коробка передач работает только на выбранной передаче, независимо от изменения оборотов силового агрегата.

Режимы «2» и «3» — используются при буксировке груза транспортным средством или же в соответствующих условиях. Цифры обозначают число фиксированной передачи, на которой происходит движение автомобиля.

Режим овердрайв «O/D» или «Overdrive» — используется для частого автоматического задействования повышающей передачи. Такой режим обеспечивает более экономичное и равномерное движение автомобиля, в основном на шоссейных дорогах.

Режим городского движения «D3» — ограничивает автоматическое переключение коробки до третей передачи.

Режим уравновешенного движения «Norm» — позволяет коробке переходить на повышенные передачи при достижении средних значений вращения коленчатого вала двигателя.

Режим зимнего движения «S» или «Snow» (также может обозначаться символом «W» или «Winter») – позволяет автомобилю начинать движение со второй передачи, тем самым предотвращая пробуксовывание ведущих колес. Также во время движения работа АКПП выполняется более мягко с использованием низких оборотов двигателя.

Замена масла в АКПП своими руками на видео: