Содержание
Из чего делают современные двигатели автомобилей? Новые материалы на службе автопроизводителей
-
Главная - /
- Автовладельцам
- /
- Из чего делают современные двигатели: новые материалы на службе автопроизводителей
28 января 2021
Следуя современным веяниям в сфере автомобилестроения, крупнейшие производители стремятся сделать конструкцию авто как можно легче. Это позволит увеличить мощность и соблюсти все нормы экологических предписаний. Основной деталью автомобиля, конечно же, был и остается его двигатель. Для изготовления «сердец автомобилей» используются новые материалы, о которых мы и поговорим далее.
Современные автомобильные двигатели
Важно понимать, что процесс создания двигателя для авто как раньше, так и сейчас – довольно консервативная отрасль в машиностроении.
Большая часть агрегатов серийного производства изготавливается с применением таких материалов как:
-
Чугун; -
Сталь; -
Алюминиевые сплавы.
Из чего состоят двигатели современных авто
Сегодня, благодаря появлению новых материалов и технологий, применяются, казалось бы, совсем неподходящие для этих целей компоненты.
Активно внедряются пластмассы. Изготовленные из пластика узлы систем впуска и охлаждения сейчас уже никого не удивляют. Отличие современных моторов от аналогов прошлых лет состоит в том, что для их создания производители используют весьма неожиданные материалы. Рост внедрения маслостойких и теплоустойчивых пластиков дал возможность создать такие детали как:
-
Пластмассовые картеры ДВС; -
Клапанные крышки; -
Корпуса внутренних конструкций двигателя.
В надёжности современных двигателей авто сомневаться не приходится. Они, как и прежде, делятся на три основные категории: бензиновые, дизельные и электрические. Примерно так классифицируются автомобильные двигатели, которые применяются на современном автомобильном производстве и по сей день.
Металлы двигателей автомобилей
Можно упомянуть титановые сплавы, которые стремятся использовать в конструкции машин. Для двигателей этот прочный, легкий и достаточно эластичный материал с уникальной химической стойкостью используется неохотно, т.к. стоимость его достаточно высока.
Металлокерамическая матрица также весьма оригинальный материал. В процессе её производства используется технология Nicasil, которая подразумевает применение гальванического метода, а основой матрицы служит твёрдый никель.
Выводы
Область применяемости новейших решений в сфере двигателестроения имеет чёткий вектор, который ориентирован на снижение массы и улучшение прочих характеристик автомобиля в целом. Суперматериалы либо не нужны вовсе, либо их внедрение не представляется возможным из-за физико-химической специфики свойств, применяемых для создания двигателей материалов.
Современное автомобилестроение все больше склоняется в сторону электротехнологий, заменяя вредные для окружающей среды дизельные и бензиновые моторы.
Комментарии
Рекомендованные статьи
Какие двигатели лучше: современные или старые
Вот почему современные моторы не пройдут 200-300 тыс. км.
4,82 миллиона километров. Это больше, чем шесть раз съездить на Луну и обратно. Довольно много, если говорить о машине, не так ли? Конечно, вполне вероятно, что ни один современный автомобиль не сможет наездить такой пробег, как Volvo P1800 (60-х годов), владельцем которого был Ирв Гордон.
К сожалению, современные автомобили со своей электроникой, постоянно совершающей ошибки, со слишком дорогими хрупкими запчастями, поменять которые можно только с использованием специальных инструментов, а также, что более важно, с хрупкими и капризными алюминиевыми двигателями, вряд ли смогут проехать и пару сотен тысяч километров. В итоге многие современные автомобили окажутся на свалке быстрее, чем вы думаете.
Почему? А все дело в том, что под прикрытием заботы о пингвинах в Антарктиде (забота об экологии – прим. автора) мировые автопроизводители превратили автомобили в чайники, микроволновки, холодильники и т. д. Цель одна – заставить автовладельцев сменить автомобиль как можно быстрее. Думаете, что любой автомобиль можно при желании модернизировать и доработать, устранив все огрехи или специально придуманные ненадежные элементы, чтобы увеличить его срок службы? Зря так уверены.
Это реально можно было сделать раньше, но никак не сегодня. Потому что буквально все автопроизводители ухудшили надежность своих новых автомобилей. Особенно это касается современных двигателей, многие из которых не подлежат не только переборке, но и даже мелкому ремонту. Вот о новых двигателях мы и поговорим.
Вы обратили внимание, что современные автомобили стали потреблять меньше топлива? Думаете, что автопроизводители нашли грааль и смогли за короткий промежуток времени придумать суперновые двигатели внутреннего сгорания, которые скоро вообще не будут потреблять топливо? Вы ошибаетесь. Секрет снижения расхода топлива кроется в простой формуле: снизь вес автомобиля и получишь экономичность. В итоге за какие-то 5-7 лет автомобили стали гораздо легче. Как видите, автопроизводители быстро придумали, как подстроиться под экологические требования, которые ужесточаются с каждым годом.
За счет снижения потребления топлива автомобильным компаниям удалось снизить уровень вредных веществ в выхлопе. Но как автопроизводителям удалось облегчить современные автомобили? Все просто: был снижен вес почти всех автокомпонентов. В первую очередь это коснулось двигателей. И казалось бы, что здесь плохого? Кому не понравится экономичный автомобиль (особенно в эпоху супердорогого топлива)?
Но есть в этой истории обратная сторона медали. Да, конечно, экология – наше все. Понятно, что с ней нужно что-то делать. Но, как нам кажется, экологические мировые проблемы больше надуманны. Ведь неспроста Дональд Трамп, едва вступив в должность Президента США, вышел из Парижского соглашения по климату, в рамках которого Америка ежегодно тратила огромные деньги на экологические программы.
С одной стороны, ужесточение экономических норм в мире невыгодно автопроизводителям. Ведь им постоянно приходится подстраиваться под эти нормы, чтобы продукция соответствовала определенным требованиям. Но, с другой стороны, если глубоко копнуть, большинству автомобильных компаний это выгодно. В первую очередь за счет снижения веса продукции автомобили становятся менее надежными и качественными. Но самое главное – облегчение автомобилей ведет к существенному снижению срока службы транспортных средств.
А это означает увеличение оборота для автопромышленности. Сами понимаете, что это колоссальные деньги. И играют здесь глобально. Так что мы не сомневаемся, что автопроизводители намеренно снижают ресурс своей продукции, заставляя нас чаще менять автомобили. И в первую очередь свидетельство тому – современные двигатели, которые удивляют своей хрупкостью и неремонтопригодностью. Итак, вот наш подробный отчет, который доказывает, что современные двигатели вряд ли смогут намотать большой пробег.
Вот почему современные автомобильные двигатели стали менее надежными:
1. Чугунный двигатель против алюминиевого
Все больше автопроизводителей в мире оснащают новые автомобили алюминиевыми двигателями вместо устаревших чугунных, которые ставили на старые транспортные средства. Но, увы, несмотря на то что алюминиевые моторы имеют ряд преимуществ перед чугунными блоками цилиндров, есть в современных моторах и огромные минусы. Давайте начнем сначала с плюсов. Итак, вот основные плюсы алюминиевых двигателей:
Преимущества алюминиевых моторов
- Существенное снижение веса двигателя, что в конечном итоге влияет на вес машины и приводит к снижению расхода топлива
- Увеличение динамических характеристик автомобиля за счет снижения веса
- Алюминиевый блок меньше подвержен коррозии (хотя, редко когда вы можете увидеть коррозию в чугунных моторах — , но тем не менее она бывает)
- Алюминиевый мотор легче охлаждать (лучшая теплопередача, чем у чугунных блоков двигателя)
- Требуется меньше времени для нагрева двигателя. Алюминий намного быстрее набирает температуру в отлчиие от чугунных моторов
- Лучше оптимизирован для работы в паре с турбиной
- Алюминий проще обрабатывать после отлива блока двигателя. Обработка чугуна намного сложнее. На производстве быстрее изнашивается обрабатывающее оборудование
Это основные преимущества современных алюминиевых двигателей. Если выбирать самое важное из вышеуказанных преимуществ, то, конечно, безусловным лидером является меньший вес алюминиевых моторов по сравнению с тяжелыми старыми чугунными силовыми агрегатами. Особенно в наше время, когда во всем мире постоянно ужесточаются экологические требования, предъявляемые к автомобилям.
К сожалению, автопроизводители так и не смогли добиться снижения вредных выбросов за счет каких-то новых технологий в двигателях внутреннего сгорания, за исключением снижения веса. Тут формула проста: чем ниже вес двигателя, тем ниже вес автомобиля. Ниже вес машины – меньше потребление топлива, а значит, меньше вредных веществ присутствует в выхлопе. Казалось бы, ну что здесь такого? Ну алюминиевый двигатель, ну и что? А нет. Есть в этих моторах, как говорится, своя ложка дегтя. Итак, вот основные минусы алюминиевых современных моторов:
Минусы алюминиевых моторов
- Сложность изготовления. Для отлива блока, необходимо более сложное оборудование и технологии.
- Необходимость гильзовать блок цилиндров или покрывать их специальным материалом (кремний), защищающим мотор от быстрого износа (к сожалению, алюминий уступает чугуну по прочности)
- Больше вероятность заводского брака в процессе изготовления блока двигателя
- Быстро остывает. Теплопроводность алюминия совершенно другая.
- Плохая стабильность алюминиевого блока по сравнению с чугунным двигателем (алюминий при нагреве больше расширяется)
- Дороговизна переборки (ремонта двигателя). Одни двигатели нужно гильзовать, тогда как у некоторых моторов нужно восстанавливать внутреннее покрытие цилиндров. Есть также автомобили, у которых алюминиевый мотор нельзя восстановить, поскольку автопроизводители даже не удосужились выпустить ремонтные размеры поршней, колец и т. д.
- Большая себестоимость по сравнению с производством двигателей из чугуна. Дело в том, что для производства блока из алюминия нужно использовать сложные и дорогостоящие технологии для отлива
- Есть риск гальванической коррозии, когда алюминий контактирует со сталью. Например, со шпильками, гильзами цилиндров, которые изготавливаются, как правило, из стали
- Меньше каналов для циркуляции охлаждающей жидкости (так как алюминиевый блок цилиндров двигателя имеет свойства отдавать тепло быстрее, многие производители уменьшили каналы охлаждающей жидкости, необходимые для эффективного охлаждения двигателя)
- Тоньше стенки двигателя. Чугунный блок имел более толстые стенки.
- Быстрый износ покрытия цилиндров двигателя (если вместо гильз производитель использует покрытие из кремния)
И это еще не полный список тех минусов, которые присутствуют в алюминиевых двигателях. Но, думаем, даже неспециалистам будет понятно, что многие минусы перекрывают основные плюсы современных моторов.
Например, обратите внимание на то, что алюминиевые моторы очень быстро остывают, когда двигатель не работает. Предположим, что вы выключили горячий двигатель после движения и снова запустили его через несколько часов.
Блок двигателя из чугуна будет спустя это время теплее, чем блок из алюминия. В итоге в зависимости от температуры вашему чугунному двигателю нужно будет меньше времени для цикла разогрева, чем мотору из алюминия. Если вы часто эксплуатируете свой автомобиль в таком режиме (разогрев/охлаждение/разогрев и т. д.), то для увеличения срока службы двигателя лучше будет, конечно, когда он медленнее остывает. Это один из самых главных плюсов чугунного двигателя по сравнению с алюминиевым.
Но это еще только цветочки. Самое ужасное, что многие алюминиевые моторы неремонтопригодны. Да-да. Могли бы вы такое подумать еще лет десять назад? Ведь чугунные двигатели легко подлежат переборке в ходе естественного износа из-за большого пробега. Напомним, что обычно во время переборки чугунных моторов подлежат расточке блоки цилиндров с последующей установкой новых поршней ремонтных размеров, которые всегда выпускали автопроизводители.
Думаете, что такое можно сделать сегодня с алюминиевыми моторами? А вот и нет. Во-первых, сегодня многие производители вообще перестали выпускать ремонтные поршни. Во-вторых, те двигатели, которые хоть и подлежат переборке, очень сложно и дорого восстановить. В итоге нередко стоимость переборки алюминиевых моторов может составлять чуть ли не половину стоимости нового автомобиля.
Как вы уже поняли, целесообразнее в итоге либо купить новый двигатель (или в крайнем случае контрактный б/у, что, конечно, является уже простой лотереей по принципу повезло – не повезло), либо продать сломанный автомобиль на запчасти и приобрести новый. Ничего не напоминает? Ведь то же самое сегодня творится с электроникой и бытовой техникой, которая раньше могла служить десятилетиями и легко ремонтировалась за достаточно небольшие деньги.
Попробуйте узнать, сколько стоит ремонт современного холодильника, пылесоса, плиты или стиральной машинки. Вы придете в ужас от ценников, которые делают ремонт бессмысленным. Проще добавить и купить новую технику, чем тратить деньги на ремонт старой.
То же самое касается автомобилей. Чем вам не заговор автопроизводителей, в который так не хотят верить на Западе? Но, как видите, подозревать автомобильные компании в намеренном снижении срока службы транспортных средств основания есть. И их, кстати, немало. Это вы поймете, узнав, как изменились двигатели в современных автомобилях.
Как мы указали в минусах, имеющихся у алюминиевых блоков двигателей, внутренняя часть цилиндров блока либо гильзуется, либо покрывается кремнием для защиты стенок блока из алюминия от быстрого износа от хода поршней. Многие автопроизводители сегодня покрывают свои моторы именно этим материалом. Это позволяет не только снизить вес двигателя (гильзованный алюминиевый мотор намного тяжелее), но и сократить срок службы мотора. Дело в том, что кремниевое покрытие цилиндров двигателя достаточно быстро изнашивается.
В результате на некоторые моторы уже к 150–200 тыс. км имеют частичный износ покрытия цилиндров. Если не ремонтировать двигатель, то в скором времени износ перекинется на сам алюминиевый блок, что очень быстро сделает ремонт двигателя невозможным.
К сожалению, восстановление покрытия из кремния – очень дорогое удовольствие. В итоге в большинстве случаев алюминиевый блок с изношенным покрытием гильзуется. Но это тоже влетает в копеечку. Кроме того, как мы уже сказали, не для каждого автомобиля вы найдете ремонтные поршни. Но в любом случае ремонт алюминиевого двигателя, если он возможен, обойдется гораздо дороже ремонта чугунного мотора.
2. Старые тяжелые поршни против облегченных
К сожалению, блоком цилиндров алюминиевых двигателей заговор автопроизводителей не заканчивается. Увы, в современных автомобилях многие компоненты сделаны так, чтобы ресурс авто был гораздо ниже, чем имели старые транспортные средства.
Вместе с развитием современного двигателестроения в автопромышленности стали использовать не только облегченные блоки цилиндров для снижения веса двигателя, но и уменьшать в размере поршни, шатуны и т. д.
В итоге это не только позволило существенно сократить вес современных моторов, но и повысить их эффективность (чем легче поршень и шатун, тем меньше требуется энергии для их толкания).
С одной стороны, это действительно позволило производителям существенно снизить расход топлива современных моторов, а также увеличить их мощность. Но есть в этом подводные камни. Ведь известно, что за все в жизни надо платить. Чем платить? Ну, конечно, ресурсом поршней. Увы, облегченные поршни и шатуны изнашиваются гораздо быстрее своих более громоздких и тяжелых предшественников, которые раньше можно было встретить в чугунных моторах.
Почему происходит быстрый износ? Но на это есть ряд причин. Во-первых, маленькие поршни испытывают колоссальную нагрузку от воспламенения топлива в камере сгорания. Из-за особенностей размеров облегченные поршни под воздействием огромной силы, идущей от камеры сгорания, легкий поршень немного кривится (то есть начинает смещаться в сторону). Это приводит к более быстрому износу покрытия внутренних стенок цилиндров. Кстати, из-за колебания облегченного поршня при определенной нагрузке двигателя сбоку поршней могут проходить продукты горения топлива, попадая в моторное масло.
Также, как правило, облегченные кольца оснащаются более тонкими компрессионными и маслосъемными кольцами. С одной стороны, более тонкие кольца уменьшают трение поршня со стенками цилиндров. Но, к сожалению, более тонкие кольца служат гораздо меньше. Например, в болидах Формула-1 поршневые кольца выглядят по толщине, как лезвие. Но, увы, максимум насколько хватает таких колец – это одна гонка.
К чему приводит износ поршневых колец, думаю, лишний раз напоминать не стоит.
3. Легкий коленвал, облегченные уменьшенные подшипники, сальники и тонкие прокладки и т. п.
Продолжим разоблачать автопроизводителей. Помимо алюминиевого блока двигателя, облегчения поршней, шатунов автомобильные компании в погоне за снижением веса автомобилей решили облегчить, наверное, все, что только можно. Например, в двигателях стали использовать более легкие коленчатые валы, которые в итоге быстрее изнашиваются. В некоторых автомобилях их ресурс за последние годы уменьшился в 1,5-2 раза.
Но и коленчатым валом все не закончилось. Автопроизводители решили уменьшить вес всех компонентов мотора, начиная от прокладок и сальников и заканчивая подшипниками. Да, конечно, за последние 10 лет технологии производства подшипников продвинулись далеко вперед. Но законы физики никто так до сих пор не отменил. Также никто пока не изобрел суперстойкий дешевый материал, из которого, например, можно было бы производить подшипники. В итоге как бы ни старались производители подшипников, они так и не смогли существенно увеличить ресурс подшипников при уменьшении их веса и размера.
Так что не удивляйтесь, если в вашей современной машине выйдет из строя какой-нибудь подшипник, который, например, в старой машине ходил в 2-3 раза больше. Особенно пускай вас не удивляют подшипники, используемые в двигателе. Ведь именно здесь производители особо постарались в поисках компонентов для снижения веса.
4. Уменьшение объема двигателя, масла и охлаждающей жидкости
Вы обратили внимание, что в автомире уже давно наблюдается тенденция по уменьшению объема двигателей и количества цилиндров в них? Еще недавно в дорогих роскошных автомобилях были в моде 12-цилиндровые и 8-цилиндровые моторы. Сегодня даже на премиальных автомобилях производители постепенно уменьшили не только количество цилиндров (например, многие известные модели теперь вместо 12-цилиндровых моторов оснащаются 8-цилиндровыми, а многие авто, ранее выпускаемые с 8-цилиндровыми двигателями, получили 6-цилиндровые).
Вместе с уменьшением количества цилиндров уменьшается и объем двигателей. Удивительно, как меняется автомир. Еще недавно 5,6-литровые моторы никого не удивляли. Сегодня это уже редкость. Еще вчера в моде были 2-, 2,5-литровые моторы. Сегодня популярными становятся двигатели с тремя, четырьмя цилиндрами объемом 1,3-1,4 литра.
Но стоит отметить, что благодаря уменьшению веса двигателей и в целом многих других автокомпонентов, а также за счет использования турбин автопроизводителям не только удалось существенно снизить потребление топлива современным автотранспортом, но и добавить, несмотря на уменьшение объема и количества цилиндров, немалую мощность и крутящий момент. Это также способствовало снижению уровня вредных веществ, выделяемых автомобилями через выхлопную систему.
Вроде бы, благое дело делают производители. Но это с одной стороны, которая всегда имеет и другую сторону. Причем эта сторона тайная, как обратная сторона Луны.
Если вы не автомобильный инженер или не автослесарь, то наверняка не знаете, что за последние 10 лет автопроизводители уменьшили не только количество цилиндров и объем двигателей. Вместе с этой спорной тенденцией автомобильные компании стали постепенно уменьшать объем моторного масла и объем охлаждающей жидкости. И казалось бы, что все логично. Уменьшается объем мотора и количество в нем цилиндров, значит, жидкости для смазки и для охлаждения нужно меньше.
Но самое удивительное происходит, если мы начинаем сравнивать пропорциональность снижения объема или количества цилиндров в двигателе с уменьшением объема используемых для смазки и для охлаждения жидкостей. Вот тут нас поджидает сюрприз. Дело в том, что снижение объема масла в двигателе и в системе охлаждения происходит гораздо быстрее. Это говорит о том, что производители намеренно снижают эффективность смазки двигателя и его охлаждения.
Считаете, что думать так нет оснований? Тогда сравните количество моторного масла в старых 2,0-литровых или 2,5-литровых четырехцилиндровых двигателях с объемом масла в новых моторах. Также сравните объем охлаждающей жидкости, используемой в старых двигателях, с тем количеством, которое используется сегодня в современных моторах. Поверьте, вы будете удивлены.
Это, конечно, также якобы необходимо для уменьшения веса автомобиля. И в теории это так. Но теория, увы, не всегда работает в жизни. Сами понимаете, что для крупных автоконцернов борьба за прибыль – это главное. А устойчивая прибыль может быть, если постоянно поддерживать определенный уровень продаж новых автомобилей.
Сами понимаете, что во времена неустойчивости мировой экономики и в период глобализации и роста конкуренции поддерживать постоянный спрос на автомобили становится очень тяжело. В итоге выгодно снижать ресурс автомобилей, чтобы автолюбители не смогли подолгу пользоваться одним автомобилем.
5. Старые моторные масла против современных
В старых двигателях раньше часто использовалось менее текучее масло, чем в современных автомобилях. В результате при низких температурах масло сильно густело, из-за чего двигатель нужно было предварительно прогревать долгое время, прежде чем масло станет более-менее текучим. Правда, в старых маслах на стенках цилиндров создавалась достаточно толстая пленка, защищающая мотор от износа.
Сегодня многие современные масла стали более текучими, что позволило автопроизводителям добиться сокращения времени прогрева двигателя перед поездкой. В итоге многие автопроизводители сегодня вообще рекомендуют трогаться с места сразу же после запуска двигателя. И все это благодаря текучести современных синтетических масел. Все дело в том, что из-за большей текучести жидкостей новые моторные масла не густеют на морозе.
В итоге масляный насос даже на холодном моторе справляется с прокачкой масла. Но, к сожалению, у современных текучих моторов есть и минус, причем существенный – из-за большей текучести и других свойств современные масла образуют внутри двигателя слишком тонкую пленку, что способствует более быстрому износу мотора.
В обычных (спокойных) условиях эксплуатации тонкая масляная пленка на стенках двигателя, в принципе, защищает мотор более-менее нормально. Но как только вы нагружаете мотор, начиная эксплуатировать авто на более высоких оборотах, тонкая пленка масла не справляется с эффективной защитой механических частей столового агрегата.
Это что касаемо атмосферных моторов.
Если же говорить о турбированных двигателях (особенно о высокооборотистых), то в них износ на современном масле наблюдается еще больше, так как тонкая масляная пленка не способна защищать двигатель длительное время от износа.
6. Частая замена масла против менее частой
Сегодня автопроизводители чаще всего рекомендуют менять моторное масло каждые 15000 км (некоторые советуют менять масло каждые 10000 км). Но, увы, это не способствует долгой службе двигателя. Да, современные моторные масла стали значительно выносливее за счет синтетических присадок. Но, к сожалению, если автомобиль используется в тяжелых условиях, моторное масло быстро теряет свои свойства. Иногда, например, масло может полностью потерять свои свойства уже к 5000 км.
Увы, к тяжелым условиям эксплуатации автомобиля относится и использование машины в городских условиях. И чем больше город и больше пробки на дорогах, тем быстрее теряет свойство масло в двигателе. Причем часто масло теряет свойство даже при небольшом пробеге. Почему? Вы посмотрите, сколько вы каждый день проводите в пробках, а затем сопоставьте это время с ежедневным пробегом.
В итоге получается, что по часам двигатель в нашей машине работает много, а по километражу проезжает не много. Согласитесь, в этом случае замена масла по пробегу не совсем корректна. Особенно если менять масло, как рекомендует автопроизводитель, каждые 10-15 тыс. км. Логично, что если мы подолгу стоим в пробках, масло в двигателе нужно менять намного чаще, учитывая то время, которое двигатель проработал с последнего ТО.
Кстати, масло в двигателях некоторой строительной техники меняется именно по моточасам, поскольку пробег у спецтехники может быть между ТО минимальным.
Согласно последним исследованиям, качественное дорогое синтетическое моторное масло теряет свои свойства в среднем в течение 200-400 моточасов. Для жителей городов, каждый день стоящих в многочасовых пробках, это означает, что моторное масло нужно менять каждые 5-8 месяцев независимо от пробега автомобиля.
Для примера: если вы работаете 5 дней в неделю и каждый день проезжаете 50 км, стоя в пробках по 3 часа, получается, что масло вы должны менять примерно через 6,5 месяцев. Кстати, пробег машины в этом случае будет 6500 км. Видите, какой небольшой пробег? По моточасам двигатель намолотит уже приличное время. В итоге даже дорогое синтетическое масло, скорее всего, потеряет свои свойства.
7. Жесткие требования современных двигателей к качеству топлива
В былые времена двигатели автомобилей были менее капризны к качеству топлива. Сегодня же все современные моторы требуют более высокого качества топлива. Увы, в нашей стране, несмотря на то что на дворе 21 век и то, что мы нефтяная страна, хорошее топливо попадается на заправках реже, чем некачественный суррогат.
Напомним, что газы топлива в любом двигателе внутреннего сгорания попадают в моторное масло. Газы, содержащие различные продукты сгорания топлива, смешиваются с маслом в процессе работы двигателя. Это в свою очередь влияет на химические свойства масла. Причем чем хуже качество топлива, тем больше веществ в газообразном состоянии попадает в моторное масло. Соответственно, моторное масло быстрее теряет свои свойства.
В старых автомобилях, как правило, использовались полноценные тяжелые поршни, которые задерживали в камере сгорания большинство продуктов горения топлива. В современных двигателях используются укороченные и облегченные поршни, которые при своем ходе имеют больший люфт колебания, чем поршни в старых машинах. В итоге в современных моторах в масло попадает больше различных веществ (например, серы). Вот почему многие автопроизводители в последние годы строго рекомендуют использовать исключительно премиальное высокооктановое топливо.
К сожалению, если вы часто заправляетесь не на сетевых заправках, приобретая топливо сомнительного качества, или практикуете заливать в свою машину топливо с меньшим октановым числом, чем рекомендует производитель автомобиля, то в таком случае вы обязательно должны намного чаще менять моторное масло, так как оно быстро теряет свои смазывающие и охлаждающие свойства. Иначе вы существенно сократите ресурс мотора.
Как работает современный двигатель
Как работает современный двигатель | Совет вашего механика
Задайте вопрос, получите ответ как можно скорее!
☰
×
ЗАПРОСИТЬ ЦЕНУ
Сэкономьте на ремонте автомобилей | Получить предложение |
Вы поворачиваете ключ в замке зажигания, и двигатель заводится. Нажимаешь на газ и машина едет вперед. Вынимаешь ключ и двигатель глохнет. Вот как работает ваш двигатель, верно? Это намного более подробно, чем большинство из нас понимает, с закулисными процессами, происходящими каждую секунду.
Внутреннее устройство вашего двигателя
Двигатель вашего автомобиля состоит из двух основных компонентов: блока цилиндров и головки цилиндров.
Блок двигателя
Блок является основной частью размера и веса вашего двигателя. Скорее всего, это цельный кусок чугуна или алюминия. В рядном двигателе все цилиндры расположены по прямой линии, чаще всего в четырехцилиндровых двигателях и в некоторых шестицилиндровых установках. V-образный блок используется в некоторых шестицилиндровых двигателях и практически во всех восьмицилиндровых двигателях. Эта конструкция разделяет количество цилиндров на два ряда, образующих V-образную форму.
В блоке двигателя находится коленчатый вал. Коленчатый вал представляет собой цельный кусок металла, изготовленный с высокой точностью, который вращается. В нем есть ступени, называемые каналами, которые соответствуют количеству цилиндров в двигателе. Это места, где шатуны поршня крепятся к коленчатому валу. Мощность, вырабатываемая двигателем, заставляет вращаться коленчатый вал, начиная процесс передачи мощности на колеса автомобиля.
Поршни устанавливаются в цилиндры блока цилиндров. Они перемещаются вверх и вниз в цилиндрах во время работы двигателя, чтобы передать энергию коленчатому валу. Поршневые кольца создают уплотнение в цилиндре, чтобы предотвратить потерю мощности в блоке цилиндров. Чуть позже мы рассмотрим работу поршней.
Головка блока цилиндров
Верхняя часть двигателя называется головкой блока цилиндров. Он содержит клапаны, которые открываются и закрываются для регулирования потока воздушно-топливной смеси и выхлопных газов из отдельных цилиндров. На цилиндр должно быть не менее двух клапанов: один на впуск (выпуск несгоревшей топливовоздушной смеси в цилиндр) и один на выпуск (выпуск отработанной топливовоздушной смеси из двигателя). Во многих двигателях используется несколько клапанов как для впуска, так и для выпуска.
Распределительный вал крепится либо посередине, либо сверху головки блока цилиндров для управления работой клапанов. Распределительный вал имеет выступы, называемые лепестками, которые заставляют клапаны точно открываться и закрываться.
Распределительный вал и коленчатый вал тесно связаны между собой. Они должны работать в идеальное время, чтобы двигатель вообще работал. Они соединены с помощью цепи или ремня ГРМ для поддержания этого времени. Распределительный вал должен совершать два полных оборота на один оборот коленчатого вала. Один полный оборот коленчатого вала равен двум ходам поршня в его цилиндре. Силовой цикл — процесс, который фактически производит мощность, необходимую для движения вашего автомобиля, — требует четырех ходов поршня. Давайте подробнее рассмотрим работу поршня внутри двигателя и четыре различных этапа:
Впуск : Чтобы начать рабочий цикл, первое, что нужно двигателю, — это топливовоздушная смесь, которая поступит в цилиндр. Впускной клапан открывается в головке блока цилиндров, когда поршень начинает двигаться вниз. В цилиндр поступает топливно-воздушная смесь примерно в соотношении 15:1. Когда поршень достигает нижней точки своего хода, впускной клапан закрывается и герметизирует цилиндр.
Сжатие : Поршень перемещается в цилиндре вверх, сжимая воздушно-топливную смесь. Поршневые кольца герметизируют стороны поршня в цилиндре, предотвращая потерю компрессии. Когда поршень достигает верхней точки этого хода, содержимое цилиндра находится под экстремальным давлением. Нормальное сжатие составляет от 8:1 до 10:1. Это означает, что смесь в цилиндре сжата примерно до десятой части своего первоначального несжатого объема.
Мощность : Когда содержимое цилиндра сжимается, свеча зажигания воспламеняет топливовоздушную смесь. Происходит контролируемый взрыв, который толкает поршень вниз. Это называется рабочим ходом, потому что это сила, которая вращает коленчатый вал.
Выхлоп : Когда поршень находится в нижней части рабочего хода, открывается выпускной клапан в головке блока цилиндров. Когда поршень снова движется вверх (под действием одновременных циклов мощности, происходящих в других цилиндрах), сгоревшие газы в цилиндре выталкиваются вверх и из двигателя через выпускной клапан. Когда поршень достигает верхней точки этого хода, выпускной клапан закрывается, и цикл начинается снова.
Рассмотрим это : если ваш двигатель работает на холостом ходу со скоростью 700 об/мин или оборотов в минуту, это означает, что коленчатый вал полностью проворачивается 700 раз в минуту. Поскольку рабочий цикл происходит через каждый второй оборот, каждый цилиндр имеет 350 взрывов в своем цилиндре каждую минуту на холостом ходу.
Как смазывается двигатель?
Масло – необходимая жидкость для работы двигателя. Во внутренних компонентах двигателя есть небольшие каналы, называемые масляными каналами, через которые нагнетается масло. Масляный насос всасывает моторное масло из масляного поддона и заставляет его циркулировать по двигателю, обеспечивая плавную работу плотно расположенных металлических компонентов двигателя. Этот процесс не просто смазывает компоненты. Он предотвращает трение, вызывающее избыточное тепло, охлаждает внутренние детали двигателя и создает плотное уплотнение между деталями двигателя, например, между стенками цилиндра и поршнями.
Как образуется топливно-воздушная смесь?
Воздух всасывается в двигатель за счет разрежения, создаваемого при работе двигателя. Когда воздух поступает в двигатель, топливная форсунка распыляет топливо, которое смешивается с воздухом примерно в соотношении 14,7:1. Эта смесь всасывается в двигатель во время каждого цикла впуска.
Это объясняет основную внутреннюю работу современного двигателя. Десятки датчиков, модулей и других систем и компонентов работают во время этого процесса, что позволяет двигателю работать. Подавляющее большинство автомобилей на дороге имеют двигатели, работающие таким же образом. Когда вы принимаете во внимание точность, необходимую для обеспечения бесперебойной, эффективной и надежной работы сотен компонентов вашего двигателя на протяжении тысяч миль в течение многих лет эксплуатации, вы начинаете ценить работу инженеров и механиков, чтобы доставить вас туда, где вам нужно. идти.
компрессоры
двигатели
выхлопная система
впускной коллектор
цилиндры
блоки цилиндров
коленчатый вал
приведенные выше утверждения должны быть проверены только в информационных целях и подлежат независимой проверке. Пожалуйста, смотрите наш
условия обслуживания
для более подробной информации
Отличные оценки авторемонта.
4.2 Средняя оценка
Часы работы
7:00–21:00
7 дней в неделю
Телефонный номер
1 (855) 347-2779
Часы работы телефона
Пн — Пт / 6:00 — 17:00 по тихоокеанскому времени
Сб — Вс / 7:00 — 16:00 по тихоокеанскому стандартному времени
Адрес
Мы приедем к вам без дополнительной оплаты
Гарантия
Гарантия 12 месяцев/12 000 миль
Наши сертифицированные выездные механики выполняют более 600 услуг, включая диагностику, тормоза, замену масла, плановые ТО, и приедут к вам со всеми необходимыми запчастями и инструментами.
Получите честное и прозрачное предложение непосредственно перед бронированием.
Механик со стажем?
Зарабатывайте до
$70/час
Подать заявку
Нужна помощь с вашим автомобилем?
Наши сертифицированные мобильные механики выезжают на дом в более чем 2000 городов США. Быстрые, бесплатные онлайн-расценки на ремонт вашего автомобиля.
ПОЛУЧИТЬ ЦЕНУ
ПОЛУЧИТЬ ЦЕНУ
Статьи по Теме
Как долго служит хомут выхлопной трубы?
Когда При осмотре выхлопной системы вашего автомобиля можно обнаружить, что все задействованные трубы сварены вместе. Тем не менее, иногда вы можете обнаружить, что использовался выпускной хомут, что еще более распространено, когда…
Как прокачать сцепление
Главный цилиндр сцепления содержит резервуар с тормозной жидкостью. Он соединен с рабочим цилиндром сцепления через шланги. Когда вы…
Как заменить датчик синхронизации скорости
Некоторые признаки отказа датчика скорости включают в себя индикатор Check Engine и плохую работу. Он также известен как датчик положения коленчатого вала.
Похожие вопросы
Киа Рио нечасто и на разных температурах/скоростях глохнет и двигатель глохнет; Несколько деталей уже заменены, но проблема остается.
Чтобы диагностировать эту проблему, механику необходимо воспроизвести возникшую проблему. Наиболее распространенной проблемой может быть потеря давления в топливном насосе, или один из датчиков (например, датчик положения дроссельной заслонки) периодически вызывает…
Горит индикатор Check Engine, черная жидкость в выхлопе
Насколько это серьезно, зависит от причины, по которой горит индикатор проверки двигателя. Я бы порекомендовал отсканировать коды неисправностей вашего автомобиля (https://www.yourmechanic.com/services/check-engine-light-is-on-inspection) с помощью сканера OBD2 сертифицированным механиком. После того, как коды были…
Я ехал по шоссе, и у меня пропала мощность, и машина заглохла. Машина не заводится, а бензин в ней поступает через бензопровод.
Привет. Проверьте систему зажигания и посмотрите, искрят ли свечи зажигания. Если свечи зажигания не дают искры, проверьте наличие питания на катушке зажигания. Если нет питания на катушку зажигания, то проверить…
Просмотрите другой контент
Техническое обслуживание
Услуги
Смета
Наша команда обслуживания доступна 7 дней в неделю, с понедельника по пятницу с 6:00 до 17:00 по тихоокеанскому времени, с субботы по воскресенье с 7:00 до 16:00 по тихоокеанскому стандартному времени.
1 (855) 347-2779 · [email protected]
Читать FAQ
ЗАПРОСИТЬ ЦЕНУ
8 различий между старыми и современными двигателями автомобилей — Engineerine
Современные и винтажные автомобили — это фантастика. Однако они отличаются друг от друга. В то время как нынешние автолюбители ценят высокотехнологичные особенности новых моделей, любители классических автомобилей ценят их уникальность.
Их уникальность выделяет их, и люди восхищаются ими за это. Несмотря на то, что основной принцип остался в основном одинаковым, современные автомобили со временем претерпели ряд усовершенствований. Вот несколько отличий старых классических автомобилей от новых моделей:
Содержание
Производительность и эффективность
Источник: Toyota
Автомобильные двигатели значительно усовершенствовались за прошедшие годы, и винтажные классические автомобили не могут конкурировать с современными автомобилями. Было внесено множество корректировок для повышения эффективности использования топлива и мощности двигателя, несмотря на то, что основные принципы остались прежними.
Благодаря современным автомобильным технологиям, таким как прямой впрыск в новых двигателях, теперь из бензобака можно извлечь больше энергии. Запас хода бензобака в современном автомобиле значительно больше, чем у старинного автомобиля.
Стиль и внешний вид
Источник: GETTY IMAGES
Классические автомобили привлекают людей своим уникальным внешним видом и характеристиками. Легко отличить старый винтажный автомобиль от нового. Их дизайн и мода уникальны и привлекательны. Также ожидается, что автомобили будут окрашены в привлекательные цвета. Вам будет трудно перепутать один старый автомобиль с другим.
Источник: RK Motors
Предположим, вы находитесь на автомобильной выставке и к вам одновременно прибывают две машины. Они решили припарковаться рядом друг с другом. Среди них — профессионально отреставрированный Chevrolet Corvette 1965 года выпуска и совершенно новый Corvette.
Источник: wikicommons
Винтажный Corvette привлечет больше внимания, чем современный. Классические автомобили, как правило, привлекают гораздо больше внимания.
С другой стороны, более новые модели выглядят одинаково. Когда дело доходит до старинных автомобилей, невозможно спутать Oldsmobile со Studebaker. Легко отличить одно транспортное средство от другого благодаря его отличному внешнему виду и цвету. Логотип на решетке радиатора или багажнике теперь единственная отличительная черта между современными автомобилями!
Объем двигателя
Источник: thekoreancarblog
Современные автомобильные двигатели намного компактнее двигателей классических автомобилей. Производители признали, что более крупные двигатели не всегда производят большую мощность. Размер не имеет значения, когда речь идет о современных двигателях. Технологии, которые делают современные двигатели мощными, также можно использовать для их уменьшения.
Отличным примером является грузовик Ford F-серии. В 2011 году F-150 имел два варианта двигателей: 3,5-литровый двигатель V-6 мощностью 365 лошадиных сил и 5,0-литровый двигатель V-8 мощностью 360 лошадиных сил.
Однако стоит отметить, что эта же серия также предлагала 6,2-литровый V-8 мощностью 411 лошадиных сил. Однако с точки зрения мощности меньший V-6 похож на оба V-8, хотя и значительно меньше.
Стоимость обслуживания
Классические автомобили лучше, чем их современные аналоги, с точки зрения обслуживания и обслуживания, поскольку большую часть работы могут выполнять сами владельцы. Диагностическое тестирование современных автомобилей, напичканных технологиями, может быть очень дорогим.
На самом деле почти каждый механический элемент старого автомобиля можно снять и переделать. Датчики и электронику в современных автомобилях необходимо часто менять, что может быть дорогостоящим. Если у вас есть правильные компоненты для классического автомобиля, его ремонт может быть гораздо более рентабельным.
Надежность двигателя
Двигатели классических автомобилей крайне ненадежны по сравнению с двигателями современных автомобилей. В современных двигателях используются электронные компоненты, а не механические.
В результате они устойчивы к нормальному износу. Насосы, например, были заменены альтернативными вариантами с электронным управлением. При правильном уходе они должны прослужить много лет.
Другие важные компоненты двигателя, такие как карбюраторы, также получили электронное обновление. Дроссельные заслонки и электронные системы впрыска топлива взяли на себя роль карбюраторов.
Повышение стоимости
Источник: журнал Town & Country
Покупка автомобиля – это скорее необходимость, чем мудрое финансовое решение. Как только вы выезжаете на нем из выставочного зала, стоимость среднего современного автомобиля падает вдвое по сравнению с тем, что было, когда вы его купили. С другой стороны, инвестирование в классические автомобили — разумный шаг. По мере того, как они становятся старше, эти автомобили приобретают ценность.
Стоимость старинных классических автомобилей обычно возрастает со временем. Однако стоимость современного автомобиля обычно со временем падает.
Передовые технологии
Когда дело доходит до автомобильных технологий, современные и классические автомобили сильно различаются. Современные автомобили, конечно же, используют самые современные технологии. По этой причине многие люди предпочитают новые автомобили старым.
Автомобили последнего поколения — это технологические чудеса. Несмотря на то, что производителей несколько, все они стремятся включать различные функции, повышающие безопасность, удобство и комфорт пользователя. Некоторые из этих функций включают экстренное торможение и автоматические фары.
В классическом автомобиле все делается вручную. Используется ограниченное количество технологий. Классические автомобили — прекрасный вариант для водителей, которые хотят ездить на механической коробке передач.
Тем не менее, старые классические автомобили могут быть модернизированы с помощью высокотехнологичных функций без ущерба для их винтажного очарования. Камеры заднего вида, датчики парковки и автомобильная электроника являются одними из наиболее распространенных современных дополнений к классическим автомобилям.
Простота — ключ к успеху
Источник: Getty Images/iStockphoto
Старые классические автомобили очень просты для обычного человека. По сравнению со своими более поздними кузенами они менее сложны. Сегодня водители сталкиваются с огромным количеством элементов управления на современных автомобилях, и им нужно освоить гораздо больше кнопок и ручек.
С другой стороны, эти прекрасные предметы прошлого были простыми и простыми. В этих автомобилях нет компьютеров, сложной проводки и достаточно места для комфорта.
Заключение
Современные и старые автомобили имеют отличительные черты, отличающие их друг от друга.