0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое оборотистость двигателя

Как тяговые характеристики влияют на срок службы автомобиля

Регламент соревнований «Формулы-1» искусственно ограничивает мощность болидов. Максимальная разрешенная мощность этих машин составляет около 850 л. с. при скорости вращения коленвала примерно 19500 об/мин.

Спортивный «КАМАЗ-43509» («Дакар») с двигателем Cummins ISZ имеет почти такую же мощность – 980 л. с., но достигается она при оборотах в 8 (восемь!) раз меньше, а именно – при 2400 об/мин.

Двигатель раллийного «КАМАЗа» – тяговитый, а мотор формульного (условно) «Мерседеса» – оборотистый.

Плюсы и минусы

Вращаясь одновременно вокруг собственной оси и вокруг центральной шестерни, ротор своими вершинами описывает хитрую поверхность корпуса, образуя три отдельные камеры сгорания. Объем каждой из них, ограниченный корпусом и гранью ротора, за один оборот меняется от максимального к минимальному четыре раза, позволяя реализовать четырехтактный цикл. Функции же газораспределения осуществляются путем перекрывания впускных и выпускных окон самим ротором – подобно двухтактным поршневым моторам. И никаких распредвалов, клапанов и цепей! Отсюда и поразительная компактность роторных агрегатов: при сопоставимой мощности они оказываются примерно вдвое короче и настолько же легче поршневых, упрощая задачу компоновки автомобиля.

Не доставляют проблем и вибрации – единственная центробежная сила уравновешивается двумя противовесами на валу. Вспышки, правда, происходят не часто: поскольку выходной вал вращается в три раза быстрее ротора, то одному обороту вала соответствует одна вспышка или один рабочий ход, что эквивалентно двухцилиндровому поршневому двигателю. Но двухсекционные РПД, то есть фактически сдвоенные моторы, работающие на общий вал, имеют уже две вспышки на оборот, как четырехцилиндровый двигатель. При этом пульсации крутящего момента оказываются даже меньше, поскольку рабочий ход у РПД длится в течение 270° поворота вала против 180° у поршневого. В результате по плавности работы двухсекционный мотор близок к рядной «шестерке».

А вот с мощностью все уже не так однозначно. Конструкция РПД позволяет добиться отличного наполнения камер сгорания: на торцевой или боковой поверхности можно разместить сразу несколько впускных окон, снижая общее сопротивление впускного тракта – в моторе Mazda RX-8 таких окон аж пять штук на секцию! Причем открываются они очень быстро, что способствует проявлению эффекта динамического напора, дополнительно улучшающего наполнение на определенных оборотах.

Мнения экспертов

Александр Пикуленко

Сегодня производители рассчитывают свои автомобили на срок службы около 7 лет и на пробег около 150 тыс. км. А раньше рассчитывали на 10 лет и 200 тыс. км. Это конечно не говорит о том, что через 7 лет и 150 тысяч км автомобиль развалится, нет. Просто после этого срока и такого пробега рентабельность содержания автомобиля будет настолько низкой, что лучше покупать новую машину, а от старой избавиться. Это — общая тенденция.

Что касается нашей практики, то здесь надо учитывать, что самый лучший вариант — это V-образный атмосферник с приличным объемом от 3 до 7 литров. Это самые долговечные двигатели. Моторы с самой короткой продолжительностью жизни — это моторы малого объема с одним или двумя турбонаддувами, моторы с непосредственным впрыском и высокой степенью сжатия. Вот эти двигатели, как правило, очень капризные, а чтобы удержать их в нормальных экологических нормах, производители идут на всякие ухищрения, также не способствующие долговечности. У таких двигателей долговечность поддерживается с помощью хороших масел, качественного сервиса и других составляющих. Как раз для таких моторов критический рубеж — это те самые 150 тысяч километров.

Относительно долговечности в целом, надо сказать, что современные автомобили, к сожалению, не могут быть слишком долговечными по определению. Часто в машины закладывается ограниченный ресурс, просто потому что долгожители уже не нужны. Ну и достигать долговечности очень сложно из-за электроники: машина превращается в компьютер на колесах, отсюда проблемы с блоками управления и т. д.

На мой взгляд, сегодня на вторичном рынке критический возраст автомобиля начинается с 2003 года выпуска. Старше автомобиль покупать уже совсем неинтересно. Оптимальный возраст — это начиная с 2008 года. Вот тогда у нее еще есть хоть какой-то остаточный ресурс.

Андрей Осипов

Определенная взаимосвязь между объемом двигателя и сроком его службы существует. Как показывает практика, объемные моторы проходят гораздо больше. Но также большая взаимосвязь между тем, атмосферный это двигатель либо турбированный.

Кроме того, если мы говорим о долговечности мотора, то чрезвычайно важен материал, из которого он сделан. Его ремонтопригодность, например, зависит от толщины тех же самых стенок цилиндров.

Также не надо забывать о таком факторе, как оборотистость мотора. В принципе, чем больше оборотов выдает силовой агрегат (применимо и к бензиновым и к дизельным моторам), тем меньше срок его службы.

Ну и конечно основополагающий фактор — как мотор эксплуатируют и чем его заправляют. Надо учитывать смазывающий материал, я имею ввиду прежде всего масла, но также различные составы, продлевающие жизнь двигателя. Если человек постоянно ездит в режиме максимальных нагрузок на силовой агрегат, то надо понимать, что срок службы такого двигателя будет ограничен.

Зависимость долговечности от объема легко прослеживается в разнице между легковыми автомобилями и грузовиками, у которых двигатели имеют огромный объем (12,15 и даже 16 литров), а обороты невелики и поэтому запас хода у них достигает полмиллиона километров. Понятно, что большие по объему двигатели на легковой автомобиль не поставишь. Исключение — традиционные образцы американского автопрома, где на пикапы и внедорожники ставят V-8, и эти двигатели имеют очень большой ресурс, конечно. Причем, роль играет не только малое количество оборотов при большом объеме, но и материалы (чугунные блоки, толстые стенки цилиндров и т. д.).

Читать еще:  Что такое дефлектор двигателя

Что касается параметров, на которые надо обращать внимание при выборе машины и соответственно мотора, если вы хотите приобрести долговечные автомобиль, то в первую очередь надо учитывать — атмосферный это или турбированный силовой агрегат.

Атмосферник, безусловно, прослужит дольше. Также, помимо упомянутого объема, надо учитывать, какая мощность снята с литра объема мотора (это несложно посчитать самому): чем выше степень форсировки, тем меньше срок годности двигателя.

Других параметров потребитель вообще-то может и не знать. Например, из чего сделан двигатель, какой сплав там применен и какова толщина стенок. Чаще всего мы просто не можем реально оценить насколько будет, скажем, ремонтопригоден тот или иной мотор. Поэтому надо обращать внимание на мощность, при каких оборотах она достигается, и тот же самый показатель крутящего момента.

Вячеслав Субботин

Конечно, объем влияет. Литровая мощность мотора — это самый главный показатель. То есть, сколько сил мы снимаем с литра двигателя его рабочего объема. Чем выше эта величина, тем меньше ресурс двигателя. Выжимать с маленького объема много сил можно только за счет ресурса. Поэтому высокофорсированные моторы, особенно спортивные, долго не ходят. Откатал годок и слава тебе, Господи. Современные моторы форсированные, с одним или с двумя турбонаддувами — это не жильцы. Подольше они протянуть смогут, если только их обрабатывать специальными триботехническими составами.

Да, определить потенциальную долговечность двигателя можно, учитывая некоторые статистические данные, технические параметры и т. д., но прежде всего за мотором нужно следить: вовремя заливать качественное масло, обрабатывать, ухаживать за ним. И вот тогда он свой срок проживет по полной. А у бензинового мотора средний срок, при нормальной эксплуатации — 200 тысяч километров.

Артем Болдырев

Объем, вне всякого сомнения, влияет. Если мы возьмем какие-нибудь высокооборотистые жужжалки объемом 1200-1300 кубиков, то для того, чтобы нормально ездить, их надо крутить постоянно в красной зоне — понятно, что это не самым лучшим образом сказывается на сроке службы автомобиля. Не надо быть семи пядей во лбу, чтобы понимать — чем «нагрузнее» работает механизм, тем меньше срок его службы. Практика показывает, что для среднестатистического автомобилиста у нас в стране 1,6 литра — это золотая середина. До двух литров у вас будет нормальный расход, будет мощность, которая позволит чувствовать себя в потоке нормально и нормальная долговечность при условии, что нет никаких компрессоров и никаких турбин.

Ведь, если мы возьмем злосчастный AMG у Mercedes, у которого с двухлитрового мотора снимают по 400 лошадей, то страшно представить, какой у этого мотора ресурс.

А вот если мы возьмем «американцев» с их легендарными Hemi V-8, которые до сих пор живут с 69 года без единой «капиталки» и в ус не дуют, то это уже совсем другое дело. А все потому что нагрузки на элементы нет, автомобиль едет практически на холостых оборотах. Да, понятно, что расход топлива большой, понятно, что по налогам тяжело, но это надежность и долговечность.

Что касается характеристик, указывающих на потенциальное долгожительство, помимо объема и мощности двигателя, то, в первую очередь, надо обращать внимание на трансмиссию — если это «автомат», то классический гидротрансформатор, без всяких вариаторов и роботов, ну или «механика» уже совсем. В противном случае, ресурс сокращается сильно. Кстати, хочу заметить относительно средней продолжительности жизни автомобилей в России, которая у нас растет. Это происходит не только потому, что люди новые автомобили не покупают. Дело еще и в том, что у нас нет нормальной структуры, чтобы избавляться от старых автомобилей. В каждом дворе можно найти «гробы», которые по 15 лет стоят и никому они не нужны. А все потому что нет нормального способа утилизировать транспорт.

Иван Зенкевич

Объем двигателя, конечно, влияет, но прежде всего долговечность двигателя будет зависеть от того, какую машину ты покупаешь. То есть все зависит от марки автомобиля.

Не могу сказать в точности о двигателях, но автомобили в целом, безусловно, стали хуже с точки зрения ресурса. Отчасти потому что автосервисам надо на чем-то зарабатывать.

Простой покупатель больше, чем написано в документации, о своем автомобиле не узнает, поэтому реальный возрастной потенциал мотора он просто не может узнать. Как можно покупателю узнать что-то о двигателе, если о нем ничего не пишут, а спросит, так и правду никто не скажет.

Уповать на объем слишком тоже не стоит. Многое зависит от эксплуатации. Быстро может и пятилитровый движок загнуться. Как ты выполняешь требования производителя, выполняешь ли график по техобслуживанию, заливаешь ли вовремя масло — все это очень сильно сказывается на сроки службы автомобиля.

Читать еще:  Шлам в двигателе что это такое

Увы, сегодня двигатели уже не те. К тем, что делали до 2005 года я отношусь лучше, с учетом, конечно же, отдельных марок.

Кстати, часто бывает и так, что чем дешевле автомобиль, тем меньше у него проблем с мотором. Но в целом, я хочу подчеркнуть, что простой смертный никогда не узнает, когда ему под капотом стукнет.

Елена Лисовская

Очевидно, что наиболее живучие — это атмосферные моторы без турбонаддува. Потому что когда с маленького мотора путем турбонаддува нагнетается большая мощность, тогда эти моторы живут гораздо меньше, просто в силу своей конструкции и особенностей.

Среди характеристик, указывающих на потенциальное долгожительство двигателя, в первую очередь, надо обращать внимание на объем. Атмосферные двигатели большого объема всегда живут очень долго. Как те старые американские моторы: они действительно долгожители, хотя бы потому что у них большие масляные каналы и хорошая проходимость даже при высокой зашлакованности. К тому же эти двигатели еще и низкой температурной нагруженности.

Дмитрий Смирнов

На мой взгляд, производство двигателей с высокой ресурсностью закончилось где-то в районе 2005 года. После 2005 года большинство автопроизводителей, за исключением, может быть, некоторых корейских, нацелены на низкий ресурс, а это означает, что любой агрегат будет ходить не более 5 лет или 150 тысяч км. Разумеется, продолжительность жизни двигателя можно увеличить за счет более частой замены масла и дополнительной защиты. Причем, увеличить в два и даже в три раза до капремонта.

Двигатели и трансмиссии, выпущенные после 2010 года уже ремонту, по большому счету, не подлежат — только замена. Такая ситуация практически у всех брендов, а если рассматривать автомобили после 2015 года, то, я думаю, точно у всех. Даже корейцы уже в тренде.

Что касается зависимости ресурса от объема двигателя, то, на мой взгляд, такой зависимости сегодня уже нет. Много литров не означает большой ресурс.

Юрий Лавров

Говоря о ресурсе ДВС, необходимо его оценивать, как компонент комплексного свойства – надежности. Мы в «Супротек» считаем, что надежность включает в себя долговечность, безотказность, ремонтопригодность и сохраняемость. Долговечность — это ресурс до ТО, переборки или капремонта. Бывает когда двигатель имеет большой ресурс, но некоторые детали не доведены и часто выходят из строя. Интенсивность отказов – это безотказность. Ведь автолюбителю все равно из-за чего не работает двигатель: от износа ЦПГ или поломки масляного насоса. Это и есть проявление комплексного свойства. Ремонтопригодность для современных ДВС вообще не актуальна. Зачем «капиталить движок», если через 300 тыс. км пробега легковой автомобиль морально устареет.

Значит, говорим о ресурсе двигателя при условии низкой интенсивности отказов деталей, способных сломаться. Ресурс определяется средней интенсивностью или скоростью изнашивания деталей ЦПГ, которая зависит от целого ряда факторов:

средняя скорость скольжения;

продолжительность максимальных и запредельных скоростей скольжения;

нагрузка на детали ЦПГ;

качество масла при различных условиях;

качество топлива при различных условиях;

исправность топливной аппаратуры; уровень компрессии;

продолжительность и качество горения топлива;

средний режим работы узла и частота смены режима;

количество холодных пусков.

Если условно считать, что двигатель спроектирован правильно, качество топлива и масла в норме, то все перечисленные факторы, влияющие на ресурс можно свести к одному – уровень форсирования двигателя. Двигатель можно форсировать по наддуву (повышение среднего эффективного давления – подать больше топлива) и по оборотам. Делается для получения более высоких удельных эффективных показателей и компактности двигателя. Оба способа приводят к снижению ресурса. Но при условии его достаточности это правильный путь развития двигателестроения.

Что касается влияния рабочего объема двигателя, то сам по себе он никак не влияет на ресурс, просто больший объем позволяет не так сильно форсировать двигатель, что снижает нагрузки, температуру, а снижение оборотов позволяет лучше организовать процессы смесеобразования и горения топлива. Все это в итоге приводит к снижению нагарообразования (а это абразивное изнашивание), прорыва газов в картер (а это коррозионное изнашивание и ресурс масла).

На мой взгляд, более значимым фактором увеличения ресурса ДВС являются условия его эксплуатации. Например, перегрузки недопустимы, работа на 100 % нагрузке – не более 10 % времени эксплуатации, своевременное ТО (особенно топливной аппаратуры), смена масла по фактическому состоянию, качественное топливо, по возможности ровный режим эксплуатации.

Ну, и самое главное, двигатель необходимо защитить по технологии «СУПРОТЕК».

Существуют несколько видов механических нагнетателей:

  • центробежный;
  • объёмный;
  • винтовой;
  • лопастный;
  • спиральный.

Центробежные нагнетатели воздуха

Ввиду доступности цены и безотказности в работе самый популярный из всех нагнетателей – центробежный. Главной внутренней частью его является крыльчатка, которая находится в похожем на улитку кожухе. Крыльчатка может приводиться в движение разными способами: электрическим, механическим (от коленчатого вала) или турбиной, раскручиваемой выхлопными газами.

Раскручивая воздух, крыльчатка создаёт центробежную силу, которая создаёт разряжение воздуха в центре «улитки», где находится входное отверстие. Попадая внутрь «улитки», воздух выходит под давлением из выходного отверстия сбоку.

Читать еще:  Что такое полный свап двигателя

Есть недостатки у данного способа. Для эффективной работы такого нагнетателя у крыльчатки должны быть нешуточные обороты, и этот способ поддува создаёт много шума.

Объёмный нагнетатель воздуха

Этот компрессор будто выполнен по образу масляного насоса. Два ротора, похожие на увеличенные шестерни насоса системы смазки, таким же способом качают воздух. Эти два ротора сближаются друг с другом и с корпусом на максимально допустимое расстояние, но не касаются. Они между собой синхронизированы шестернями, что исключает соприкосновения.

Такой способ намного тише центробежного, но тоже имеет ряд своих недостатков. Один из существенных – это порог мощности, т.е. при разгоне коленчатым валом до определённых оборотов насос перестаёт подавать необходимое количества воздуха. Также он очень сильно греется. Это происходит не только из-за эффекта сжатия воздуха, но дополнительно из-за «турбулентности». Такие нагнетатели оборудуют дополнительным охлаждением, и это увеличивает их массу.

Винтовой нагнетатель

Роторы этого нагнетателя выполнены в виде двух винтов с правой нарезкой. Они синхронно крутятся на минимальном расстоянии друг относительно друга, не соприкасаясь. Захватывают порциями воздух и «проталкивают» его. Такие компрессоры требуют точно подогнанных деталей. В результате такой точной калибровки деталей они работают практически без потерь даже на малых оборотах коленчатого вала. Вот только из-за высокой сложности изготовления такой нагнетатель стоит немалых денег и почти не используется на современных машинах.

Лопастной нагнетатель

Этот нагнетатель имеет сравнительно простое устройство. Корпус выполнен в виде цилиндра. Ротор на четверть меньше корпуса и немного смещён от центра. Лопасти ротора выдвигаются посредством центробежной силы и соприкасаются с корпусом. Захватывая большие порции воздуха двумя лопатками, он переносит воздух к выходному отверстию, создавая давление. Входное и выходное отверстия расположены по краю цилиндрического корпуса, но таким образом, чтобы крыльчатка ротора захватывала больше воздуха.

Этот компрессор довольно эффективен даже на небольших оборотах коленчатого вала. Такие насосы имеют хороший КПД, и они почти не нагревают воздух. У этих нагнетателей один недостаток – быстрый износ лопастей в результате трения о корпус.

Спиральный компрессор

В литом корпусе, выполненном изнутри в виде спирали, находится точно повторяющий его изгибы плунжер. Тот приводится в движение эксцентричным механизмом таким образом, чтобы воздух перемещался от краёв корпуса к центру. В центре находится выходное отверстие, в которое воздух буквально выдавливается. Избыток давления контролируется перепускным клапаном.

Какие материалы можно обрабатывать?

Инструмент позволяет обрабатывать почти все материалы.

Среди них:

  • Металл.
  • Дерево.
  • Пластмасса.
  • Стекло.

Помимо нанесения узора устройство применяют для решения других задач:

  • Полировки поверхности.
  • Удаления старого лакокрасочного покрытия или гравировки.
  • Создание тонких пропилов в нескольких миллиметров на деталях различных конструкций.
  • Сверление отверстий малого диаметра.

Среди них есть:

  • Мини-сверла.
  • Фрезы.
  • Полировочные щетки.
  • Абразивные насадки.
  • Конические насадки для нанесения узоров.

Это позволяет использовать инструмент в хозяйстве даже в том случае, если наносить гравировку не нужно. Его вполне можно приспособить для решения других задач.

Понятие «КПД двигателя»

Изначально рассмотрим, что такое КПД и как данное понятие рассматривать в аспекте автомобильного двигателя. Коэффициент полезного действия представлен показателем, с помощью которого отображается эффективность конкретного механизма относительно превращения полученной энергии в полезную работу. Показатель отображается в процентном соотношении.

В случае с двигателем внутреннего сгорания речь идет о преобразовании тепловой энергии, которая является продуктом сгорания топлива в цилиндрах мотора. КПД в данном случае отображает фактически реализуемую механическую работу, которая напрямую зависит от того, сколько поршень получит энергии от сгорания топлива. Также на данный параметр влияет итоговая мощность, которую установка отдаёт на коленчатом вале.

Недостатки мотора 2GR

  1. Шумная работа муфт VVT-i системы Dual-VVT-i, это дефект от которого не избавиться без замены фазорегуляторов на новые. Большинство автовладельцев не обращают на металлический треск (скрежет) и продолжают эксплуатацию ДВС.

  • Течь масла на моторах выпуска до 2010 г. частое явление. Масло течет из масляного трубопровода VVT-i, имеющего в своем составе металлическую трубку соединенную с резиновыми. Трубопровод по прошествии десяти лет начинает травить масло. Проблема связана с потерей физико-механических свойств резиновых частей трубопровода и неспособности выдерживать давление масла. По этому дефекту производитель выпускал бюллетень и массово отзывал автомобили для замены проблемного трубопровода на цельную из металла. Но все же следует обратить внимание на данный трубопровод и если он составной, то его необходимо заменить металлическим;
  • Падение оборотов холостого хода . Проблему появления низких холостых оборотов вызывают грязные дроссельные заслонки. Производитель рекомендует проводить ТО (очистку) заслонок не реже одного раза в 50 000 км;
  • Загибаются клапаны ГРМ при обрыве цепи или сбрасывании цепи со звездочки VVT-i при самопроизвольном откручивании болтов фазорегулятора на одном из распредвалов.
  • Увеличение расхода топлива после пробега 100 000 км, что происходит при систематическом применении некачественного бензина. При данной проблеме проводят обслуживание топливной и экологической системы.
  • голоса
    Рейтинг статьи
    Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты
    Adblock
    detector