Порядок работы цилиндров 6 цилиндрового двигателя: Схема работы 6 цилиндрового двигателя. Порядок работы цилиндров двигателя внутреннего снорания

Содержание

Порядок работы 4, 6, 8 цилиндрового двигателя — просто о сложном

Порядок работы 4, 6, 8 цилиндрового двигателя — просто о сложном По большому счёту, нам, обычным автолюбителям, совершенно не обязательно знать порядок работы цилиндров двигателя. Ну, работает и работает. Да, с этим трудно не согласится. Не нужно до того момента, пока вы не пожелаете своими руками выставить зажигание или не займетесь регулировкой зазоров клапанов. И совершенно не будет лишним знание о порядке работы цилиндров двигателя автомобиля, когда вам нужно будет подсоединить высоковольтные провода к свечам, либо трубопроводы высокого давления у дизеля. А если вы затеете ремонт головки блока цилиндров? Ну согласитесь, смешно будет ехать на автосервис для того, чтобы правильно установить ВВ провода. Да и ехать-то как? Если двигатель троит. Что значит порядок работы цилиндров двигателя? ↑ Последовательность, с которой чередуются одноименные такты в разных цилиндрах и называется порядком работы цилиндров. От чего зависит порядок работы цилиндров? Есть несколько факторов, а именно: — расположение цилиндров двигателя: однорядное или V-образное; — количество цилиндров; — конструкция распредвала; — тип и конструкция коленвала.
Рабочий цикл двигателя Рабочий цикл двигателя состоит из газораспределительных фаз. Последовательность этих фаз должна равномерно распределяться по силе воздействия на коленчатый вал. Именно в этом случае происходит равномерная работа двигателя. Обязательным условием является то, что цилиндры, работающие последовательно, не должны находиться рядом. Для этого и разрабатываются производителями двигателей, схемы порядка работы цилиндров двигателя. Но, во всех схемах порядок работы цилиндров начинает свой отсчет с главного цилиндра №1. Порядок работы цилиндров у разных двигателей У двигателей одного типа, но разных модификаций, работа цилиндров может отличаться. Например, двигатель ЗМЗ. Порядок работы цилиндров двигателя 402 — 1-2-4-3, в то время как порядок работы цилиндров двигателя 406 — 1-3-4-2. Если углубится в теорию работы двигателя, но так, чтобы не запутаться, то мы увидим следующее. Полный рабочий цикл 4-х тактного двигателя проходит за два оборота коленвала. В градусах это равно 720.
У 2-х тактного двигателя 3600. Колена вала смещают на определенный угол для того, чтобы вал находился под постоянным усилием поршней. Этот угол напрямую зависит от количества цилиндров и тактности двигателя. — Порядок работы 4 цилиндрового двигателя, однорядного, чередование тактов происходит через 1800, ну а порядок работы цилиндров может быть 1-3-4-2 (ВАЗ) или 1-2-4-3 (ГАЗ). — Порядок работы 6 цилиндрового рядного двигателя 1-5-3-6-2-4 (интервал между воспламенением составляет 1200). — Порядок работы 8 цилиндрового V-образного двигателя 1-5-4-8-6-3-7-2 (интервал между воспламенениями 900). — Существует, например, порядок работы 12 цилиндрового двигателя W-образного: 1-3-5-2-4-6 — это левые головки блока цилиндров, а правые: 7-9-11-8-10-12 Для того, чтобы вам был понятен весь этот порядок цифр, рассмотрим пример. У 8 цилиндрового двигателя ЗиЛ порядок работы цилиндров следующий: 1-5-4-2-6-3-7-8. Кривошипы расположены под углом 900 . То есть если в 1 цилиндре происходит рабочий цикл, точерез 90 градусов поворота коленвала, рабочий цикл происходит в 5 цилиндре, и последовательно 4-2-6-3-7-8.
В нашем случае один поворот коленвала равен 4 рабочим ходам. Естественным образом напрашивается вывод, что 8 цилиндровый двигатель работает плавне и равномернее, чем 6 цилиндровый. Скорее всего, глубокое знание порядка работы цилиндров двигателя вашего автомобиля, вам не понадобится. Но общее представление об этом иметь необходимо. А если вы задумаете произвести ремонт, например головки блока цилиндров, то эти знания лишними не будут. Успехов вам в изучении порядка работы цилиндров двигателя вашего автомобиля.

Опубликовано: https://vk.com/club89950793

Порядок работы цилиндрового двигателя — просто о сложном — Двигатель — Каталог статей

   По большому счёту, нам, обычным автолюбителям, совершенно не обязательно знать порядок работы цилиндров двигателя. Ну, работает и работает. Да, с этим трудно не согласится. Не нужно до того момента, пока вы не пожелаете своими руками выставить зажигание или не займетесь регулировкой зазоров клапанов.

   И совершенно не будет лишним знание о порядке работы цилиндров двигателя автомобиля, когда вам нужно будет подсоединить высоковольтные провода к свечам, либо трубопроводы высокого давления у дизеля.

А если вы затеете ремонт головки блока цилиндров?

   Ну согласитесь, смешно будет ехать на автосервис для того, чтобы правильно установить ВВ провода. Да и ехать-то как? Если двигатель троит.

   Что значит порядок работы цилиндров двигателя? 

    Последовательность, с которой чередуются одноименные такты в разных цилиндрах и называется порядком работы цилиндров.

   От чего зависит порядок работы цилиндров? Есть несколько факторов, а именно:

-расположение цилиндров двигателя: однорядное или V-образное;
-количество цилиндров;
-конструкция распредвала;
-тип и конструкция коленвала.

   Рабочий цикл двигателя 

   Рабочий цикл двигателя состоит из газораспределительных фаз. Последовательность этих фаз должна равномерно распределяться по силе воздействия на коленчатый вал. Именно в этом случае происходит равномерная работа двигателя.

   Обязательным условием является то, что цилиндры, работающие последовательно, не должны находиться рядом. Для этого и разрабатываются производителями двигателей, схемы порядка работы цилиндров двигателя. Но, во всех схемах порядок работы цилиндров начинает свой отсчет с главного цилиндра №1.

   У двигателей одного типа, но разных модификаций, работа цилиндров может отличаться. Например, двигатель ЗМЗ.

   Порядок работы цилиндров двигателя 402 – 1-2-4-3, в то время как порядок работы цилиндров двигателя 406 – 1-3-4-2.

   Если углубится в теорию работы двигателя, но так, чтобы не запутаться, то мы увидим следующее.

   Полный рабочий цикл 4-х тактного двигателя проходит за два оборота коленвала. В градусах это равно 72° . У 2-х тактного двигателя 360° .

   Колена вала смещают на определенный угол для того, чтобы вал находился под постоянным усилием поршней. Этот угол напрямую зависит от количества цилиндров и тактности двигателя.

   Порядок работы 4 цилиндрового двигателя, однорядного, чередование тактов происходит через 180° , ну а порядок работы цилиндров может быть 1-3-4-2 (ВАЗ) или 1-2-4-3 (ГАЗ).

   Порядок работы 6 цилиндрового рядного двигателя 1-5-3-6-2-4 (интервал между воспламенением составляет 120° ).

   Порядок работы 8 цилиндрового V-образного двигателя 1-5-4-8-6-3-7-2 (интервал между воспламенениями 90° ).

   Существует, например, порядок работы 12 цилиндрового двигателя W-образного: 1-3-5-2-4-6 – это левые головки блока цилиндров, а правые: 7-9-11-8-10-12

   Для того, чтобы вам был понятен весь этот порядок цифр, рассмотрим пример. У 8 цилиндрового двигателя ЗиЛ порядок работы цилиндров следующий: 1-5-4-2-6-3-7-8. Кривошипы расположены под углом 90° .

   То есть если в 1 цилиндре происходит рабочий цикл, точерез 90 градусов поворота коленвала, рабочий цикл происходит в 5 цилиндре, и последовательно 4-2-6-3-7-8. В нашем случае один поворот коленвала равен 4 рабочим ходам.

   Естественным образом напрашивается вывод, что 8 цилиндровый двигатель работает плавне и равномернее, чем 6 цилиндровый.

   Скорее всего, глубокое знание порядка работы цилиндров двигателя вашего автомобиля, вам не понадобится.

Но общее представление об этом иметь необходимо. А если вы задумаете произвести ремонт, например головки блока цилиндров, то эти знания лишними не будут.

   Успехов вам в изучении порядка работы цилиндров двигателя вашего автомобиля.

Порядок работы цилиндров ЗИЛ 130 | порядок зажигания ЗИЛ 130 8 цилиндров

Меню

26.11.2020

Мотор ЗИЛ 130 впервые был выпущен в 1964 году. Двигатель долгое время оставался образцом качества, поэтому он превратился в востребованный аппарат грузовой техники. Поэтому нередко многие спрашивают, каков порядок зажигания 8 цилиндров у ЗИЛ-130

Характеристики

Третий по стойкости к российским условиям 6-литровый мотор обладает V-образной конфигурацией, восемью цилиндрами, диаметром рабочей камеры вытеснения 100 миллиметров, 95-миллиметровым поршневым ходом и двумя клапанами. Двигатель работает на номинальной мощности в 150 лошадиных сил, совершает 3200 оборотов за минуту и имеет двухкамерную топливную подачу.

В моторе работает жидкостная охлаждающая система.

Данный агрегат был уменьшен в объеме до 6-ти литров, что помогло снизить топливный расход. В нем встал двухкамерный тип карбюраторной системы со специальным ограничителем оборотов. Стоит указать, что у модели мотора ЗИЛ 130 есть модификации.

На первые советские машины ставили классические карбюраторные моторы с V-образными рабочими камерами вытеснения. В подобной системе двигатель достигал в объеме 5200 сантиметров в кубе. Спустя некоторое время разработчики убедились, что техника не развивает нужного потенциала. Из-за этого была изготовлена V-образная модель на 8 цилиндров. Благодаря увеличению количества последних деталей удалось увеличить мощность силового агрегата до 150 лошадиных сил. Такой потенциал не развивал ни мотор 357 марки, ни агрегат 131 марки. Впоследствии конструкторами был создан вариант, который давал водителю разгоняться до 90 км/ч благодаря четырехтактному циклу совершаемой работы и верхнему клапанному расположению.

Блок цилиндров

Блок рабочих камер вытеснения выполнен из чугуна. В нем представлены вставные гильзы шириной 7,5 миллиметров. Уплотнение верха гильз осуществляется с помощью зажима бурта элемента у блока и его головки через асбостальную прокладку. Внизу уплотнение осуществляется с помощью двух резиновых колец.

С 1970-го года на моторах, чтобы предупредить образование трещин, у средних цилиндровых блоков на перетяжке болтов крепления головок в отверстия были введены цековки и увеличены болты в длину. В блоках, которые не имеют цековок в резьбе, использованы короткие с удлиненными болтами.

Головка камер выполняется из алюминия, в нее вставлены седла и направляющие клапанов. У блока и головок находятся асбостальные типы прокладок. Каждая блочная головка прикрепляется к цилиндровым деталям с помощью 17 болтов. Порядок работы цилиндров ЗИЛ 130 выглядит следующим образом: 1,5,4,2,6,3,7,8. При этом нумерация их представлена в следующем виде: правые рабочие камеры вытеснения обозначаются цифрами 1, 2, 3 и 4, а левые — 5, 6, 7 и 8. Распределительный вал установлен в блоке. Силовой агрегат с таким расположением блоков ставится на ЗИЛ-130, 131, 375 и 508.

Принцип работы

Для общего понимания того, как выглядит порядок зажигания ЗИЛ 130 8 цилиндров, необходимо указать на принцип работы двигателя. Мотор работает благодаря функционированию кривошитно-шатунного, газораспределительного механизма, системы охлаждения, смазки и питания. Кривошипно-шатунный механизм при сгорании топлива расширяет, преобразовывает движение коленчато-валового поршня. В нем находятся блоки рабочих камер вытеснения с картерами, поршни, шатуны с другими деталями.

Блок цилиндров считается основной деталью силового механизма. К нему крепятся все элементы. В них находятся камеры сгорания, которые охлаждаются через особо сконструированную полость. Там же располагаются детали, отвечающие за правильное функционирование распределительного механизма поступающего газа: впускные с выпускными топливными каналами и направляющими устройствами. Распредвал представлен в правом и левом цилиндровом ряду. Вращаясь, его штанга надавливает на винт механизма, нажимает на поверхность клапана и открывает канал в головках рабочих камер вытеснения. Распределительный вал действует на толкатели камер. Газовый распределительный механизм с верхним клапанным местонахождением улучшает форму камеры сгорания, наполняет цилиндры и создает условия, при которых сгорает топливная смесь. Улучшенная форма камеры повышает мощность аппарата.

Коленчатый вал включает в себя шатунные шейки с противовесами. Местонахождение шатунных шеек в коленвале зависит от числа цилиндров. В движке V-образной конфигурации их в несколько раз меньше, чем рабочих камер внутреннего сгорания, поскольку на одну шейку валового шатуна установлено по несколько шатунов на левый с правым рядом цилиндров. Детали сделаны на разных промежутках, чтобы рабочие такты равномерно чередовались. В восьмицилиндровом V-образном двигателе представлено по четыре шейки, которые находятся под 90 градусным углом.

Помимо шеек, в камерах ВСД находятся клапаны. Они открываются и закрываются, в зависимости от того как направлены поршни и необходимы для наполнения двигателя топливом.

Для того чтобы двигатель не перегревался во время своей работы, у блока камер сгорания и пускового подогревателя находятся краники с резьбовыми отверстиями, которые впускают охлаждающую жидкость. Принудительная циркуляция охлаждающей жидкости осуществляется с помощью водяного насоса, а усиленное охлаждение происходит благодаря интенсивному обдуву радиатора воздухом.

Принцип зажигания

Чтобы лучше изучить тему о том, какой порядок работы цилиндров двигателя ЗИЛ-130, следует знать, как происходит зажигание. Его порядок следует знать, чтобы производить сборку мотора в ходе капитального ремонта и во время снятия распределителя. Чтобы установить зажигание на ЗИЛ 130, необходимо выполнить следующую процедуру:

  • Откорректировать поршневой ход первого цилиндра, поместить рядом с тактом сжатия наверх. Для этого нужно прокрутить коленвал, пока отверстие фрикционного кольца не будет стоять у показателя ВМТ на установочном указателе. Его можно рассмотреть на ограничительном датчике предельно разрешенного количества оборотов.
  • Изменить положение валового паза распределительного устройства. Этому элементу нужно находиться параллельно риску фланца наверху. После правления компонент следует поместить в блок. До того, как установить трамблерный привод, следует посмотреть при этом, чтобы отверстия на нижнем фланце корпуса соответствовали пазам, которые необходимы для болтового монтажа. Затем угол у осевой пазовой направляющей и соединительной осью обязан быть примерно 15 градусов.
  • Повернуть коленвал при смещении величины угла опережения зажигания. Для вращения вала следует использовать рукоять пуска. В ходе работы коленвальное отверстие шкива совместить с фильтром радиопомех в катушке зажигания.
  • Высвободить фиксационный болт пластины. После этого вставить в гнездо распределитель в положении, при котором корректорный октан смотрит вверх. Роторный электрод распределить у клеммы первой камеры сгорания.
  • Устранить зазоры распределительного прибора. Установить трамблерную установку значит снять покрышку, повернуть распредвал с помощью бегунка слева направо, включить зажигание и повернуть корпус до зажигания массы с центральным проводом. После корректировки зазор концевой проводниковой части с массой не должен быть более трех миллиметров.
  • Затянуть болт, который фиксирует пластину распределительного устройства. Проверить соединение проводов. Следует, чтобы они были вставлены так, как требует порядок цилиндров ЗИЛ 130. До того, как поставить механизм зажигания, следует сделать проверку контактного расстояния проводников прерывателя. Если зазор больше нормальных обозначений, следует выполнить корректировку его в нужную сторону. Важно установить показатель верхней пластины на корректоре октана на О.

В результате, мотор ЗИЛ-130 неспроста служит эталоном советского силового двигателя. Порядок работы цилиндров ЗИЛ сложен, но хорошо продуман, благодаря чему грузовая техника с ним двигается максимально плавно, надежно и с наименьшим количеством расхода топлива. Четырехтактный восьмицилиндровый агрегат с карбюраторной системой подачи топлива служит одним из наиболее надежных аппаратов советского типа, поэтому сохраняет свою востребованность по сегодняшний день. Для лучшего обслуживания, капитального ремонта техники следует внимательно изучить конструктивные особенности, порядок работы двигателя, представленные выше.

Другие статьи

Возврат к списку

Порядок работы 6 цилиндрового двигателя

Рядным шестицилиндровым двигателем является конфигурация силового агрегата внутреннего сгорания, цилиндры в котором расположены в ряд. Они работают в следующем порядке – 1-5-3-6-2-4, а поршни вращают один коленчатый вал, который является общим. Зачастую такие двигатели обозначаются L6 либо I6. Плоскость расположения цилиндров в большинстве случаев бывает вертикальной либо находится под конкретным углом к вертикальной плоскости.

С теоретической точки зрения четырёхтактная версия I6 представляет собой отлично сбалансированную конфигурацию по отношению к инерционным силам верхних участков шатунов и разных порядков поршней, в которой сочетается относительно низкая сложность и стоимость производства с достаточно неплохой плавностью работы. Аналогичную сбалансированность показывает также V12, который работает как два двигателя, являющиеся шестицилиндровыми, с одним коленчатым валом, на которых можно наглядно увидеть порядок работы 6 цилиндрового двигателя.

Но на малых оборотах коленвала может наблюдаться небольшая вибрация, причина которой заключается в пульсации крутящего момента. Восьмицилиндровый рядный силовой агрегат, кроме полной сбалансированности, показывает более хорошую равномерность крутящего момента, нежели шестицилиндровый рядный, но сейчас он используется крайне редко по причине немалого количества недостатков.

Моторы I6-конфигурации эксплуатировались и продолжают эксплуатироваться на данный момент на тракторах, автомобилях, речных судах, а также автобусах. В течение последних десятилетий на легковом автотранспорте по причине широкого распространения переднеприводных систем, в которых силовой агрегат расположен поперечно, большей популярностью начали пользоваться шестицилиндровые V-образные двигатели, так как они являются более короткими и компактными, хоть стоят они больше, а их сбалансированность и технологичность являются меньшими.

Рабочий объем таких двигателей обычно находится в пределах от 2.0 до 5.0 литров. Использование данной конфигурации в силовых агрегатах, объем которых не достигает двух литров, не является оправданным, поскольку стоимость изготовления достаточно высокая, если сравнивать с четырёхцилиндровыми моторами, а длина «шестёрок» большая. Но схожие случаи также бывали, к примеру, на мотоцикл Benelli 750 Sei устанавливался силовой агрегат I6, объем которого составлял лишь 0. 75 л.

просто о сложном. Как определить номер цилиндра Как определить порядок работы цилиндров судового двигателя

Порядок работы 4-цилиндрового двигателя обозначается как Х ― Х ― Х ― Х, где Х – номер цилиндра. Это обозначение показывает последовательность чередования тактов цикла в цилиндрах.

Порядок работы цилиндров зависит от углов между кривошипами коленчатого вала, конструкции газораспределительного механизма, системы зажигания бензинового силового агрегата.У дизеля место системы зажигания в этой последовательности занимает ТНВД.

Конечно, вам не нужно знать это, чтобы водить машину.

Порядок работы цилиндров надо знать, регулируя зазоры клапанов, меняя ремень ГРМ или выставляя зажигание. И даже при замене высоковольтных проводов понятие порядка рабочих циклов не будет лишним.

В зависимости от количества тактов, составляющих рабочий цикл, двигатели внутреннего сгорания делятся на двухтактные и четырехтактные. Двухтактные двигатели на современные автомобили не устанавливаются; они используются только на мотоциклах и в качестве стартеров для тракторных силовых агрегатов. Цикл четырехтактного бензинового двигателя внутреннего сгорания включает следующие такты:

Дизельный цикл отличается тем, что на впуске подсасывается только воздух. Топливо впрыскивается под давлением после сжатия воздуха, а воспламенение происходит от контакта дизеля с нагретым от сжатия воздухом.

Нумерация

Нумерация цилиндров рядного двигателя начинается с дальнего от коробки передач.Другими словами, с любой стороны цепочки.

Заказ на работу

У коленчатого вала рядного 4-цилиндрового двигателя внутреннего сгорания кривошипы первого и последнего цилиндра расположены под углом 180° друг к другу. И под углом 90° к кривошипам средних цилиндров. Поэтому для обеспечения оптимального угла приложения движущих сил к коленчатым валам такого коленчатого вала порядок работы цилиндров 1―3―4―2, как у ДВС ВАЗ и Москвич, либо 1―2―4― 3, как в газовых двигателях.

Чередование тактов 1-3-4-2

По внешним признакам невозможно угадать порядок работы цилиндров двигателя. Вы должны прочитать об этом в руководствах производителя. Порядок работы цилиндров двигателя проще всего узнать в инструкции по ремонту вашего автомобиля.

кривошипно-шатунный механизм

  • Маховик поддерживает инерцию коленчатого вала для вывода поршней из верхнего или нижнего крайних положений, а также для более равномерного вращения коленчатого вала.
  • Коленчатый вал преобразует прямолинейное движение поршней во вращение и передает его через механизм сцепления на первичный вал коробки передач.
  • Шатун передает усилие, прикладываемое к поршню, на коленчатый вал.
  • Поршневой палец поворачивает шатун к поршню. Изготовлен из высокоуглеродистой легированной стали с поверхностной поверхностной поверхностной закалкой. По сути, это толстостенная трубка с полированной внешней поверхностью. Бывают двух типов: плавающие или фиксированные. Плавающие свободно перемещаются в бобышках поршня и во втулке, запрессованной в головку шатуна.Палец не выпадает из этой конструкции благодаря стопорным кольцам, которые устанавливаются в пазы бобышек. Неподвижные удерживаются в головке шатуна за счет горячей посадки и свободно вращаются в бобышках.

Порядок работы цилиндров, так называется последовательность чередующихся тактов в разных цилиндрах двигателя. Порядок работы цилиндров напрямую зависит от типа расположения цилиндров: рядное или V-образное. Кроме того, на порядок работы цилиндров двигателя влияет положение шатунных шеек коленчатого вала и кулачков распределительного вала.

Что происходит в цилиндрах

Действие, происходящее внутри цилиндра, по-научному называется рабочим циклом. Он состоит из фаз газораспределения.

Фаза газораспределения — момент начала открытия и конца закрытия клапанов в градусах поворота коленчатого вала относительно мертвых точек: ВМТ и НМТ (соответственно верхней и нижней мертвых точек).

За один рабочий цикл происходит одно воспламенение топливовоздушной смеси в цилиндре.Интервал между воспламенениями в цилиндре напрямую влияет на равномерность работы двигателя. Чем короче интервал зажигания, тем ровнее будет работать двигатель.

И этот цикл напрямую связан с количеством цилиндров. Больше цилиндров — короче интервал зажигания.

Порядок расположения цилиндров в разных двигателях

Итак, мы ознакомились с теоретическим положением о влиянии интервала зажигания на равномерность работы. Рассмотрим традиционный порядок работы цилиндров в двигателях с разными схемами.

  • порядок работы 4-цилиндрового двигателя со смещением шеек коленчатого вала на 180° (интервал между зажиганием): 1-3-4-2 или 1-2-4-3;
  • порядок работы 6-цилиндрового двигателя (рядного) с интервалом зажигания 120°: 1-5-3-6-2-4;
  • порядок работы 8-цилиндрового двигателя (V-образного) с интервалом между зажиганиями 90°: 1-5-4-8-6-3-7-2

В первую очередь обращаем ваше пристальное внимание на то, что понятия «нумерация цилиндров» и «работа цилиндров» (есть еще варианты «работа двигателя», «работа зажигания») не совпадают. Эти понятия связаны друг с другом, но не эквивалентны. Последовательность зажигания в цилиндрах автомобильных двигателей, как правило, не совпадает с нумерацией цилиндров. Запомните жесткое правило: первый цилиндр (№1) всегда считается главным цилиндром, и на него всегда устанавливается заглушка №1.

Факторы, определяющие нумерацию цилиндров

Нумерация цилиндров в автомобилях зависит от:

  • конструкции двигателей
  • конструкции привода
  • вариант расположения двигателя — продольное (устанавливается по ходу движения автомобиля) или поперечное
  • направление вращения двигателя

Напоминаем, что в автомобильных двигателях цилиндры могут располагаться:

а) в ряд вертикально;

б) в ряд наискосок;

в) в два ряда наискосок;

г) в два ряда друг напротив друга (так называемый оппозитный двигатель, который используется в автомобилях Субару).

Нумерация цилиндров в автомобилях наиболее распространенных типов

К сожалению, общепринятых правил нумерации цилиндров в автомобильных двигателях не существует — каждый автопроизводитель использует свою систему, которая часто отличается даже для разных двигателей одного автопроизводителя. Поэтому самым авторитетным источником в этом вопросе для вас должно быть руководство по ремонту и эксплуатации именно вашего автомобиля, либо, при его отсутствии, знания специалистов по ремонту автомобилей.

В рядных 4-х и 6-ти цилиндровых американских двигателях, которые устанавливаются на автомобили с задним приводом и располагаются продольно, первый цилиндр обычно располагается у радиатора, а остальные пронумерованы по порядку от радиатора до пассажирский салон. Однако есть и исключения из этого правила.

В V-образных двигателях, устанавливаемых поперечно в американских автомобилях, главный (первый) цилиндр обычно располагается в ближнем к салону ряду, на ближнем к водителю ребре.За ним следуют нечетные цилиндры в ближнем к салону ряду и четные в ближнем к радиатору ряду. То есть в ближнем к кабине ряду, считая от водителя, находятся цилиндры 1-3-5-7, а в ближнем к радиатору ряду, считая от водителя, цилиндры 2-4-6- 8. Такую нумерацию цилиндров можно встретить, например, на Jeep Cherokee.

На рядных 4-цилиндровых двигателях французских переднеприводных автомобилей, установленных поперечно, нумерация цилиндров обычно идет от маховика, т.е.е. со стороны водителя. У V-образных 6-цилиндровых двигателей (например, на Peugeot 607) нумерация цилиндров следующая — в ближнем к радиатору ряду, от водителя к пассажиру — 1-2-3, в ряду ближайший к кабине, от водителя к пассажиру — 4-5-6.

Как видите, информация о нумерации цилиндров в двигателях различных автомобилей весьма противоречива, поэтому напоминаем, что техническая документация на ваш автомобиль должна быть истиной в последней инстанции в этом вопросе.

Важное предупреждение для водителей, которые только знают принципы работы автомобиля и пытаются ремонтировать узлы и механизмы своими руками. Не путайте такие понятия, как нумерация цилиндров и порядок зажигания.

От чего зависит нумерация цилиндров двигателя

Однако важно знать, что независимо от компоновки двигателя и расположения цилиндров пробка №1 всегда находится в цилиндре №1 — главном цилиндре .

Естественно, это порядок нумерации цилиндров любого двигателя.От чего зависит расположение и нумерация цилиндров двигателя:

  • тип привода: передний или задний;
  • тип двигателя: рядный или V-образный;
  • Способ установки двигателя: поперечный или продольный;
  • направление вращения двигателя: по часовой или против часовой стрелки.

Расположение цилиндров в многоцилиндровых двигателях следующее:

  • вертикально — то есть в один ряд, без угловых отклонений;
  • косо — под углом 20°;
  • V-образный — в два ряда.Углы между рядами могут быть 90 или 75 градусов;
  • напротив (горизонтально) — угол между цилиндрами 180°. Такое расположение цилиндров используется в автобусных двигателях, что позволяет разместить двигатель под полом салона, освобождая полезное пространство.

Нумерация цилиндров двигателей различных типов

Как таковой строгой международной системы расположения и нумерации цилиндров двигателей не существует. И это плохо.Поэтому, прежде чем приступать к какому-либо ремонту двигателя или системы зажигания, окунуться с головой в Руководство по эксплуатации и ремонту именно вашего автомобиля.

Заднеприводные 4- и 6-рядные двигатели США имеют главный цилиндр №1 от радиатора, остальные цилиндры пронумерованы в сторону салона. Но, бывает и обратная нумерация, когда главный цилиндр тот что ближе к салону.

Французские двигатели имеют номера цилиндров со стороны коробки передач.А нумерация цилиндров V-образных двигателей идет с правой половины, т.е. со стороны крутящего момента.

V-образные многоцилиндровые двигатели имеют главный цилиндр со стороны водителя в ряду, который ближе к салону. Затем идут нечетные цилиндры двигателя, а с противоположной стороны (ближе к радиатору) — четные.

Поэтому, чтобы вы совсем не запутались из-за отсутствия единого международного стандарта расположения и нумерации цилиндров двигателя, воспользуйтесь Инструкцией по эксплуатации от производителя.

Удачи с нумерацией и расположением цилиндров вашего двигателя.

Вот почему разные типы двигателей звучат так по-разному

Джастин Маконочи

Из январского выпуска журнала Автомобиль и водитель

Что отличает оппозитный шестицилиндровый двигатель Porsche от Toyota Avalon V-6 — помимо угла крена, выходной мощности, расположения двигателя и вашего интереса к владению один? На полном газу Porsche издает агрессивный механический скрежет, а Avalon бормочет не угрожающее бормотание.Как два шестицилиндровых двигателя могут звучать так по-разному?

Прежде чем мы ответим на этот вопрос, краткое введение в звук: он возникает в результате вибраций, вызывающих колебания давления воздуха, которые воздействуют на наши барабанные перепонки. Частота, или Герц (Гц), звуковой волны — сколько раз волна колеблется в секунду — определяет, как наш мозг обрабатывает и интерпретирует ее как определенную высоту звука. Чем выше частота, тем выше высота тона, и наоборот. Двигатель автомобиля под нагрузкой воспроизводит диапазон частот, но его основная нота — высота тона, на которой построен музыкальный аккорд, — определяется его так называемой доминирующей частотой.

Эти звуковые вибрации возникают в результате сгорания в каждом цилиндре и соответствующих волн давления во впускной и выпускной системах. Все они привязаны к скорости вращения двигателя; по мере того, как обороты растут и падают, высота звука увеличивается и уменьшается.

Вычислить доминирующую частоту при любой заданной частоте вращения несложно. Во-первых, вы конвертируете обороты двигателя в герц, единицу измерения частоты, по следующей формуле: 60 об/мин = 1 оборот в секунду или 1 Гц. Таким образом, можно сказать, что двигатель V-6, вращающийся со скоростью 1800 об/мин, работает с частотой 30 Гц (1800/60 = 30).

Но поскольку в четырехтактном двигателе каждый цилиндр запускается только один раз за два оборота коленчатого вала, мы беспокоимся только о половине цилиндров двигателя. Умножьте наше значение 30 Гц на три (количество воспламенений на один оборот коленчатого вала для шестицилиндрового двигателя), и вы получите доминирующую частоту 90 Гц, которая определяет звук шестицилиндрового двигателя при 1800 об/мин. По мере увеличения оборотов двигателя пропорционально увеличивается частота стрельбы.

В шестицилиндровом двигателе его также называют «третьим порядком двигателя», поскольку частота вращения в три раза превышает частоту вращения двигателя.В восьмицилиндровом двигателе частота воспламенения соответствует четвертому порядку двигателя; в V-10 это пятое.

Но эта частота третьего порядка — всего лишь одна из составляющих тембра шестицилиндрового двигателя, что является причудливым термином для его отличительного звукового характера. Даже если оппозитная шестерка генерирует ту же доминирующую частоту третьего порядка, что и V-6, наш Porsche и наша Toyota могут звучать очень по-разному. Общий тембр двигателя зависит от тысяч переменных, поскольку частота срабатывания вызывает дополнительные вибрации в конструкции и сантехнике. Большинство хриплых, агрессивно звучащих автомобилей имеют очень высокие половинные порядки, например, в 2,5 и 3,5 раза выше частоты срабатывания. Они производят рычание, желательное для спортивного автомобиля. Обычно они регулируются настройкой выхлопа. Относительная громкость высших порядков определяет разные тембры этих двух двигателей. Это высоты тона, которые строятся на основной ноте, чтобы создать характерный аккорд движка.

Какие вспомогательные частоты разрешено петь, а какие приглушены — это работа инженера по шуму, вибрации и жесткости (NVH).Глушитель выхлопа гасит некоторые неприятные частоты, которые в противном случае могли бы резонировать в салоне при определенной нагрузке и оборотах. Звук каждого двигателя является продуктом целого ряда втулок, диаметров труб и сотен кусков листового металла различной толщины, а также конструктивных факторов, таких как схема выхлопа, изоляция и корпус.

«Каждый цилиндр производит удар, а форма двигателя, порядок работы и расположение [выпускного] коллектора определяют то, как удары смешиваются друг с другом», — говорит Мэтт Маундер, специалист по шуму и вибрации трансмиссии в Рикардо.

Представьте себе два громких и гордых восьмицилиндровых двигателя, которые звучат совершенно по-разному. Порядок работы плоскостного (180-градусного) кривошипа V-8 Ferrari 458 Italia чередуется между рядами цилиндров, создавая шелковистый, звонкий звук. Напротив, малоблочный V-8 Chevy Corvette издает неровное бормотание из-за его поперечного (90-градусного) кривошипа и порядка запуска, который создает неравномерно расположенные импульсы от каждого ряда цилиндров.

Так почему звук Toyota V-6 отличается от звука оппозитной шестерки Porsche? По той же причине, по которой никто никогда не ходит в Метрополитен, чтобы послушать Mötley Crüe.

Цвета ветра

Эти графики быстрого преобразования Фурье (БПФ), подготовленные для нас экспертами NVH из Sound Answers, показывают частоты, записанные в выхлопных трубах соответствующего автомобиля во время прохождения передач. Цвет указывает громкость в децибелах (желтый — самый громкий, что указывает на доминирующие частоты), а вертикальная ось показывает частоты (более высокая частота создает более высокий тон).

Джастин Маконочи

Как заставить шесть звучать как восемь

Электронное улучшение звука, также известное как то, что вы действительно ненавидите в новейших автомобилях BMW M, использует динамики в салоне или электромагнитный шейкер, прикрепленный к противопожарной стене, для создания собственной звуковой дорожки внутреннего сгорания. .Зная только обороты двигателя и нагрузку, можно полностью изменить воспринимаемый тембр двигателя. Если вы хотите, чтобы шестицилиндровый двигатель звучал как V-8, при 1800 об/мин вы генерируете 120 Гц и кратные этой частоте четвертого порядка, а не естественную частоту шестицилиндрового двигателя третьего порядка, равную 90 Гц. Искусственное улучшение может быть табу среди пуристов, но оно становится все более популярным среди автопроизводителей, потому что оно дешевое, эффективное и добавляет минимальный вес.

Джастин Маконочи

Что касается федералов, то легковые автомобили и малотоннажные грузовики могут быть настолько громкими, насколько осмеливаются их производить автопроизводители. Тем не менее, инженеры рассматривают нормы шума, установленные различными штатами, округами и городами, как национальные рекомендации по упрощению производства и логистики продаж. Пределы громкости составляют от 80 до 96 дБА, а иногда и выше в зависимости от местности и типа транспортного средства. Процедура испытаний определяется стандартом SAE J986, который требует, чтобы автомобиль разгонялся на полном газу с начальной скорости 30 миль в час на второй или третьей передаче до красной зоны.

Джастин Маконочи

Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты.Вы можете найти дополнительную информацию об этом и подобном контенте на сайте piano.io.

Объяснение деактивации цилиндра — trucksales.com.au

Отключение цилиндров — отключение нескольких цилиндров в условиях малой нагрузки — становится все более популярным средством снижения расхода топлива и выбросов.

Здесь мы объясняем, как это работает

Идея отключения цилиндров не нова, и самой известной, хотя и неудачной попыткой была злополучная попытка Cadillac V8-6-4 в 1980 году.

Идея отключения последовательных цилиндров была хороша, но реализация была плохой из-за ограниченных возможностей электронного управления двигателем в то время.

Поскольку электроника значительно улучшилась, Mitsubishi, Mercedes-Benz, Chrysler, Honda, VW, Rolls Royce, GM и Ford разработали двигатели с различными уровнями деактивации цилиндров (CDA), и другие разработки находятся в стадии разработки.

На рынке легких грузовиков здесь, в Австралии, первым таким двигателем является 5.7-литровый Hemi V8, который был запущен в RAM 1500 в сентябре. В этом двигателе используется многоступенчатая система Chrysler (MDS) для переключения между восемью и четырьмя цилиндрами.

Почему ХДА?

Бензиновые двигатели являются очевидными кандидатами для CDA, потому что бензиновый двигатель имеет дроссельную заслонку для управления объемом всасываемого воздуха. Правильное соотношение воздух/топливо (AFR) — стехиометрическое соотношение — имеет решающее значение для бензинового двигателя, тогда как дизельный двигатель может работать с избытком воздуха.

Дроссельная заслонка ограничивает поступление воздуха при небольшой нагрузке на двигатель, поскольку впрыскивается мало топлива, а AFR необходимо поддерживать путем ограничения количества воздуха, поступающего в цилиндры. Это ограничение заставляет двигатель работать усерднее, чтобы преодолеть эти «насосные потери».

Кроме того, КПД двигателя падает, поскольку результирующее давление в цилиндре ниже оптимального.

Внедряя CDA, производители двигателей могут отключать один или несколько цилиндров при малых нагрузках двигателя, тем самым устраняя насосные потери и повышая давление в тех цилиндрах, которые «срабатывают».

Реальная экономика улучшилась на 10-25%.

Еще одним преимуществом является то, что температура выхлопных газов поддерживается, помогая системе выбросов в выхлопе работать более эффективно.

Этот последний фактор стимулирует исследования в области CDA для дизельных двигателей. Дизели не так сильно выигрывают, как бензиновые двигатели, с точки зрения потери прокачки, но могут выиграть, поддерживая температуру выхлопных газов, что позволяет DPF функционировать должным образом.

Как работает CDA

CDA достигается за счет устранения действия клапана, впрыска топлива и искрового зажигания в одном или нескольких цилиндрах. Электронное управление жизненно важно для этих функций.

Действие клапана устраняется за счет наличия электро-электрогидравлического «звена» в клапанном механизме. В случае двигателя с толкателем гидравлический подъемник модифицирован таким образом, что он «складывается» внутри, когда его поднимает кулачок кулачка. Подъемник эффективно укорачивается, так что подъем кулачка не передается толкателю.

В случае двигателя с верхним расположением распределительного вала привод или коромысло состоят из двух частей и могут быть «разделены» и «соединены» с помощью электрогидравлического действия, так что подъем распределительного вала не передается на шток клапана.

После активации CDA отключает работу одного или нескольких цилиндров, и двигатель вращается как обычно, но с уменьшенным количеством «рабочих» цилиндров.

Очевидно, что вырез цилиндра заложен в двигатель с самого начала, чтобы сохранить баланс.

Может показаться неэффективным закрывать клапаны в неработающем цилиндре, заставляя поршень сжимать выхлопные газы, попавшие внутрь. Однако этот «рабочий» ход уравновешивается последовательным тактом «расширения» при опускании поршня, поэтому в конечном итоге потребляемая мощность очень мала.

Также важно изолировать этот нерабочий впускной тракт, чтобы сохранить поток воздуха в рабочие цилиндры и предотвратить попадание холодного воздуха через неработающий цилиндр в выхлопную систему и падение температуры выхлопных газов ниже оптимального уровня.

Hemi 5.

7 с MDS

Chrysler Hemi 5.7 оснащен CDA, который Fiat-Chrysler-RAM-Jeep называет Multi-Displacement System (MDS). Эта система многим обязана компании Daimler, которая в 1999 году объединилась с находящейся в затруднительном положении организацией Chrysler.

До того, как этот несчастливый брак закончился разводом в 2005 году, Chrysler получил доступ не только к платформе Grand Cherokee, но и к информации о Mercedes. -Технология CDA Бенца.

Первый MDS Hemi 5.7 был выпущен в 2004 году и несколько лет страдал от проблем с прорезыванием зубов. Модернизированный двигатель был выпущен в 2009 году, и он является основой силовой установки RAM 1500.

Этот двигатель имеет восемь из 16 толкателей, способных деактивировать действие клапана, и восемь обычных толкателей, а также уникальный распределительный вал, четыре соленоида для включения толкателя. действие и специальный выхлоп, чтобы сохранить «бурчание двигателя V8» при работе на всех цилиндрах.

Во время работы MDS всегда отключаются одни и те же четыре цилиндра. Это 1, 4, 6 и 7. (Цилиндры двигателя Hemi пронумерованы слева спереди направо сзади в направлении движения вперед.)

Порядок работы: 1-8-4-3-6-5- 7–2, поэтому система отключает каждый второй цилиндр в последовательности запуска для поддержания баланса вращения.

Когда ЭБУ двигателя определяет правильные коэффициенты нагрузки, MDS деактивирует цилиндры в порядке запуска в течение 0,04 секунды, используя давление масла. Соленоиды MDS направляют давление масла на подъемники для каждого цилиндра, и это давление толкает стопорные штифты, которые позволяют подъемникам «складываться», поэтому они больше не открывают клапаны.ЭБУ также отключает подачу топлива и искру в цилиндры.

Если водителю требуется больше мощности, чем может обеспечить четырехцилиндровый двигатель, «блокировка» подъемника MDS отключается через четыре миллисекунды, и возобновляется нормальная работа восьмицилиндрового двигателя.

Таким образом, RAM V8 получает сравнимый с дизелем расход топлива.

3-цилиндровый как 8-тактный двигатель

Деактивация цилиндра

3-цилиндровый как 8-тактный

Прокат CDA

И.Введение

Отключение цилиндров обсуждается с 1980-х годов как мера снижения расхода топлива и, следовательно, выбросов CO₂ бензиновыми двигателями. При работе в условиях малой нагрузки система управления двигателем прерывает подачу топлива в несколько цилиндров двигателя и деактивирует их зажигание. Поврежденные баллоны затем будут только буксироваться. С системами, реализующими регулировку фаз газораспределения, такими как переключающие или отключающие элементы (переключаемые толкатели, переключаемые роликовые толкатели, складывающиеся поворотные элементы и системы переключения кулачков), а также полностью регулируемые системы, такие как электрогидравлическая система UniAir от Schaeffler, клапаны деактивированные цилиндры также остаются закрытыми, чтобы свести к минимуму потери в цикле зарядки и предотвратить прокачку воздуха. Эффект экономии топлива от отключения цилиндров достигается за счет смещения точки нагрузки на остальные цилиндры, которые все еще активно работают. Это приводит к большему наполнению и соответствующему снижению дроссельной заслонки впускной системы. Увеличенный заряд уменьшает тепловые потери стенок во время процесса высокого давления, а эффект дедросселирования сводит к минимуму работу по обмену заряда. Оба фактора значительно улучшают эффективность работы двигателя при постоянном выходном крутящем моменте. Еще несколько лет назад концепции отключения цилиндров обычно применялись для больших двигателей с шестью или восемью цилиндрами.В зависимости от используемой системы деактивация цилиндров заключалась в отключении либо всего ряда цилиндров, либо отдельных цилиндров обоих рядов в конфигурации с V-образным двигателем. Из-за все более строгих ограничений на выбросы CO₂ системы отключения цилиндров также все чаще используются на небольших рядных двигателях с четырьмя или, в некоторых случаях, только с тремя цилиндрами [1, 2].

II. Анализ вибрации трехцилиндрового двигателя

Однако возбуждение вибрации представляет собой серьезную проблему, особенно при отключении цилиндров на трехцилиндровых двигателях.В результате неравномерного интервала зажигания статическое отключение цилиндра приводит к доминирующему 0,5-му порядку двигателя, поскольку последовательность зажигания повторяется только после двух оборотов двигателя. Интегрируя соответствующие концепции демпфирования, такие как комбинация двухмассового маховика Schaeffler со специально адаптированными характеристиками пружины, а также центробежные маятники, можно снизить возбуждение трансмиссии до приемлемого уровня даже при очень низких оборотах двигателя. Напротив, регулярный интервал зажигания в 480 ° CA, связанный с системой отключения цилиндров с чередованием, создает более управляемый доминирующий 0. 75-й заказ двигателя, благодаря чему интеграция комбинации двухмассового маховика и центробежного маятника также расширяет потенциальный диапазон применения вплоть до более низких оборотов двигателя. Чтобы оценить эти возможности для трехцилиндрового двигателя, Шеффлер проанализировал концепцию деактивации катящегося цилиндра (RCD), проведя расчеты с моделированием и эксперименты на работающем двигателе. При этом отдельные цилиндры двигателя отключаются через определенные промежутки времени.

 

Затем это приводит к «1.5-цилиндровый двигатель» с общим процентом деактивации 50 %. Из-за чередующейся последовательности циклов срабатывания и холостого хода в цилиндре возбуждение повторяется после того, как два цилиндра провернуты. Это приводит к вышеупомянутому удвоенному интервалу зажигания 480° CA по сравнению с работой двигателя на всех доступных цилиндрах. Периодическое возбуждение вибрации повторяется после двух третей полного оборота распределительного вала вместо одного полного оборота, как это было бы в случае деактивации постоянно назначенного цилиндра в статической системе.

 

В дополнение к улучшенным характеристикам возбуждения вибрации, еще больший потенциал для снижения расхода топлива представляет собой основное преимущество деактивации катящегося цилиндра, что обеспечивается более высоким процентом деактивации 50 % по сравнению с 33 % при статической деактивации цилиндра (рис. 1). . Однако этот более высокий процент также означает, что предельный порог выходного крутящего момента или среднее эффективное давление в карте двигателя для отключения цилиндров ниже.

Рис. 1 Уровень деактивации и возбуждение крутильных колебаний при различных стратегиях деактивации для трехцилиндровых двигателей

III. Стратегия работы системы деактивации роликового цилиндра

В контексте вышеупомянутых преимуществ, предлагаемых этими системами, компания Schaeffler некоторое время работала над концепцией деактивации вращающегося цилиндра, которая может быть применена к трехцилиндровому двигателю [3]. В процессе также было исследовано, какая операционная стратегия приводит к наибольшей экономии топлива. Современные системы деактивации цилиндров обычно удерживают свежий воздух в деактивированном цилиндре, сжимают и расширяют его без возгорания. Альтернативным подходом может быть удержание остаточного газа или деактивация уже вакуумированного баллона. Поскольку в неактивном цилиндре впускной и выпускной клапаны закрыты, цикл зарядки также отсутствует, а это означает, что цилиндр дважды проходит фазы сжатия и расширения — без сгорания — за один оборот распределительного вала.Напротив, цилиндр с активным зажиганием завершает обычный четырехтактный процесс, впуская, сжимая, воспламеняя и работая, а также выбрасывая сгоревший газ. Таким образом, возбуждение деактивированного цилиндра происходит два раза за один оборот распределительного вала, тогда как возбуждение работающего цилиндра происходит только один раз [4].

 

Для того чтобы оценить возможности трех возможных рабочих стратегий деактивации вращающихся цилиндров на трехцилиндровом двигателе, компания Schaeffler провела сравнительное моделирование каждой стратегии. На рис. 2 представлены рассчитанные эффекты расхода топлива в установившейся рабочей точке при 2000 об/мин при среднем эффективном давлении 2 бар.

Рис. 2 Потенциал экономии топлива при различных стратегиях отключения цилиндров в установившемся режиме

Обеспечивая снижение расхода топлива на 12,5 %, стратегия RCD с вакуумированными цилиндрами (рис. 2, справа) предлагает дополнительный потенциал экономии по сравнению со снижением примерно на 10 %, достигаемым за счет статического отключения цилиндров (CDA) второго цилиндра, оба применительно к полной работе двигателя на всех цилиндрах.Это можно объяснить распределением потерь эффективности по отдельным режимам работы в верхней части графика. Обычная система отключения цилиндров уже способна значительно снизить насосные потери, возникающие при работе всех цилиндров. Это основная причина снижения потребления. Однако количество газа, заключенного в цилиндре, которое возникает в результате постепенного выравнивания давления по сравнению с эффектом картерных газов, оказывает дополнительное отрицательное влияние на эффективность из-за непрерывных фаз сжатия и расширения и возникающих теплопотерь стенки. В установке дезактивации вращающегося цилиндра с замкнутым остаточным газом температура и давление замкнутого газа очень высоки. Таким образом, это резко увеличивает потери тепла стенками, поскольку повышенное давление внутри цилиндра создает большой поток прорывной массы. Результатом является еще более высокий расход топлива, на +12 %, чем при работе на всех цилиндрах, а это означает, что стратегия удержания остаточных газов совершенно не подходит для реализации системы деактивации вращающегося цилиндра. При работе с уровнем наполнения свежим воздухом расход топлива может быть снижен только примерно на 4 % по сравнению с работой на всех цилиндрах, несмотря на то, что потери при отключении значительно ниже.Проблема здесь заключается в медленном сгорании, возникающем в результате полного разрыва вихревого потока из-за двух промежуточных сжатий свежей газовой смеси. Это снижает эффективность высокого давления примерно на 3 %.

 

При деактивации прокатки с вакуумированием цилиндров соответствующим клапанным механизмом потери, накопленные во время рабочих циклов без воспламенения, сводятся к минимуму. Этот подход снижает расход топлива по сравнению с обычной установкой отключения цилиндров дополнительно на 2–3 % в рассматриваемой рабочей точке.В испытательном двигателе остаточные выхлопные газы рабочего цикла с включенным режимом работы в сочетании с деактивированными и вакуумированными цилиндрами составляли менее 10 %. Таким образом, общий остаточный выхлопной газ был вдвое меньше, чем при работе на всех цилиндрах или при статической деактивации цилиндров. Причина этого в том, что впускной и выпускной клапаны никогда не открываются одновременно, что значительно сводит к минимуму возможность активного управления внутренней долей остаточного газа. Это указывает на то, что улучшение контроля доли остаточного газа в сочетании с системой деактивации вращающегося цилиндра может еще больше снизить расход топлива.

IV. Конструкция испытательного двигателя

Многообещающие результаты моделирования побудили Schaeffler проанализировать потенциал системы деактивации вращающегося цилиндра на физическом испытательном двигателе, подвергнутом всесторонней серии динамометрических испытаний. Базовый двигатель, использованный для испытаний, представляет собой трехцилиндровый бензиновый двигатель объемом 1,0 л от Ford. Этот двигатель имеет установленную на заводе систему непосредственного впрыска, турбокомпрессор и гидравлические фазовращатели для фаз газораспределения на стороне впуска и выпуска.Клапаны приводятся в действие тарельчатыми толкателями того поколения двигателей, которое использовалось для испытаний. Тем временем также доступна новая, переработанная версия двигателя, в которой используются толкатели пальцев в клапанном механизме.

 

Чтобы интегрировать систему деактивации вращающегося цилиндра в объект испытаний в качестве физического оборудования, клапаны всех трех цилиндров в двигателе должны иметь возможность управляться независимо друг от друга. Минимальным требованием для этого является реализация нулевого хода во всех последовательностях срабатывания клапана с помощью переключающих элементов. Большая гибкость в реализации экономичной стратегии эксплуатации с низким уровнем выбросов доступна в виде бесступенчатого привода клапанов на стороне впуска, который можно настроить практически без ограничений для последовательностей подъема клапана и фаз газораспределения. Еще в 2009 году Schaeffler выпустила свою электрогидравлическую систему UniAir, которая предложила очень универсальный подход к реализации широкого спектра стратегий фаз газораспределения для серийного производства. Систему можно использовать не только для деактивации цилиндров, но и для снижения дроссельной заслонки двигателя с помощью стратегии раннего закрытия впускного клапана (EIVC) или позднего закрытия впускного клапана (LIVC), а также посредством изменения высоты подъема клапана, чтобы общий Преимущества системы перевешивают затраты, связанные с дополнительным оборудованием.Базовых механических систем на стороне выпуска, которые переключаются между полным подъемом и нулевым подъемом, достаточно для системы деактивации катящегося цилиндра. Они могут принимать форму переключения толкателей с роликовыми пальцами или переключения ковшовых толкателей.

 

Для перехода на систему деактивации вращающегося цилиндра испытательный двигатель был оснащен системой UniAir на стороне впуска. Переключающие лопастные толкатели на стороне выпуска заменяют стандартные детали серийного производства.Регуляторы фазы распредвала на впускном и выпускном распредвалах базового двигателя были настроены на оптимизированные, но фиксированные фазы газораспределения. Реализация конструкции новой системы привода клапанов для прототипа потребовала серьезных модификаций базового двигателя. Эти модификации затрагивают головку блока цилиндров, ременную передачу и периферию двигателя (рис. 3).

Рисунок 3. Сравнение серийного производства и испытательного двигателя

Комплексная модернизация головки блока цилиндров была выполнена в сотрудничестве с Ford и поставщиком услуг по разработке. При этом весь установленный на заводе клапанный механизм был удален со стороны впуска и заменен алюминиевым модулем UniAir. Модуль включает в себя все компоненты для приведения в действие впускных клапанов, включая приводную систему UniAir, распределительный вал и соответствующие опоры подшипников, в одном блоке (рис. 4). Маслопроводы используются для подключения модуля к системе смазки двигателя.

Рисунок 4 Модуль головки блока цилиндров UniAir

Относительно высокая конструкция со стороны впуска по сравнению с серийным решением была выбрана для прототипа главным образом потому, что она позволяет интегрировать модуль UniAir в головку блока цилиндров без внесения каких-либо изменений в геометрию или расположение впускного канала. расположение клапанов, свечей зажигания и форсунок.Это также является причиной того, что стандартные кулачковые толкатели были просто заменены переключаемыми на стороне выпуска. Дополнительные каналы, прорезанные в корпусе распределительного вала, соединяют эти переключающие толкатели с гидравлическим контуром системы отключения цилиндров, при этом толкатели приводятся в действие независимо для каждого цилиндра через отдельные электромагнитные клапаны управления потоком масла. На рис. 5 показана модифицированная головка блока цилиндров с обоими модулями клапанного механизма.

Рисунок 5 Головка блока цилиндров с модулями клапанного механизма для впускной и выпускной сторон

На рис. 6 представлены кривые подъема клапана, полученные с новой системой клапанного механизма.Пунктирные линии представляют кривые подъема серийного двигателя, а сплошные линии показывают подъем клапана после переоборудования. На кривых подъема серийного двигателя можно увидеть возможность смещения времени открытия и закрытия клапанов с помощью фазовращателей. С другой стороны, синхронизация выхлопа тестового двигателя предопределена или фиксирована, в то время как система UniAir обеспечивает высокую степень изменчивости на стороне впуска, как показывает зеленая линия на рисунке 6. Эта линия обозначает максимальный подъем клапана, возможный в системе UniAir, а это означает, что ниже этой линии подъем клапана может принимать почти любую форму.

Рисунок 6. Сравнение кривых подъема клапана для базового двигателя и модифицированного испытательного двигателя RCD

Эта гибкость закладывает основу для сокращения цикла зарядки с помощью стратегий EIVC или LIVC. Впускные клапаны также могут быть быстро открыты с минимальным подъемом в точке 1 для контроля остаточного газа — относительно нагрузки двигателя — за счет небольшого подъема кулачка опережения. Чтобы подготовиться к отключению цилиндра, остаточный газ в целевом цилиндре выталкивается во впускной коллектор и удерживается там до следующего рабочего цикла.При очередном подъеме впускного клапана этот газ вместе со свежим газом поступает в камеру сгорания для кондиционирования воздушно-топливной смеси. В то же время воспламененный цилиндр подвергается дальнейшему снижению дроссельной заслонки с использованием стратегии EIVC или LIVC, как показано на рисунке 7.

Рис. 7 Стратегии управления остаточным газом и подъемом впускного клапана с помощью системы UniAir для деактивации вращающегося цилиндра

За счет создания оптимальных условий смешения заряда положительно влияет на стабильность процесса сгорания и первичные выбросы в первом рабочем цикле после отключения.Поскольку впускной распределительный вал тестового двигателя расположен выше, чем у серийного двигателя, из-за модернизированного модуля UniAir, весь ременный привод был переработан вместе со всеми промежуточными роликами и натяжными роликами (рис. 8). При разработке новой компоновки компания Schaeffler использовала свой обширный собственный опыт в разработке и применении индивидуальных приводных решений для клапанных механизмов с подходящими узлами привода с ременным приводом ГРМ.

Рисунок 8 Модернизированный ременный привод ГРМ

Дополнительные модификации коснулись системы вентиляции двигателя и компонентов впрыска топлива и зажигания. Дополнительная алюминиевая передняя крышка двигателя обеспечивает экранирующую защиту привода ГРМ.

 

Модифицированная головка блока цилиндров испытательного двигателя была помещена на моторизованный испытательный стенд для лазерного измерения подъема клапана. Этот тест является частью установленной процедуры, которую Schaeffler использует при интеграции системы UniAir для нового двигателя. С этой целью электромагнитные клапаны исполнительной системы UniAir приводятся в действие при вращении распределительного вала, а подъем клапана регистрируется относительно угла поворота коленчатого вала.Использование лазера для проведения измерений обеспечивает высочайшее разрешение измерений. Определение корреляции между срабатыванием электрогидравлических электромагнитных клапанов и результирующим подъемом клапана в контексте целевого применения и условий двигателя закладывает основу для калибровки системы UniAir, разработанной как интеллектуальный привод, которая предоставляется Schaeffler вместе с соответствующее управляющее программное обеспечение.

 

Испытания двигателя должны максимально использовать возможности регулируемого регулирования впуска с помощью системы UniAir.Это включает дедроссельный цикл заряда за счет меньшего подъема клапана при работе с частичной нагрузкой. Однако, если камера сгорания не модифицируется соответствующим образом, существует риск того, что воздушно-топливная смесь больше не будет достаточно кондиционироваться из-за падения движения заряда. В процессе моделирования с помощью моделирования были разработаны маскирующие контуры для камеры сгорания вблизи впускных клапанов и проверены путем проведения измерений на стенде для испытаний потока. Дополнительный материал, добавленный в камеру сгорания, минимально увеличивает степень сжатия двигателя с 10.с 1 по 10,4. Последующие испытания двигателя подтверждают положительное влияние меры маскировки.

V. Испытание двигателя в рабочем состоянии

Испытания на испытательном стенде с работающим прототипом двигателя (рис. 9) были проведены Schaeffler совместно с поставщиком услуг по разработке, как и предшествующее термодинамическое моделирование.

 

При проектировании испытательного стенда особое внимание уделялось обеспечению использования комплексного измерительного оборудования, чтобы можно было количественно оценить внутренние процессы двигателя и их влияние на выбросы при отключении вращающегося цилиндра.Использовалась следующая измерительная аппаратура:

 

• Система AVL Indiset (индексация высокого давления)

• Измерение выбросов AVL Mexa

• Счетчик твердых частиц AVL 489

• Система измерения расхода топлива

• Klopferkennungssystem IAV KIS

• Система обнаружения детонации IAV KIS

• Система измерения подъема клапана Sensitec от Dewetron

• Различные датчики давления и температуры (включая датчики низкого давления)

• Кислородный датчик и сканер

• Датчик частоты вращения турбонагнетателя

• Расходомер AVL Sensyflow для свежего воздуха.

Рисунок 9 Устройство испытательного стенда для испытаний двигателя на огневом топливе

Особое внимание уделяется дополнительному измерению высоты подъема клапана во время работы двигателя при работающем двигателе с помощью индуктивных датчиков. Гармоничное взаимодействие всех модулей в цепочке измерений дало надежные, высоковоспроизводимые результаты всех параметров, связанных с горением, на протяжении всей кампании испытательного стенда.Это, в свою очередь, сделало прозрачными процессы в камере сгорания непосредственно в первой точке воспламенения после выключения цилиндра. Эта фаза считается невралгической точкой отключения вращающегося цилиндра, поскольку, в отличие от обычной системы отключения, цилиндры должны полностью способствовать созданию номинального крутящего момента двигателя в каждой чередующейся точке зажигания без пропусков зажигания. Что помогает, так это то, что цилиндры в системе деактивации качения не так сильно остывают, потому что они очень скоро снова загорятся во время следующего оборота распределительного вала.

VI. Результаты измерения

Для получения сравнимых результатов двигатель был обкатан на стенде с деактивацией обычного и вращающегося цилиндров. На рис. 10 показана программа испытаний для серии измерений, которая включала шесть точек карты двигателя в диапазоне от низкой до средней нагрузки/частоты вращения. Эти точки карты были запущены в установившихся условиях. Условия отдельных испытаний, такие как температура окружающей среды, температура двигателя и давление масла, в каждом случае были одинаковыми.

Рисунок 10 Рабочие точки программы тестирования на карте характеристик двигателя

Вопрос о том, какой цилиндр предпочтительно отключать во время статического отключения цилиндров, зависит от многих факторов, характерных для двигателя, поэтому невозможно дать окончательный ответ, охватывающий все области применения. Поскольку нашей отправной точкой был серийный трехцилиндровый двигатель Ford, было обнаружено, что тестовый двигатель Schaeffler лучше всего работает при постоянном отключении первого цилиндра [5].

 

На рис. 11 показано относительное снижение расхода топлива, измеренное в испытанных точках карты двигателя, взятых с рис. 10. Показаны процентные различия удельного расхода топлива по сравнению с базовой конфигурацией (черным цветом), которая характеризуется работа без использования дедросселирующих потенциалов, обеспечиваемых системой UniAir на стороне впуска в виде режима работы EIVC или LIVC. В рассмотренном здесь приложении это соответствует настроенному на заводе рабочему состоянию тестового двигателя, который имеет обычную стратегию перезарядки с двумя фазовращателями распределительных валов.Линия, выделенная синим цветом на рис. 11, отображает оптимизированный расход топлива при работе с EIVC через систему UniAir на стороне впуска, которая еще больше снижает дроссельную заслонку двигателя в диапазоне частичных нагрузок. Эта стратегия может снизить расход топлива примерно на 5 % без отключения цилиндров. Ярко-зеленым цветом показано развитие приложения, включающего деактивацию статического цилиндра и EIVC. При малых нагрузках был реализован значительный дополнительный потенциал экономии топлива по сравнению с базовой конфигурацией, а также конфигурацией, включающей только стратегию EIVC.Две круглые ярко-зеленые точки на рис. 11 показывают результаты дополнительно изученного «дешевого» подхода к деактивации цилиндров. В этой конфигурации, называемой здесь «облегченной» версией статического отключения цилиндров, система UniAir продолжала закрывать впускные клапаны двигателя в точке отключения цилиндров, тогда как выпускные клапаны открывались в своей стандартной последовательности (т. е. не переключались на нулевое положение подъема). Несмотря на возникающие в результате потери на трение и цикл зарядки, измеренное снижение расхода топлива по сравнению со стратегией EIVC без отключения цилиндров составило примерно 2.5 %. Эта стратегия может быть реализована в двигателях, уже оснащенных системой UniAir на стороне впуска и жестким клапанным механизмом на стороне выпуска без значительных дополнительных конструктивных изменений, при этом часть потенциала статической системы отключения цилиндров может быть реализована без дополнительных затрат на клапанный механизм. Как показывает зеленая линия, система деактивации вращающегося цилиндра, настроенная в соответствии с изложенной здесь концепцией конструкции, может привести к значительной дополнительной экономии топлива. Результаты измерений в значительной степени подтверждают предсказанные в ходе имитационных упражнений возможности снижения расхода топлива за счет УЗО.Когда двигатель работает в режиме УЗО при рабочих скоростях/нагрузках от низких до средних, может быть достигнута существенная экономия от 15 до 20 %, которая затем снижается по мере перехода двигателя к более высоким нагрузкам. Идеальный диапазон применения для деактивации цилиндров на испытательном двигателе составляет примерно менее 2200 об/мин и среднее эффективное давление от 5 до 6 бар. Когда двигатель работает при более высоких уровнях нагрузки, работающие цилиндры почти полностью не дросселируются; таким образом, дальнейшее смещение точки нагрузки с помощью CDA/RCD не приведет к дальнейшему снижению расхода топлива.

Рисунок 11 Влияние КВН и отключения цилиндров на удельный расход топлива

На рис. 12 (слева) сравниваются потери в цикле заряда для различных тестовых конфигураций. В то время как стандартное применение без EIVC и деактивации цилиндра включает сильное дросселирование с давлением на входе примерно 400 мбар, другие приложения показывают значительно меньшую разницу с давлением окружающей среды (примерно 1000 мбар) и, следовательно, меньшие потери на дросселирование.Как и ожидалось, система деактивации вращающегося цилиндра обеспечивает наиболее выраженный дедроссельный эффект. Как вы можете видеть на центральной гистограмме на рисунке 12, индексированное среднее эффективное давление было на сопоставимом уровне для всех испытанных концепций. Поскольку все баллоны постоянно активированы в базовом приложении и приложении EIVC, средний эффективный уровень давления на рис. 12 (в центре) также соответствует среднему эффективному давлению сработавших баллонов на рис. 12 (справа). При статической деактивации цилиндров всегда активно работают два цилиндра (соответствует проценту деактивации 33%), а в двигателе с деактивацией вращающихся цилиндров отключается один или два цилиндра в зависимости от цикла (соответствует проценту деактивации 50%). .В среднем это соответствует работе двигателя на 1,5 цилиндрах. Смещение точки нагрузки значительно эффективнее в системе деактивации катящегося цилиндра, что также становится очевидным по измеренному на 200 % более высокому среднему эффективному давлению работающих цилиндров.

Рисунок 12. Результаты измерения: давление во впускном коллекторе и указанное среднее эффективное давление для различных режимов работы

Влияние модификаций двигателя и различных стратегий эксплуатации на исходные газообразные выбросы в точках карты двигателя на рисунке 10 показано на рисунке 13.Здесь также базой для сравнения является серийный двигатель в заводской комплектации, без каких-либо доработок клапанного механизма или камеры сгорания посредством маскировки (в черном цвете). Синяя линия представляет собой механически модифицированный двигатель без деактивации цилиндров, но со стратегией EIVC для частичного открытия дроссельной заслонки. Необработанные выбросы при выключенном двигателе, измеренные для статического отключения цилиндра на цилиндре 3, показаны ярко-зеленым цветом на рисунке 13, тогда как уровни выбросов при непрерывном отключении показаны зеленым цветом.Вы можете ясно видеть, что выбросы необработанных углеводородов, NOX и CO, а также процентное содержание O2 в выхлопных газах находятся на сравнимом уровне как при статической, так и при деактивации цилиндров. Таким образом, используемая стратегия дезактивации не оказывает существенного влияния на выбросы загрязняющих веществ. Когда речь идет о выбросах углеводородов и концентрациях O2, это также относится к стратегии эксплуатации, не предусматривающей отключение цилиндров, независимо от того, используется серийный двигатель или модифицированный двигатель. Особого внимания заслуживают относительно высокие выбросы CO базового двигателя по сравнению с модифицированным тестовым двигателем.Так как этот эффект не зависит от стратегии работы двигателя, очевидно, что различия могут быть связаны с маскировкой камеры сгорания, которая проявляется за счет раннего закрытия впускного клапана в сочетании со стратегией открытия дроссельной заслонки. Обе стратегии выключения цилиндров выявили несколько более высокие, но некритичные уровни выбросов NOX без обработки, особенно в точках 4 и 5 карты двигателя. Это, по-видимому, является результатом смещения точек нагрузки оставшихся работающих цилиндров во время выключения цилиндров.

Рисунок 13. Результаты измерения выбросов газообразных необработанных газов и уровней концентрации O2

На Рисунке 14 показаны результаты измерения выбросов твердых частиц при выключенном двигателе в стационарном режиме деактивации. В большинстве проанализированных точек карты двигателя твердые частицы, образующиеся при отключении цилиндров, либо ниже, либо на том же уровне, что и у полноцилиндрового двигателя, независимо от того, используется ли статическая или вращающаяся дезактивация.Только в условиях очень низкой нагрузки или при частоте вращения двигателя было измерено несколько более высокое количество твердых частиц, которое можно было уменьшить в двигателе, адаптировав стратегию впрыска. В целом, количество твердых частиц можно считать некритичным, особенно в свете грядущих сажевых фильтров, которые будут устанавливаться на бензиновые двигатели после введения новых правил выбросов RDE (Real Driving Emissions). Во время переходного переключения обратно на работу на всех цилиндрах, которое здесь не измерялось, статическая система деактивации цилиндров, вероятно, будет производить большее количество твердых частиц, так как охлажденный и непродуваемый цилиндр повторно активируется — эффект, который не ожидается. следует соблюдать при отключении вращающегося цилиндра из-за достоинств непрерывно чередующейся последовательности работы цилиндров.

Рисунок 14. Результаты измерения исходных выбросов твердых частиц на выходе из двигателя в стационарном режиме деактивации

VII. Сводка и прогноз

Деактивация цилиндров стала эффективным способом оптимизации расхода топлива двигателем и, следовательно, снижения выбросов CO₂ во время измерений на основе циклов, а также измерений, проводимых во время движения в режиме реального вождения.С этой целью один или несколько цилиндров выключаются, когда двигатель работает при низких уровнях нагрузки, прерывая последовательность зажигания и впрыска, а также отключая впускные и выпускные клапаны. Потенциал экономии достигается за счет смещения точек нагрузки оставшихся активных цилиндров в точке деактивации. Поскольку первые выпуски продукции уже оказались успешными, со временем на рынке появится все больше трехцилиндровых двигателей, оснащенных этой технологией.Однако у этих силовых агрегатов есть слабое место, которое заключается в выраженном возбуждении вибрации доминирующего двигателя 0,5-го порядка. Одной из подходящих мер для изоляции этого критического двигателя от остальной части трансмиссии является предложенная Schaeffler комбинация двухмассового маховика и центробежного маятника.

 

Интегрируя концепцию деактивации катящегося цилиндра, как описано в этой статье, которая включает деактивацию отдельных цилиндров через определенные промежутки времени, можно сместить базовую частоту возбуждения с 0.5-го порядка до более управляемого 0,75-го порядка. Это возбуждение также можно минимизировать, добавив подходящий демпфирующий пакет, состоящий из двухмассового маховика и центробежного маятника. Режим прокатки также увеличивает процент деактивации отдельных цилиндров до 50 по сравнению с 33 при статической деактивации цилиндров. Хотя этот более высокий процент деактивации смещает диапазон нагрузок на карте характеристик двигателя, при котором деактивация цилиндров является целесообразной, в сторону соответственно более низких уровней крутящего момента и среднего давления, потенциал для дальнейшего снижения расхода топлива усиливается при деактивации вращающихся цилиндров.

 

Чтобы реализовать эту концепцию на практике, компания Schaeffler использовала расчеты моделирования для анализа трех различных операционных стратегий дезактивации катящегося цилиндра, которые включали удержание свежего воздуха и остаточного газа, а также вакуумированный цилиндр. Расчеты показали, что последнее является наиболее благоприятным и легло в основу широкого круга исследований двигателей со сгоранием. Используемый двигатель начинался как серийный трехцилиндровый двигатель, который затем был значительно модифицирован, чтобы приспособить функцию деактивации вращающегося цилиндра.Эти модификации включали в себя интеграцию системы управления клапаном UniAir на стороне впуска, систему переключения толкателей на стороне выпуска и новый ременный привод ГРМ. Рабочие параметры двигателя были количественно определены во время испытаний с использованием комплексного измерительного оборудования. Когда полученные результаты испытаний сравниваются с расчетами моделирования, выполненными для системы дезактивации вращающегося цилиндра, потенциальная предполагаемая экономия топлива подтверждается с качественной и — в ожидаемых пределах — также с количественной точки зрения [6].Более высокий процент дезактивации цилиндров в системе деактивации вращающихся цилиндров также смещает точки диапазона нагрузки работающих цилиндров на более высокий уровень выходной мощности при практической работе двигателя, так что может быть достигнута значительная экономия топлива от 15 до 20 % на низких и средних рабочих скоростях. и загружает. Когда речь идет о сокращении выбросов, особенно важно начальное зажигание цилиндра после деактивации. Schaeffler противодействует этому с помощью так называемого подъема загрузочного кулачка.При этом остаточный газ задерживается во впускном тракте до выключения цилиндра, затем поступает в камеру сгорания вместе со свежим газом на такте впуска последующего огневого рабочего цикла. Этот подход также облегчает контроль остаточного газа по требованию (включая дальнейшее снижение дроссельной заслонки за счет регулируемого закрытия впускного клапана) в режиме деактивации вращающегося цилиндра для оптимизации смесеобразования и стабилизации сгорания. Конечным результатом является уровень производительности при работе двигателя со всеми цилиндрами, который обеспечивает сопоставимые исходные выбросы на выходе из двигателя, которые в целом можно рассматривать как незаметные.

 

Литература

[1] Фауст, Х.: Приводные системы будущего. 10. Коллоквиум Шеффлера, 2014

[2] Шейдт, М.; Бренды, Ч.; Ланг, М.; Куль, Дж.; Гюнтер, М .; Медик, М.; Фоглер, К.: Статическая и динамическая деактивация цилиндров на 4-цилиндровых и 3-цилиндровых двигателях. Международный двигательный конгресс, Баден-Баден, 2015 

[3] Фауст, Х.: Приводные системы будущего.10. Коллоквиум Шеффлера, 2014

[4] Шамель, А.; Шейдт, М.; Вебер, К.; Фауст, Х.: Отключение цилиндров для трехцилиндровых двигателей с турбонаддувом – осуществимо и практично? 36-й Венский международный автомобильный симпозиум, 2015 г.

[5] Шамель, А.; Шейдт, М.; Вебер, К.; Фауст, Х.: Отключение цилиндров для трехцилиндровых двигателей с турбонаддувом – осуществимо и практично? 36-й Венский международный автомобильный симпозиум, 2015 г.

[6] Шейдт, М.; Бренды, Ч.; Ланг, М.; Куль, Дж.; Гюнтер, М .; Медик, М.; Фоглер, К.: Статическая и динамическая деактивация цилиндров на 4-цилиндровых и 3-цилиндровых двигателях. Международный двигательный конгресс, Баден-Баден, 2015

LS Engine Tech — активное управление подачей топлива (AFM)

Целью Active Fuel Management (AFM) является увеличение расхода бензина. Это также известно как смещение по требованию (DOD) или деактивация цилиндра.

**В таблице ниже показаны двигатели, изначально оснащенные системой AFM.**

Рабочий объем Код РПО
5,3 л LY5 ЛК9 LH6 Ручной пулемет ЛС4
6,0 л Л76 Л77 МАФ ЛЗ1
6,2 л Л94 Л99


Как его идентифицировать?

Систему АСМ можно идентифицировать по ее компонентам.

Крышка Valley — крышка AFM называется узлом масляного коллектора подъемника (LOMA). Он ребристый с соленоидами на нижней стороне. Он также имеет электрический разъем на задней панели. (Двигатели без AFM имеют гладкую крышку.)

Блок двигателя

— все блоки Gen. 4 имеют башни AFM и залитые масляные каналы. Однако они работают только на двигателях, в которых используется AFM.

Подъемники

— в двигателях AFM используются специальные подъемники для цилиндров 1, 4, 6 и 7. Они выше и имеют специальные масляные отверстия.

**Двигатели с AFM также используют специальный распределительный вал, масляный насос большого объема и предохранительный клапан в масляном поддоне.**

Как это работает?

При низкой нагрузке на двигатель:

  1. Компьютер посылает сигнал в LOMA.
  2. Соленоиды LOMA размыкаются.
  3. Масло поступает к специальным подъемникам через башни AFM.
  4. Масло разрушает плунжер внутри толкателя.
  5. Сложенные подъемники не задействуют толкатели, и оба клапана остаются закрытыми.

**Поскольку воздух не может поступать или выходить, 4 цилиндра не обеспечивают мощность. Двигатель работает только на 4 цилиндрах.**

Цилиндры AFM расположены напротив друг друга в порядке зажигания. В 4-цилиндровом режиме они действуют как пневматические рессоры. Это обеспечивает плавную работу.

При увеличении нагрузки на двигатель:

  1. Компьютер посылает сигнал в LOMA.
  2. Соленоиды LOMA закрываются.
  3. Масло вытекает из толкателей.
  4. Подъемники возвращаются к нормальной работе.

**Все 8 цилиндров теперь работают на двигатель.**

Как это влияет на производительность?

AFM хорош для расхода бензина. Двигатели AFM на 5-7% экономичнее. Тем не менее, подъемники AFM имеют историю неудач. Расход масла тоже был проблемой. Это плохо для производительности.

При обновлении двигателя рекомендуется отключить или удалить систему AFM.

Идентификатор ответа 4901 | Опубликовано 24.10.2017 09:20 | Обновлено 14.04.2021 08:07

Порядок запуска судовых двигателей — Bright Hub Engineering

Введение в порядок запуска морских дизельных двигателей

Основные морские дизельные двигатели могут быть двухтактными или четырехтактными, работающими на дизельном топливе или мазуте.

Порядок работы этих двигателей зависит от количества цилиндров и подхода разработчика и производителя двигателя к вибрации и усталости.

Это статья о судовых дизельных двигателях и, в частности, о порядке зажигания цилиндров. Мы начнем с краткого описания типичной работы двухтактного двигателя, отметив компоненты, которые должны быть рассчитаны на наименьшую вибрацию.

Обзор работы судового дизельного двигателя

Когда я был молодым корабельным инженером более 40 лет назад, цилиндры дизельного двигателя были пронумерованы в противоположную сторону от обычного автомобильного двигателя.Цилиндры судовых двигателей нумеруются со стороны маховика двигателя, тогда как цилиндры автомобильных двигателей нумеруются со свободного конца двигателя. Я уверен, что та же самая система нумерации все еще используется сегодня, но я буду исправлен, если это не так!

В данном примере мы рассмотрим работу 6-цилиндрового судового дизельного двигателя Sulzer (6RD76), мощностью почти 10 000 л.с. при 120 об/мин. Я был инженером по этому типу двигателя во время моего пребывания в море.

Компания Sulzer объединилась с финской инженерной компанией Wortsila и произвела самый большой в мире дизельный двигатель для судов.Это 14-цилиндровый двигатель, который при работе на 102 об/мин развивает мощность более 108 000 л.с.

Вернемся к нашему 6-цилиндровому двигателю, который запускается на сжатом воздухе. (На двухтактном дизеле требуется не менее трех цилиндров, чтобы двигатель мог запускаться вперед или назад.) После вращения на достаточном количестве оборотов подача пускового воздуха отключается, и топливо впрыскивается в цилиндры при правильном воспламенении. заказ.

Он сгорает при сжатии и толкает поршень вниз, при этом поршень соединен со штоком поршня.Шток поршня прикреплен болтами к верхней части подшипника крейцкопфа, а шатун, прикрепленный к нижней части, вращает коленчатый вал, который полностью опирается на коренные подшипники из белого металла.

При ходе вверх выхлопные газы выбрасываются через вращающийся клапан в выхлопную турбину турбонагнетателя, которая приводит в действие компрессор/нагнетатель, подающий воздух для горения к продувочным отверстиям и в цилиндр. Затем поршень возвращается в верхнюю часть своего хода и с новым зарядом воздуха, и сгорание происходит снова.Ниже показан чертеж от Wartsila-Sulzer, на котором показаны основные компоненты, которые способствуют возникновению крутильных колебаний и могут быть сведены к минимуму за счет балансировки и выбора правильного порядка зажигания на этапе проектирования.

Итак, основные компоненты, усиливающие крутильные колебания, перечислены выше;

  • Поршень.
  • Шток поршня.
  • Подшипник траверсы.
  • Шатун.
  • Коленчатый вал и подшипники.

Важность правильного порядка включения морского дизельного двигателя

Судовые дизельные двигатели, такие как MAN, B&W и Sulzer, спроектированы таким образом, чтобы порядок включения соответствовал следующим требованиям;

1. Вибрация двигателя

Вибрация при кручении – вызывается возвратно-поступательными движениями компонентов, это крайне нежелательное явление для судового двигателя. Не только для комфорта пассажиров и экипажа, но и для долговечности двигателя при чрезмерной усталости.

2. Балансировка двигателя

Дисбаланс компонентов снова является причиной усталости вращающихся компонентов, особенно коленчатого вала. Крайне важно, чтобы порядок зажигания дополнял не только балансировку компонентов, но и уравновешивал выходную мощность цилиндров, распределяя нагрузку по длине коленчатого вала.

3. Сила газа

Огромные силы газа создаются в цилиндрах в такте сжатия/выстрела. Они создают отдельные характеристики крутящего момента цилиндра, которые передаются вниз в блок цилиндров и опорную плиту через коренные подшипники коленчатого вала.

Таковы основные причины правильного порядка зажигания в судовом дизельном двигателе. Возвращаясь к 6-цилиндровому дизельному двигателю Sulzer, на котором я ездил несколько лет, я помню, что порядок зажигания был 1, 5, 3, 6, 2, 4.

Глядя на некоторые морские дизели в Интернете, производители основных двигателей используют различные порядки включения, которые, как отмечалось выше, имеют решающее значение для конструкции судовых дизельных двигателей.

Я отметил некоторые приказы запуска судовых двигателей ниже.

  • MAN-B&W 6S60MC 6-цилиндровый, 2-тактный, реверсивный, тихоходный морской дизельный двигатель — порядок работы 1,5,3,4,2,6.
  • Sulzer 6AL20/24 6-цилиндровый морской дизельный двигатель – порядок работы 1, 4, 2, 6, 3, 5.
  • MITSUI MAN B&W 8K98MC (MARK VI) 8-цилиндровый морской дизельный двигатель — порядок работы 1, 8, 3, 4,7, 2, 5,6.

Конструкция судового дизельного двигателя и выходная мощность изменились с появлением новых технологий с тех пор, как я работал морским инженером. Однако одно осталось неизменным: порядок работы двигателя имеет первостепенное значение для конструкции двигателя, обеспечивая долгую вибрационную и безусталостную службу.

Справочные веб-сайты

1. Wartsila: технические документы

2. Ime: Порядок работы и крутильная вибрация

3. Scribd: Принципы работы морских дизелей

International Journal of Scientific & Technology Research

ДОБРО ПОЖАЛОВАТЬ В IJSTR (ISSN 2277-8616)  — 

International Journal of Scientific & Technology Research — это международный журнал с открытым доступом, посвященный различным областям науки, техники и технологий, в котором особое внимание уделяется новым исследованиям, разработкам и их применению.

Приветствуются статьи, сообщающие об оригинальных исследованиях или расширенных версиях уже опубликованных статей для конференций/журналов. Статьи для публикации отбираются на основе рецензирования, чтобы гарантировать оригинальность, актуальность и удобочитаемость.

IJSTR обеспечивает широкую политику индексации, чтобы сделать опубликованные статьи заметными для научного сообщества.

IJSTR является частью экологически чистого сообщества и предпочитает режим электронной публикации как онлайновый «ЗЕЛЕНЫЙ журнал».

 

Приглашаем вас представить высококачественные статьи для рецензирования и возможной публикации во всех областях техники, науки и техники.Все авторы должны согласовать содержание рукописи и ее представление для публикации в этом журнале, прежде чем она будет передана нам. Рукописи должны быть представлены через онлайн-подачу


IJSTR приветствует ученых, которые заинтересованы в работе в качестве добровольных рецензентов. Рецензенты должны проявить интерес, отправив нам свои полные биографические данные. Рецензенты определяют качество материалов.Поскольку ожидается, что они будут экспертами в своих областях, они должны прокомментировать значимость рецензируемой рукописи и то, способствует ли исследование знаниям и продвижению как теории, так и практики в этой области. Заинтересованным рецензентам предлагается отправить свое резюме и краткое изложение конкретных знаний и интересов по адресу [email protected]

.

IJSTR публикует статьи, посвященные исследованиям, разработкам и применению в области техники, науки и технологий.Все рукописи предварительно рецензируются редакционной комиссией.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

2022 © Все права защищены.