Проверка разрежения во впускном коллекторе - часть 1

19.08.2007

Проверка разряжения во впускном коллекторе

                                                                                                

Прежде чем приступать к проверке разряжения во впускном коллекторе, рассмотрим работу 4-х тактного двигателя.

 

1.     Такт сжатия.

 

Поршень идет вверх, рабочая смесь сжимается. Растет давление, повышается температура. Клапана закрыты.

Степень сжатия в бензиновом двигателе  подбирается так, что бы температура  в конце   такта  сжатия  не превышала  температуру  самовоспламенения  рабочей смеси. Примерная температура составляет 300-400 градусов Цельсия.

В дизельном  двигателе сжимается  не рабочая смесь, а чистый воздух. Степень сжатия здесь подбирается таким образом, чтобы температура  в конце  такта сжатия  превышала  температуру  самовоспламенения топлива. После чего происходит  его впрыск  и начало  самовоспламения. Примерная температура составляет порядка 700 градусов Цельсия.

 

 

int_1.jpg

 

 

 

int_2.jpg

 

 

 

2.     Рабочий ход.

 

Смесь воспламенилась. Растет температура, но так как горение происходит в замкнутом объеме, так же повышается давление. Скорость горения составляет порядка 20-40 м/сек (в зависимости от качества смеси).  Поэтому воспламенение должно произойти  раньше ВМТ (верхней мертвой точки) – так называемый  угол  опережения зажигания (для бензиновых двигателей)  или угол опережения впрыска (для дизельных двигателей). Обычно этот угол составляет порядка 10 градусов до ВМТ. При этом  пик максимального давления возникает (за счет конечного времени горения смеси) через 10-12 градусов после ВМТ. Делается это для предотвращения перегрузок  цилиндропоршневой группы и защиты от детонации.

Давление  Р  в камере сгорания  создает усилие    на поршень.

 

                                    F=P*Sп     

 где   Sп  - площадь поршня

 

Получаемая работа равна:

 

                                   AF*L

где A – получаемая работа

       F – сила, действующая на поршень

      L –перемещение поршня

 

Итак, получаемая работа на рабочем такте равна:

                                 A= P*L*Sп

При увеличении объема (поршень двигается вниз) давление падает. Зависимость получаемой работы приобретает интегральную зависимость от перемещения поршня, но расчет данной зависимости выходит за рамки данной статьи.

Как видим, чем больше давление в цилиндре, тем больше мы получаем механической работы при одном и том же количестве сжигаемого топлива. Высокофорсированные двигателя  имеют большую мощность  (а соответственно экономичность), чем низко форсированные.  Дизельные двигатели превосходят бензиновые по этим параметрам из-за более высокой степени сжатия и соответственно  более высоких давлений

 

 

int_3.jpg

 

 

 

3.Такт выпуска (продувки)

 

Открывается  выпускной клапан, поршень двигается вверх, выталкивая отработанные газы.  Они выходят через ограниченное отверстие, поэтому давление на такте выпуска  превышает атмосферное. Сопротивление на выходе  создают: ограниченное отверстие в клапанах, наличие элементов выпускного тракта.

При этом создается противодавление движению поршня  и часть энергии, запасенной в маховике, расходуется на преодоление этого  противодавления.

 

 

int_4.jpg

 

 

int_5.jpg

 

3.     Такт впуска

 

Открыт впускной клапан, поршень идет вниз. Свежая смесь поступает в цилиндр  через ограниченное сечение впускного клапана  и на холостом ходу (ХХ)  также через прикрытую дроссельную заслонку. Создается разряжение (давление ниже атмосферного). При движении поршня вниз это создает усилие, мешающее перемещению поршня. Еще одна часть энергии, запасенная в маховике, уходит на преодоление  этого усилия.

 

 

int_6.jpg

 

 

int_7.jpg

 

Снова наступает такт сжатия. Поршень движется вверх, сжимая смесь. Необходимая для  этого энергия опять берется из энергии вращения маховика, запасенной во время рабочего хода.

Таким образом, энергетический баланс неутешителен:  мы получаем механическую работу только в одном такте. В трех других мы эту работу тратим.

 

Способы  повышения получаемой работы.

 

Способ только один – повышение давления в цилиндре. При его повышении  мы получаем большую работу, но рискуем получить  детонацию. Поэтому степень сжатия, угол зажигания (впрыска) ограничено. Дизельное топливо более стойко к детонации, поэтому  дизеля способны работать  при больших давлениях (получать большую механическую работу при равных затратах топлива)

 

Способы минимизации потерь.

 

1.     Такт выпуска.

Необходимо уменьшить гидростатическое сопротивление выходу газов. Применение много клапанных двигателей и содержание в порядке выхлопного тракта  позволяет частично решить эту проблему.

2.     Такт впуска.

Уменьшение гидростатического сопротивления  можно получить  путем применения много клапанных двигателей.

3.     Такт сжатия.

Неизбежные потери.

 

Рассмотрим поподробнее, что происходит во впускном коллекторе во время рабочего цикла на  холостом ходу. Когда закрыт впускной клапан, давление в нем равно атмосферному. На такте впуска смесь поступает в цилиндр  через ограниченное отверстие в дроссельной заслонке. Во впускном коллекторе возникает разряжение (абсолютное давление ниже атмосферного). Впускной клапан  закрывается, давление снова возрастает. Мы можем видеть пульсации  давления. Но так как одноцилиндровые двигателя встречаются достаточно редко, пульсации давления (разряжения) от разных цилиндров накладываются друг на друга и во впускном коллекторе возникает  какое то среднее давление, которое ниже атмосферного (т.н. «разряжение»).

Термины «абсолютное давление» и «разряжение» вызывают путаницу даже у производителей  приборов  для измерения разряжения (вакуумметров). Очень часто приходиться слышать фразу «отрицательное давление». Это неверно - давление либо есть, либо его нет (абсолютный вакуум). Давление отрицательным быть не может! Абсолютное давление в вакууме равно нулю, а атмосферное давление равно 100 кРа (100 кило Паскалей). Во впускном коллекторе на холостом ходу (дроссельная заслонка прикрыта)  ниже атмосферного (т.е. ниже 100 кРа), но выше абсолютного вакуума (0 кРа). Разряжением называют разницу между  атмосферным давлением  и фактическим давлением во впускном коллекторе.

Производители автомобилей  нормируют абсолютное давление во впускном коллекторе на холостом ходу при исправном двигателе на уровне  20 кРа (автомобили типа  ВАЗ – на уровне 40 кРа). Разряжение при этом составляет 80 кРа (100 кРа  - 20 кРа = 80 кРа). Для ВАЗов  соответственно 60 кРа (увы, технология изготовления не позволяет получить разряжение, соответствующее уровню мировых производителей).

Абсолютное давление в 20 кРа (разряжение 80 кРа) считается нормой, но на практике для исправного двигателя можно считать допустимым  абсолютное давление 30 кРа (разряжение 70 кРа).  Автору данной статьи всего несколько раз попадались автомобили с идеальным абсолютным давлением (разряжением). Давление в 40 кРа (разряжение 60 кРа) допустимо только для ВАЗов. При давлении в 50 кРа – имеют место серьезные проблемы в двигателе.

Факторы, влияющие на абсолютное давление (разряжение)  будут рассмотрены в следующей части. 

 

       Автор статьи:

      Рязанов Федор




Книги по ремонту автомобилей
Автокниги и Автолитература от Легион-Автодата

Книги по ремонту автомобилей от
интернет-магазина Легион-Автодата

• низкие цены от издателя
• оперативная доставка в любой регион
(почта, пункты выдачи, курьером)
• оплата при получении
• широкий ассортимент
дисконтная карта на скидку в Autodoc.ru, EMEX.RU и в других компаниях в подарок при покупке!



Новинки компании Легион-Автодата:

Mitsubishi Outlander III c 2012 рестайлинг 2015 c бенз. 4B11(2,0), 4B12(2,4), 6B31(3,0) серия ПРОФЕССИОНАЛ. Ремонт.Экспл.ТО(+Каталог расходных з/ч)
Mitsubishi Outlander III c 2012 рестайлинг 2015 c бенз. 4B11(2,0), 4B12(2,4), 6B31(3,0) серия ПРОФЕССИОНАЛ. Ремонт.Экспл.ТО(+Каталог расходных з/ч)
Давление в шинах и моменты затяжек колёс 2016 (настенный ламинированный плакат, 49 марок 765 моделей)
Давление в шинах и моменты затяжек колёс 2016 (настенный ламинированный плакат, 49 марок 765 моделей)
Mitsubishi ASX с 2010 года серия ПРОФЕССИОНАЛ Ремонт. Эксплуатация. ТО (+Каталог расходных з/ч. Характер. неисправ)
Mitsubishi ASX с 2010 года серия ПРОФЕССИОНАЛ Ремонт. Эксплуатация. ТО (+Каталог расходных з/ч. Характер. неисправ)
Cummins двигатель ISF3.8. Серия ПРОФЕССИОНАЛ. Устанавливался на ГАЗ, МАЗ, ПАЗ, FOTON Диагностика. Ремонт. ТО (+Каталог расход з/ч)
Cummins двигатель ISF3.8. Серия ПРОФЕССИОНАЛ. Устанавливался на ГАЗ, МАЗ, ПАЗ, FOTON Диагностика. Ремонт. ТО (+Каталог расход з/ч)
Chery Tiggo FL & Vortex Tingo FL с 2012 бенз. SQR481FC(1,8), SQR484F(2,0) серия ПРОФЕССИОНАЛ. Ремонт.Экспл.ТО(+Каталог расход. з/ч. Характер. неиспр.)
Chery Tiggo FL & Vortex Tingo FL с 2012 бенз. SQR481FC(1,8), SQR484F(2,0) серия ПРОФЕССИОНАЛ. Ремонт.Экспл.ТО(+Каталог расход. з/ч. Характер. неиспр.)
Экскаваторы-погрузчики JCB 3CX & 4CX и их модификации 1991-2010 (2,3,4 поколения) c диз. PERKINS(4,0), JCB(4,4). Серия ПРОФЕССИОНАЛ. Ремонт.Экспл.ТО
Экскаваторы-погрузчики JCB 3CX & 4CX и их модификации 1991-2010 (2,3,4 поколения) c диз. PERKINS(4,0), JCB(4,4). Серия ПРОФЕССИОНАЛ. Ремонт.Экспл.ТО
Mercedes-Benz Vito (W639) 2003-14 рестайлинг 2010 c диз. OM651 (2,2) OM646 (2,2) Ремонт. Экспл.ТО (ФОТО+Каталог расход. з/ч. Характер. неисправности)
Mercedes-Benz Vito (W639) 2003-14 рестайлинг 2010 c диз. OM651 (2,2) OM646 (2,2) Ремонт. Экспл.ТО (ФОТО+Каталог расход. з/ч. Характер. неисправности)
Toyota двигатели 1GR-FE(4,0), 2GR-FE(3,5), 3GR-FE(3,0), 2GR-FSE(3,5 D-4S), 3GR-FSE(3,0D-4), 4GR-FSE(2,5 D-4) серия ПРОФЕССИОНАЛ. Диагностика.Ремонт.ТО
Toyota двигатели 1GR-FE(4,0), 2GR-FE(3,5), 3GR-FE(3,0), 2GR-FSE(3,5 D-4S), 3GR-FSE(3,0D-4), 4GR-FSE(2,5 D-4) серия ПРОФЕССИОНАЛ. Диагностика.Ремонт.ТО
Chery Tiggo & Vortex Tingo 2005-13 Acteco SQR481F(1,6)/SQR481FC(1,8)/SQR484F(2,0) Mitsubishi 4G63S4M(2,0)/4G64S4M(2,4) сер. ПРОФЕССИОНАЛ РемонтЭксплТО
Chery Tiggo & Vortex Tingo 2005-13 Acteco SQR481F(1,6)/SQR481FC(1,8)/SQR484F(2,0) Mitsubishi 4G63S4M(2,0)/4G64S4M(2,4) сер. ПРОФЕССИОНАЛ РемонтЭксплТО
Toyota Land Cruiser Prado 150 c 2009 диз. 1KD-FTV(3,0) Серия Автолюбитель Ремонт. Эксплуатация. ТО (+Каталог расходных з/ч. Характерные неисправности)
Toyota Land Cruiser Prado 150 c 2009 диз. 1KD-FTV(3,0) Серия Автолюбитель Ремонт. Эксплуатация. ТО (+Каталог расходных з/ч. Характерные неисправности)
Toyota Land Cruiser Prado 150 с 2009 с бенз. 1GR-FE(4,0), 2TR-FE(2,7) серия Автолюбитель Ремонт.Экспл.ТО (Каталог расходных з/ч. Характерные неисправ)
Toyota Land Cruiser Prado 150 с 2009 с бенз. 1GR-FE(4,0), 2TR-FE(2,7) серия Автолюбитель Ремонт.Экспл.ТО (Каталог расходных з/ч. Характерные неисправ)
Cummins двигатель ISF2.8 серия ПРОФЕССИОНАЛ устанав ГАЗ Соболь/Баргузин/Бизнес/NEXT, Foton, спецтехнику. Диагностика. Ремонт. ТО (+Каталог расход з/ч)
Cummins двигатель ISF2.8 серия ПРОФЕССИОНАЛ устанав ГАЗ Соболь/Баргузин/Бизнес/NEXT, Foton, спецтехнику. Диагностика. Ремонт. ТО (+Каталог расход з/ч)
Nissan X-Trail T32 с 2014 с бензиновыми двигателями MR20DD(2,0), QR25DE(2,5). Серия Профессионал. Ремонт. Эксплуатация. ТО
Nissan X-Trail T32 с 2014 с бензиновыми двигателями MR20DD(2,0), QR25DE(2,5). Серия Профессионал. Ремонт. Эксплуатация. ТО
Nissan Pathfinder. Модели R52 с 2014 с бензиновым двигателем VQ35DE(3,5). Ремонт. Эксплуатация. ТО.
Nissan Pathfinder. Модели R52 с 2014 с бензиновым двигателем VQ35DE(3,5). Ремонт. Эксплуатация. ТО.
INFINITI QX56. Модели 2010-13 гг. выпуска с бензиновым двигателем VK56VD (5,6 л). Ремонт. Эксплуатация. ТО
INFINITI QX56. Модели 2010-13 гг. выпуска с бензиновым двигателем VK56VD (5,6 л). Ремонт. Эксплуатация. ТО
Nissan Qashqai с (2014). Ремонт. Эксплуатация.
Nissan Qashqai с (2014). Ремонт. Эксплуатация.
Ответить на комментарий
Чтобы оставить комментарий авторизуйтесь через социальные сети или укажите ваше имя и заполните код с картинки:
Имя/Ник с форума autodata.ru*
Введите код с картинки*
CAPTCHA
Иванов Н.
30 Августа 2015 11:57
Здравейте! Компетентно, лаконично и много професионално е разработена темата. Благодаря и успех!
Оставить комментарий
Чтобы оставить комментарий авторизуйтесь через социальные сети или укажите ваше имя и заполните код с картинки:
Имя/Ник с форума autodata.ru*
Введите код с картинки*
CAPTCHA
Войти как пользователь
Вы можете войти на сайт, если вы зарегистрированы на одном из этих сервисов:




Автокниги - ремонтируйте автомобиль своими силами