Двигун! Дія!
«Панове, запускайте свої двигуни! Це була моя улюблена фраза, коли я дивився перегони по телебаченню ...
На сьогоднішній день навряд чи хтось більше піклується про свій двигун: його просять відповідати завжди готовим, споживати все менше і менше палива і в той же час бути все більш ефективними і видавати якомога менше шуму.! Сучасна мода полягає в тому, що людей все більше і більше цікавлять гаджети (підстаканники, автокондиціонер, автоматичне ввімкнення фар/двірників, круїз контроль ...), забуваючи про основи.
Так, ваш двигун важливий, оскільки це єдиний двигун, який додає душі вашому транспортному засобу! Хто, як не ностальгічний, прийняв би галасливий, млявий та жадібний двигун ?
Циліндри та чоловіки:
В наш час переважна більшість двигунів працює завдяки системі поршнів, яка відповідає циклу з 2 або 4 ходів.
Енергія цих двигунів походить від вибуху, який утворюється сумішшю повітря та вуглеводнів (бензину або дизеля).
Контрольоване запалювання (бензиновий двигун): термодинамічний цикл Бо-де-Роша:
Ці двигуни потребують пального з високим вмістом октану (від 95 до 98), тому це стосується бензинових і зріджених двигунів (скраплений нафтовий газ).
Цим двигунам для вибуху потрібна іскра, яка подається від свічки запалювання.
Починаючи з 1994 року, всі двигуни з іскровим запалюванням працюють на впорскуванні та мають каталітичний нейтралізатор, який обмежує викиди токсичних газів і вимагає використання неетильованого палива (див. Також мою сторінку про паливо).
Конфігурації різноманітні: від 2 до 18 циліндрів, в рядку, у V або плоский.
Також є ротаційний двигун, який я розробляю далі на відповідній сторінці ...
Самозаймання (дизельний двигун): Дизельний термодинамічний цикл:
Рудольф Дізель - винахідник цього типу двигунів, що працює на дизельному паливі (також званому "важким мастилом").
Особливість: суміш повітря/дизель вибухає без допомоги іскри (без свічки запалювання).
Кожен циліндр живиться від інжекторного насоса.
Існують дві технології:
Ш Непрямий вприск, паливо проходить через камеру попереднього згоряння;
Прямий вприск, паливо розпорошується безпосередньо в циліндр під дуже високим тиском (до 1500 бар!).
Технології "Common Rail" (HDi, JTD, Dci.) Та "Injector Pump" (VW TDi) є найновішими та найпоширенішими на нових автомобілях.
Функція: головна рама двигуна, в якій циліндри видовбані.
Особливості: чавун або легкі сплави на основі алюмінію.
Він прикритий казенною частиною.
Колінчастий вал розміщений у нижній його частині і змащений картером.
Блок відформований так, що до нього можна прикріпити багато деталей.
Функція: закриває блок двигуна, закриває циліндри та містить клапани.
Особливості: чавун або легкий сплав (алюміній).
Підключений до двигуна знаменитою прокладкою головки блоку циліндрів.
Ш Приймальні палати;
Ш вхідні та витяжні каплиці;
Ш Отвори для кріплення свічок запалювання.
Ш коромисла;
Ш Камери згоряння.
Голову циліндра називають багатоклапанною, якщо вона містить більше 2 клапанів на циліндр (до 6). Переваги:
Ш Краще дихання двигуна;
Ш Більша крива крутного моменту;
Ш Покращений рівень стиснення;
Ш Мала гучність;
Ш Покращена ефективність двигуна.
Функція: він передає енергію, створену вибухом, до колінчастого вала через шатун.
Характеристики: головка, яка повинна витримувати екстремальні температури (алюміній + кераміка).
Водонепроникність забезпечується оточуючими сегментами.
Функція: зв'язок між поршнем і колінчатим валом.
Особливості: кована сталь, титан або легкий сплав.
Три частини: стопа (на рівні поршня), корпус і голова (на рівні колінчастого вала).
Функція: перетворює прямолінійний зворотно-поступальний рух поршня в обертальний рух.
Особливості: працює за принципом кривошипа.
1- Вхідне світло: (Червоний)
Трубопровід, через який будуть надходити свіжі гази. Вони потрапляють в камеру (9) під поршнем (5), через поглиблення, яке створюється останнім при підйомі.
2- Передача світла: (Помаранчевий)
Трубопровід, через який свіжі гази будуть витіснятися до верхньої частини поршня (5). Опускаючи поршень, створюється тиск у камері під циліндром (9), в той же час, що він перешкоджає впускному світлу (1).
3- Вихлопне світло: (Синій)
Трубопровід, через який будуть викидатися згорілі гази. Коли поршень (5) вгору, опускаючись вниз, він відкриває випускний канал (3).
4- Свічка: (Жовтий)
Вона іскрить іскрою, яка підпалює суміш повітря/бензин, створюючи вибух.
Рухома циліндрична частина, яка служить для стиснення газів при вибуху і яка після вибуху перетворює теплову енергію в механічну через шатун (6), який передає рух.
6- Шатун: (Бірюза)
Стебло жорстке, з обох кінців зчленовано. Він перетворює лінійний рух у обертальний. Лінійний рух поршня (5) при обертальному русі на колінчастому валу (7).
7- Колінчастий вал: (Зелений)
Вал шарнірно з'єднаний з кількома ексцентричними підшипниками. Побічно передає механічну енергію в коробку. Коробка передач, на відміну від 4-тактних двигунів, завжди відокремлена від двигуна стінкою.
8 і 9- Спальні: (Фіолетовий)
У камеру (9) потрапляють гази і чекають спуску поршня, щоб підштовхнути їх до світлового перемикача (3). Потім у компресійну камеру (8) надходять свіжі гази через переносний канал (3). У той же час він виганяє гази, спалені вихлопним світлом (2).
Існує два типи: дво- або чотиритактний.
Щоб полегшити цю сторінку, я запрошую вас безпосередньо ознайомитися з цією сторінкою, зарезервованою на 2 та 4 цикли обведення.
Крутний момент - це безпосередня сила, яку двигун здатний виробляти при заданих об/хв.
Це сила, що виділяється спільною дією вибуху газу в циліндрі та важелі важеля шатуна.
Переваги пари:
Ш Низькі оберти;
Ш гнучкість водіння;
Ш Менше перемикання передач;
Ш Економія пального.
Вимірювання крутного моменту:
Одиницею пари є метр Ньютона (Нм).
Комбінація "крутний момент/частота обертання двигуна": максимальна потужність - це крутний момент, помножений на частоту обертання двигуна при отриманні цього максимального крутного моменту.
Потужність зростає з оборотами, доки збільшення обертів більше не може компенсувати зменшення крутного моменту.
Переваги та недоліки потужності:
Ш Висока максимальна швидкість;
Ш Високе споживання;
Ш Потужний двигун, якому не вистачає крутного моменту, буде неприємним на низьких оборотах.
Вимірювання потужності:
Стандарт DIN: коні (к.с.),
Стандарт ISO: кіловати (кВт).
1 к.с. = 0,736 кВт; 1 кВт = 1,36 к. С
1 кінь = сила, необхідна для підняття ваги 75 кг з висоти 1 метра за 1 секунду.
Приклад: два двигуни, що мають однаковий крутний момент, можуть мати різну потужність. Чим вищий максимальний крутний момент досягається при високих оборотах, тим потужніший двигун.
Як ми бачили вище, потужність і крутний момент - це дві характеристики, що характеризують двигун.
Однак при виборі двигуна переважно віддавати пріоритет крутному моменту, а також формі його кривої. Максимально рівна крива буде характеризувати дуже плавний двигун, але також дуже лінійний за відчуттям (однаковий рівень пікапу). І навпаки, двигун з "піковим" діапазоном крутного моменту буде "різким" і запропонує дуже малу гнучкість у використанні, і його потрібно тримати в діапазоні низьких обертів.
Для бензинового двигуна максимальний крутний момент ідеально розташований при 3000 об/хв; тоді як для дизеля це буде близько 1500 об/хв.
Що стосується бензину (а також дизеля), порада старого механіка полягає в тому, щоб використовувати свій двигун в діапазоні обертів від однієї третини до двох третин максимальних обертів, але також в діапазоні 1000 об/хв навколо максимального крутного моменту. Знаючи, що максимальна швидкість бензину становить близько 6000 об/хв (деякі двигуни Honda наближаються до 8-9000 об/хв!), А в дизелі 4500 об/хв (хоча все частіше ми наближаємося до 5000 об/хв з регулюванням до 4200 об/хв) ... Знаючи, що ідеальним є те, що ці два оптимальні діапазони швидкості, визначені вище, точно збігаються (як це було у двигуна 1905 см3 мого 405 GRX4: максимальна швидкість 6000 об/хв і максимальний крутний момент при 3000 об/хв) .
Збільшуючи кількість повітря, що зберігається в балоні під час забору, щоб спалити більше палива і, отже, забезпечити більше енергії.
Ця система дозволяє зменшити швидкість заповнення балона з 80% до 120% !
Компресор може бути використаний для "силової подачі" балонів, для цього потрібно використовувати посилені конструкції, щоб протистояти збільшенню тиску.
Основною метою є підвищення продуктивності двигуна без збільшення робочого обсягу, іншими словами: підвищення ефективності.
Механічне стиснення:
Об’ємний компресор, що приводиться в дію ременем або гнучким шарніром безпосередньо від двигуна.
Наповнення циліндрів однакове на всіх швидкостях, стиск називають постійним.
На жаль, ця система споживає багато енергії для отримання середніх результатів (компресор використовує потужність двигуна). Насправді ця технологія використовується рідко (останній приклад в Європі - це двигуни GW G40 та G60 від VW), за винятком Сполучених Штатів, де двигуни мають великі циліндри, а вартість бензину божевільна ...
Турбокомпресія:
Тиск вихлопних газів використовується для живлення ведучого колеса, яке буде приводити в рух турбінне колесо компресора. Для керування турбонаддувом ми використовуємо джерело енергії, яке зазвичай витрачається даремно.
Особливість: наддув ефективний лише за певної швидкості обертання двигуна та з більш-менш тривалим часом відгуку в залежності від тиску наддуву та розміру турбокомпресора.
Увага ! Завжди чекайте, поки моторне масло досягне температури щонайменше 70 ° C, перш ніж використовувати турбо. Переклад, не "стріляй" у двигун, коли холодно (поради також стосуються всіх типів механіки).
Залишаючись на атмосферних двигунах (без використання двох згаданих вище методів "силового живлення"):
Завжди ключове слово: оптимізуйте продуктивність та наповнення балонів !
Для цього на певних двигунах існують і співіснують дві техніки:
Множення клапанів: багатоклапанні двигуни:
Замість того, щоб утримувати один клапан для впуску та один клапан для вихлопу, сучасні двигуни мають два клапани для кожної функції. Потім це дає нам знамениті 16-клапанні 4-циліндрові двигуни, які ми все частіше бачимо на автомобілях масового ринку.
Багатоклапанні двигуни не тільки мають кращу ефективність, але вони також більш екологічні: краще згоряння суміші повітря/бензин.
На початку ці двигуни мали досить різкий спортивний відтінок: потужність була присутня лише у високих оборотах. Але з розвитком технологій та вимогою встановити каталітичний нейтралізатор, багатоклапанні двигуни другого покоління набагато гнучкіші. Але з іншого боку, вони мають дуже мало характеру: лінійна потужність протягом збільшення швидкості, відсутність етапів різних операцій. Про те, про що шкодувати часом старі 4-циліндрові 8-клапанні двигуни, приречені на зникнення та жертвування на вівтарі стандартів проти забруднення та кращої ефективності.
Змінний підйом клапана: двигуни VTEC або VANOS:
Виробники двигунів почали з простого спостереження: якщо клапани піднімаються більше, ніж зазвичай, це дозволяє входити/виходити більшій кількості газової суміші. Крім того, чим вище ви рухаєтесь у високих оборотах, тим менша кількість суміші може потрапляти/виходити, оскільки скорочується час відкриття клапанів. !
Фактично, виробники двигунів Honda (система VTEC) та BMW (системи VANOS та подвійні VANOS) розробили систему змінного підйому впускного та випускного клапанів. На низьких і середніх обертах клапани піднімаються нормально. При високих оборотах підйом клапана здійснюється за довший хід додатковим кулачком на розподільному валу. У Honda це дозволяє нам досягти захоплюючих обертів приблизно 9000 об/хв на "звичайних" двигунах. !
Малюнок кращий, ніж довге пояснення, я знайшов анімацію системи VTEC:
Це золоте правило, щоб ваш двигун працював у часі та в милях !
Існує дуже багато продуктів, їх ефективність не завжди доведена або очевидна, але жоден з цих продуктів не може завдати шкоди вашому двигуну, якщо він використовується відповідно до інструкцій із використання виробу, але особливо до рекомендацій виробника двигуна (див. Ваш посібник користувача).
Особисто я віддаю перевагу спокійно використовувати свою механіку, а не використовувати ці добавки, призначені для пробудження виснажених двигунів (ефекти не довговічні, а іноді шкідливі для зношеного двигуна). Вас попереджали, і не приходьте і не скаржтесь, якщо ви вб'єте своїх механіків так !
Завдання: компенсувати природний знос двигуна.
Використовується рідкий розчин на основі металу, який заливається в масляний бак. Ці продукти не мають впливу на масло, воно лише служить транспортним засобом до деталей двигуна, які повинні бути захищені.
Ефект: виріб зміцнює елементи, що зношуються тертям, забезпечуючи металеву добавку легкою, ніжною та стійкою до сильної спеки.
В теорії, така обробка дозволяє двигуну набирати потужність і споживати менше нафти та бензину. На практиці це не завжди правда! ...
Очистіть двигун:
Завдання: забезпечити, щоб нове масло довше зберігало свої якості, це зменшує забруднення та подовжує термін служби двигуна.
Використовується рідина (промивка), яка заливається в масляний бак перед заміною масла.
Теоретичний ефект: евакуація брудної нафти з контурів, видалення домішок і відкладень.
Очистіть повітряні контури:
Завдання: кращі показники та менше забруднення.
Ми використовуємо аерозольний розпилювач, який розпорошуємо в контурах чи приміщеннях, що підлягають очищенню.
Ефект: розчинення жирних відкладень, смол і лаків і відкладення мастильного та антикорозійного шару.
Ш Покращують гарячу в'язкість;
Ш Уникайте заморожування масла;
Ш Запобігання забрудненню;
Ш Обмежити окислення мастила;
Ш Зменшити тертя і, отже, знос;
Ш уникати утворення піни;
Ш Запобігання корозії.
Використовуються добавки, які змішуються з мастилами в пропорціях від 15 до 20%.
Паливні добавки:
Продукти, які заливаються в бак і змінюють властивості палива. Не вдаючись у подробиці, є добавки, які теоретично мають такі ефекти:
Ш Протиобледеній засіб (лише для дизельних двигунів, у яких парафін, що міститься у паливі, ризикує кристалізуватися при низьких температурах => «дуже холодні газойли»);
Ці добавки, які часто використовують як фольгу для великих нафтових компаній, зазвичай розбавляються з розрахунку 0,5 л для 30000-літрового бака! І їх ефективність ще повинна бути доведена (за винятком протиожеледних засобів)! Більше того, добре знати, що навіть паливо, яке розповсюджується в супермаркетах, має ці добавки ...
Ш Регулярно зливати і систематично міняти масляний фільтр при кожній заміні масла: не слід забувати, що останній блокує домішки та інший металевий пил внаслідок зносу двигуна. Якщо ви використовуєте використаний фільтр з новим маслом, це дуже швидко забруднить це масло, а також його ефективність фільтрації буде нижчою ...
Ш Зачекайте, поки двигун нагріється, перед натисканням на грибну головку: оптимальна робоча температура для двигуна становить близько 90 ° C. Як правило, при холодному двигуні ви не повинні перевищувати 3000 об/хв протягом перших 5 кілометрів. Каталізатор не досягає повної температури приблизно до 8 км.
Навіть якщо практика наїзду вже не є обов'язковою, переважно взяти нове кріплення і запропонувати йому першу заміну масла між 2000 і 3000 км.
Ш Обов’язково міняйте повітряний фільтр кожні 20-30 000 км та використовуйте якісні фільтри. Ніколи не намагайтеся чистити надмірно засмічений фільтр, це не дуже довговічно і може бути небезпечним для двигуна! Не кажучи вже про шалені витрати на економіку (повітряний фільтр: близько 50 F), досягнуті таким чином у порівнянні з ризиками (заміна двигуна: від 25000 F до набагато більше!) ...