Бензиновый двигатель: устройство,принцип работы,виды ,фото,видео.

Бензиновый двигатель – особый вид поршневого ДВС (двигателя внутреннего сгорания), в котором воспламенение ТС (смеси топлива и воздуха) в цилиндрах осуществляется принудительно при помощи электрической искры, а в качестве топлива используется бензин.

Виды бензиновых двигателей

Современные бензиновые двигатели можно классифицировать по нескольким категориям.

1. По количеству цилиндров – с одним цилиндром, двумя цилиндрами и несколькими цилиндрами.
2. По расположению цилиндров:
   • рядные двигатели (цилиндры расположены строго в ряд наклонным или вертикальным способом);
   • V-образные двигатели (цилиндры расположены под углом);
   • W-образные двигатели (цилиндры располагаются в четыре ряда под углом с коленвалом)
   • оппозитные двигатели (цилиндры расположены под углом 180 градусов)
3. По способу получения топливной смеси – инжекторные, карбюраторные.
4. По типу смазки — раздельные (масло находится только в картере), смешанные (масло смешивается с топливом).
5. По методу охлаждения — охлаждение жидкостью, охлаждение воздухом.
6. По типу циклов – двухтактные, четырехтактные.
7. По типу подачи воздушной смеси в цилиндры — с наддувом, без наддува.

Устройство бензо двигателя

Бензиновый двигатель относится к классу двигателей внутреннего сгорания, в которых предварительно сжатая топливовоздушная смесь в цилиндрах поджигается при помощи искры. Управление мощностью в такого рода двигателях происходит посредством регулирования потока воздуха, попадающего в них, с помощью дроссельной заслонки.

Дроссельная заслонка (дроссель, дроссельный клапан) – это устройство, проходное сечение которого значительно меньше сечения подводящего трубопровода. Это устройство служит для регулирования количества подаваемого в камеру сгорания двигателя топливо-воздушной смеси.

Карбюраторная дроссельная заслонка является одним из видов дросселя: ее задача заключается в регулировании поступления горючей смеси в цилиндр двигателя (рис. 13).

Здесь рабочим органом является пластина, закрепленная на вращающейся оси, которая помещена в трубу, в которой протекает регулируемая среда. Этот механизм в просторечии принято именовать «газом».

Управление дросселем в автомобиле происходит с места водителя, при этом обычно предусматриваются два возможных способа привода: от руки рычажком или кнопкой (такой способ используется, например, в автомобилях для инвалидов) либо (что более распространено) с помощью педали, нажимаемой ногой водителя.

Рисунок 13. Дроссельная заслонка

КЛАССИФИКАЦИЯ БЕНЗИНОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

Существует определенная классификация бензиновых двигателей по различным параметрам.

✓ По способу смесеобразования. Существуют двигатели с внешним смесеобразованием, в которых данный процесс происходит вне цилиндра, и двигатели с внутренним смесеобразованием, в которых процесс происходит соответственно внутри цилиндра – это двигатели с непосредственным впрыском.

✓ По способу осуществления рабочего цикла выделяют двигатели четырехтактные и двухтактные. И у тех, и у других существуют свои преимущества и недостатки. Так, например, двухтактные двигатели обладают большей мощностью на единицу объема по сравнению с четырехтактными, однако коэффициент полезного действия (КПД) у них ниже. Двухтактные двигатели используются в основном там, где на первом месте стоит проблема малого размера двигателя, а не эффективность и высокая мощность – в мотоциклах, небольших автомобилях и т. д. Четырехтактные двигатели более распространены и используются в абсолютном большинстве транспортных средств.

✓ По числу цилиндров бывают одноцилиндровые, двухцилиндровые и многоцилиндровые двигатели.

✓ По расположению цилиндров выделяют двигатели с вертикальным или наклонным расположением цилиндров в один ряд (так называемые «рядные» двигатели); V-образные с расположением цилиндров под углом (если они расположены под углом 180°, то это двигатель с противолежащими цилиндрами – оппозитный двигатель).

✓ По типу охлаждения существуют двигатели воздушного (в основном устаревшие модели) и жидкостного охлаждения.

✓ По типу смазки существуют раздельный (когда масло находится в картере) и смешанный (когда масло смешивается с топливом) типы.

✓ По способу приготовления рабочей смеси. По этому параметру выделяются карбюраторные и инжекторные двигатели.

В настоящее время последние постепенно вытесняют первые.

ПРИНЦИП РАБОТЫ ЧЕТЫРЕХТАКТНОГО ДВИГАТЕЛЯ

Как уже следует из самого названия, рабочий цикл четырехтактного двигателя основывается на четырех этапах – тактах.

Первым из этих этапов является впуск. Он характеризуется тем, что в течение этого такта происходит опускание поршня из верхней мертвой точки (ВМТ) в нижнюю мертвую точку (НМТ).

Впуск происходит за счет того, что кулачки распределительного вала открывают впускной клапан, через который в цилиндр засасывается свежая порция воздушно-топливной смеси (рис. 14).

Рисунок 14. Принцип работы четырехтактного двигателя

Вторым тактом является сжатие. На этом этапе поршень, наоборот, проходит путь из НМТ в ВМТ; при этом рабочая смесь, полученная на первом этапе, сжимается. В этот момент происходит резкое повышение температуры рабочей жидкости. Главнейшим параметром на данном этапе является степень сжатия. Важность его определяется тем, что, чем выше степень сжатия, тем выше экономичность двигателя. Стоит однако подчеркнуть, что для двигателя с большой степенью сжатия требуется топливо с большим октановым числом, а оно всегда стоит дороже.

На третьем этапе во время рабочего хода поршня происходит сгорание топлива и расширение рабочей смеси.

Под степенью сжатия понимается отношение рабочего объема двигателя в НМТ к объему камеры сгорания в ВМТ.

С помощью искры от свечи зажигания поджигается топливовоздушная смесь, причем это происходит незадолго до конца цикла сжатия. В процессе прохождения поршня из ВМТ в НМТ топливо сгорает. Под воздействием тепла, выработанного при сгорании топлива, рабочая смесь расширяется и толкает поршень. Здесь одним из важнейших параметров является угол опережения зажигания, под которым понимается степень недоворота коленчатого вала до ВМТ в момент поджигания смеси. Дело в том, что давление газов должно достигнуть максимальной величины именно в тот момент, когда поршень находится в ВМТ, для чего и необходимо опережение зажигания.

Для регулировки угла опережения в современных двигателях используется электроника, в то время как в старых образцах это происходит с помощью механики.

В целом все это приводит к поставленной задаче – максимально эффективному использованию сгоревшего топлива. А учитывая то обстоятельство, что сгорание топлива занимает практически фиксированное время, то для повышения эффективности двигателя необходимо увеличить угол опережения зажигания при повышении оборотов.

Выпуск – четвертый такт. Работа на данном этапе происходит следующим образом: после выхода рабочего цикла из НМТ открывается выпускной клапан, в этот момент движущийся вверх поршень выталкивает отработанные газы из цилиндра двигателя. При достижении поршнем ВМТ выпускной клапан закрывается и цикл повторяется снова.

Однако стоит иметь в виду, что для начала следующего процесса (например, впуска) не обязательно должен быть полностью завершен предшествующий процесс (например, выпуск).

Подобное положение, когда открытыми оказываются одновременно оба клапана (впускной и выпускной), называется перекрытием клапанов. Более того, такое положение бывает специально предусмотрено и может служить для лучшего наполнения цилиндров горючей смесью и лучшей очистки цилиндров от отработанных газов.

К преимуществам четырехтактного двигателя можно отнести следующие характеристики: большой ресурс, большая (по сравнению с другими двигателями) экономичность, более чистый выхлоп, меньший шум, к тому же не требуется выхлопная система.

ПРИНЦИП РАБОТЫ ДВУХТАКТНОГО ДВИГАТЕЛЯ

В отличие от четырехтактного двигателя рабочий цикл двухтактного происходит в течение одного оборота коленчатого вала.

Из четырех тактов предыдущего двигателя в данном случае присутствуют только два – сжатие и расширение. Два других цикла – впуск и выпуск – заменены в таком двигателе процессом продувки цилиндра вблизи НМТ поршня. В этот момент свежая струя рабочей смеси вытесняет отработанные газы из цилиндра.

Если остановиться на этом подробнее, то рабочий цикл двухтактного двигателя выглядит следующим образом.

В то время когда поршень двигается вверх, происходит сжатие рабочей смеси в цилиндре. Одновременно с этим поршень, движущийся вверх, создает разрежение в кривошипной камере (рис. 15).

Рисунок 15. Двухтактный двигатель: 1 – выпускной клапан; 2 – форсунка; 3 – продувочный насос; 4 – продувочные (впускные) окна

Под воздействием создаваемого разрежения клапан впускного коллектора открывается и свежая порция топливовоздушной смеси (обычно с добавлением масла) засасывается в кривошипную камеру.

В ходе движения поршня вниз повышается давление в кривошипной камере и клапан закрывается. Сам же процесс сгорания и расширения рабочей смеси происходит точно так же, как и в четырехтактном двигателе. Однако в момент движения поршня вниз открывается так называемое впускное окно (т. е. поршень перестает перекрывать его). Через это окно выхлопные газы, все еще находящиеся под большим давлением, устремляются в выпускной коллектор. Через некоторое время таким же образом поршень открывает впускное окно, которое расположено со стороны впускного коллек тора.

В это время свежая смесь выталкивается из кривошипной камеры идущим вниз поршнем и попадает в рабочую камеру двигателя, где окончательно вытесняет отработанные газы. Часть рабочей смеси при этом выбрасывается в выпускной коллектор. Во время движения поршня вверх часть свежей смеси, которая была вытолкнута из выпускного коллектора, засасывается обратно в кривошипную камеру.

При одинаковом объеме цилиндра двухтактный двигатель должен иметь почти в два раза большую мощность, чем четырехтактный. Однако это потенциальное преимущество далеко не всегда возможно полностью реализовать. Прежде всего это затрудняется недостаточной эффективностью продувки по сравнению с нормальным впуском и выпуском. Но все-таки при одинаковом литраже двухтактный двигатель мощнее в 1,5 или 1,8 раза.

Неотъемлемое преимущество двухтактного двигателя перед четырехтактным заключается в его компактных габаритах из-за отсутствия громоздкой системы клапанов и распределительного вала. К преимуществам двухтактного двигателя можно также отнести отсутствие громоздких систем смазки и газораспределения, большую мощность в пересчете на 1 л рабочего объема, простоту и дешевизну изготовления.

Преимущества и недостатки бензинового и дизельного двигателя

Если судить о преимуществах и недостатках бензинового и дизельного двигателя, то можно сразу сказать, что каждый из этих видов имеет свои плюсы и минусы, по которым нельзя назвать один двигатель лучше другого. И поэтому выбор одного из варианта двигателя зависит от конкретных потребностей и предпочтений автолюбителя. Итак, рассмотрим отдельно основные плюсы и минусы каждого из двигателей: К основным плюсам бензинового двигателя относительно дизельного можно отнести более удобную эксплуатацию – не требует перехода на зимнее топливо, более низкий уровень шума, большую экологичность, а так же большую удельную мощность объема, то есть достижение большей мощности при малых объемах двигателя.

Рассуждая о плюсах дизельного двигателя можно выделить его экономичность, которая достигается за счет более низкой цены на дизель, относительно бензина и более низкого потребления топлива. Нельзя не отметить, что к плюсам двигателя этого вида можно отнести более высокий крутящий момент, чем у бензинового двигателя, что очень полезно для грузовых автомобилей. А так же меньшую пожароопасность, благодаря тому, что дизельное топливо подвержено меньшей способности к возгоранию.

Карбюраторные и инжекторные двигатели.

Приготовление горючей смеси в карбюраторных двигателях происходит в специальном устройстве – карбюраторе, в котором осуществляется процесс смешивания топлива с потоком воздуха, за счет искусственной конвекции, создаваемой аэродинамическими силами потока воздуха, засасываемого двигателем.

В инжекторных двигателях процесс смесеобразования организован иначе. Топливо впрыскивается в воздушный поток, через специальные форсунки. Дозируется подача топлива электронным блоком управления, или (в более старых автомобилях) механической системой.

Первые инжекторные двигатели появились в 1997 году. Их внедрению способствовала корпорация OMC, которая выпустила двигатель, сконструированный с использованием технологии FICHT. Ключевым фактором этой технологии было использование специальных инжекторов, которые позволяли впрыскивать топливо сразу в камеру сгорания. Это революционное решение, в купе с использованием современного бортового компьютера, сделало возможным точное дозирование топлива, при перемещении поршня. В полость коленчатого вала впрыскивается чистое масло, без примесей топлива. Благодаря новой технологии конструкторам удалось изобрести двухтактный двигатель, который не уступал по экономичности карбюраторному четырехтактному двигателю, а также был компактным и легким.

Из-за новых стандартов на чистоту выхлопа, автомобильным производителям пришлось перейти от классических карбюраторных двигателей к инжекторным, а также установить современные нейтрализаторы выхлопных газов. Для функционирования катализатора необходим постоянный состав выхлопного газа, который поддерживается системой впрыска топлива. Обязательной составляющей катализатора является датчик содержания кислорода, благодаря которому отслеживается точное соотношение кислорода, недоокисленных продуктов сгорания топлива и оксидов азота, которые сможет нейтрализовать катализатор.

Топ лучших моторов современности. Надежно, ресурсно, иногда нехлопотно

Даже такие организации, как экспертная TUV из Германии или американская информационная J.D. Power, двигателей если и касаются, то косвенно. Первая составляет рейтинги по результатам технического осмотра. Вторая — по итогам опроса автовладельцев. И несмотря на то, что оба исследования затрагивают автомобили подержанные, обычно все неисправности сводятся к мелочам вроде растянутых тросиков стояночного тормоза и перегоревших лампочек. По такой же схеме работают, например, некоторые автоиздания, британское страховое агентство Warranty Direct или немецкий клуб ADAC.

Что попробуем сделать мы? Не отталкиваясь от мощности, экономичности и тем паче экологичности моторов, попытаемся составить свой рейтинг. За основу возьмем ресурс до «капиталки» (или хотя бы замены поршневых колец), отчасти трудоемкость обслуживания и, пожалуй, наличие каких-то конструктивных просчетов. Само собой, весь пласт моторов мы не охватим, да это и не нужно. Ограничимся наиболее популярными в стране агрегатами, которые если и появились в 90-х, то в 2000-х еще устанавливались и до сих пор имеют хождение. И разобьем их на две части — на лучшие и худшие. Впрочем, даже в этом случае «за бортом» наших материалов останется целый ряд двигателей, которые трудно отнести к тем или другим. Середняки, которые вряд ли стоит записывать в аутсайдеры, но чья конструкция все-таки предполагает ограниченный ресурс и некие проблемы при эксплуатации. Итак, сначала «лучшие».

Лебединая песня BMW

По мнению многих (и механиков, и автовладельцев), баварские бензиновые двигатели серии M — в народе «плита» — лучшее из того, что выпускал концерн за всю свою историю. Под этой литерой, разумеется, существовали и четырехцилиндровые агрегаты, и дизели. Но популярными и легендарными у нас стали именно рядные «шестерки», в частности M50, M52 и M54, последняя из которых покинула конвейер в 2006 году.

Своей конструкцией моторы восходят к «шестерке» M20, появившейся еще в 1977-м, и являются результатами постепенной и достаточно глубокой модернизации. Так, M50 (1990–96 гг.; 2,0; 2,4; 2,5 и 3,0 л, хотя последний проходил как S50) получил ГБЦ с DOHC. M52 (1994–00 гг.; 2,0; 2,4; 2,5 и 2,8 л) — алюминиевый блок с чугунными гильзами, сперва систему изменения фаз газораспределения (VANOS) на впуске, потом и на выпуске, электронный БДЗ и впускной коллектор с двумя вариантами патрубков по сечению и длине (система DISA). M54 (2000–06 гг.; 2,2; 2,5 и 3,0 л) в сравнении с предшественниками доработали по вещам, внешне незаметным. Например, появился более длинноходный вал от S-версии, усиленные шатуны и облегченные поршни с укороченной юбкой. Изменения также коснулись системы управления двигателем, форсунок, «головки», электронного дросселя. Важнее же, что и в M54 при алюминиевом блоке остались чугунные гильзы. На вторичном рынке автомобилей с этими моторами полно, а подобная конструкция значительно повышает шансы обрести еще живой двигатель или впоследствии восстановить его.

— «Шестерки» (отчасти и «четверки») серии M нельзя назвать безукоризненными. Другое дело, что многие проблемы — следствие неправильной эксплуатации и обслуживания. Например, российские дилеры до какого-то времени определяли межсервисный интервал (замену масла!) в 25 тыс. км. Потом его сократили до 15 тысяч, но и это чрезвычайно много. Следить нужно за системой охлаждения. Двигатели достаточно термонагруженные, поэтому чистота радиатора, точнее, всего блока охладителей, играет важную роль.

Хватает, впрочем, конструктивных особенностей — по той же системе охлаждения. Из-за заклинившего клапана в расширительном бачке в ней повышается давление и лопается или сам бачок, или течет радиатор. Изредка бывает, что на оси помпы проворачивается крыльчатка. В общем, за температурой надо приглядывать, иначе от перегрева может повести «головку» и вытянуть резьбы ее болтов из блока. Еще одна характерная болячка, кстати, на сей раз трудно диагностируемая — поломка осей заслонок системы DISA, которые попадают в 4-й, 5-й и 6-й цилиндры, что приводит к соответствующим последствиям. В холода может перемерзать вентиляция картера — «по морозцу» не стоит увлекаться интенсивными разгонами и высокими скоростями. Муфты VANOS бренчат, но с этим аккомпанементом можно ездить.

Зато поршневая готова отходить не менее 200 тыс. км и цепь ГРМ сдастся не раньше 120 тысяч, хотя здесь многое зависит от периодичности замены масла. Сам же блок в теории, думаю, способен прожить до миллиона км. Во всяком случае, задиров на стенках цилиндров встречать не приходилось. Отхаживают одни кольца или поршни, ставишь новые и дальше…

В некотором роде эту «плиту» можно назвать надгробием — над всем тем, что было надежно и ресурсно. Больше в BMW подобных двигателей не делали…

Когда Mercedes был «железным»

Рискнем включить в наш рейтинг мерседесовскую «четверку» M111, существовавшую в объемах 1,8; 2,0; 2,2 и 2,3 л. Да, с одной стороны, это ископаемое появилось еще в 1992 году. Но с другой, дожило до 2006-го и на ряде моделей до сих пор относительно массово доступно для приобретения.

Тут, как принято говорить, надо брать! От своих кондовых предков 111-й отличается полным переходом на 16-клапанную двухвальную «головку» и впрыск топлива. При этом имеет чугунный блок, и в 2,0- и 2,3-литровых модификациях варианты с приводным нагнетателем. Но ни последнее, ни модернизации на рубеже веков его не испортили. Подводит он лишь по мелочам, к 100 тысячам или к 150. В списке замен — помпа, цепь ГРМ, расходомер воздуха. Даже компрессор может отработать более 200 тысяч, а пробег самого двигателя в состоянии перешагнуть 400-тысячный рубеж.

«Доработать бы»

К условно надежным можно отнести «четверку» M271, выпускаемую с 2002 года и пришедшую на смену как раз M111. Двигатель разработали всего в двух объемах — 1,6 и 1,8 л — на фоне начала популярности даунсайзинга. Блок его уже алюминиевый, отлитый вокруг тонкостенных чугунных гильз. С 2003 года с перерывами выпускается 1,8-литровый мотор с непосредственным впрыском. Еще шире применяется по-прежнему надежный компрессор и цепь в приводе ГРМ.

Цепь до 2005 года M271 и подводила — вытягивалась уже после 50 тыс. км и, бывало, рвалась. Потом узел доработали, однако кое-какие неисправности двигатель преследуют.

— Каких-то глобальных проблем, скажем, быстрого износа ЦПГ, за 271-м двигателем не замечено. Однако косвенно к повреждениям поршневой ведет ряд факторов, ранее на мерседесовских моторах не наблюдавшийся. Это и возможный перескок по зубьям растянутой цепи ГРМ. И потеря уровня и давления масла. Последнее происходит, к примеру, из-за текущего блока, в котором расположен масляный фильтр и теплообменник. Течь начинается достаточно рано — еще до 100 тыс. км, возможно, даже после 50 тысяч. Тут нужно следить за уровнем, что, кстати, неудобно — привычного щупа у M271 нет. Только шахта под него и сервисный щуп, который должен быть в СТО. А также датчик, иногда путающийся в показаниях.

Что еще хуже, масло можно потерять одномоментно — из-за перемерзшей вентиляции картера. Произойти подобное может на трассе — к примеру, дороге с холмами, где между «вверху» и «внизу» есть заметный перепад температуры. Только что в картере было нормальное давление, и вдруг пробка, «отстрел» какого-нибудь сальника или уплотнения — и потеря масла. Такие случаи нам известны.

Словом, M271 можно было бы считать надежным двигателем, если бы не описанные выше недостатки. По-хорошему, от производителя ему нужна доработка.

Старость — радость

Французских конструкторов и производителей нельзя назвать ретроградами. Сколько новых технических идей пришло в автомобильный мир из этой страны. Но как минимум в Renault доказывают, что тоже умеют держаться корней. В данном случае мы говорим сразу о двух линейках двигателей — серий K и F.

Между тем двигатели древние. Серия K появилась в 1995 году, F — вообще в 1982-м. У них чугунный блок, распределенный впрыск топлива, ременный привод ГРМ, у F4R единственный фазовращатель на впуске, а K4M для «бюджетников» лишен и этого.

Проблемы? На моторах серии K бывают отказы датчиков коленвала и распредвала. На первых партиях предыдущего Logan потел передний сальник коленвала и шумела помпа. Может отпотевать прокладка клапанной крышки и поддона картера, у 2,0-литрового двигателя — заглушка в районе фазовращателя. Бывало, что по гарантии менялся воющий ролик натяжителя ремня. Сам же ремень еще не так давно производитель обязывал заменять через 60 тыс. км, однако сейчас срок его жизни продлили до 90 тысяч. Собственно, это все особенности агрегатов. Ресурс же их никак не меньше 400 тыс. км. Встречается даже информация о пробегах, близких к миллиону. Вероятней всего, уже как минимум с одной заменой колец. Но блок ведь ходит!

Одноразовый не значит плохой

Несмотря на то, что агрегатоноситель у наших следующих героев такой же, как у реношных моторов K и F (то есть бюджетная модель), спроектированы они по современным принципам. Речь о двигателях серии Gamma — 1,4-литровом G4FA и G4FC объемом 1,6 л.

Как видно на фото, 1,6-литровый мотор может иметь турбонаддув и непосредственный впрыск — лишь для внутреннего и некоторых других рынков. У нас предлагаются простые версии — атмосферные и с распределенным впрыском. В то же время двигатели сконструированы по современным канонам — алюминиевый блок с тонкостенными чугунными гильзами и открытой рубашкой охлаждения, цепной привод ГРМ.

Официально двигатели не ремонтопригодны, тем не менее у нас их гильзуют под стандартный размер поршней. Хотя до этого агрегаты способны пробежать не менее 400 тыс. км, а один из рекордов, зафиксированных дилерами, — 580 тысяч. 200 тысяч может отходить и цепь. Основное условие для этого — сокращенный вдвое от официального (15 тыс. км) интервал замены масла. «Убитые» смазкой моторы, кстати, попадаются. Из неисправностей можно отметить рано сдававшийся подшипник помпы и задевавший за ободок звездочки ГРМ ручейковый ремень, что происходило по причине перекоса натяжителя. Изредка попадалась информация о перегревах в жару. Здесь, вероятно, тоже надо пенять не на конструктивные недостатки — на эксплуатационные грехи.

Необычно, но надежно

И все же эксплуатационная и ремонтная практики доказывают — меньше вопросов к моторам, построенным полтора-два десятилетия назад, чем к тем, что появились относительно недавно. Пусть первые и прошли ряд преобразований, добавивших им современные системы. VR6, V-образно-рядные агрегаты концерна VW — как раз из таких. Первые из них появились еще в 1991 году. Очень быстро семейство приросло двигателями разного объема, с пятью и шестью цилиндрами. В конце 90-х немцы представили W8 и W12. Но говорить мы будем о VR6 объемом 3,2 и 3,6 л.

— При всем многообразии моторов VAG именно VR6 хочется отметить как наиболее надежные и доставляющие менее всего хлопот. Собственно, каких? Расхода масла на угар, подобно «четверкам», за ними не замечено. Если все же дело доходит до ремонта, то из-за сложной конструкции чугунного блока они не пригодны для гильзовки. Однако ремонтные поршни для расточки имеются как от VW, так и от сторонних производителей. При ремонте такого мотора больше всего проблем возникает с ГБЦ из-за длинных тонких клапанов и соответствующих им направляющих втулок. В некоторых случаях вопрос решается только заменой «головки».

Компоненты непосредственного впрыска вполне надежны — отказывают в крайне редких случаях и то лишь при условии использования некачественного бензина. Разве что цепной привод ГРМ расположен с тыльной стороны двигателя, и для его обновления необходимо снимать агрегат. Что же, это особенность концерна, применяемая на многих моторах. Зато, в отличие от других двигателей, за VR мы не наблюдаем ускоренного износа цепи и остальных составляющих привода. По нашим оценкам, держится весь срок службы установки, последний же легко может переваливать за 300 тыс. км.

Еще одна особенность, характерная для VAG`ов, — течи или отпотевания масла, которые могут настигнуть мотор после 50 тыс. км, растянутых на несколько лет эксплуатации. Увы, тут тоже придется мириться или же периодически менять ссохшиеся резинки.

Стучит, но работает

Возьмем на себя смелость причислить к лучшим или как минимум к неплохим еще один агрегат VW — 1,6-литровый CFNA семейства EA111, знакомый нам, например, по Polo Sedan.

Алюминиевый блок с открытой рубашкой охлаждения, цепной привод ГРМ, но распределенный впрыск. Новое и старое при существующих, надо сказать, ремонтных размерах поршневой. Проблем — минимум. Гудела помпа, лопался выпускной коллектор, иногда приходилось менять растянувшуюся цепь ГРМ. Больше же всего владельцам CFNA потрепал нервы стуком на холодную. Оказалось, так при отсутствии температурного расширения на перекладках стучат поршни. Производитель признал проблему и менял поршни на такие же новые, которые опять начинали стучать. С 2013 года в серию пошли доработанные детали, на которых CFNA, наконец, замолчал. Впрочем, даже со стуком (при вскрытии на головке поршня, его «юбке», а также на зеркале цилиндра видны следы от перекладок) моторы способны дожить до 200 тыс. км. Хотя это, видимо, близко к их ресурсному пределу. По крайней мере, за подобный пробег особо не напрягают поломками. Для справки — в первой половине 2015-го EA111 уступил место двигателю серии EA211.

Оправдывая звание

Вот у аналога CFNA от Toyota — 1,6-литрового 1ZR-FE — ни стуков, ни бряков, в том числе цепью.

Цепи на популярном у нас и известном по Corolla еще предыдущего поколения 1ZR-FE хватает до 150–200 тыс. км. На той же генерации двигатель, бывало, тек помпой, датчиком давления масла, прокладкой клапанной крышки и передним сальником. Тогда же случались выходы из строя подшипника генератора и подклинивания термостата. С тех пор все это устранили, и теперь владельцы Toyota могут рассчитывать на 300 тысяч в целом беспроблемных километров. При выполнении обязательного условия — частой смены масла. Можно сказать, что с этим двигателем (естественно, с учетом нынешних реалий) Toyota повторила свои конструкторские подвиги прошедших десятилетий.

Продукты эволюции

Конечно же, нельзя обойти стороной дизели. Из всего многообразия агрегатов мы выбрали два двигателя на тяжелом топливе. Оба японские, ставшие результатом работ по модернизации агрегатов, появившихся в 90-х и даже 70-х годах прошлого века.

Следующий дизель, можно сказать, как раз из 70-х. Ведь именно тогда появилось мицубисиевское семейство Astron, в рамках которого в начале 80-х создали 2,5-литровый дизель 4D56.

— Ресурс и ремонтопригодность 1KD и 2KD проистекают из того, что эти дизели получены из «казета». Фактически они — KZ с другой «головкой» и сразу получившие common rail. Слабых мест как таковых нет. К примеру, балансирные валы приводятся шестернями, ремень ГРМ ходит положенные 100 тысяч или около того, даже топливная аппаратура при использовании оригинальных фильтров и заправке неплохим топливом готова прожить не менее 250–300 тыс. км. При этом ТА и поршневую группу не единожды модернизировали — всего версий у KD четыре. Но это его никак не испортило. В состоянии проработать до полумиллиона км и больше. Главное, что для ЦПГ есть ремонтные размеры. Невысок ресурс только у турбины — она здесь с изменяемой геометрией соплового аппарата. Сервопривод VGT служит до 100–150 тыс. км, но это общее место для подобных систем турбонаддува.

4D56 прошел через схожий курс модернизации. С той лишь разницей, что у него было две common rail-версии, отличные по мощности. Вместе с новым впрыском мицубисиевский дизель обрел доработанный блок — более жесткий и с иными каналами охлаждения. В обслуживании он, пожалуй, похлопотнее KD. Нужно менять ремень, приводящий балансирные валы. Для замены свечей накаливания, зимой нередко выходящих из строя, необходимо снимать впускной коллектор, клапанную крышку, блок EGR. Наконец, клапаны надо регулировать через 60–70 тыс. км, хотя бы проверять. Зато можно смело заявлять, что 56-й пробежит никак не менее 400–450 тыс. км. А вот как поведут себя дизели GD, у Toyota сменившие KD, и 4N15, который мицубисиевцы подготовили для замены 4D56, пока можно только гадать.

Имя им — легион

Повторимся, на моторах, появившихся либо в 90-х, а в нынешнем веке прошедших через курс модернизации, либо разработанных в начале 2000-х, не стоит ставить крест как на абсолютно ненадежных и с малым ресурсом. За некоторыми исключениями они могут радовать 250–300-тысячными пробегами, что по нынешним меркам довольно неплохо. И при этом не досаждать прямо-таки сонмом проблем — постоянных, недешевых. В той или иной степени это касается хондовской K-серии. Тойотовских NZ, ZZ, AZ. QR и MR от Nissan. Субаровских EJ. Есть в мире и другие агрегаты, чей ресурс вряд ли снизился даже на фоне использования непосредственного впрыска и новых принципов создания блока цилиндров. Вспомним многолитровые американские V8 или тойотовские «восьмерки» серии UR. У них пробег до капремонта может достигать 400–500 тысяч, и не километров, а миль. При отсутствии (насколько это можно судить, скажем, по опыту эксплуатации популярной у нас Tundra) каких-то глобальных проблем. Имеется и приземленный, близкий многим пример.

Впрочем, многие из героев нашей статьи — уже прошлое. Динозавры, мамонты, списанные на свалку автомобильной истории. А о том, что пришло им на смену, — в следующем материале.

Бензиновый автомобильный двигатель: типы и принцип работы

Бензиновый двигатель представляет собой силовой агрегат со встроенной камерой сгорания, в которой энергия сгорания топлива преобразуется в механическую работу. Такие моторы относятся к классу двигателей внутреннего сгорания.

Историческая справка

Первый двигатель внутреннего сгорания (ДВС) построил в 1807 году изобретатель из Швейцарии François Isaac de Rivaz. Правда, работал этот двигатель не на бензине, а на газообразном водороде, однако был оснащен шатунно-поршневой группой и устройством искрового зажигания.

В дальнейшем этот ДВС усовершенствовали француз Jean Joseph Etienne Lenoir (1860) и немецкий инженер Nicolaus August Otto, который в 1863 году создал атмосферный двухтактный, а в 1876 году и четырехтактный ДВС.

Первый бензиновый карбюраторный двигатель внутреннего сгорания разработали немецкие инженеры Gottlieb Wilhelm Daimler и August Wilhelm Maybach, которые использовали его при создании первых мотоциклов (1885) и автомобилей (1886). Примерно в эти же годы первый карбюраторный ДВС был создан и в России. Построил его Огнеслав Костович (1851-1916).

В дальнейшем никаких принципиальных отличий в схему построения ДВС внесено не было, а усилия большого количества инженеров со всего мира были направлены на создание высокотехнологичных бензиновых двигателей достаточно большой мощности с малым потребления топлива.

Виды бензиновых ДВС

В настоящее время на автомобилях можно встретить бензиновые двигатели, оснащенные:

1. карбюратором, где происходит смешивание топлива с воздухом. Затем подготовленная смесь подается в цилиндры, где поджигается искрой, которая проскакивает между электродами свечей зажигания.
2. инжекторной системой смесеобразования, которая осуществляется путем впрыска топливно-воздушной смеси во впускной коллектор или непосредственно в цилиндры двигателя. Для этого используются специальные форсунки. При этом существуют системы:

• моновпрыска топлива (одноточечные).
• распределенного впрыска топлива (многоточечные).

Управление форсунками и дозирование топлива может осуществляться при помощи:

1. Рычажно-плунжерного механизма – в механических системах впрыска.
2. Специального блока управления ЭБУ – в электронных системах впрыска.
3. Системой наддува, когда впуск горючей смеси или воздуха происходит под давлением, нагнетаемым турбокомпрессором. При этом значительно увеличивается мощность и коэффициент полезного действия силового агрегата.

Особое место среди бензиновых двигателей занимает роторно-поршневой двигатель (двигатель Ванкеля). Он отличается от остальных ДВС отсутствием отдельного механизма газораспределения, что значительно упрощает конструкцию мотора.

Принцип действия роторно-поршневого силового агрегата заключается в том, что за один оборот он выполняет три полных рабочих цикла. Происходит это за счет того, что в основе двигателя лежит оригинальный треугольный ротор, который, вращаясь в камере особой формы, выполняет функции поршня, коленчатого вала и механизма газораспределения. По ряду причин конструктивного и технологического характера этот бензиновый мотор широкого распространения не получил.

В автомобилестроении чаще всего используются рядные четырехцилиндровые четырехтактные бензиновые силовые агрегаты, отличающиеся от остальных:

• большим ресурсом;
• экологичным выхлопом;
• экономичностью;
• низким уровнем шума.

Принцип действия и устройство

Принцип действия любого бензинового двигателя заключается в том, что при воспламенении небольшого количества предварительно сжатой смеси высокоэнергетического топлива и воздуха в замкнутом пространстве камеры сгорания происходит выделение большого количества энергии, которого достаточно для перемещения поршня.

При этом прямолинейное, поступательно-возвратное движение поршня при помощи кривошипно-шатунного механизма преобразуется во вращательное движение коленчатого вала, который и приводит в движение транспортное средство.

К основным элементам бензиновых ДВС, которые принимают непосредственное участие в процессе преобразования тепловой энергии в механическую, относятся:

• впускные и выпускные клапаны газораспределительного механизма;
• поршни;
• шатуны;
• коленчатый вал;
• свечи зажигания.

Кроме того, любой бензиновый двигатель оснащается вспомогательными системами, которые обеспечивают его эффективную работу. К ним относятся:

1. Система зажигания – обеспечивает поджигание топливно-воздушной смеси. Бывает контактной, бесконтактной, микропроцессорной.
2. Система запуска ДВС – включает в себя стартер и аккумулятор. Используется для того, чтобы принудительно провернуть коленчатый вал при запуске первого рабочего цикла двигателя. Для запуска бензиновых двигателей малой мощности часто используют мускульную силу человека (кик-стартер).
3. Система приготовления горючей смеси – обеспечивает приготовление и подачу топливно-воздушной смеси в камеры сгорания цилиндров мотора.
4. Система выпуска выхлопных газов – отвечает за своевременное удаление продуктов сгорания горючей смеси из цилиндров двигателя.
5. Система охлаждения – служит для отвода тепла от нагревающихся элементов мотора и обеспечивает заданный температурный режим его работы. Охлаждение может осуществляться при помощи воздуха, специальной охлаждающей жидкости, комбинированного способа.
6. Система смазки – предназначена для подачи моторного масла к трущимся поверхностям ДВС. Также используется для удаления нагара и продуктов износа трущихся поверхностей. Моторное масло может подаваться к местам смазки как методом разбрызгивания, так и под давлением.

Существуют также комбинированные системы смазки, в которых моторное масло смешивается в определенных пропорциях с горючей смесью. Оснащаются ими двигатели бензиновые малой мощности для моторных лодок, средств малой механизации и пр.

Источник https://seite1.ru/zapchasti/benzinovyj-dvigatel-ustrojstvoprincip-rabotyvidy-fotovideo/.html

Источник https://www.drom.ru/info/misc/52110.html

Источник https://dvigatels.ru/uhod/benzinovyj-dvigatel.html

Источник