În timpul funcționării motorului, combustibilul combustibil din camere este transformat în energie și gaze de evacuare, care trebuie eliminate, deoarece este necesar să eliberați spațiu pentru următorul amestec de combustibil. Pistonul este condus de energia eliberată, în timp ce servește și ca forță pentru a stoarce gazele de evacuare din sistem. Pentru ca acest proces să se desfășoare nestingheriți, este important să se creeze un mediu neobișnuit pe cealaltă parte.
În acest scop, în proiectarea mașinii se folosesc conducte pentru sistemele de evacuare, adesea, ondularea este utilizată pentru conectarea acestora.
De ce este atât de important aerul cu raze în sistem? Datorită acestei stări de aer, se obține o eliberare rapidă a camerei din gaze. Se dovedește ceva de genul efectului unui aspirator. Prin urmare, camera devine cât mai liberă pentru a primi o nouă porțiune din amestecul de combustibil. Cum se realizează sparsia în sistem? Acest efect se formează ca urmare a acțiunii forțelor de inerție ale gazelor. După emisiile de eșapament, presiunea crește și apoi se creează o atmosferă rarefiată.
Curbele suplimentare în sistem, precum și tot felul de elemente sau defecțiuni, cum ar fi o ondulare montată necorespunzător, pot împiedica procesul de ieșire a gazelor din cilindru. Drept urmare, o porțiune incompletă a amestecului de combustibil intră în cameră, iar puterea totală a motorului este semnificativ redusă. Pentru a evita astfel de probleme, utilizați adesea sisteme de evacuare directă, uneori cu un diametru crescut al conductei. Acest lucru permite gazului de evacuare să lase sistemul fără obstacole.
Sistemul cu flux direct este format dintr-o varietate care se poate ramifica în numărul de cilindri din motor. Următorul element este catalizatorul, care asigură purificarea parțială a gazelor.
După aceea, evacuarea este direcționată către rezonator, unde există o scădere a vitezei gazului și suprimarea primară a zgomotului de emisie. Apoi, un amortizor este amplasat pe calea sistemului, ceea ce reduce la minimum zgomotul de evacuare. În această parte, pot fi localizați senzori și un filtru de funingine. Fiecare nod se poate conecta cu o altă ondulare.
Dacă luăm un exemplu sistemul de evacuare standard, atunci, de regulă, acesta are mai multe locuri care împiedică mișcarea rapidă și nestingherită a gazelor din sistem. Nu există filtru de particule, iar rezonatorul într-un astfel de sistem vine cu o rezistență redusă. Cel mai vulnerabil punct al unui astfel de sistem este galeria de evacuare. Trebuie schimbat mai întâi.
Designul colectorului depinde de lungimea acestuia. De exemplu, unul scurt va avea un design 4-1. Aceasta înseamnă că cele patru ramuri vor converge într-o singură conductă. Dacă aceasta este o secțiune lungă, atunci cel mai probabil are o construcție 4-2-1. Conform acestei scheme, patru ramuri sunt conectate în perechi, adică în două conducte, apoi această pereche într-o conductă. Versiunea scurtă a designului colectorului este mai potrivită pentru mașinile puternice și pentru cei cărora le place viteza, deoarece adaugă putere la 6000 de mii de rotații pe minut. A doua opțiune este mai potrivită pentru traficul urban. Trebuie amintit că schimbarea configurației sistemului de evacuare duce la necesitatea reglării în sistemul de alimentare cu combustibil al vehiculului, iar ondularea va ajuta la conectarea secțiunilor.
În ceea ce privește rezonatorul, acesta trebuie instalat pe partea sistemului care scade presiunea gazului. Acest lucru este necesar pentru a crește puterea motorului.
În această secțiune, viteza gazului este pompată de reflector, volumul de purjare al camerelor motorului crește, ceea ce duce la o creștere a puterii totale datorită creșterii vitezei. Și pentru a reduce efectul asupra reducerii rarefecției aerului în sistem, toba de eșapament trebuie instalată la distanța maximă de rezonator. O ondulare specială este potrivită pentru fixarea lor.
Putem spune că în sistemul standard, un fragment de țeavă largă la sfârșitul secțiunii joacă rolul de amortizare a sunetului de ieșire a gazelor de eșapament la nivelul de 100 dB. Dar dacă înlocuiți vârful cu tipul A, atunci puterea motorului crește semnificativ. În același timp, volumul de evacuare se ridică și la inacceptabil, în limitele orașului, 120 dB.
În timpul funcționării mașinii, orice piesă este supusă uzurii. Elementele corpului și suspensiei vor dura mai mult, deoarece la fabricare sunt concepute pentru a lucra în medii și condiții agresive. Există componente și piese care sunt supuse uzurii mai rapide. Acestea includ plăcuțele de frână (uzură în timpul utilizării directe), angrenajele din cutia de viteze variabilă, care sunt supuse unor sarcini grele, ondulare și multe altele. Cum rămâne cu sistemul de evacuare?
Această unitate este, de asemenea, supusă deteriorărilor mecanice din aceleași pietre de pe șosea. Însă mediul agresiv al substanțelor chimice conținute în gazele de evacuare și la temperaturi ridicate îi aduc mai multe daune. De exemplu, temperatura colectorului în timpul funcționării ajunge la 1300 de grade. Pentru a evita topirea, este fabricată din fontă rezistentă la căldură. La joncțiunea colectorului și a conductei care leagă ondulația, temperatura poate atinge 1100 grade, iar catalizatorul poate atinge o temperatură de 1050 etc.
Cu toate acestea, astfel de temperaturi sunt atinse în interiorul sistemului, și nu în exterior, astfel încât situația este ceva mai ușoară. Dar, în același timp, partea externă este afectată de diferența de temperaturi ambientale, precum și de tot felul de compuși chimici care îndepărtează gheața de pe carosabil.
Astfel, durata de viață a sistemului de evacuare este de aproximativ 3-4 ani, iar dacă corpul său nu este realizat din oțel aliat, atunci și mai puțin.
Sarcina principală cade pe joncțiunea nodurilor. Mai ales din diverse materiale. Adesea se folosește ondulația. Pentru a evita scurgerea gazelor de evacuare și scurgerea, se folosește un dispozitiv de etanșare pentru sistemul de evacuare, care poate rezista până la 1090 de grade.
O defecțiune a amortizorului este foarte ușor de instalat. În acest caz, nici nu ai nevoie de o inspecție vizuală. La un kilometru distanță se aude un mușter care necesită reparații. Un sunet neplăcut puternic poate face chiar și cea mai experimentată persoană să se întoarcă.
Mufflerul, apărut în zorii industriei auto, a permis liniștea în blocurile orașelor din oraș, care au încălcat adesea urletele motoarelor primelor vehicule. Sunetul puternic de strănut al motoarelor imperfecte a apăsat pe timpane și i-a speriat pe copiii localnici.
Abordarea mașinii la sfârșitul secolului al XIX-lea a fost auzită de-a lungul sfertului. Utilizarea unui amortizor a permis rezolvarea acestei probleme de sunet. Mașinile au început să se plimbe în liniște, fără a deranja somnul și liniștea locuitorilor din oraș.
Mufflerul auto este o parte integrantă a sistemului de evacuare generat în timpul funcționării motorului. Sarcina sa principală este de a suprima zgomotul care rezultă din eliminarea gazelor de eșapament din combustibil.
Primele silențioase au fost un design relativ primitiv, relativ slab, care suprima zgomotul. Ca urmare a temperaturilor ridicate ale gazelor de eșapament, materialul de calitate scăzută al elementului a devenit inutilizabil și a început să rezoneze în timp ce motorul funcționa.
Un amortizor modern de înaltă calitate este capabil să suprime efectiv zgomotul, transformându-le într-un „zgomot” plăcut din conducta de eșapament. Materialul folosit la fabricarea produsului este caracterizat printr-un nivel ridicat de rezistență la temperaturi extreme și coroziune.
Proiectarea și aranjarea amortizorului a aproape toate modelele de mașini de la diferiți producători nu diferă unele de altele. Este simplu și totuși eficient.
Ea este cea care primește primele gaze de evacuare la cald din camera de ardere a motorului. Foarte des, temperatura lor poate atinge 1000 de grade.
De aceea, conducta de recepție este fabricată din materiale refractare rezistente la temperaturi ridicate. De regulă, producătorii de automobile folosesc un aliaj de fontă și oțel
Sarcina sa este de a neutraliza cantitatea maximă de substanțe nocive din gazele de eșapament către elemente mai puțin periculoase. Funcționarea catalizatorului are ca obiectiv reducerea minimă a mediului în care intră gazele de eșapament.
3. Amortizor frontal
Se mai numește rezonator, deoarece absoarbe sunetele generate de gazele de eșapament ale unei mașini care trece prin ea. Printre altele, reduce la minimum vibrațiile, reducând viteza de trecere a gazelor.
Este amortizorul frontal care reduce zgomotul vehiculului, preluând gazele incandescente care provin din combustibilul combustibil la o viteză mare
În cele din urmă, reduce zgomotul mașinii și îndepărtează vaporii de evacuare în mediu. Temperatura lor scade la nivelul minim sigur.
Funcționarea amortizorului și a întregului sistem de evacuare este asociată cu temperaturi ridicate. Toate acestea duc în timp la deteriorarea suprafeței tobei.
Fiecare șofer a auzit, fără excepție, cum funcționează o tocăniță deteriorată. Zgomotul mașinii în mișcare, mai ales la viteze mici, crește semnificativ. Toate acestea creează un anumit disconfort șoferului și celorlalți participanți la trafic.
Legătura slabă a oricărui amortizor, desigur, este sudura. Prin utilizarea intensivă a mașinii, aceasta începe să se subțire sub influența temperaturii ridicate.
În cele din urmă, materialul arde și începe să treacă vaporii de evacuare. Un sunet extraordinar care apare atunci când motorul funcționează este unul dintre primele semne ale unei probleme.
Adesea, utilizarea activă a mașinii în perioada de iarnă duce la deteriorarea coroziunii la suprafața tobei. Procesele de formare a focurilor de rugină sunt accelerate atunci când se utilizează amestecul de degivrare a sării și schimbările de temperatură pe drumuri.
Aproape fiecare autoturism din viața sa a „văzut” o schimbare și repararea unei tobe de eșapament cel puțin o dată în timpul unei funcționări.
Nu trebuie subestimată importanța elementului structural al sistemului de evacuare. Mufflerul este capabil să normalizeze motorul și o plimbare confortabilă pe mașină.
Multumesc, noroc pe drum. Citiți, comentați și puneți întrebări. Abonați-vă la cele mai recente și interesante articole de pe site.
Sistem de evacuare pentru motoarele diesel turbo ATD și AXR
Sistemul de evacuare se confruntă cu sarcina de a evacua gazele de evacuare, menținând în același timp cantitatea de substanțe nocive din gazele de eșapament la un nivel minim (modul de operare al convertizorului catalitic). În plus, sistemul de evacuare reduce la minimum zgomotul care rezultă din combustie.
Proiectarea sistemului de evacuare depinde de modelul motorului. Piesele sistemului de evacuare sunt înșurubate sau conectate prin cleme și pot fi înlocuite individual.
Scuturile de căldură de pe traseul conductelor împiedică radiațiile puternice de căldură să intre în părțile inferioare ale corpului. După demontare, toate piulițele și garniturile autoblocante trebuie înlocuite întotdeauna. Inelele de montare și tampoanele de cauciuc sunt de asemenea înlocuite.
Durata de viață a sistemului de evacuare
Țeava de evacuare din mașina dvs. este proiectată pentru 60.000 de kilometri. Desigur, durata sa de funcționare depinde și de condițiile de funcționare ale mașinii tale. Dacă conduceți în principal distanțe scurte, atunci condensul, aciunii și acizii agresivi cad în interiorul sistemului de evacuare decât atunci când călătoriți pe distanțe lungi cu un motor bine încălzit.
- O conductă de evacuare cu un catalizator instalat este mai puțin probabil să fie afectată de coroziune decât alte componente acolo gazele de combustie curg chiar și cu temperaturi cuprinse între 800 și 1000 ° C.
- În conducta de eșapament și toba de eșapament, gazele de evacuare își reduc semnificativ temperatura; în amortizorul final, temperatura lor este de numai 150–300 ° С. Prin urmare, cea mai mare parte a condensului de apă apare în amortizorul final. Se amestecă cu produsele de ardere, formând acizi agresivi, provocând prin coroziunea metalului țevii de evacuare din interior spre exterior.
- Părțile frontale ale sistemului de evacuare atunci când parcurgeți distanțe lungi pot suferi de tensiuni termice atunci când metalul fierbinte este expus constant la un duș rece atunci când plouă. Materialul se poate crăpa sau rupe.
- Stropii de apă sau apă sărată contribuie la coroziunea la exterior. Impacturile cu pietre sau pământ dur, precum și vibrațiile rezultate din suspensiile defecte ale conductelor sau absența acestora reduc, de asemenea, durata de funcționare a conductei de evacuare.
- Trebuie evitate condițiile nefavorabile care pot duce la temperaturi ridicate la convertorul catalitic. Nu vă parcați mașina astfel încât să fie aproape de materiale inflamabile.
- Utilizarea agenților de protecție anti-coroziune suplimentară sau a agenților anti-coroziune pentru galeria de evacuare și conductele de evacuare, convertizoarele catalitice și scuturile de căldură nu vor prelungi durata de viață a sistemului de evacuare Aceste substanțe se pot aprinde în timpul călătoriei.
Reducerea emisiilor de eșapament
Combustibilul constă în principal din carbon și hidrogen. În timpul combustiei, carbonul se combină cu oxigenul atmosferic, formând dioxid de carbon (CO2), hidrogen, care se combină cu oxigenul (O2), formează apă (h3O). De exemplu, aproximativ 0,9 litri de apă se formează dintr-un litru de motorină, care, datorită căldurii de ardere, este îndepărtat imperceptibil prin sistemul de evacuare. Iarna, după pornirea unui motor rece, puteți vedea adesea pufuri de evacuare albe. Acesta este condensul de apă.
Chiar și într-un motor diesel care funcționează în contrast cu un motor cu gaz cu o cantitate mare de aer, apar substanțe toxice, deși într-o cantitate relativ mai mică. Reducerea toxicității la emisii este necesară pentru a respecta standardele de evacuare stricte și pentru motoarele diesel TDI.
Pentru ca sistemul de evacuare să funcționeze perfect, trebuie să fie turnată benzină fără plumb în rezervor. Convertorul catalitic nu reușește din cauza plumbului conținut în benzina cu plumb. În plus, nu trebuie să conduci niciodată până când rezervorul de combustibil nu este complet gol. Alimentarea neregulată a combustibilului duce la întreruperi ale aprinderii, din cauza cărora combustibilul nears nu intră în sistemul de evacuare. Acest lucru poate duce la supraîncălzirea și deteriorarea convertizorului catalitic.
Turbocompresor pentru ardere curata
Cu o cantitate mare de aer în camera de ardere, combustibilul arde „curat”. Componentele gazelor de eșapament precum monoxidul de carbon și funinginea sunt produse în cantități foarte mici. Turbocompresorul oferă mai mult aer de admisie.
Din această cauză, cu cantități relativ mici de combustibil injectat în timpul combustiei, apare un exces de aer. Acest lucru duce la o cantitate redusă de substanțe nocive din eșapament. Turbocompresorul utilizează gaze de evacuare transportate cu viteză supersonică prin galeria de evacuare ca energie de antrenare. Gazele trec prin carcasa turbinei, unde accelerează rotorul pompei la peste 100.000 rpm. Rotorul conduce roata compresorului printr-un arbore. Acesta intră în aer curat în carcasa compresorului și îl strecoară în camerele de ardere. Sporul turboalimentat reduce cantitatea de substanțe nocive din gazul de evacuare și zgomot, în plus, crește puterea și gradul de eficiență.
Aer secundar pentru pornirea unui motor rece
Datorită sistemului de aer secundar, se realizează o încălzire accelerată și, din această cauză, un mod de pregătire timpurie a convertizorului catalitic după pornirea unui motor la rece.
Principiul: datorită îmbogățirii excesive a amestecului de lucru în faza de pornire a unui motor rece, gazul de evacuare conține o proporție crescută de hidrocarburi arse. Datorită injecției secundare de aer în convertorul catalitic, oxidarea ulterioară este îmbunătățită și, astfel, se reduce emisia de substanțe nocive. Energia eliberată reduce timpul de pregătire pentru funcționarea convertizorului catalitic, îmbunătățind astfel calitatea gazelor de evacuare în etapa de încălzire a motorului.
Funcționare: unitatea de comandă a motorului controlează printr-un releu o pompă secundară pentru sporirea aerului secundar. Aerul curge spre supapele universale. În același timp, supapa de impuls de aer secundară este reglată, care trece presiunea redusă la supapele universale pentru sporirea aerului secundar. Datorită acestui fapt, fiecare supapă universală deschide calea aerului secundar către canalele de evacuare din chiulasa.
De la cutia de vid, conducta trece printr-o supapă de control (la conducta de intrare) la supapa de impuls secundar. Aerul proaspăt curge din carcasa filtrului de aer la pompa de aer secundară.
Lumina de evacuare
Dacă unitatea de comandă a motorului detectează o defecțiune, atunci aceasta este indicată prin aprinderea lămpii de evacuare. Lampa de avertizare de evacuare poate să clipească sau să clipească continuu. În orice caz, trebuie să contactați atelierul pentru a interoga memoria defectului.
Dacă lampa este aprinsă în modul intermitent, atunci există un defect, care în această stare de mișcare poate provoca deteriorarea convertizorului catalitic. În acest caz, puteți merge doar cu o putere redusă. Dacă lumina este aprinsă continuu, înseamnă că există o defecțiune care degradează compoziția gazelor de eșapament. Este necesar să citiți informațiile din memoria erorilor unității de comandă a motorului și a transmisiei automate.
În motoarele pe benzină și diesel, împreună cu turbocompresia și un sistem de recirculare a gazelor de evacuare, puritatea gazelor de eșapament este asigurată de convertoarele catalitice. În motoarele pe benzină, acestea sunt convertoare catalitice reglabile cu sonde lambda; în motoarele diesel, acestea sunt convertoare de oxidare catalitică nereglementate. Acest convertor catalitic transformă monoxidul de carbon și hidrocarburile în dioxid de carbon și apă.
Convertizor catalitic secțional:
Sistemul de recirculare a gazelor de eșapament menționate asigură reducerea monoxidului de carbon. Acest sistem include o supapă de recirculare a gazelor de eșapament, care, atunci când motorul este cald, duce o parte din gaze înapoi în camera de ardere. Acest lucru reduce temperatura de ardere și, prin urmare, proporția de substanțe nocive din eșapament.
Proiectarea convertizorului catalitic de oxidare: un corp ceramic 2 din fagure este plasat într-o carcasă din oțel inoxidabil 1. Este acoperit cu un strat de oxid de aluminiu 3, datorită căruia suprafața crește de 700 de ori. Pe acest strat de sprijin, se folosește un plat de metal nobil 4 ca un catalizator prin pulverizare.
Emisiile de particule sunt o caracteristică a motoarelor diesel. Este mult mai mare decât motoarele pe benzină. Particulele sunt compuse în cea mai mare parte din carbon (funingine). Restul constă din compuși de hidrocarburi, aerosoli de combustibil și uleiuri lubrifiante asociate cu funingine, precum și sulfați, în funcție de conținutul de sulf al combustibilului utilizat.
Particulele rădăcinoase sunt lanțuri de particule de carbon cu o suprafață specifică foarte mare, la care sunt atașate hidrocarburi nearsate sau parțial arse. În cele mai multe cazuri, acestea sunt aldehide (cu un număr mare de molecule) cu un miros enervant. Poluarea pe care o provoacă, vizibilitatea redusă și mirosul sunt cu siguranță dăunătoare pentru mediu.
Pe lângă mirosurile care se alătură funinginii, se presupun că efectele nocive asupra sănătății. În această privință, nu există dovezi documentare, dar, cu toate acestea, în dezvoltarea motoarelor diesel moderne, desigur, eliminarea particulelor este extrem de importantă.
Recircularea gazelor de evacuare
Posibilitatea reducerii temperaturilor ridicate inevitabile în camerele de ardere ale unui motor diesel, care sunt responsabile pentru proporția ridicată de monoxid de carbon, este intrarea gazelor de eșapament. Datorită recirculării gazelor de eșapament, cantitatea de monoxid de carbon poate fi redusă și la motoarele pe benzină. Pentru aceasta, o parte a debitului este separată de gazele de eșapament ale motorului printr-un sistem controlat de supapă. Supapa de recirculare din Polo are o formă de împingător în formă de con, care permite o secțiune transversală diferită a găurii pentru diferite înălțimi ale valvei. Valorile intermediare sunt de asemenea posibile. Cantitatea este dozată și trimisă înapoi la galeria de admisie în funcție de sarcina motorului.
Evaluarea potențialului unui motor diesel: cu o calitate crescută a combustibilului și a lubrifianților și cu utilizarea celei mai moderne tehnologii, se atinge nivelul cerințelor EN 4.
Desigur, gazele de evacuare nu pot fi arse din nou, deoarece ele nu conțin aproape substanțe combustibile. Dar, în același timp, fluxul de aer proaspăt pentru ardere este redus, iar acest lucru afectează scăderea temperaturii și, în consecință, scăderea proporției de monoxid de carbon.
Controlul supapei depinde de caracteristicile unităților de comandă ale motorului. Într-un motor pe benzină, funcția de auto-diagnostic a unității de aprindere / control injecție Motronic J220 monitorizează controlul recirculării gazelor de evacuare. La motoarele TDI, sistemul de recirculare a gazelor de eșapament este configurat de unitatea de control direct a injecției a motorului diesel J248 prin intermediul supapei de recirculare a gazelor de eșapament N18 direct la supapa de recirculare a gazelor de eșapament.
În fiecare caz, principiul funcționării este preluarea unui număr cât mai mare de gaz de evacuare fără a deranja funcționarea motorului. Cu cât acest lucru poate fi mai bun, cu atât temperatura scade în camerele de combustie, ceea ce duce la scăderea emisiilor de monoxid de carbon.
Datorită designului semnificativ diferit al colectorului de admisie și evacuare, sistemul de recirculare a gazelor de eșapament din motorul TDI cu 4 cilindri, cu denumirea AXR, cu litera, arată puțin diferit.
Recircularea gazelor de evacuare în 3 cilindri AWY și AZQ
Mulți dintre noi avem întotdeauna o teamă de sistemul de evacuare. Știm cu toții că totul se încălzește din cauza gazelor de evacuare fierbinți care provin din motor, în urma cărora mulți oameni au primit arsuri de la acesta. Proprietarii de motociclete în care sunt amplasate conductele de evacuare în imediata apropiere a picioarelor sunt conștienți în special de acest lucru. Dar cât de mult se încălzește sistemul de evacuare? Toate elementele sistemului sunt încălzite uniform? Urmăriți un videoclip detaliat despre acest lucru pe exemplul S2000, care a fost filmat folosind o imagine termică specială.
Acest lucru. Autorul acestor videoclipuri a filmat de această dată un videoclip despre funcționarea sistemului de evacuare a mașinii. Videoclipul a fost filmat chiar de la pornirea motorului. Apoi, autorul, după un bun progazovka, ne-a arătat cum sunt încălzite toate componentele sistemului de evacuare.
Un film excelent care ne arată în detaliu sistemul de îndepărtare a gazelor fierbinți din camera de ardere a motorului.
Vă rugăm să rețineți că videoclipul conține date despre diverse componente ale sistemului de evacuare (colțul din stânga sus). După cum puteți vedea, de exemplu, o tocăniță, contrar temerilor, nu este foarte fierbinte. Deși componentele individuale ale sistemului de evacuare sunt foarte fierbinți.
Este adevărat, merită remarcat faptul că videoclipul a fost filmat atunci când mașina stă inactivă. Și cum va arăta sistemul de evacuare prin ochii unei camere de căldură în timp ce mașina se mișcă? Ar fi, de asemenea, interesant de văzut. Sperăm că autorul videoclipului va răspunde curând la această întrebare.
Pentru cei care nu au văzut alte videoclipuri filmate cu ajutorul unui comerț termic, iată o listă.
Orice defecțiune a vreunui motor al vreunui vehicul provoacă o mulțime de emoții, deoarece apare (de cele mai multe ori) chiar în momentul în care solicitați o întoarcere maximă de la acesta: decolare, urcare, mers în al doilea cerc ... S-ar putea să credeți că dacă în moment de depășire (este vorba deja despre mașini) motorul se strecoară cu o pană de curent, apoi toată lumea va fi încântată de sălbăticie ...
Deci, ce este mai bine? Pentru a te îmbrăca în roz - „bine, apoi o mașină străină, ce va fi ...” sau, după ce ai citit „Manualul de operare” de la „A” la „Z”, să fii pregătit pentru o eroare bruscă? Părerea mea este că a doua opțiune este de preferat, iar cea mai bună opțiune este prevenirea eșecului ... Și ce este necesar pentru asta? - Operare competentă cu întreținere în timp util, împreună cu monitorizare și diagnostic.
Defecțiunile mecanismului manivelei și ale grupului cilindru-piston sunt cele mai periculoase din cauza „bruscului” și a gravității consecințelor. Cea mai mare parte a acestor defecțiuni sunt asociate cu încălcări ale procesului de ardere. Este necesar să controlați și să înțelegeți acest proces.
Arderea normală a amestecului aer-combustibil
Amestecul combustibil-aer este comprimat în timpul cursei ascendente a pistonului și la un moment dat, numit „momentul de aprindere”, este aprins de o scânteie electrică. Există, de asemenea, termenul „sincronizare a aprinderii” - o valoare măsurată în grade de rotație a arborelui cotit (PKV) sau în milimetri de mișcare a pistonului și care arată sincronizarea aprinderii timpului în care pistonul atinge centrul mort (top TDC).
Procesul de ardere începe la sfârșitul cursei de compresie, când pistonul, comprimând amestecul combustibil-aer, se apropie de TDC. În momentul aprinderii (A), descărcarea cu scânteie determină o încălzire instantanee (aproximativ 10-5 s sau o sută dintr-o microsecundă) a amestecului la o temperatură mai mare de 1000 ° C într-un volum foarte mic între electrozii bujiei, ceea ce duce la descompunerea termică, ionizarea moleculelor de combustibil și oxigen și aprinderea amestecului . Există un centru de ardere, saturat cu produse de ardere și interfața dintre acesta și amestecul nears (față de flacără). Dacă volumul vatra este suficient pentru încălzirea și aprinderea straturilor amestecului alăturat (aceasta depinde în principal de puterea descărcării scântei, a temperaturii și presiunii amestecului la sfârșitul cursei de compresie), atunci procesul de ardere începe să se răspândească de-a lungul volumului camerei de ardere de la lumânare în lateral. amestecul ars cu o viteză mai mică de 1 m / s. Fluxurile turbulente care apar în timpul umplerii și comprimării amestecului se îndoaie și distrug limitele clare ale frontului flăcării: volume de componente arzătoare sunt introduse în amestecul care nu arde. Suprafața frontală crește brusc și, odată cu aceasta, viteza de propagare frontală crește, de asemenea - până la 50-80 m / s (punctul (B) din diagrama indicatorului).
Mișcarea frontală accelerată determină aprinderea și arderea din ce în ce mai rapidă a noilor porțiuni ale amestecului. Drept urmare, temperatura și presiunea din camera de ardere cresc brusc. Punctul C, corespunzător presiunii maxime (5 ... 6 MPa), coincide aproximativ cu momentul în care fața flăcării ajunge în pereții cilindrului. O scădere a cantității de amestec și eliminarea căldurii din gaze în pereții cilindrilor conduc la o scădere a vitezei de ardere. Temperatura produselor de ardere, care a ajuns la un maxim (mai mult de 2000 ° C) ceva mai târziu decât presiunea, începe să scadă odată cu începerea mișcării în jos a pistonului. Procesul de ardere, care a luat З0 - 400 PKV, sa încheiat. Procesul de extindere începe - lovitura cursei de lucru.
Procesul normal de ardere este caracterizat de următorii parametri:
Viteza de propagare a flăcării este de 50-80 m / s.
magnitudinea și momentul presiunii maxime - 5-6 MPa, 12 ... 150 după TDC
magnitudinea și momentul temperaturii maxime - 2100-2300 ° С, 25 ... 300 după TDC.
Acești parametri sunt afectați în mod semnificativ de mulți factori:
1. Proiectarea și dimensiunile camerei de ardere;
2. Gradul de compresie;
3. Cantitatea de gaze reziduale;
4. Aprindere în avans;
5. Scânteie de putere;
6. Viteza de rotație a arborelui cotit;
7. Temperatura pereților camerei de ardere;
8. Temperatura amestecului aer-combustibil;
9. presiunea amestecului aer-combustibil;
10. Calitatea amestecului aer-combustibil;
11. Proprietățile combustibilului;
12. Starea motorului.
Doar o parte din acești parametri pot fi controlați de operator și o parte și mai mică este necesară pentru control. La îndeplinirea cerințelor pentru instalarea, funcționarea și întreținerea motorului, toți parametrii vor fi normali, iar producătorul va garanta un proces normal de ardere, adică. funcționarea normală a motorului.
Acest lucru este ideal, dar în condiții reale de funcționare nu este dificil să se obțină un proces anormal de ardere, ținând cont de particularitățile aeronauticii naționale și ale fierberii pe benzină.
Este necesară controlarea procesului de ardere în sine. Cea mai accesibilă modalitate este controlul temperaturii: chiulase (THC) și gaze de evacuare (TWG).
THC este un parametru complex. Valoarea THC este influențată de temperatura de ardere și de eficiența sistemului de răcire. Inerția parametrului depinde de conductivitatea termică a materialului din cap.
TWG este un parametru care caracterizează indirect procesul de ardere a combustibilului. Măsurarea este practic fără inerție. Un dezavantaj semnificativ al acestui parametru este ambiguitatea și complexitatea analizei. Pentru utilizarea completă a indicatorului TWG ca mijloc operațional și de diagnostic de monitorizare, este necesar, cel puțin, să cunoaștem valorile normale ale TWG și efectul diferitelor modificări ale acestora în condiții de operare și abateri în procesul de ardere. Figura 2. Este prezentat un grafic tipic al dependenței TWG de viteza arborelui cotit.
II. Tulburări de combustie
Cele mai frecvente cauze ale perturbării procesului de ardere:
Defecțiune a sistemului de combustibil
Sistem de aprindere defecțiune
Shot (claps)
Aprinderea aprinderii
încrâncenare
Combustie de detonare
Benzină cu octan scăzut sau benzină falsă
Defecțiune a sistemului de combustibil
Această defecțiune înseamnă orice încălcare sau defecțiune care provoacă slab sau îmbogățirea amestecului combustibil-aer.
Cantitatea de aer (sau oxigen) necesară și suficientă pentru oxidarea completă a combustibilului (în CO2 și H2O) se numește cantitatea teoretică necesară de aer (sau oxigen). În medie, 14,8 kg de aer sunt necesari pentru a arde 1 kg de combustibil. De fapt, această valoare depinde puternic de compoziția benzinei (metoda de producție) și poate varia între 13,8 și 15,2.
Cantitatea de aer în care este ars combustibil poate diferi de cea necesară teoretic. În acest caz, arderea se produce cu un exces sau lipsă de aer. Pentru a evalua relația dintre combustibil și aer, se folosește coeficientul de exces de aer alfa - raportul dintre cantitatea de aer disponibilă pentru ardere și cea teoretică necesară.
La alfa 1.0 (exces de aer), amestecul se numește slab. Un motor cu mai multe cilindri poate funcționa stabil în intervalul alfa între 0,5 și 1,15.
Influența coeficientului de exces de aer asupra procesului de ardere și starea termică a motorului sunt date în Fig. 3 și 4.
În motoarele de aeronave cu carburator, coeficientul de aer în exces este cuprins între 0,70 ... 1,10. Cel mai adesea, motoarele rulează pe un amestec bogat, cu lipsa de aer. Acest lucru se explică prin faptul că motorul dezvoltă cea mai mare putere cu un amestec bogat de 0,85 ... 0,90. În regim de decolare, amestecul este îmbogățit la 0,75 ... 0,80 pentru a reduce temperaturile de funcționare ale chiulasei și ale supapelor de evacuare. Cu o scădere a sarcinii (accelerare), starea termică a motorului devine mai puțin stresată, ceea ce face posibilă trecerea la amestecuri mai sărace. Lucrările la un amestec slab (1,05 ... 1,10) sunt însoțite de o scădere a puterii (cu 4 ... 6%) și o creștere a rentabilității (cu 10 ... 15%) comparativ cu lucrarea la compoziția amestecului corespunzător puterii maxime a motorului. În motoarele cu mai mulți cilindri, care suferă de obicei o distribuție neuniformă a combustibilului între cilindri, este necesar să se stabilească compoziția amestecului pentru cilindrii cu cele mai slab funcționate. În acest caz, este rar posibil să se asigure o funcționare stabilă cu valori alfa\u003e 1,05 (pentru întregul motor). Lucrul pe amestecuri sărace este posibil numai cu accelerare, cu capacități de ordinul 0,6 ... 0,9 de putere nominală. În modul cu gaz scăzut, amestecul trebuie îmbogățit până la 0,65 ... 0,70 pentru a asigura funcționarea stabilă și pentru a îmbunătăți răspunsul accelerației. Pornirea fiabilă a unui motor rece necesită o îmbogățire și mai mare a amestecului până la 0,45 ... 0,55.
Compoziția optimă a amestecului combustibil-aer la toate modurile de funcționare a motorului ar trebui să fie asigurată de un carburator. Șase sisteme de carburator:
Cameră plutitoare,
sistem de lansare
sistem inactiv
sistem intermediar
sistem de încărcare parțială
sistem de încărcare completă
responsabil pentru prepararea amestecului aer-combustibil la diferite moduri de funcționare a motorului.
Având în vedere caracteristicile carburatorului, se pot trage următoarele concluzii:
1. O mică îmbogățire a amestecului combustibil-aer este însoțită de o scădere a temperaturii chiulasei și a gazelor de eșapament.
2. O ușoară epuizare a amestecului combustibil-aer este însoțită de o creștere semnificativă a temperaturii chiulasei și a gazelor de eșapament. Cea mai periculoasă epuizare a amestecului la 4500 ... 5000 rpm și 6000 ... 6800 rpm.
3. Epuizarea sau îmbogățirea severă a amestecului determină o scădere semnificativă a temperaturii chiulasei și a gazelor de eșapament. pentru că rata de ardere scade, presiunea maximă este atinsă într-un moment ulterior, ceea ce provoacă o funcționare a motorului dur.
4. Epuizarea puternică a amestecului (furnizarea redusă de combustibil) determină o scădere a puterii, apare o scădere spontană a vitezei, de obicei până la 4500 rpm (cel mai mic consum specific de combustibil).
5. Epuizarea sau îmbogățirea severă a amestecului într-unul dintre cilindri este însoțită de vibrații crescute, o scădere a temperaturii cilindrului dat, incetinire și oprirea completă a cilindrului.
Principalele motive pentru îmbogățirea amestecului:
contaminarea filtrului de aer,
presiune mare de combustibil
Elice „grele”.
Principalele cauze ale amestecului slab:
aspirarea aerului în sistemul de combustibil sau conducta de admisie,
încălcarea ajustării carburatorului (unul sau mai multe sisteme),
performanță redusă a pompei
blocarea elementelor sistemului de combustibil,
setarea incorectă a modului de croazieră (atunci când accelerația se deplasează de la viteze mari la viteze mici).
Elice „ușoare”.