Как работают поршни в двигателе ваз

Обновлено: 21.04.2025

8 и 16 клапанный двигатель: что лучше, чем отличается. Как определить 8 или 16 клапанный двигатель. Сколько поршней в 16 клапанном двигателе.

Краткое описание

Сколько поршней в двигателе V8?

Поршень выполняет ряд важных функций:

обеспечивает передачу механических усилий на шатун;
отвечает за герметизацию камеры сгорания топлива;
обеспечивает своевременный отвод избытка тепла из камеры сгорания

Работа поршня проходит в сложных и во многом опасных условиях – при повышенных температурных режимах и усиленных нагрузках, поэтому особенно важно, чтобы поршни для двигателей отличались эффективностью, надежностью и износостойкостью. Именно поэтому для их производства используются легкие, но сверхпрочные материалы – термостойкие алюминиевые или стальные сплавы. Поршни изготавливаются двумя методами – литьем или штамповкой.

Конструкция

Четырехтактный двигатель с распределенным впрыском топлива, с рядным расположением цилиндров и поршнями, вращающими один общий коленчатый вал, с верхним расположением двух распределительных валов. Двигатель имеет жидкостную систему охлаждения закрытого типа с принудительной циркуляцией. Система смазки комбинированная: под давлением и разбрызгиванием.

Гнет ли клапана

Когда на Приоре срывает ремень ГРМ, клапана погнет. Именно поэтому выше было сказано о том, как часто нужно проверять его на наличие повреждений. Любая трещина или надрыв может стать началом очень веселого приключения: когда ремень сорвет, машина не поедет своим ходом и ее придется вызволять с места поломки.

Блок цилиндров

Блок цилиндров 2112 изготовлен из высокопрочного чугуна, и на первый взгляд, аналогичен блоку 21083. Главные отличия – это уменьшенный до 10 мм диаметр болтов крепления головки и отверстий для них в блоке, приливы под датчики системы впрыска топлива и совсем иная технология хонингования цилиндров при производстве.

Параметр	Значение
Материал	Высокопрочный чугун
Диаметр цилиндра, мм	82,0
Межцилиндровое расстояние (расстояние между осями соседних цилиндров блока), мм	89,0
Высота блока (расстояние между верхней плоскостью блока и осью коленчатого вала), мм	194,80
Диаметр расточки опор коленчатого вала (под коренные вкладыши), мм	54,52
Вес, кг	28,810

Для блока ВАЗ 2112 определены пять размерных групп. Классы размеров обозначаются буквами: A, B, C, D, E.

ВАЗ 2110 с мотором 21124 расход топлива

На примере модели Лада 110 2005 года с механической коробкой переключения передач:

Город	8.7 литра
Трасса	5.2 литра
Смешанный	7.2 литра

Мощность

Мощность ДВС зависит от объёма сгораемой смеси, которая превращается в механическую энергию. Если рассматривать 8 клапанный мотор, то на каждый цилиндр приходится по 1 впускному и 1 выпускному клапану. Такая схема работает медленно, поэтому мощность мотора не превышает 100 л.с.

В 16-клапаннике подача и выпуск работают парами, поэтому в блоке цилиндров за 1 такт сжигается больше смеси. В двигателях, где использована схема газораспределения DOHC, впускные клапаны расположены под большим углом относительно выпускных, что позволяет проходить большему воздушному потоку с меньшим сопротивлением.

Какой двигатель самый быстрый?

Экономичность

По расходу топлива 16 клапанный двигатель отличается от 8 клапанного чуть большей экономичностью. Многоклапанные головки лучше наполняются и распределяют смесь за счёт разностороннего заполнения камеры. Эта конструктивная особенность и обеспечивает экономичную работу. Кроме того, быстрый разгон позволяет сэкономить топливо, которое расходуется на высоких оборотах.

На практике расход зависит от манеры вождения, типа топлива, давления в шинах, снаряженной массы и температуры за бортом.

Несмотря на экономичность в плане расхода топлива, 16 клапанный двигатель требует лучшего масла и бензина. Если в 8 клапанном можно обойтись полусинтетикой или минералкой, в 16 клапанном допустимо использовать только синтетику.

Отзывы на двигатель 21124 его плюсы и минусы

Этот силовой агрегат в свое время сменил 1.5-литровый мотор ВАЗ 2112 и по идее должен был стать мощнее предшественника, но на деле оказался даже чуть слабее из-за катколлектора. Владельцы были расстроены, что с переходом на более крупный объем, мощность не выросла.

Большим прогрессом было появление индивидуальных катушек, отказов по системе зажигания стало гораздо меньше. А во всем остальном это типичный ВАЗовский движок своего времени.

Головка блока цилиндров

Какие бывают типы двигателей?

Паровые машины
Двигатель Стирлинга
Паровая турбина
Двигатель внутреннего сгорания
Электродвигатели
Пневмодвигатели и гидромашины
По источнику энергии
По типам движения

Распространенные проблемы двс 21124

Обороты на холостых чаще всего плавают из-за грязного дросселя. Еще причина бывает в глюках ДМРВ, датчиков положения коленвала и дроссельной заслонки, а также РХХ.

Виновниками троения двигателя обычно являются забившиеся форсунки, неисправные катушки зажигания или свечи. Чуть реже это случается из-за прогара клапанов.

Различного рода шумы из-под капота обычно издают износившиеся гидрокомпенсаторы или растянувшийся ремень ГРМ. Однако это также вполне может оказаться признаком критического износа ШПГ. В этом случае требуется профессиональная диагностика.

Какой силовой агрегат лучше выбрать

Какой двигатель окажется лучше, 8 или 16 клапанный, зависит от целей его использования, возможности обслуживания и требований к затратам. Так, 8 клапанный мотор подойдёт водителям, желающим получить простой, неприхотливый и надёжный агрегат. Движок подходит для тягания прицепов, езде по бездорожью или городу на скорости до 120 км/ч. Такой агрегат можно обслуживать самостоятельно.

Кто готов переплатить за мощность, возможность погонять и сохранить окружающую среду, лучше присмотреться к 16 клапанной конструкции. В этом случае, нужно рассчитывать, что обслуживать мотор придётся в сервисе. По отзывам сторонников 16-клапанника, движок едет мягче, плавнее, но для поддержания тяги нужно больше давить на газ.

Обслуживание

Техническое обслуживание, характерное для автомобилей производства АвтоВАЗ. Основные операции проведения обслуживания являются — замена масла и масляного фильтра. Для смены смазочной жидкости необходимо 3,2 литра моторного масла. В свою очередь, в мотор влезает 3,5 литра смазки.

Рекомендуется заливать полусинтетические моторные масла с маркировкой — 5W-30, 5W-40, 10W-40, 15W40.

Карта технического обслуживания выглядит следующим образом:

ТО-1: Замена масла, замена масляного фильтра. Проводиться после первых 1000-1500 км пробега. Этот этап еще называют обкаточный, поскольку происходит притирка элементов мотора.

ТО-2: Второе техническое обслуживание проводиться спустя 10000 км пробега. Так, Снова меняются моторное масло и фильтр, а также воздушный фильтрующий элемент. На данном этапе также проводится замер давления на двигателе и регулировка клапанов.

ТО-3: На данном этапе, который выполняется спустя 20000 км, проводиться стандартная процедура замены масла, замена топливного фильтра, а также диагностика всех систем мотора.

ТО-4: Четвертое техническое обслуживание, пожалуй, самое простое. Спустя 30000 км пробега меняется только масло и масляный фильтрующий элемент.

ТО-5: Пятое ТО для двигателя, как второе дыхание. На этот раз меняется много чего. Итак, рассмотрим, какие элементы полежат замене в пятом техническом обслуживании:

Замена масла.
Замена фильтра масляного.
Замена воздушного фильтра.
Замена топливного фильтрующего элемента.
Меняются ремень ГРМ и ролик.
При необходимости ремень генератора.
Водяной насос.
Прокладка клапанной крышки.
Другие элементы, которые необходимо заменить.
Регулировка клапанов, при которой регулируется газораспределительный механизм.

Последующее проведение технического обслуживания проводится согласно карты проведения 2-5 ТО по соответствующему пробегу.

Ремонт двигателя

Какой самый лучший двигатель в мире?

Смотрите ТОП-12 ниже:

1 место: Ferrari 3.9-litre twin-turbo V8.
2 место: Ford 1.0-litre EcoBoost. …
3 место: BMW M 3.2-litre. …
4 место: Volkswagen 1.4-litre TSI twin-charger. …
5 место: Toyota 1.5-litre Hybrid Synergy Drive. …
6 место: BMW 1.5-litre petrol-electric hybrid. …
7 место: BMW 3.0-litre twin-turbo. …

Какие двигатели Тойота самые надежные?

2ZZ-GE пожалуй самый надёжный двигатель в автомобилей Тойота.
…
Такой силовой агрегат устанавливался на следующие машины:

Деталь, без которой не может работать двигатель внутреннего сгорания, — это поршень. Как он устроен, и какие проблемы с ним возникают чаще всего?

Что такое поршень двигателя, и принцип работы

Большинство автолюбителей знают, как работает двигатель внутреннего сгорания. Химическая энергия, содержащаяся в топливе, питающем двигатель (дизельное топливо, бензин и т. д.), преобразуется в механическую и тепловую энергию в процессе сгорания. При этом в камере сгорания образуются газы высокой температуры и давления, которые воздействуют на головку поршня. Они заставляют его перемещаться к нижней мертвой точке (рабочий ход).

В четырехтактных двигателях описанный процесс происходит поочередно. В результате поршневая пара 1—3 находится в нижней мертвой точке, а поршневая пара 2—4 — в верхней мертвой точке (она воспламеняется, сжигает топливно-воздушную смесь и толкает ее к нижней мертвой точке).

Из какого материала производятся поршни

Возвратно-поступательный поршень крепится поршневым пальцем к шатуну. Он получает механическую энергию от смеси, сгоревшей в цилиндре. Большинство поршней двигателя изготовлено из сплавов алюминия и кремния. К материалам для изготовления поршней предъявляются высокие требования:

прочность материала при высоких рабочих температурах;
высокое сопротивление усталости;
определённая теплопроводность;
низкий коэффициент теплового расширения;
низкая удельная масса;
устойчивость к абразивному износу;
устойчивость к коррозии.

При производстве поршней делаются два выбора. Первый (габариты) позволяет выбрать поршень, обеспечивающий оптимальный зазор пары поршень-цилиндр. Второй, в зависимости от массы, состоит в подборе такого поршня, чтобы балансировка системы поршень-кривошип была максимально простой.

Конструкция поршня

Поршень имеет головку, опору ступицы, опору поршневого пальца, кольцевую часть и опорную часть.

Днище

Форма днища зависит от требуемых характеристик камеры сгорания. Самое простое решение — плоское днище. В двигателях с искровым зажиганием, а также в двигателях с воспламенением от сжатия с раздельными камерами сгорания используются слегка выпуклые формы днища, так как они увеличивает жесткость конструкции. Поднутрение в головке поршня используется не для придания формы камере сгорания, а для защиты ее от контакта с клапанами и для направления потока газов, образующихся в процессе сгорания.

Ступица используется для установки поршневого пальца. Как правило, она находится в центре тяжести поршня. Поршневой палец соединяет шатун с поршнем и передает силу, создаваемую газообразными продуктами сгорания, к оси шатуна. Из-за высоких температур в камере сгорания, действующих сил, переменных нагрузок и необходимости смазки для поршней используются разные материалы (например, цементационная сталь 15H, 15N, сталь 38HN для улучшения нагрева или азотированная сталь 38 HMJ).

Поршневые кольца

Основные размеры поршневого пальца определяются на основании расчетов на прочность и выбираются, исходя из действующих стандартов.

Кольцевая часть поршня находится в его верхней части. Двухтактные двигатели имеют 1-4 поршневых кольца, а четырехтактные — 2-4 кольца (обычно используются три).

Количество используемых поршневых колец зависит, среди прочего, от степени сжатия.

Первое поршневое кольцо уплотняет цилиндр. Оно называется уплотнительным (компрессионным). Оно герметизирует камеру сгорания и предотвращает попадание газов в блок цилиндров. Из-за своего расположения кольцо подвержено коррозии и воздействию самых высоких рабочих температур. До 70% тепла передается к цилиндру через компрессионное кольцо. Обычно оно имеет прямоугольную или бочкообразную форму.
Бочкообразное кольцо имеет изогнутую рабочую поверхность для смазки, которая снижает вероятность исчезновения масляной пленки из-за чрезмерного давления на цилиндр.

Кольцо, расположенное в нижней части поршня, называется собирающим (масляным). Оно используется для удаления излишков масла со стенок цилиндра при движении. Масло возвращается через зазоры в кольце и поршне в блок цилиндров (в двухтактных двигателях это кольцо не используется, так как масло подается вместе с топливом и его сгорание является преднамеренным).

Собирающее кольцо имеет две рабочие поверхности, между которыми имеются овальные или круглые отверстия, через них собранный излишек масла поступает к блоку двигателя. Многие масляные кольца используют расширяющуюся пружину для увеличения давления на стенки цилиндра.

Между уплотнительным и собирающим кольцами находится также компрессионно-собирающее кольцо. Его задача — улавливать газы, прошедшие через уплотнительное кольцо, и соскребать излишки масла с поверхности цилиндра. Оно имеет особую форму рабочей поверхности.

Некоторые кольца имеют так называемый нос, то есть разрез, благодаря которому они лучше оттирают смазочное масло. Неправильная установка компрессионно-собирающего кольца приводит к увеличению расхода масла.

Поршневые кольца герметизируют камеру сгорания. Они должны иметь возможность упруго регулироваться под воздействием высокой температуры. Они имеют точно заданную форму, так как необходимо, чтобы они плотного прилегали к стенкам цилиндра для обеспечения герметичности. Соответствующая форма поршневых колец достигается за счет овализации.

Чаще всего поршневые кольца изготавливаются из серого чугуна. Этот материал используется из-за простоты подгонки к стенке цилиндра. Его можно покрыть другими материалами для увеличения прочности.

Причины износа поршней двигателя

Трещины на головках поршней и на поршневых кольцах из-за термического износа являются обычной проблемой. Развитие автомобильной промышленности в последние годы привело к тому, что эффективность поршней и поршневых колец в двигателях внутреннего сгорания зависит в первую очередь от долговечности используемых материалов. Условия эксплуатации привода также являются важным фактором. Вероятность отказа двигателя увеличивается с усилением тепловых нагрузок, связанных с ростом производительности (например, за счет увеличения степени сжатия, номинальной мощности, наддува или из-за использования более двух клапанов на цилиндр).

Конструкционные и эксплуатационные факторы влияют на деградацию материала, используемого в поршнях. В зависимости от перечисленных факторов можно указать следующие виды износа:

износ из-за трения,
износ, вызванный повреждением материала (действие переменных механических и термических нагрузок),
процесс коррозии (изменение физико-химических свойств верхнего слоя материала),
эрозионный (в результате динамического воздействия газообразной или жидкой среды).

Очень часто трещины вызывают зазубрины, образованные краями углублений клапана. Такие повреждения могут привести, в частности, к нарушениям в процессе горения топливно-газовой смеси или к снижению герметичности камеры.

В двигателях с форкамерным впрыском наиболее распространенным дефектом является растрескивание головки поршня.

Температура на краю поршня в зоне камеры сгорания может быть чуть более 380°C . В случае контакта с жидкостью создаются экстремальные условия, которые могут вызвать трещины или необратимую деформацию поршня. Такое повреждение днища может быть причиной, например, попадания воды или топлива в камеру сгорания.

Еще одна причина повреждения поршня — его тепловая перегрузка. Она может произойти, если масло меняют слишком редко (в автомобилях с двигателем с воспламенением от сжатия его следует менять примерно раз в год; в автомобилях с двигателем с искровым зажиганием — примерно каждые 1,5 года). Это также может привести к засорению форсунок охлаждения моторного масла.

От 40 до 50% механических потерь в двигателе внутреннего сгорания — это потери из-за трения колец и поршня о поверхность подшипника цилиндра. По этой причине размеры поверхности трения колец уменьшаются (при неизменном давлении). Это приводит к снижению эластичности поршневых колец, что может вызвать разрушение из-за тяжелых условий эксплуатации. Растрескивание поршневых колец также может быть следствием:

трибологического износа;
механических перегрузок, которые возникают из-за нарушения процесса сгорания, ошибок сборки или из-за больших нагрузок при запуске холодного двигателя.

Трибологический износ — это вид износа, возникающий в результате процессов трения. Процессы изнашивания изменяют массу, структуру и физические свойства поверхностных слоев контактных площадок. Интенсивность износа является следствием различных взаимодействий и сопротивления участков трения поверхностных слоев.

Еще одна причина повреждения — захват. Он появляется на юбке поршня и вокруг колец. Частые причины этого явления — частицы от процессов трибологического износа или локального перегрева. Алюминиевый сплав поршня термически расширяется вдвое больше, чем чугун в цилиндре.

Основными параметрами двигателя внутреннего сгорания являются:

объем хода — это разность между верхним и нижним возвратным положением поршня в цилиндре;
объем камеры сгорания — это объем над головкой поршня, когда он находится в верхнем убираемом положении;
общий объем двигателя — это сумма объема цилиндра и объема камеры сгорания;
степень сжатия — это общий объем, деленный на объем камеры сгорания.

Поршень является одной из важнейших частей двигателя, в случае возникновения неисправностей необходимо сразу провести диагностику. Промедление может провести к дорогому ремонту или вообще полной замене двигателя.

Читайте также: