Autoservice-mekona.ru

Автомобильный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое мертвые точки в двигателе внутреннего сгорания

Оппозитный двигатель

Что мы знаем об оппозитном двигателе? То, что поршни в нем двигаются горизонтально. Что данный двигатель является лицом автомобилей Subaru. Пожалуй, все. Давайте узнаем немного больше.

Оппозитный двигатель является одной из компоновочных схем двигателя внутреннего сгорания, в которой поршни находятся под углом 180° и двигаются в горизонтальной плоскости друг к другу и друг от друга. При этом два соседних поршня всегда находятся в одинаковом положении, например в верхней мертвой точке.

Оппозитный двигатель не нужно путать с V-образным двигателем и углом развала цилиндров 180°. При внешнем сходстве в таком двигателе соседние поршни с шатунами располагаются на одной шатунной шейке. Поэтому, когда один поршень достигает верхней мертвой точки, другой находится в нижней мертвой точке.
Неоспоримыми преимуществами оппозитного двигателя являются низкий центр тяжести, минимальные вибрации при работе и высокий уровень безопасности при лобовом столкновении.

Смещенный вниз центр тяжести оппозитного двигателя позволяет добиться лучшей устойчивости и управляемости автомобиля. Низко расположенный двигатель находится на одной оси с трансмиссией, чем достигается более эффективная передача мощности.

Оппозитный двигатель в большей степени отвечает требованиям пассивной безопасности. При лобовом столкновении мотор уходит вниз под автомобиль и, тем самым, сохраняет жизнь пассажиров в салоне. Не менее важным для водителей достоинством оппозитного двигателя является характерный звук его работы, отличающийся от других ДВС.

К сожалению, оппозитный двигатель не лишен и недостатков. Самым серьезным, на наш взгляд, является высокая трудоемкость ремонтных работ, связанная с особенностью конструкции двигателя. Так, для выполнения отдельных ремонтов требуется снятие двигателя с автомобиля. В некоторых источниках отмечается, что горизонтальное движение поршня приводит к неравномерному износу гильзы цилиндра и, как следствие, повышенному расходу масла. Ввиду определенных габаритных размеров оппозитный двигатель устанавливается на автомобиль только продольно.

Компания Subaru использует оппозитные двигатели с 1963 года. Это четырех- и шестицилиндровые Boxer. История четырехцилиндровых двигателей от Subaru насчитывает три поколения: серия EA (1966-1994); серия EJ (1989-1998, коленчатый вал на 5 коренных подшипниках, 1999-2010, коленчатый вал на трех коренных подшипниках); серия FB (с 2010 года). Шестицилиндровые Boxer пошли в производство несколько позже — серия ER (1987-1991), серия EG (1992-1997), серия EZ (с 1999 года).

Абсолютное большинство оппозитных моторов это бензиновые двигатели с распределенным впрыском топлива и верхней системой газораспределения. Они имеют один (SOHC) или два (DOHC) распределительных вала, которые приводятся от коленчатого вала зубчатым ремнем или цепью. Несмотря на разное количество распределительных валов в двигателях реализована четырехклапанная схема газообмена. Ряд двигателей оснащен турбонаддувом.
Четырехцилиндровый Boxer третьего поколения получился более простой, компактный, экономичный и безвредный.

Для снижения расхода топлива, уменьшения токсичности выбросов, увеличения величины крутящего момента и расширения его границы в новых двигателях использовано множество прогрессивных технических решений:
— увеличена степень сжатия за счет увеличения хода поршня и уменьшения объема камеры сгорания;
— снижен вес движущихся деталей (шатуна, поршня, коленчатого вала) за счет изготовления ковкой;
— на распределительных валах впускных и выпускных клапанов использована система изменения фаз газораспределения (система активного управления клапанами AVCS);
— применен новый масляный насос, обеспечивающий высокое качество смазки и увеличивающий ресурс двигателя;
— использована система охлаждения с раздельными контурами для охлаждения блока цилиндров и головки блока.

В 2008 году Subaru впервые представила дизельный оппозитный двигатель. Четырехцилиндровый мотор, объемом 2,0 литра, развивает мощность 150 лс. В нем использована система впрыска Common Rail, система турбонаддува с турбиной с изменяемой геометрией.

На ряд моделей автомобилей Porsche (911, Boxster, Cayman) устанавливаются шестицилиндровые оппозитные двигатели. В свое время для использования в автогонках были разработаны 8 и 12-цилиндровые оппозитные двигатели.

Читать еще:  Фольксваген туарег сколько масла в двигателе бензин

Мёртвая точка

Мёртвая то́чка — одно из крайних положений поршня в цилиндре паровой машины или двигателя внутреннего сгорания, в момент его возвратно-поступательного движения. При остановке поршня в мёртвой точке, для начала движения требуется внешнее воздействие. Для предотвращения заклинивания двигателя в мёртвой точке применяются различные методы: применение нескольких цилиндров, мёртвые точки которых разведены на различные положения выходного вала; в паровозах с компаунд-машиной — специальные схемы парораспределения. Для сглаживания моментов прохождения мертвых точек при работе двигателя применяются маховики.

Существуют две мертвые точки:

  • Верхняя мёртвая точка — положение поршня в цилиндре, соответствующее максимальному расстоянию между любой точкой поршня и осью вращения коленчатого вала (обычно верхнее положение поршня связанного в вертикальном кривошипно ползунковым механизмом (КПМ)). В этом положении при условии, что клапанный механизм системы газораспределения находится в стадии сжатия, создается максимальное сжатие газов в камере сгорания.
  • Нижняя мёртвая то́чка — положение поршня в цилиндре, соответствующее минимальному расстоянию между любой точкой поршня и осью вращения коленчатого вала (обычно нижнее положение поршня связанного в вертикальном кривошипно ползунковым механизмом. Движения поршня ниже невозможно в связи с кинематикой КПМ.

Мёртвая то́чка — (биомед.) состояние организма при интенсивном выполнении физической нагрузки. Оно возникает через несколько минут после начала напряженной мышечной работы. Появляется неприятное ощущение, сопровождающееся одышкой, чувством стеснения в груди, головокружением, ощущением пульсации сосудов в голове, желанием прекратить работу.

Причина наступления «мертвой точки» состоит в том, что в начале тренировочного занятия необходимо некоторое время, чтобы сердечно-сосудистая система вышла на определенный уровень своего функционирования и смогла адекватно снабжать работающие мышцы кислородом. А при чрезмерной интенсивности начала тренировки возникает несоответствие между потребностями мышц в кислороде и возможностью сердечно-сосудистой системы адекватно обеспечивать организм кислородом. В результате с самого начала в мышцах накапливаются продукты распада и прежде всего молочная кислота. Соответственно, чтобы избежать состояния «мертвой точки» необходимо постепенно увеличивать интенсивность тренировочного занятия.

Если состояние «мертвой точки» все же наступило, то его можно преодолеть путем больших волевых усилий. Если физическая работа будет продолжаться, то это состояние сменится чувством внезапного облегчения, которое чаще всего проявляется в появлении нормального (комфортного) дыхания. Поэтому состояние, сменяющее «мертвую точку» называют «вторым дыханием». Появление «второго дыхания» означает, что организм адаптировался для выполнения физической нагрузки и способен удовлетворять работающие мышцы в их энергетических запросах.

Мёртвая точка

Мёртвая то́чка — одно из крайних положений поршня в цилиндре паровой машины или двигателя внутреннего сгорания в момент его возвратно-поступательного движения. При остановке поршня в мёртвой точке для начала движения требуется внешнее воздействие. Для предотвращения заклинивания двигателя в мёртвой точке применяются различные методы: применение нескольких цилиндров, мёртвые точки которых разведены на различные положения выходного вала; в паровозах с компаунд-машиной — специальные схемы парораспределения. Для сглаживания моментов прохождения мёртвых точек при работе двигателя применяются маховики.

Существуют две мёртвые точки:

  • Верхняя мёртвая точка — положение поршня в цилиндре, соответствующее максимальному расстоянию между любой точкой поршня и осью вращения коленчатого вала (обычно верхнее положение поршня связанного в вертикальном кривошипно-ползунковым механизмом (КПМ)). В этом положении при условии, что клапанный механизм системы газораспределения находится в стадии сжатия, создается максимальное сжатие газов в камере сгорания.
  • Нижняя мёртвая то́чка — положение поршня в цилиндре, соответствующее минимальному расстоянию между любой точкой поршня и осью вращения коленчатого вала (обычно нижнее положение поршня связанного в вертикальном кривошипно-ползунковым механизмом. Движения поршня ниже невозможно в связи с кинематикой КПМ.

Мёртвая то́чка — (биомед.) состояние организма при интенсивном выполнении физической нагрузки. Оно возникает через несколько минут после начала напряженной мышечной работы. Появляется неприятное ощущение, сопровождающееся одышкой, чувством стеснения в груди, головокружением, ощущением пульсации сосудов в голове, желанием прекратить работу.

Читать еще:  Что такое блок зажигания на 8 клапанный двигатель

Причина наступления «мёртвой точки» состоит в том, что в начале тренировочного занятия необходимо некоторое время, чтобы сердечно-сосудистая система вышла на определенный уровень своего функционирования и смогла адекватно снабжать работающие мышцы кислородом. А при чрезмерной интенсивности начала тренировки возникает несоответствие между потребностями мышц в кислороде и возможностью сердечно-сосудистой системы адекватно обеспечивать организм кислородом. В результате с самого начала в мышцах накапливаются продукты распада и прежде всего молочная кислота. Соответственно, чтобы избежать состояния «мёртвой точки» необходимо постепенно увеличивать интенсивность тренировочного занятия.

Если состояние «мёртвой точки» всё же наступило, то его можно преодолеть путём больших волевых усилий. Если физическая работа будет продолжаться, то это состояние сменится чувством внезапного облегчения, которое чаще всего проявляется в появлении нормального (комфортного) дыхания. Поэтому состояние, сменяющее «мёртвую точку», называют «вторым дыханием». Появление «второго дыхания» означает, что организм адаптировался для выполнения физической нагрузки и способен удовлетворять работающие мышцы в их энергетических запросах.

  • Викифицировать статью.
  • Найти и оформить в виде сносок ссылки на независимые авторитетные источники, подтверждающие написанное.

Пожалуйста, после исправления проблемы исключите её из списка параметров. После устранения всех недостатков этот шаблон может быть удалён любым участником.

Ссылки [ править | править код ]

Мёртвая точка и второе дыхание Ильин Е.П. Психология спорта. — СПб.: Питер, 2011. — 352 с.: ил. — (Серия «Мастера психологии»).

УСТРОЙСТВО РЕГИСТРАЦИИ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ КОЛЕНЧАТОГО ВАЛА И ВЕРХНЕЙ МЕРТВОЙ ТОЧКИ ДВИЖЕНИЯ ПОРШНЯ (ВМТ) ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано при производстве двигателей внутреннего сгорания. Изобретение позволяет упростить конструкцию и повысить надежность работы устройства. Устройство регистрации частоты вращения коленчатого вала и верхней мертвой точки движения поршня (ВМТ) двигателя внутреннего сгорания содержит индукционный датчик и выносной противовес. На выносном противовесе выполнены чередующиеся выступы-ребра и впадины с образованием регулярного рельефа, имеющего прерывание в виде сплошности. 4 ил.

Устройство регистрации частоты вращения коленчатого вала и верхней мертвой точки движения поршня (ВМТ) двигателя внутреннего сгорания, содержащее индукционный датчик, выносной противовес, отличающееся тем, что на выносном противовесе выполнены чередующиеся выступы-ребра и впадины с образованием регулярного рельефа, имеющего прерывание в виде сплошности.

Изобретение относится к области двигателестроения и может быть использовано при производстве двигателей внутреннего сгорания, имеющих коленчатый вал с выносным съемным противовесом.

Известен двигатель внутреннего сгорания, снабженный устройством регистрации частоты вращения коленчатого вала, состоящим из датчика положения коленчатого вала, установленного на крышке масляного насоса, и задающего диска, объединенного со шкивом привода генератора и представляющего собой зубчатое колесо с зубьями, расположенными на его периферии (см. «Система управления двигателем ВАЗ-2111 (1,5 л. 8 кл.) с распределенным впрыском топлива (контроллеры M1.5.4N и Январь-5.1)», Санкт-Петербург, ПетерГранд, 2001, стр.10, рис.1.1-17).

Недостатком данного решения является расположение магнитопровода датчика положения коленчатого вала снаружи двигателя в грязной, незащищенной от атмосферных воздействий зоне и соответственно возможность его отказа по причине загрязнения или повреждения. Кроме этого, необходимо жестко позиционировать шкив привода генератора вместе с зубчатым колесом относительно кривошипа коленчатого вала для обеспечения регистрации датчиком верхней мертвой точки положения поршня путем применения фиксирующих элементов (штифт или шпонка), что усложняет и удорожает конструкцию.

Известен также двигатель внутреннего сгорания, снабженный устройством регистрации частоты вращения коленчатого вала и ВМТ, состоящим из датчика положения коленчатого вала и ВМТ, установленного в блок двигателя и работающего совместно с кольцом, имеющим на своей периферии равномерно расположенные пазы, закрепленным на коленчатом вале и ориентированным относительно его кривошипа (см. «MTZ» «Motortechnische Zeitschrift» № 3 (1993), стр.115, Fig.7 и «MTZ» «Motortechnische Zeitschrift» № 4 (1994), стр.200, Fig.2 и 3).

Читать еще:  Что с двигателем он начал работать как дизель

Недостатком конструкции является увеличение номенклатуры деталей двигателя и усложнение технологии изготовления коленчатого вала в связи с необходимостью доработки его элементов под крепеж и ориентацию кольца.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков к заявленному техническому решению является устройство регистрации частоты вращения коленчатого вала и ВМТ, состоящее из датчика положения коленчатого вала и ВМТ, установленного в картер маховика и работающего от специальных ребер, выполненных на маховике. двигателя (см. Ю.Казедорф, Э.Войзетшлегер «Системы впрыска зарубежных автомобилей. Устройство, регулировка, ремонт» Пер. с нем. М.: Изд-во «За рулем», 2000 г., стр.100, 101, рис.8.1).

Недостатком конструктивного исполнения этого решения является расположение датчика в грязной зоне, что не исключает возможности выхода его из строя вследствие загрязнения ферромагнитными продуктами износа шестеренчатого соединения шестерня стартера — зубчатый обод маховика.

Решаемая задача: упрощение конструкции и повышение надежности работы устройства регистрации частоты вращения коленчатого вала и ВМТ двигателя внутреннего сгорания.

Поставленная задача решается за счет того, что в устройстве регистрации частоты вращения коленчатого вала и ВМТ, содержащем индукционный датчик, выносной противовес, на периферии последнего выполнены чередующиеся выступы-ребра и впадины с образованием регулярного рельефа, имеющего прерывание в виде сплошности.

Анализ известных технических решений по научно-технической и патентной документации показал, что совокупность существенных признаков заявляемого решения ранее не была известна, следовательно, оно соответствует условию «новизна».

Заявленное техническое решение не является очевидным для квалифицированных специалистов в данной области, так как оно разрешило следующее техническое противоречие:

— с одной стороны, для работы датчика регистрации оборотов коленчатого вала и ВМТ необходим ответный рельеф в виде впадин или выступов-ребер, который вращается с одинаковой угловой скоростью с коленчатым валом и ориентирован относительно кривошипа коленчатого вала, а зона работы датчика с этим рельефом должна быть защищена от внешних атмосферных воздействий;

— с другой стороны, введение элементов системы регистрации оборотов коленчатого вала в двигатель не должно усложнять технологию изготовления базовых деталей двигателя и увеличивать номенклатуру применяемых деталей.

Выполнение по периферии выносного противовеса коленчатого вала чередующихся выступов-ребер и впадин с образованием регулярного рельефа, имеющего прерывание в виде сплошности, позволило, не увеличивая номенклатуру применяемых деталей и не усложняя технологию изготовления коленчатого вала, установить систему регистрации оборотов коленчатого вала и ВМТ в двигатель внутреннего сгорания, при этом зона работы датчика находится в внутрикартерном пространстве двигателя, надежно защищенном от внешних воздействий, что разрешило вышеуказанное противоречие. Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию «изобретательский уровень».

Заявляемое техническое решение поясняется чертежами, где:

фиг.1 — установка противовеса на торец коленчатого вала;

фиг.2 — общий вид устройства регистрации частоты вращения коленчатого вала и ВМТ двигателя внутреннего сгорания;

фиг.3 — вид А на фиг.2;

фиг.4 — общий вид противовеса.

Устройство содержит индукционный датчик 1 и выносной противовес 2. На периферии выносного противовеса 2 выполнены чередующиеся выступы-ребра 3 и впадины 4 с образованием регулярного рельефа.

Индукционный датчик 1 герметично установлен в картерную часть 5 блока двигателя с применением резинового кольца 6 и закреплен при помощи винта 7.

Выносной противовес 2 напрессован на торец коленчатого вала 8 и ориентирован относительно его шатунной шейки 9 шпонкой 10.

Для отметки ВМТ выполнено прерывание 11 регулярного рельефа в виде сплошности, которая представляет собой выступ или впадину продолжительностью 2. 3 шага регулярного рельефа.

Регистрация оборотов коленчатого вала происходит путем обработки сигнала с индукционного датчика 1, реагирующего на изменение характеристик магнитного поля, связанного с прохождением мимо сердечника датчика 1 выступов-ребер 3 и впадин 4 регулярного рельефа.

Регистрация ВМТ происходит в момент прохождения мимо датчика 1 прерывания 11 регулярного рельефа.

Заявленное техническое решение соответствует требованию промышленной применимости и возможно для реализации на стандартном технологическом оборудовании с использованием современных технологий.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector