Не греет печка? Поможет промывка! — дедовские средства против фирменных

Нужно ли промывать двигатель при смене масла? Если нужно, то как? — Энциклопедия японских машин — на Дром

Промывать двигатель нужно, если вы меняете масло в первый раз (особенно если не знаете, какое масло было залито ранее); если переходите с одного типа масла на другой; если меняете марку масла; если двигатель грязный. В остальных случаях (при периодических заменах масла) мнения разделяются: одни говорят, что промывать нужно, другие утверждают обратное.

Вопрос о промывке часто возникает при переходе с одного типа масла на другой. Смешивать разные типы масла категорически не рекомендуется — иначе масло может свернуться, двигатель забьется образовавшейся взвесью, и его придется серьезно ремонтировать или даже менять.

Бывают случаи, когда хозяин машины сам не знает, какое масло залито в его двигатель — синтетика или минералка — предыдущий владелец, скажем, не сообщил. Чтобы определить тип масла, можно, например, попробовать накапать в какую-либо емкость горячего масла из двигателя и добавить нового из канистры. Смешать и посмотреть, не образуется ли взвесь. При малейшем подозрении на ее образование — новое масло не лить.

Надежнее, конечно, перед сменой масла двигатель промыть. Способов промыть двигатель два: промывкой-«пятиминуткой» или промывочным маслом.

Моющие добавки (их еще называют «пятиминутками») — это концентраты моющих агентов. Заливаются в двигатель перед сменой масла и быстро сливаются вместе со старым маслом. Против «пятиминуток» приводится тот аргумент, что они вымывают отложения очень агрессивно, удаляя в том числе и «полезные» отложения. К тому же не удивляйтесь, если после применения «пятиминутки» у вас потекут сальники — это происходит в большинстве случаев. Впрочем, на это есть возражение, что нужно использовать их по технологии, то есть заливать именно на несколько минут, а не ездить на них продолжительное время. Говорится также и о том, что нужно использовать импортные промывки хорошего качества. Но в любом случае использование «пятиминуток» сравнивают с лотереей — может, двигателю будет от этого лучше, а может, наоборот, хуже. Если вы не против поэксперементировать на своем двигателе — лейте. Если двигатель у вас к экспериментам не располагает — лучше воздержаться.

Промывочное масло, в отличие от «пятиминуток», заливается в двигатель после слива старого масла. Оно содержит повышенное (по сравнению с обычным маслом) количество моющих агентов, и время его использования тоже должно быть небольшим (5-10 минут). После чего оно сливается, и заливается свежее масло. Плюсы промывочного масла: оно действует менее агрессивно, чем «пятиминутки» — вымывает взвешенные частицы, не затрагивая «полезных» отложений. Минусы: промывочные масла, как правило, делаются на минеральной основе, поэтому могут не сочетаться с синтетикой.

Третий вариант — промыть двигатель собственно маслом, на котором вы собираетесь ездить, то есть залить новое масло и сменить через укороченный интервал времени. Иными словами, вовсе не промывать двигатель, а довериться тем моющим присадкам, которые есть в составе любого качественного масла. Если масло при дальнейших заменах темнеет, его нужно всего лишь чаще менять. Такой вариант хорош, когда вы меняете масло в двигателе уже не в первый раз, льете проверенные качественные масла и эксплуатируете машину не в экстремальных режимах. Не забывайте при этом менять масляный фильтр.

Двигатель внутреннего сгорания называется так, потому что топливо воспламеняется непосредственно внутри его рабочей камеры, а не в дополнительных внешних носителях. Принцип работы ДВС основан на физическом эффекте теплового расширения газов, образующихся в процессе сгорания топливно-воздушной смеси под давлением внутри цилиндров двигателя. Выделяемая в этом процессе энергия преобразуется в механическую работу.

В процессе эволюции ДВС выделились несколько типов двигателей, их классификация и общее устройство:

• Поршневые двигатели внутреннего сгорания. В них рабочая камера находится внутри цилиндров, а тепловая энергия преобразуется в механическую работу посредством кривошипно-шатунного механизма, передающего энергию движения на коленчатый вал. Поршневые моторы делятся, в свою очередь, на:
  карбюраторные, в которых воздушно-топливная смесь формируется в карбюраторе, впрыскивается в цилиндр и воспламеняется там искрой от свечи зажигания;инжекторные, в которых смесь подаётся напрямую во впускной коллектор, через специальные форсунки, под контролем электронного блока управления, и также воспламеняется посредством свечи;дизельные, в которых воспламенение воздушно-топливной смеси происходит без свечи, посредством сжатия воздуха, который от давления нагревается до температуры, превышающей температуру горения, а топливо впрыскивается в цилиндры через форсунки.
• карбюраторные, в которых воздушно-топливная смесь формируется в карбюраторе, впрыскивается в цилиндр и воспламеняется там искрой от свечи зажигания;
• инжекторные, в которых смесь подаётся напрямую во впускной коллектор, через специальные форсунки, под контролем электронного блока управления, и также воспламеняется посредством свечи;
• дизельные, в которых воспламенение воздушно-топливной смеси происходит без свечи, посредством сжатия воздуха, который от давления нагревается до температуры, превышающей температуру горения, а топливо впрыскивается в цилиндры через форсунки.
• Роторно-поршневые двигатели внутреннего сгорания. Здесь тепловая энергия преобразуется в механическую работу посредством вращения рабочими газами ротора специальной формы и профиля. Ротор движется по «планетарной траектории» внутри рабочей камеры, имеющей форму «восьмёрки», и выполняет функции как поршня, так и ГРМ (газораспределительного механизма), и коленчатого вала.
• Газотурбинные двигатели внутреннего сгорания. Особенности их устройства заключаются в преображении тепловой энергии в механическую работу с помощью вращения ротора со специальными клиновидными лопатками, который приводит в движение вал турбины.

Устройство двигателя внутреннего сгорания

Первые поршневые ДВС имели лишь один цилиндр небольшого диаметра. В дальнейшем, для увеличения мощности сначала увеличивали диаметр цилиндра, а потом и их количество. Постепенно двигатели внутреннего сгорания приняли привычный нам вид. “Сердце” современного автомобиля может иметь до 12 цилиндров.

Наиболее простым является двигатель с рядным расположением цилиндров. Однако, с увеличением количества цилиндров растет и линейный размер двигателя. Поэтому появился более компактный вариант расположения — V-образный. При таком варианте цилиндры расположены под углом друг к другу (в пределах 180-ти градусов). Обычно используется для 6-цилиндровых двигателей и более.

Одна из основных частей двигателя — цилиндр (6), в котором находится поршень (7), соединенный через шатун (9) с коленчатым валом (12). Прямолинейное движение поршня в цилиндре вверх и вниз шатун и кривошип преобразуют во вращательное движение коленчатого вала.

На конце вала закреплен маховик (10), назначение которого придавать равномерность вращению вала при работе двигателя. Сверху цилиндр плотно закрыт головкой блока цилиндров (ГБЦ), в которой находятся впускной (5) и выпускной (4) клапаны, закрывающие соответствующие каналы.

Клапаны открываются под действием кулачков распределительного вала (14) через передаточные механизмы (15). Распределительный вал приводится во вращение шестернями (13) от коленчатого вала. Для уменьшения потерь на преодоление трения, отвод теплоты, предотвращения задиров и быстрого износа трущиеся детали смазывают маслом. В целях создания нормального теплового режима в цилиндрах двигатель должен охлаждаться.

Но главная задача – заставить работать поршень, ведь именно он является главной движущей силой. Для этого в цилиндры должны подаваться горючая смесь в определенной пропорции (у бензиновых) или отмеренные порции топлива в строго определенный момент под высоким давлением (у дизелей). Топливо воспламеняется в камере сгорания, отбрасывает поршень с большой силой вниз, тем самым приводя его в движение.

Принцип работы двигателя

Из-за низкой производительности и высокого расхода топлива 2-тактных двигателей практически все современные двигатели производят с 4-тактными циклами работы:

• Впуск топлива;
• Сжатие топлива;
• Сгорание;
• Вывод отработанных газов за пределы камеры сгорания.

Точка отсчета — положение поршня вверху (ВМТ — верхняя мертвая точка). В данный момент впускное отверстие открывается клапаном, поршень начинает движение вниз и засасывает топливную смесь в цилиндр. Это первый такт цикла.

Во время второго такта поршень достигает самой нижней точки (НМТ — нижняя мертвая точка), при этом впускное отверстие закрывается, поршень начинает движение вверх, из-за чего топливная смесь сжимается. При достижении поршнем максимальной верхней точки топливная смесь сжата до максимума.

Третий этап – это поджигание сжатой топливной смеси с помощью свечи, которая испускает искру. В результате горючий состав взрывается и толкает поршень с большой силой вниз.

На заключительном этапе поршень достигает нижней границы и по инерции возвращается к верхней точке. В это время открывается выпускной клапан, отработанная смесь в виде газа выходит из камеры сгорания и через выхлопную систему попадает на улицу. После этого цикл, начиная с первого этапа, повторяется снова и продолжается в течение всего времени работы двигателя.

Описанный выше способ является универсальным. По такому принципу построена работа практически всех бензиновых моторов. Дизельные двигатели отличаются тем, что там нет свеч зажигания – элемента, который поджигает топливо. Детонация дизельного топлива осуществляется благодаря сильному сжатию топливной смеси. При такте «впуск» в цилиндры дизеля поступает чистый воздух. Во время такта «сжатие» воздух нагревается до 600О С. В конце этого такта в цилиндр впрыскивается определенная порция топлива, которое самовоспламеняется.

Системы двигателя

Вышеописанное представляет собой БЦ (блок цилиндров) и КШМ (кривошипно-шатунный механизм). Помимо этого современный ДВС состоит и из других вспомогательных систем, которые для удобства восприятия группируют следующим образом:

• ГРМ (механизм регулировки фаз газораспределения);
• Система смазки;
• Система охлаждения;
• Система подачи топлива;
• Выхлопная система.

ГРМ — газораспределительный механизм

Чтобы в цилиндр поступало нужное количество топлива и воздуха, а продукты сгорания вовремя удалялись из рабочей камеры, в ДВС предусмотрен механизм, называемый газораспределительным. Он отвечает за открытие и закрытие впускных и выпускных клапанов, через которые в цилиндры поступает топливо-воздушная горючая смесь и удаляются выхлопные газы. К деталям ГРМ относятся:

• Распределительный вал;
• Впускные и выпускные клапаны с пружинами и направляющими втулками;
• Детали привода клапанов;
• Элементы привода ГРМ.

ГРМ приводится в действие от коленчатого вала двигателя автомобиля. С помощью цепи или ремня вращение передается на распределительный вал, который посредством кулачков или коромысел через толкатели нажимает на впускной или выпускной клапан и по очереди открывает и закрывает их.

Система смазки

В любом моторе есть множество трущихся деталей, которые необходимо постоянно смазывать, чтобы уменьшить потери мощности на трение и избежать повышенного износа и заклинивания. Для этого существует система смазки. Попутно с ее помощью решается еще несколько задач: защита деталей двигателя внутреннего сгорания от коррозии, дополнительное охлаждение деталей мотора, а также удаление продуктов износа из мест соприкосновения трущихся частей. Систему смазки двигателя автомобиля образуют:

• Масляный картер (поддон);
• Насос подачи масла;
• Масляный фильтр с редукционным клапаном;
• Маслопроводы;
• Масляный щуп (индикатор уровня масла);
• Указатель давления в системе;
• Маслоналивная горловина.

Система охлаждения

Во время работы мотора его детали соприкасаются с раскаленными газами, которые образуются при сгорании топливо-воздушной смеси. Чтобы детали двигателя внутреннего сгорания не разрушались из-за чрезмерного расширения при нагреве, их необходимо охлаждать. Охладить мотор автомобиля можно с помощью воздуха или жидкости. Современные моторы имеют, как правило, жидкостную схему охлаждения, которую образуют следующие части:

• Рубашка охлаждения двигателя;
• Насос (помпа);
• Термостат;
• Радиатор;
• Вентилятор;
• Расширительный бачок.

Система подачи топлива

Система питания для двигателей внутреннего сгорания с воспламенением от искры и от сжатия отличаются друг от друга, хотя и имеют ряд общих элементов. Общими являются:

• Топливный бак;
• Датчик уровня топлива;
• Фильтры очистки топлива — грубой и тонкой;
• Топливные трубопроводы;
• Впускной коллектор;
• Воздушные патрубки;
• Воздушный фильтр.

В обеих системах имеются топливные насосы, топливные рампы, форсунки подачи топлива, сам принцип подачи одинаков: топливо из бака с помощью насоса через фильтры подается в топливную рампу, из которой попадает в форсунки. Но если в большинстве бензиновых двигателей внутреннего сгорания форсунки подают его во впускной коллектор мотора автомобиля, то в дизельных оно подается непосредственно в цилиндр, и уже там смешивается с воздухом.

Выхлопная система

Система выхлопа предназначена для отвода отработанных газов из цилиндров двигателя автомобиля. Основные детали, ее составляющие:

• Выпускной коллектор;
• Приемная труба глушителя;
• Резонатор;
• Глушитель;
• Выхлопная труба.

В современных двигателях внутреннего сгорания выхлопная конструкция дополнена устройствами нейтрализации вредных выбросов. Она состоит из каталитического нейтрализатора и датчиков, сообщающихся с блоком управления двигателем. Выхлопные газы из выпускного коллектора через приемную трубу попадают в каталитический нейтрализатор, затем через резонатор в глушитель. Далее через выхлопную трубу они выбрасываются в атмосферу.

Принцип работы ДВС. Рабочие циклы двигателя

Пишет TheSenyaDit в своём блоге.

На автомобилях устанавливают поршневые двигатели внутреннего сгорания (ДВС), у которых топливо сгорает внутри цилиндра. В основу их действия положено свойство газов расширяться при нагревании. Рассмотрим принцип устройства и работы двигателя внутреннего сгорания (ДВС), а также его рабочие циклы.

Рабочий цикл четырехтактного бензинового двигателя

Рабочим циклом двигателя называется периодически повторяющийся ряд последовательных процессов, протекающих в каждом цилиндре двигателя и обусловливающих превращение тепловой энергии в механическую работу. Если рабочий цикл совершается за два хода поршня, т.е. за один оборот коленчатого вала, то такой двигатель называется двухтактным.

Автомобильные двигатели работают, как правило, по четырехтактному циклу, который совершается за два оборота коленчатого вала или четыре хода поршня и состоит из тактов впуска, сжатия, расширения (рабочего хода) и выпуска.

Крайние положения поршня, при которых он наиболее удален от оси коленчатого вала или приближен к ней, называются верхней и нижней «мертвыми» точками (ВМТ и НМТ). Подробнее в статье «как устроены бензиновые и дизельные двигатели».

Впуск. По мере того, как коленчатый вал двигателя делает первый полуоборот, поршень перемещается от ВМТ к НМТ, впускной клапан открыт, выпускной клапан закрыт. В цилиндре создается разряжение, вследствие чего свежий заряд горючей смеси, состоящий из паров бензина и воздуха, засасывается через впускной газопровод в цилиндр и, смешиваясь с остаточными отработавшими газами, образует рабочую смесь.

Сжатие. После заполнения цилиндра горючей смесью при дальнейшем вращении коленчатого вала (второй полуоборот) поршень перемещается от НМТ к ВМТ при закрытых клапанах. По мере уменьшения объема температура и давление рабочей смеси повышаются.

Расширение или рабочий ход. В конце такта сжатия рабочая смесь воспламеняется от электрической искры и быстро сгорает, вследствие чего температура и давление образующихся газов резко возрастает, поршень при этом перемещается от ВМТ к НМТ. В процессе такта расширения шарнирно связанный с поршнем шатун совершает сложное движение и через кривошип приводит во вращение коленчатый вал.

При расширении газы совершают полезную работу, поэтому ход поршня при третьем полуобороте коленчатого вала называют рабочим ходом. В конце рабочего хода поршня, при нахождении его около НМТ открывается выпускной клапан, давление в цилиндре снижается до 0.3 — 0.75 МПа, а температура до 950 — 1200оС.

Выпуск. При четвертом полуобороте коленчатого вала поршень перемещается от НМТ к ВМТ. При этом выпускной клапан открыт, и продукты сгорания выталкиваются из цилиндра в атмосферу через выпускной газопровод.

Рабочий цикл четырехтактного дизеля

В отличие от бензинового двигателя, при такте «впуск» в цилиндры дизеля поступает чистый воздух. Во время такта «сжатие» воздух нагревается до 600оС. В конце этого такта в цилиндр впрыскивается определенная порция топлива, которое самовоспламеняется.

Впуск. При движении поршня от ВМТ к НМТ вследствие образующегося разряжения из воздушного фильтра в цилиндр через открытый впускной клапан поступает атмосферный воздух. Давление воздуха в цилиндре составляет 0.08 — 0.095 МПа, а температура 40 — 60°С.

Сжатие. Поршень движется от НМТ к ВМТ; впускной и выпускной клапаны закрыты, вследствие этого перемещающийся вверх поршень сжимает поступивший воздух. Для воспламенения топлива необходимо, чтобы температура сжатого воздуха была выше температуры самовоспламенения топлива. При ходе поршня к ВМТ цилиндр через форсунку впрыскивается дизельное топливо, подаваемое топливным насосом.

Расширение или рабочий ход. Впрыснутое в конце такта сжатия топливо, перемешиваясь с нагретым воздухом, воспламеняется, и начинается процесс сгорания, характеризующийся быстрым повышением температуры и давления. При этом максимальное давление газов достигает 6 — 9 МПа, а температура 1800 — 2000°С. Под действием давления газов поршень перемещается от ВМТ в НМТ — происходит рабочий ход. Около НМТ давление снижается до 0.3 — 0.5 МПа, а температура до 700 — 900оС.

Выпуск. Поршень перемещается от НМТ в ВМТ и через открытый выпускной клапан отработавшие газы выталкиваются из цилиндра. Давление газов снижается до 0.11 — 0.12 МПа, а температура до 500-700оС. После окончания такта выпуска при дальнейшем вращении коленчатого вала рабочий цикл повторяется в той же последовательности.

Принцип работы многоцилиндровых двигателей

На автомобилях устанавливают многоцилиндровые двигатели. Чтобы многоцилиндровый двигатель работал равномерно, такты расширения должны следовать через равные углы поворота коленчатого вала (т. е. через равные промежутки времени).

Последовательность чередования одноименных тактов в цилиндрах называют порядком работы двигателя. Порядок работы большинства четырехцилиндровых двигателей 1-3-4-2 или 1-2-4-3. Это означает, что после рабочего хода в первом цилиндре следующий рабочий ход происходит в третьем, затем в четвертом и, наконец, во втором цилиндре. Определенная последовательность соблюдается и в других многоцилиндровых двигателях.

Многоцилиндровые двигатели бывают рядными и V-образными. В рядных двигателях цилиндры расположены вертикально, а в V-образных — под углом. Последние характеризуются меньшей габаритной длиной по сравнению с первыми. Современные восьмицилиндровые двигатели выполняют двухрядными с V-образным расположением цилиндров.

Конструктивные особенности

ДВС – сложный технический агрегат, содержащий ряд систем и механизмов. В кон. 20 в. в основном  осуществлён переход от карбюраторных систем питания ДВС к инжекторным, при этом повышаются равномерность распределения и точность дозировки топлива по цилиндрам и появляется возможность (в зависимости от режима) более гибко управлять образованием топливно-воздушной смеси, поступающей в цилиндры двигателя. Это позволяет повысить мощность и экономичность двигателя.

Поршневой двигатель внутреннего сгорания включает корпус, два механизма (кривошипно-шатунный и газораспределительный) и ряд систем (впускную, топливную, зажигания, смазки, охлаждения, выпускную и систему управления). Корпус ДВС образуют неподвижные (блок цилиндров, картер, головка блока цилиндров) и подвижные узлы и детали, которые объединены в группы: поршневую (поршень, палец, компрессионные и маслосъёмные кольца), шатунную, коленчатого вала. Система питания осуществляет приготовление горючей смеси из топлива и воздуха в пропорции, соответствующей режиму работы, и в количестве, зависящем от мощности двигателя. Система зажигания ДсИЗ предназначена для воспламенения искрой рабочей смеси с помощью свечи зажигания в строго определённые моменты времени в каждом цилиндре в зависимости от режима работы двигателя. Система пуска (стартер) служит для предварительной раскрутки вала ДВС с целью надёжного воспламенения топлива. Система воздухопитания обеспечивает очистку воздуха и снижение шума впуска при минимальных  гидравлических потерях. При наддуве в неё включаются один или два компрессора и при необходимости охладитель воздуха. Система выпуска осуществляет вывод отработавших газов. Газораспределение обеспечивает своевременный впуск свежего заряда смеси в цилиндры и выпуск отработавших газов. Система смазки служит для снижения потерь на трение и уменьшения износа подвижных элементов, а иногда для охлаждения поршней. Система охлаждения поддерживает требуемый тепловой режим работы ДВС; бывает жидкостной или воздушной. Система управления предназначена для согласования работы всех элементов ДВС с целью обеспечения его высокой работоспособности, малого расхода топлива, требуемых экологических показателей (токсичности и шума) на всех режимах работы при различных условиях эксплуатации с заданной надёжностью.

Основные преимущества ДВС перед другими двигателями – независимость от постоянных источников механической энергии, малые габариты и масса, что обусловливает их широкое применение на автомобилях, сельскохозяйственных машинах, тепловозах, судах, самоходной военной технике и т. д. Установки с ДВС, как правило, обладают большой автономностью, могут достаточно просто устанавливаться вблизи или на самом объекте потребления энергии, например, на передвижных электростанциях, летательных  аппаратах и др. Одно из положительных качеств ДВС – возможность быстрого пуска в обычных условиях. Двигатели, работающие при низких температурах, снабжаются специальными устройствами для облегчения и ускорения пуска.

Недостатками ДВС являются: ограниченная по сравнению, например, с паровыми турбинами агрегатная мощность; высокий уровень шума; относительно большая частота вращения коленчатого вала при пуске и невозможность непосредственного соединения его с ведущими колёсами потребителя; токсичность выхлопных газов. Основная конструктивная особенность двигателя – возвратно-поступательное движение поршня, ограничивающее частоту вращения, является причиной возникновения неуравновешенных сил инерции и моментов от них.

Совершенствование ДВС направлено на увеличение их мощности, экономичности, уменьшение массы и габаритов, соответствие экологическим требованиям (снижение токсичности и шума), обеспечение надёжности при приемлемом соотношении цены и качества. Очевидно, что ДВС недостаточно экономичен и, по сути, имеет невысокий кпд. Несмотря на все технологические ухищрения и «умную» электронику, кпд современных бензиновых двигателей ок.  30%. Самые экономичные дизельные ДВС имеют кпд 50%, т. е. даже они половину топлива выбрасывают в виде вредных веществ в атмосферу. Однако последние разработки показывают, что ДВС можно сделать по-настоящему эффективным. В компании «EcoMotors International» переработали конструкцию ДВС, который сохранил поршни, шатуны, коленвал и маховик, однако новый двигатель на 15-20% эффективнее, кроме того намного легче и дешевле в производстве. При этом двигатель может работать на нескольких видах топлива, включая бензин, дизель и этанол. Это получилось благодаря оппозитной конструкции двигателя, в которой камеру сгорания образуют два поршня, двигающихся навстречу друг другу. При этом двигатель двухтактный и состоит из двух модулей по 4 поршня в каждом, соединённых специальной муфтой с электронным управлением. Двигателем полностью управляет электроника, благодаря чему удалось добиться высокого кпд и минимального расхода топлива.

Мотор оснащён управляемым электроникой турбокомпрессором, который утилизирует энергию выхлопных газов и вырабатывает электроэнергию. В целом двигатель имеет простую конструкцию, в которой на 50% меньше деталей, чем в обычном моторе. У него нет блока головки цилиндров, он сделан из обычных материалов. Двигатель очень лёгкий: на 1 кг веса он выдаёт мощность больше 1 л. с. (более 0,735 кВт). Опытный двигатель EcoMotors EM100 при размерах 57,9 х 104,9 х 47 см весит 134 кг и выдаёт мощность 325 л. с. (около 239 кВт) при 3500 оборотах в минуту (на дизтопливе), диаметр цилиндров 100 мм. Расход топлива у пятиместного автомобиля с мотором EcoMotors планируется чрезвычайно низкий – на уровне 3–4 л на 100 км.

Рис. 3. ДВС компании «Grail Engine Technologies»

Компания «Grail Engine Technologies» разработала уникальный двухтактный двигатель с высокими характеристиками. Так, при потреблении 3–4 л в на 100 км, двигатель выдаёт мощность 200 л. с. (ок. 147 кВт). Мотор с мощностью 100 л. с. весит менее 20 кг, а мощностью 5 л. с. – всего 11 кг. При этом ДВС «Grail Engine» соответствуют самым жёстким экологическим стандартам. Сам двигатель состоит из простых деталей, в основном изготавливаемых способом отливки (рис. 3). Такие характеристики связаны со схемой работы «Grail Engine». Во время движения поршня вверх внизу создаётся отрицательное давления воздуха и через специальный углепластиковый клапан воздух проникает в камеру сгорания. В определённой точке движения поршня начинает подаваться топливо, затем в верхней мёртвой точке с помощью трёх обычных электросвечей происходит зажигание топливно-воздушной смеси, клапан в поршне закрывается. Поршень идёт вниз, цилиндр заполняется выхлопными газами. По достижении нижней мёртвой точки поршень опять начинает движение вверх, поток воздуха вентилирует камеру сгорания, выталкивая выхлопные газы, цикл работы повторяется.

Компактный и мощный «Grail Engine» идеально для гибридных автомобилей, где бензиновый мотор вырабатывает электроэнергию, а электромоторы крутят колёса. В такой машине «Grail Engine» будет работать в оптимальном режиме без резких скачков мощности, что существенно повысит его долговечность, снизит шум и расход топлива. При этом модульная конструкция позволяет присоединять к общему коленвалу два и более одноцилиндровых «Grail Engine», что даёт возможность создания рядных двигателей различной мощности.

В ДВС используются как обычные моторные топлива, так и альтернативные. Перспективно применение в транспортных ДВС водорода, который обладает высокой теплотой сгорания, а в отработавших газах отсутствуют СО и СО2. Однако существуют проблемы высокой стоимости его получения и хранения на борту автомобиля. Отрабатываются варианты комбинированных (гибридных) энергетических установок транспортных средств, в составе которых совместно работают ДВС и электродвигатели.

В подавляющем большинстве автомобилей используются в качестве топлива для двигателей производные нефти. При сгорании этих веществ выделяются газы. В замкнутом пространстве они создают давление. Сложный механизм воспринимает эти нагрузки и трансформирует их сначала в поступательное движение, а затем — во вращательное. На этом основан принцип работы двигателя внутреннего сгорания. Далее вращение уже передается на ведущие колеса.

При работе двигателя постоянно происходит ряд цикличных процессов. Они должны быть стабильными и проходить за строго определенный промежуток времени. Это условие обеспечивает бесперебойную работу всех систем.

У дизельных двигателей топливо предварительно не подготавливается. Система подачи топлива доставляет его из бака, и оно подается под высоким давлением в цилиндры. Бензин же по пути предварительно смешивается с воздухом.

Принцип работы двигателя внутреннего сгорания таков, что система зажигания воспламеняет эту смесь, а кривошипно-шатунный механизм принимает, трансформирует и передает энергию газов на трансмиссию. Газораспределительная система выпускает из цилиндров продукты горения и выводит их за пределы транспортного средства. Попутно снижается звук выхлопа.

Система смазки обеспечивает возможность вращения подвижных узлов. Тем не менее трущиеся поверхности нагреваются. Система охлаждения следит за тем, чтобы температура не выходила за пределы допустимых значений. Хотя все процессы происходят в автоматическом режиме, за ними все же необходимо наблюдать. Это обеспечивает система управления. Она передает данные на пульт в кабину водителя.

Достаточно сложный механизм должен иметь корпус. В нем монтируются основные узлы и агрегаты. Дополнительное оборудование для систем, обеспечивающих нормальную его работу, размещается поблизости и монтируется на съемных креплениях.

В блоке цилиндров располагается кривошипно-шатунный механизм. Основная нагрузка от сгоревших газов топлива передается на поршень. Он шатуном соединен с коленчатым валом, который преобразует поступательное движение во вращательное.

Также в блоке размещается цилиндр. По его внутренней плоскости перемещается поршень. На нем прорезаны канавки, в которых помещаются уплотнительные кольца. Это необходимо для минимизации зазора между плоскостями и создания компрессии.

Сверху к корпусу крепится головка блока цилиндров. В ней монтируется газораспределительный механизм. Он состоит из вала с эксцентриками, коромысел и клапанов. Их поочередное открытие и закрытие обеспечивают впуск топлива внутрь цилиндра и выпуск затем отработанных продуктов горения.

К низу корпуса монтируется поддон блока цилиндров. Туда стекает масло после того, как оно смажет трущиеся соединения деталей узлов и механизмов. Внутри двигателя еще расположены каналы, по которым циркулирует охлаждающая жидкость.

Суть процесса заключается в преобразовании одного вида энергии в другой. Это происходит при сжигании топлива в замкнутом пространстве цилиндра двигателя. Выделяющиеся при этом газы расширяются, и внутри рабочего пространства создается избыточное давление. Его воспринимает поршень. Он может двигаться вверх-вниз. Поршень посредством шатуна соединен с коленчатым валом. По сути это главные детали кривошипно-шатунного механизма – основного узла, отвечающего за преобразование химической энергии топлива во вращательное движение вала.

Принцип работы двигателя внутреннего сгорания основан на поочередной смене циклов. При поступательном движении поршня вниз совершается работа – на определенный угол проворачивается коленчатый вал. На одном его конце закреплен массивный маховик. Получив ускорение, он по инерции продолжает движение, и это еще проворачивает коленчатый вал. Теперь шатун толкает поршень вверх. Он занимает рабочее положение и снова готов принять на себя энергию воспламененного топлива.

Принцип работы ДВС легковых автомобилей чаще всего основан на преобразовании энергии сгораемого бензина. Грузовики, трактора и специальная техника оборудуются в основном дизельными двигателями. Еще в качестве топлива может использоваться сжиженный газ. Дизельные двигатели не имеют системы зажигания. Воспламенение топлива происходит от создаваемого давления в рабочей камере цилиндра.

Рабочий цикл может осуществляться за один или два оборота коленчатого вала. В первом случае происходит четыре такта: впуск топлива и его воспламенение, рабочий ход, сжатие, выпуск отработанных газов. Двухтактный двигатель внутреннего сгорания полный цикл осуществляет за один оборот коленчатого вала. При этом за один такт происходит впуск топлива и его сжатие, а на втором – воспламенение, рабочий ход и выпуск отработанных газов. Роль газораспределительного механизма в двигателях такого типа играет поршень. Двигаясь вверх-вниз, он поочередно открывает окна впуска топлива и выпуска отработанных газов.

Кроме поршневых ДВС существуют еще турбинные, реактивные и комбинированные двигатели внутреннего сгорания. Преобразование в них энергии топлива в поступательное движение транспортного средства осуществляется по другим принципам. Устройство двигателя и вспомогательных систем также существенно отличается.

Потери

Несмотря на то что ДВС отличается надежностью и стабильностью работы, его эффективность недостаточно высока, как это может показаться на первый взгляд. В математическом измерении КПД двигателя внутреннего сгорания составляет в среднем 30-45 %. Это говорит о том, что большая часть энергии сгораемого топлива расходуется вхолостую.

КПД лучших бензиновых двигателей может составлять лишь 30 %. И только массивные экономные дизели, у которых много дополнительных механизмов и систем, могут эффективно преобразовать до 45 % энергии топлива в пересчете на мощность и полезную работу.

Устройство двигателя внутреннего сгорания не может исключить потери. Часть топлива не успевает сгорать и уходит с отработанными газами. Другая статья потерь – это расход энергии на преодоление различного рода сопротивлений при трении сопряженных поверхностей деталей узлов и механизмов. И еще какая-то часть ее тратится на приведение в действие систем двигателя, обеспечивающих его нормальную и бесперебойную работу.

Вода из-под крана не создает лишних отложений, а «старая добрая» лимонная кислота выведет двигатель из строя.

На улице холодно! Хочется побыстрее прогреть салон. Отопитель — на максимальную температуру, а из печки идет еле теплый воздух. В чем дело? Если термостат исправен, а в патрубках и шлангах нет воздушных пробок — значит, система охлаждения забита отложениями и нуждается в промывке.

Вот несколько советов, как это сделать самому, с минимальным риском для автомобиля и минимальными финансовыми затратами.

Способ 1. Дистиллированной водой (дешево, но малоэффективно)

Сливаем охлаждающую жидкость из остывшей системы, заправляем дистиллированную воду и «гоняем» мотор некоторое время. Можно прокатиться на автомобиле, чтобы вибрация, разгоны и торможения «подняли» как можно больше отложений. Затем сливаем воду и заливаем новый антифриз.

Такая слабенькая промывка справится лишь с легким загрязнением.

Способ 2. Проточной водой (и только потом дистиллированной)

По сути, это «усиленный» и более эффективный вариант способа №1.

Сливаем старый антифриз. Под напором подаем водопроводную воду через сливное отверстие в радиаторе или блоке цилиндров. Выходить вода будет через открытую пробку радиатора или расширительного бачка — все зависит от конфигурации системы охлаждения. В некоторых случаях потребуется снять термостат.

Важно: советуем отдельно промыть радиатор отопителя, отсоединив от него подводящий и отводящий шланги. Подавать воду необходимо попеременно в оба отверстия.

Не бойтесь использовать водопроводную воду: если ее не нагревать, накипи на стенках системы охлаждения не будет.

Закончили промывку под напором? Теперь заливайте дистиллированную или, в крайнем случае, кипяченую воду и выполняйте все, что описано в способе №1.

У всех автомобилей легко найти патрубки подвода и отвода жидкости радиатора отопителя.

Способ 3. С помощью насоса

Для этой цели лучше приобрести насос для перекачки охлаждающей жидкости от ГАЗели. Он продается в магазинах автозапчастей и стоит сравнительно недорого (примерно 1200 рублей).

Включив такой насос в систему охлаждения для промывки, мы создадим интенсивную циркуляцию любой жидкости, но без нагрева и мотора, и жидкости. А значит, снизим риск повредить систему любой «народной» промывкой (скорость химических реакций растет с повышением температуры).

Насос будет подавать воду из ведра, и потом она будет сливаться. При желании можно организовать промывку и по замкнутому кругу (в этом случае отложения придется отсеивать самодельным фильтром, например, из сложенных в несколько слоев капроновых чулок).

Насос от ГАЗели позволит организовать циркуляцию жидкости в системе без запуска двигателя, что особенно удобно в закрытых помещениях.

Способ 4. Установив топливный фильтр (будьте осторожны!)

Популярный совет: установить такой фильтр на шланг «обратки» из верхней точки радиатора в расширительный бачок. Делается это для улавливания загрязняющих антифриз частиц, чтобы всегда ездить с чистой системой.

Предупреждаем: при установке пластикового фильтра от карбюраторных машин рискуете в самый неподходящий момент остаться с закипевшим мотором. Дело в том, что термостойкость пластикового прозрачного фильтра недостаточна для современных высокотемпературных систем.

Можно поставить металлический фильтр от автомобилей с впрысковыми моторами (у них он располагается под днищем). Самые дешевые фильтры – от Самар и Приор.

Можно использовать только металлический фильтр от автомобилей с впрыском топлива.

«Дедовские» средства годятся не всем

Есть автомобили, в которых детали системы охлаждения выполнены из черных металлов. У других — только из алюминиевых сплавов. У машин-«ветеранов» можно встретить элементы системы охлаждения из сплавов меди. Всем этим системам нужны разные промывки.

Лить в них то кислоту (лимонную, молочную, уксусную), то щелочь (газированные напитки, каустическую соду) просто опасно. Ведь даже смешение двух несовместимых антифризов может вывести из строя двигатель, радиаторы (основной и отопителя) и даже коробку передач или интеркулер.

Как выбрать промывку?

Чистота радиатора снаружи не менее важна, чем изнутри, а грязи туда попадает больше.

Надежнее всего купить ту, что рекомендована производителем автомобиля. Или хотя бы такую, на этикетке которой указано, что металлам в системе охлаждения она не навредит.

Современные средства для промывки основаны не на кислотах и не на щелочах – у них нейтральный pH. А значит, они не агрессивны к металлическим деталям в системе охлаждения.

Промывки могут быть двухкомпонентными. Первый компонент очищает систему от окислов металлов, второй — от продуктов разложения старого антифриза.

Добавки заливают за пару тысяч километров до замены антифриза, и они успевают отмыть все загрязнения в системе, переводя их во взвешенное состояние. При замене антифриза грязь просто сливается вместе со старым.

Важно: Использовать фирменные промывки лучше согласно инструкции по применению. Но если есть подозрение на большое количество осадка в блоке цилиндров и радиаторах, можно предварительно промыть большим количеством воды под давлением (из водопровода или с помощью электронасоса).

Проще предотвратить, чем устранять

Заливайте правильный антифриз, вовремя меняйте его – и промывка системы изнутри не потребуется многие годы. А вот снаружи радиатор системы охлаждения промывайте как можно чаще. Особенно в межсезонье. Сделайте это сейчас — время для этого самое подходящее.

• Что, как и когда нужно делать автомобилисту, изложено в сотнях книжек и методичек. А чего делать не нужно ни под каким видом, мы рассказываем тут.
• Поддержать хорошее состояние узлов и агрегатов автомобиля поможет американская автохимия Cyclo и присадки SUPROTEC. Информацию о том, как правильно обслуживать автомобили, вы найдете в книгах издательства «За рулем»
• В нашем интернет-магазине снижены цены на техническую литературу, руководству по ремонту и прочие книги и журналы издательства «За рулем». Не упустите момент!
• «За рулем» теперь можно читать в Яндекс.Дзен.

Исправный дизель в холодное время дает выхлоп в виде облачка сконденсированного пара. В норме продукты горения солярки быстро растворяются в атмосфере. Но выброс из глушителя белого плотного дыма свидетельствует о проблемах с дизельным мотором.

У исправной машины отходящие газы не имеют запаха и бесцветные. Белый дым из выхлопной трубы дизельного двигателя часто указывает на вероятную неисправность ДВС. По характеристикам выхлопа можно с большой вероятностью оценить тип поломки.

Отличие водяного пара из глушителя от дыма белого цвета

По выхлопу у дизельного автомобиля можно узнать о проблемах с мотором. В норме топливо сгорает полностью с образованием окислов углерода и воды. Летом выхлоп прозрачный, а зимой валит из трубы в виде облака белого пара. Любой другой оттенок дыма указывает на возможную неисправность дизельного движка.

Белый дым на дизеле

Выхлоп можно проверить с помощью чистого листа бумаги. При работе автомобиля на малых оборотах водяной пар оставляет быстро исчезающее мокрое пятно. Но неисправный мотор выбрасывает из выхлопной трубы частички сажи и масла, оставляя жирные следы на листе бумаги. По оттенку цвета дыма и характеристике частиц выхлопа можно с большой вероятностью диагностировать неисправность ДВС. Своевременная профилактика и ремонт лучше дорогой замены оборудования.

Является ли проблемой густой дым из глушителя

Выхлоп может оставлять жирные капли и иметь стойкий горелый запах даже на хорошо разогретой машине. Дым бывает из-за проблем с охлаждением, смешиванием моторного масла с антифризом или тосолом. Также плотный выхлоп с запахом гари бывает при отклонениях в системе зажигания. Снижается тяга двигателя, возрастает расход топлива.

Машины, у которых белый дым является серьезной проблемой:

• КАМАЗ;
• МАЗ;
• Трактор, Экскаватор МТЗ;
• ЯМЗ;
• Лэнд Крузер;
• Шевроле Лачетти, Ланос;
• Тойота Королла;
• Форд Транзит;
• Фиат Добло.

Затягивание ремонта может привести к серьезной поломке ДВС. Выхлоп черного цвета или серого или свидетельствует о проблеме с подачей и неполном сгорании солярки.

Причины белого дыма из дизельного двигателя

Отклонение в работе ДВС отражается на характеристиках отходящих газов. Меняется цвет и густота облака, появляется ощутимый запах гари и масла.

Список распространенных причин белого дыма из глушителя дизеля:

• конденсат в устройстве удаления газов;
• не полное прогорание солярки;
• большой нагар на электроде свечи;
• плохая компрессия в цилиндрах;
• неисправность насоса топлива;
• попадание ОЖ из системы внутрь движка.

В холод из трубы автомобиля идет плотный дым, быстро исчезающий при прогреве. Также может измениться выхлоп из-за засорения воздушного фильтра, снижения уровня жидкости охлаждения в системе. Но чаще труба дымит белым из-за неисправности ДВС дизеля.

Многочасовое нахождение машины на холодной стоянке или в неотапливаемом гараже ведет к конденсации пара в устройстве удаления газов. После прогрева движка влага испаряется и выходит плотным туманом. Если белый дым из выхлопной трубы дизельного двигателя при запуске сохраняется после набора температуры, то вероятно неисправны некоторые системы и узлы машины. По цвету и запаху дыма можно оценить, где произошла поломка. Какие узлы и детали требуется ремонтировать или заменять.

Иногда с движком проблемы возникают только в работе при высоких оборотах. Белый дым из выхлопной трубы дизельного двигателя при нагрузке вылетает из-за попавшего в цилиндры ДВС антифриза. Выхлоп может приобретать цветной оттенок от компонентов жидкости хладагента. Если нажать на педаль газа, то серый и черный цвет выброса с запахом указывает на неполное горение соляры. Изменение состава выхлопа из глушителя чаще возникает из-за изношенных деталей ДВС. Иногда причиной белого дыма из выхлопной трубы дизельного двигателя при нагрузке может быть забитый пылью фильтр, а также солярка с примесями.

Почему дизель дымит

Изменение характеристик выхлопа часто связано с появлением проблем с системами и двигателем автомобиля. Поэтому чем раньше произведена диагностика, тем проще и дешевле восстановление штатной работы ДВС. Чаще дизель начинает дымить из-за плохого технического обслуживания.

Причины появления белого дыма

Вероятные причины белого выхлопа из глушителя:

• попадание ОЖ внутрь цилиндров;
• несгоревшая солярка;
• конденсат в устройстве удаления газов;
• высокая влажность внешнего воздуха.

Периодическая ревизия и профилактика ДВС предупреждает отказы и продлевает срок службы авто. Белый дым указывает на серьезную поломку, которую необходимо устранить в короткий срок.

Конденсат в выхлопном устройстве

В машине, оставленной на холоде, мотор и система газоудаления очень быстро остывают. Поэтому на внутренних полостях осаждаются капли влаги и изморозь. Когда заводится дизель, горячие газы быстро нагревают трубы и появляется плотный беловатый дым. И исчезает в машине с исправным двигателем после нагрева и испарения конденсата. Если продолжает идти белый выхлоп, то отклонение от нормальной работы вероятно имеет другую причину.

Солярка горит не полностью

Если завести холодный мотор, то труба глушителя выбрасывает дым, содержащий мелкие капли смеси. В автомобиле после прогрева ДВС выхлоп обычно быстро приходит в норму. Если дым с запахом продолжает идти, то возможна неисправность системы топливопровода.

Причины неполного сгорания:

• высокий напор в форсунках;
• сбитая настройка цикла впрыска;
• лишний объем солярки в цилиндре;
• плохая компрессия;
• изношенность уплотнений и деталей .

В сравнении с движком на бензине, у дизеля пойдут другие проблемы – троение, отложенный запуск, повышенный расход.

Жидкость хладагента в двигателе

Густой белый или других цветов выхлоп обычно возникает из-за инфильтрации ОЖ в движок. Причиной белого дыма из выхлопной трубы может быть прогар или сквозная щель в головке цилиндров. Основной компонент отходящих газов – пар, образующийся от соприкосновения с нагретой металлической поверхностью.

Почему появляется белый дым

Для дизеля такая поломка опасна из-за образования сернистых соединений, вызывающих ускоренную коррозию деталей. Диагностировать попадание ОЖ внутрь головки цилиндров можно по уровню в расширительном бачке.

Сбой регулирования момента впрыска

Нарушение в дизельном двигателе подачи солярки приводит к неполному сгоранию. Если смесь пошла с опозданием, то не успевает прогореть. Поэтому частицы топлива влетают в устройство удаления отходящих газов, с получением плотного белого дыма из выхлопной трубы дизельного двигателя. Солярка проникает также в картер и смешаться с маслом смазки ДВС. Чтобы избежать поломки и не заглохнуть, необходимо быстрее отрегулировать впрыск и зажигание.

Неправильная дозировка топлива

Сломанная форсунка может давать слишком большую порцию солярки или даже лить в постоянно. Избыточная смесь не горит вся в камере и дымит из глушителя, иногда с сильными хлопками. Причина, почему нарушается распределение смеси, чаще возникает из-за негерметичной форсунки. Если выброс белого дыма из выхлопной трубы на дизеле, то лишний объем солярки может попасть в картер двигателя и вызвать критические повреждения деталей ДВС. При появлении нарушения дозировки, необходимо отремонтировать или заменить форсунки.

Агрегат турбокомпрессора пропускает масло

Цилиндр работающего дизельного двигателя набирает высокую температуру. В камере сгорают любые органические жидкости. Белый или сизый дым, который идет при нагрузке, означает попавшее в топливо масло. Чаще примеси смазки в солярку поступают с подшипников турбокомпрессора или при поломке самого агрегата. При появлении в выхлопе следов масла необходимо сделать ревизию и устранить люфты деталей.

Как проверить причину выброса белого дыма

Летом, при нормальной работе, выхлоп дизельного авто бесцветный. В холоде, в начале прогрева, глушитель выбрасывает светлое облако водяного пара. Окрашивание отходящих газов несгоревшими частицами свидетельствуют о неисправности ДВС.

Проверка вероятных причин белого дыма из выхлопной трубы дизельного двигателя:

• измерение щупом масла в картере;
• цвет смазки;
• наличие у выхлопа оттенка;
• посторонний запах или осадок ОЖ в бачке;
• свечи с нагаром;
• рост расхода солярки;
• неисправность форсунок;
• отставание момента зажигания.

Реакция горячей топливной смеси в движке происходит под высоким давлением. При нормальной дозировке вся солярка соединяется с кислородом воздуха. В основном, газ на выходе из глушителя дизеля состоит из воды и углекислоты. Поэтому появление густой задымленности – верный признак плохой работы мотора.

Устранение неисправностей

Если топливо хорошего качества, то выхлоп из трубы белого цвета – точный индикатор проблем с ДВС. Необходимо быстрее провести полную диагностику и приступить к ремонту.

Методы борьбы с причиной белого дыма из выхлопной трубы дизельного двигателя:

• Проверка состояния воздушного фильтра, при необходимости замена на новый. Засоры и пыль снижает поступление воздуха в движок и оказывает влияние на полноту сгорания смеси.
• При белом дыме из дизельного глушителя по причине плохого сжатия и изношенных деталей ДВС, нужно провести в автосервисе частичный или капитальный ремонт.
• Если из-за утечки антифриза или попадания масла в хладагент неравномерно работает двигатель и пропадает заводка, то необходимо восстановить герметичность системы. Залить новую охлаждающую жидкость.

Самостоятельно можно также проверить, при необходимости поменять свечи. Неисправности в работе клапанов, карбюратора и форсунками лучше устранять в сервисе.

Чем опасен выброс белого дыма

Дизель отличается чувствительностью к качеству топливной смеси. Любые отклонения в составе плохо сказываются в работе агрегата.

Чаще белый дым из выхлопной трубы дизельного двигателя появляется от примесей и частичек несгоревшей солярки. Также образуются сернистые соединения, способствующие коррозии металлических деталей ДВС.

При запуске в мороз из выхлопной трубы дизеля появляется белый дым, исчезающий, когда прогревают автомобиль. Если выхлоп хорошо виден или вонючий, то мотор неисправен и требует ремонта. Продолжение эксплуатации машины с такой поломкой может завершиться выходом из строя ДВС. Чтобы не доводить дизельный двигатель до появления дыма из глушителя, необходимо делать регулярное ТО и профилактику электронных систем.