Устройство и особенности четырехтактного дизельного двигателя камаз-740 — рассмотрим развернуто

Одним из лучших советских и отечественных моторов грузового направления по праву может считаться двигатель КамАЗ-740. За историю своего выпуска этот силовой агрегат получил достаточно много модификаций и модернизаций, но все они лежали в основе первого мотора, который был разработан еще в 1974 году.

Общие характеристики серии двигателей КамАЗ 740

Первым двигателем данного семейства считается простой двигатель КамАЗ 740 V8.

В обозначениях двигателей в дальнейшем вы можете встречать различные обозначения типов двигателей. Так, английская буква V означает V-образный движок. Это значит, что цилиндры расположены в два ряда и угол между рядами меньше 90 градусов.

У L-образного движка цилиндры расположены также в 2 ряда, но под углом приблизительно 90 градусов. Английская буква R в названии свидетельствует о том, что мотор – рядный. То есть цилиндры расположены одним рядом. Мощные восьмицилиндровые движки зачастую имеют V-образное строение, в то время как обычные моторы легкового авто – R-образное.

Изначально двигатель КамАЗ 740 имел объём двигателя в 10 852 см3, при мощности в 210 лошадиных сил. Только потом вышли более поздние модификации, которые имели диапазон мощностей от 180 до 360 лошадиных сил.

Для грузовиков было далеко не новинка использование дизельного топлива (нар. – соляра) в моторе. Это вполне оправдано меньшим расходом топлива, улучшенной смазкой и увеличенной мощностью, однако для водителя-новичка знакомство с моторами данного типа будет в новинку.

• Во-первых, это значительно увеличенная степень сжатия. Так, на автомобиле ВАЗ 2107 степень сжатия составляет 8 единиц, а на данном дизельном двигателе целых 17!
• Это ещё и отсутствие свечей зажигания, что тоже, как минимум непривычно. Смесь в дизельных движках возгорается от высокого давления. Вспоминаем школьную физику. Есть 3 взаимосвязанных параметра. Температура, давление и объём. Так, при уменьшении объёма происходит резкое увеличение давления и температуры. Исходя из этого закона и работает дизельный мотор.

Устройство двигателя Камаз евро

В серию моторов Евро входят несколько иодификаций. Коленвал сделан из стальной поковки, шейки закаливают высокочастотными токами. Масляные каналы коленвала заглушены, такое решение обеспечивает надежность и долговечность работы двигателя. Со временем вышла модель 740.13, которая устанавливалась практически на все новые автомобили, выпущенные до 2006 года. Устройство двигателя Камаз евро 1 было доработано новыми деталями, появилась новая поршневая группа и все элементы новесного потерпели изменения. При этом масса агрегата увеличилась с 760 до 835 кг.

Появились заметные отличия в блоках цилиндров. Увеличилось сечение масляного канала, были перенесены установочные места некоторых узлов и механизмов. Комплектация Евро 1 пополнилась форсунками для охлаждения поршня. Теперь направляющие толкателей присоединили к блоку. Моторы подходят для самосвалов, седельных тягачей и для бортовых автомобилей. Стоит отметить улучшенную экономичность модификации по сравнению с базовой версией.

Устройство двигателя Камаз 740.31

С введением стандарта евро 2 на модели Камаз начали устанавливать силовые установки марки 740.31. Здесь используется турбонаддув с промежуточным охлаждением подаваемого воздуха. Мощность осталась прежней – 240 л.с. при объеме 10,85 литра. Кроме грузовых машин силовой агрегат нашел применение в автобусах, сельскохозяйственных тракторах и передвижных энергоустановках.

Конструкция отличается от предыдущей версии наличием теплообменника и интеркуллера. Вместо гидромуфты уже используется более современная электромагнитная муфта, также установлена новая помпа и ремни. Новое устройство двигателя Камаз евро 2 позволило сохранить необходимую мощность и сделать мотор подходящим для стандарта евро 2.

Вы хотите приобрести двигатель?

Технические характеристики

Для начала стоит ответить на вопрос — что такое КАМАЗ? Это большегрузный автомобиль, который имеет достаточно широкое количество вариантов исполнения кузова и навесного оборудования. Производит эти транспортные средства — Камский автомобильный завод. Технические характеристики двигателя КамАЗ-740 достаточно высокие. Основным отечественным конкурентом данного мотора является продукция Ярославского моторного завода, а именно модели ЯМЗ-236/238. Хотя, если разобраться, то каждый из них взял свою рыночную нишу и придерживается ее. Устройство двигателя КамАЗ-740 чем-то даже схоже с ЯМЗ, но все же прослеживается ряд конструктивных отличий. Так, у камского мотора на каждый цилиндр идет отдельная головка блока.

В зависимости от года выпуска и поколения двигатели КамАЗ-740 имеют разные экологические нормы: от Евро-0 до Евро-5. Итак, рассмотрим основные технические характеристики силового агрегата 740 и его модификаций.

Моторы Евро-0 с маркировкой 740.210 и 740.260

Наименование	Характеристика
Мощность	154 кВт. для 210 л.с. и 191 кВт для 260л. с.
Тип	Дизель
Количество цилиндров	8
Количество головок	8
Количество клапанов	16
Охлаждение	Жидкостное
Объем	10,85 (10 850 см куб.)
Система подачи питания	ТНВД 33ЯЗДА или 334 ЯЗДА
Порядок работы цилиндров	1-5-4-2-6-3-7-8

Моторы Евро-2 с маркировкой 740.31-240 и 740.30-260

Наименование	Характеристика
Мощность	176 л. с. для 240 и 191 л. с. для 260
Тип	Дизель
Количество цилиндров	8
Количество головок	8
Количество клапанов	16
Охлаждение	Жидкостное
Объем	10,85 (10 850 см куб)
Система подачи питания	ТНВД 337-20 ЯЗДА или 337-21 ЯЗДА
Порядок работы цилиндров	1-5-4-2-6-3-7-8

Моторы Евро-2 с маркировкой 740.51-320 и 740.50-360

Наименование	Характеристика
Мощность	235 л. с. для 320 и 265 л. с. для 360
Тип	Дизель
Количество цилиндров	8
Количество головок	8
Количество клапанов	16
Охлаждение	Жидкостное
Объем	10,85 (10 850 см куб)
Система подачи питания	ТНВД 337-20-03 ЯЗДА или 337-20-04 ЯЗДА
Порядок работы цилиндров	1-5-4-2-6-3-7-8

Моторы Евро-4 с маркировкой 740.70 и модификации

Наименование	Характеристика
Мощность	280–420 л. с.
Тип	Дизель турбированный
Количество цилиндров	8
Количество головок	8
Количество клапанов	16
Охлаждение	Жидкостное
Объем	11,67 (11 670 см куб)
Система подачи питания	ТНВД 337-20-03 ЯЗДА или 337-20-04 ЯЗДА
Порядок работы цилиндров	1-5-4-2-6-3-7-8

Как показала характеристика двигателя КамАЗ, силовые агрегаты, которые выпускает Камский моторный завод, достаточно сильны и способны давать большую мощность грузовику, чтобы перевозить грузы.

Двигатель КамАЗ 740

Какие он имеет преимущества перед аналогичными движками других марок, как отечественных, так и зарубежных:

• Устройство двигателя КамАЗ позволяет сделать его меньше многих отечественных аналогов и надежнее зарубежных. Это своего рода «золотая середина» между большими, прожорливыми, маломощными и надёжными моторами советского/российского производства и мощными, экономичными (в пересчёт литр топлива на лошадиную силу мощности), но не столь надёжными и выносливыми.
• Плюсами двигателя также можно считать довольно лёгкий запуск в холодное время года, так как данные двигатели КамАз оборудованы очень мощным аккумулятором и стартером, которые дополняет система прогрева холодного движка.

Капитальный ремонт: основные положения

Капитальный ремонт двигателя КамАЗ-740 — это довольно сложная процедура, которая требует знаний конструкции, технических норм и специального оборудования для проведения данных операций. Существуют инструкции к проведению капремонта силовых агрегатов, которые разработаны заводом-изготовителем.

Конечно, не все автосервисы, которые специализируются на ремонтах двигателей внутреннего сгорания, придерживаются этого, но в них достаточно четко и точно прописаны все тонкости и нюансы процесса.

Рассмотрим последовательность действий, направленных на проведение восстановительных операций по двигателю КамАЗ-740:

1. Для начала неисправный мотор разбирается для определения дефектов.
2. Следующим этапом становится диагностика неисправностей. Сюда входит проведение диагностических работ по коленчатому валу, головкам блока цилиндров, которые размещаются по одной на каждый цилиндр, а также распределительному валу, водяному и масляным насосам. Отдельно стоит отметить, что при проведении капитальных ремонтно-восстановительных работ по движку в обязательном порядке ведутся работы по восстановлению топливного насоса высокого давления подачи топлива.
3. Следующий этап ремонта силового агрегата — это расточка блока и коленчатого вала. Стоит отметить, что коленвал у КамАЗ — деталь достаточно прочная, так что не всегда требуется проведение проточки шеек. А вот с блоком, как показывает практика, дела обстоят намного хуже. При любых раскладах придется растачивать цилиндры, но и это не всегда помогает. Так, если мотору 20 лет, то, как говорят специалисты, точить уже нечего, и единственным выходом является гильзовка блока. Конечно, эта процедура повышает стоимость ремонта, но это дешевле, чем покупать новый блок цилиндров. Рассмотрим ремонтные размеры деталей.

Наименование/Ремонт	Ремонт 1	Ремонт 2	Ремонт 3	Ремонт 4
Коленчатый вал	0,25 мм	0,50 мм	0,75 мм	1,00 мм
Блок цилиндров	120,5 мм	121,0 мм	121,5 мм	СТ — гильзовка

1. Неотъемлемым этапом проведения восстановления мотора является ремонт всех головок, которых у КамАЗ восемь штук. Так, зачастую меняются направляющие втулки, которые для начала разворачиваются на токарном станке. На клапанах снимается и подгоняется фаска, а седла подвергаются шарошке.
2. Следующим этапом становится полировка кулачков распределительного вала. Проводится это на токарном станке при помощи специальной пасты и наждачной бумаги.
3. Дальше идет этап ремонта водяного и масляного насоса. Как показывает практика, специалисты по ремонту моторов неохотно ремонтируют эти детали, но в связи с особой дороговизной им приходится, чтобы сохранить клиентов. Как уже говорилось ранее, замене подлежат только некоторые элементы изделий. Так, меняются крыльчатка, вал в сборе, манжета и подшипники.
4. Перед тем как приступить к процедуре укладки коленчатого вала, необходимо провести процесс балансировки. К коленвалу прицепляют сцепление и вращают, устанавливая специальные грузы. Если не провести данную процедуру, то в процессе эксплуатации вал разбалансируется, что приведет к разбитию бугелей и шатунов с вкладышами.
5. Последним этапом по праву может считаться сборка. Этот процесс достаточно долгий, поскольку занимает почти целый день. Коленчатый вал укладывают, и проходит процесс «перевязки». Это процедура соединения коленвала с поршневой группой и установка вкладышей, как коренных, так и шатунных. Далее собирается масляный насос и помпа. Собираются все мелкие детали. Последними устанавливаются головки блока, клапанные крышки, ТНВД и система выпуска.
6. После того как двигатель собран, его необходимо обкатать. Делается это только на горячую. К силовому агрегату подключают систему питания и систему выпуска, а затем его заводят, регулируя обороты, и периодически выставляются зазоры клапанного механизма.

После того как силовой агрегат КамАЗ собран, его устанавливают на автомобиль и испытывают на ходу.

Принцип работы двигателя КамАЗ 740

Данный раздел также будет собирательным, так как у всех двигателей 740 семейства приблизительно одинаков принцип работы:

• Основной деталью движка является блок цилиндров, который выполнен единым моноблоком и является собирательной деталью, на нём крепятся все основные детали мотора.
• Коленчатый вал расположен в центре, но со значительным сдвигом вниз. Под ним расположен картер, где во время простоя находится масло. Масла в движок нужно лить 26-28 л. Именно такой объём картера. Процесс замены масла мы рассмотрим ниже.
• Количество клапанов на цилиндр равно двум. Один впускной и один выпускной. В остальном принцип работы мотора одинаков с другими дизельными моторами.

Неисправности

Если мотор не запускается, смотрим таблицу ниже:

Причина неисправностиСпособ устранения

Нет топлива в баке	Заполните топливный бак и обязательно прокачайте систему питания топливом.
Наличие воздуха в системе питания топливом	Устраните негерметичность, а потом прокачайте систему.
Нарушение регулировки угла опережения впрыскивания топлива	Отрегулируйте угол опережения.
Замерзание воды, попавшей в топливные трубки или на сетку заборника топливного бака	Осторожно прогрейте топливные фильтры, баки и трубки ветошью, смоченной парой или горячей водой, нельзя использовать открытый огонь для подогрева

Вывод

Двигатель КамАЗ-740 обладает высокими техническими характеристиками, которые известны не только на территории СНГ, но и во всем мире. Так, силовыми агрегатами Камского завода в 80-е годы оснащались грузовики легендарной немецкой фирмы «ДАФ». Конечно, это длилось недолго, ведь DAF разработал свои силовые агрегаты, которые больше подходили этим грузовым гигантам.

Производство 740-х моторов продолжается и на сегодняшний день. Компания КАМАЗ производит достаточно большое количество двигателей, а в 2018 году планируется выпустить новый мотор с маркировкой 740.80-300.

Этот силовой агрегат 5-го поколения с экологическими нормами Евро-5, который будет обладать новой системой впрыска, которая, по словам разработчиков, перевернет представление о турбодизелях на грузовых автомобилях. Заявленная мощность будет в пределах от 500 до 800 лошадиных сил.

Ремонт и обслуживание двигателей КамАЗ-740 достаточно простое, и не требует никаких особых навыков и умений специалистов. В отличие от западных аналогов, мотор КамАЗ имеет простые конструктивные особенности, что делает ремонт простым, а отсутствие сложной автоматизированной электроники упрощает задачи.

Техническое обслуживание двигателей семейства КамАЗ 740

Двигатель КамАЗ 740 является дизельным и исходя из этого в домашних условиях его ремонт производить очень сложно, однако некоторые мелкие вещи сделать возможно. Такими вещами является замена охлаждающей жидкости и масла.

Замена охлаждающей жидкости

Охлаждающую жидкость нужно заменять каждые 3-5 лет в зависимости от условий эксплуатации. Про потребность заменить охлаждающую жидкость говорит в первую очередь тот факт, что сама охлаждающая жидкость потеряла свой первоначальный цвет и стала цвета грязной воды.

В двигатель КамАЗ 740 заливают охлаждающую жидкость типа Тосол-А40 общим объёмом 25 литров.

Следить за уровнем охлаждающей жидкости нужно постоянно. Желательно проверять этот уровень при каждом старте мотора. Делается это довольно просто:

1. Нужно всего лишь открыть специальный кран на расширительном бочке. Если тосол начал течь, значит уровень в норме. Закрываем кран и заводим мотор. Если из крана ничего не потекло, то нужно долить охлаждающую жидкость и, если при доливке ничего не происходит, нужно проверить сначала сам кран, а потом всю систему охлаждения, возможны утечки ОЖ.
2. В случае недостачи охлаждающей жидкости нельзя ни в коем случае заводить мотор. Иначе циркулировать в системе охлаждения будет не просто тосол, а тосол с водой. Это может привести к разрушению крыльчатки и дорогостоящему ремонту в целом.
3. Если жидкость потекла, однако её состояние оставляет желать лучшего, то надо произвести её замену. Для этого слейте жидкость с нижнего крана радиатора, котла и насосного агрегата подогревателя, подводящей трубы отопителя кабины.
4. После этого закройте все краны и наполните систему охлаждающей жидкостью.

Замена масла

Масло, как и охлаждающая жидкость требует периодической замены. Уровень масла проверяется, как и на всех движках – специальным щупом. Уровень смазывающей жидкости должен находиться около отметки «В».

Превышение, ровно, как и меньшее количество масла не желательно. Если масла в двигателе будет слишком мало, то резко увеличится износ всех деталей мотора, так как они будут работать практически «на сухую». Мотор, у которого недостаточно масла, лучше не запускать во избежание серьёзных поломок. Лучше всего найти и долить масла.

Если это сделать невозможно, то максимально уменьшить нагрузку на него. Убрать лишний груз, отцепить прицеп. Если это тоже не представляется возможным, то лучше подождать помощи. Езда на нагруженной машине с таким уровнем масла может привести к очень серьёзным последствиям.

Если масло всё-таки необходимо заменить:

• Прогрейте мотор до температуры 80-90 градусов Цельсия;
• Глушим мотор;
• Выкручиваем пробку на картере (фото ниже);
• Ждём, пока масло полностью выльется;
• Меняем фильтрующие элементы;
• Промойте ротор центробежного фильтра очистки масла;
• Заливаем масло через специальную заливную горловину до отметки «В» на щупе;
• Запускаем мотор и даём ему поработать на холостом ходу 5-10 мин;
• Глушим, и через 5-10 минут доливаем масло до отметки «В» на измерительном щупе;
• После этого процесс замены масла можно считать оконченным.

Тюнинг

Как было сказано выше, данный мотор – дизельный. Поэтому даже регулярное ТО проходить он должен в специальных сервисах.

Про форсирование мотора в домашних условиях и речи идти не может. Так, увеличение рабочего объёма может повлиять на степень сжатия, что, в свою очередь, сделает невозможным дальнейшую эксплуатацию движка.

Принцип работы и устройство двигателя

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.
• 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.

Далее рассматриваются только поршневые двигатели, так как только они получили широкое распространение в автомобильной промышленности. Основные причины тому: надежность, стоимость производства и обслуживания, высокая производительность.

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:

1. Впуск топлива;
2. Сжатие топлива;
3. Сгорание;
4. 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:

1. ГРМ (механизм регулировки фаз газораспределения);
2. Система смазки;
3. Система охлаждения;
4. Система подачи топлива;
5. 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.

Что такое дизель? Принцип работы, устройство и технические характеристики дизельного двигателя

Дизельные двигатели весьма распространены на легковых автомобилях. Многие модели имеют хотя бы один вариант в моторной гамме. И это без учета грузовиков, автобусов и строительной техники, где их применяют повсеместно. Далее рассмотрено, что такое дизель, конструкция, принцип работы, особенности.

Определение

Данный агрегат представляет собой поршневой двигатель внутреннего сгорания, функционирование которого основано на самовоспламенении распыленного топлива от нагрева либо сжатия.

Особенности конструкции

Бензиновый двигатель имеет те же конструктивные элементы, что и дизель. Схема функционирования в целом также аналогична. Отличие состоит в процессах формирования топливовоздушной смеси и ее сгорания. К тому же дизельные моторы отличаются более прочными деталями. Это обусловлено примерно вдвое более высокой степенью сжатия, чем у бензиновых двигателей (19-24 против 9-11).

Классификация

По конструкции камеры сгорания дизели подразделяют на варианты с раздельной камерой сгорания и с непосредственным впрыском.

В первом случае камера сгорания отделена от цилиндра и соединена с ним каналом. При сжатии поступающий в камеру вихревого типа воздух закручивается, что улучшает смесеобразование и самовоспламенение, которое начинается там и продолжается в основной камере. Дизельные двигатели данного типа ранее были распространены на легковых автомобилях в связи с тем, что они отличались пониженным уровнем шума и большим диапазоном оборотов от рассмотренных далее вариантов.

В дизельных двигателях с непосредственным впрыском камера сгорания находится в поршне, а топливо подается в надпоршневое пространство. Такая конструкция изначально использовалась на низкооборотных моторах большого объема. Они отличались высоким уровнем шума и вибраций и низким расходом топлива. Позднее, с появлением топливных насосов высокого давления с электронным управлением и оптимизацией процесса сгорания, конструкторы достигли стабильной работы при диапазоне до 4500 об./мин. К тому же возросла экономичность, снизилась шумность и уровень вибраций. Среди мер по уменьшению жесткости работы – многостадийный предвпрыск. Благодаря этому двигатели данного типа получили в последние два десятилетия обширное распространение.

По принципу функционирования дизели подразделяют на четырехтактные и двухтактные, как и бензиновые моторы. Их особенности рассмотрены далее.

Принцип функционирования

Чтобы понимать, что такое дизель и чем обусловлены его функциональные особенности, необходимо рассмотреть принцип работы. Приведенная выше классификация поршневых ДВС основана на количестве тактов, входящих в рабочий цикл, которые выделяют по величине угла поворота коленчатого вала.

• Впуск. Происходит при повороте коленвала от 0 до 180°. При этом воздух проходит в цилиндр через открытый на 345-355° впускной клапан. Одновременно с ним во время поворота коленвала на 10-15° открыт выпускной клапан, что называют перекрытием.
• Сжатие. Поршень, двигаясь вверх при 180-360°, сжимает воздух в 16-25 раз (степень сжатия), а впускной клапан закрывается в начале такта (при 190-210°).
• Рабочий ход, расширение. Происходит при 360-540°. В начале такта до достижения поршнем верхней мертвой точки топливо подается в горячий воздух и воспламеняется. Это особенность дизельных двигателей, отличающая их от бензиновых, где происходит опережение зажигания. Выделяющиеся при этом продукты горения толкают поршень вниз. При этом время сгорания топлива равно времени его подачи форсункой и длится не дольше продолжительности рабочего хода. То есть при рабочем процессе давление газов постоянно, вследствие чего дизели развивают больший крутящий момент. Также важной особенностью таких моторов является необходимость обеспечения избытка воздуха в цилиндре, так как пламя занимает небольшую часть камеры сгорания. То есть отличается пропорция топливовоздушной смеси.
• Выпуск. При 540-720° поворота коленвала открытый выпускной клапан поршень, двигаясь вверх, вытесняет выхлопные газы.

Двухтактный цикл отличается укороченными фазами и единым процессом газообмена в цилиндре (продувкой), происходящей между концом рабочего хода и началом сжатия. При движении поршня вниз продукты горения удаляются через выпускные клапаны или окна (в стенке цилиндра). Позже открываются впускные окна для поступления свежего воздуха. Когда поршень поднимается, все окна закрываются, и начинается сжатие. Чуть ранее достижения ВМТ впрыскивается и воспламеняется топливо, начинается расширение.

Из-за сложности обеспечения продувки вихревой камеры двухтактные моторы бывают только с непосредственным впрыском.

Производительность таких двигателей выше в 1,6-1,7 раз, чем характеристики дизеля четырехтактного типа. Ее прирост обеспечивается вдвое более частым осуществлением рабочих ходов, но частично сокращается из-за их меньшей величины и продувки. Вследствие удвоенного количества рабочих ходов двухтактный цикл особо актуален в случае невозможности увеличения частоты вращения.

Основной проблемой таких двигателей является продувка из-за ее непродолжительности, что невозможно компенсировать без снижения эффективности за счет укорочения рабочего хода. К тому же невозможно разделить выхлоп и свежий воздух, из-за чего часть последнего удаляется с отработанными газами. Данную проблему можно решить путем обеспечения опережения выпускных окон. В таком случае газы начинают удаляться до продувки, и после закрытия выпуска цилиндр дополняется свежим воздухом.

К тому же при использовании одного цилиндра возникают сложности с синхронностью открытия/закрытия окон, поэтому существуют двигатели (ПДП), в которых каждый цилиндр имеет два поршня, движущихся в одной плоскости. Один из них контролирует впуск, другой – выпуск.

По механизму осуществления продувку подразделяют на щелевую (оконную) и клапанно-щелевую. В первом случае окна служат и впускными и выпускными отверстиями. Второй вариант предполагает их использование в качестве впускных отверстий, а для выпуска служит клапан в головке цилиндра.

Обычно двухтактные дизели применяют на тяжелых транспортных средствах вроде кораблей, тепловозов, танков.

Топливная система

Топливная аппаратура дизельных двигателей существенно сложнее, чем у бензиновых. Это объясняется высокими требованиями к точности подачи топлива по времени, количеству и давлению. Основные компоненты топливной системы – ТНВД, форсунки, фильтр.

Широко применяется система подачи топлива с компьютерным управлением (Common-Rail). Она впрыскивает его двумя порциями. Первая из них маленькая, служащая для повышения температуры в камере сгорания (предвпрыск), что позволяет снизить шум и вибрации. К тому же данная система повышает на малых оборотах крутящий момент на 25%, снижает расход топлива на 20% и содержание сажи в выхлопных газах.

Турбонаддув

На дизельных двигателях очень широко применяют турбины. Это объясняется более высоким (в 1,5-2) раза давлением выхлопных газов, которые раскручивают турбину, что позволяет избежать турбоямы, обеспечив наддув с более низких оборотов.

Холодный запуск

Можно найти множество отзывов о том, что при отрицательных температурах не заводится дизель. Сложность запуска таких моторов в холодных условиях обусловлена тем, что для этого требуется больше энергии. Для облегчения процесса их оснащают предпусковым подогревателем. Данное устройство представлено свечами накаливания, размещенными в камерах сгорания, которые при включении зажигания подогревают воздух в них и работают еще в течение 15-25 секунд после запуска для обеспечения стабильности работы непрогретого мотора. Благодаря этому дизели заводятся при температурах -30. -25 °С.

Особенности обслуживания

Для обеспечения долговечности при эксплуатации необходимо знать, что такое дизель и как его обслуживать. Относительно невысокая распространенность рассматриваемых двигателей в сравнении с бензиновыми объясняется в том числе более сложным обслуживанием.

Прежде всего это касается топливной системы высокой сложности. Из-за этого дизели крайне чувствительны к содержанию в топливе воды и механических частиц, а ее ремонт дороже, как и двигателя в целом в сравнении с бензиновым того же уровня.

В случае наличия турбины также высоки требования к качеству моторного масла. Ее ресурс обычно составляет 150 тыс. км, а стоимость высока.

В любом случае на дизельных двигателях менять масло следует чаще, чем на бензиновых (в 2 раза по европейским нормам).

Как было отмечено, у данных моторов встречаются проблемы холодного запуска, когда при низких температурах не заводится дизель. В некоторых случаях это вызвано использованием неподходящего топлива (в зависимости от сезона на таких двигателях применяют различные сорта, так как летнее топливо при низких температурах застывает).

Эксплуатационные качества

К тому же многим не по душе такие качества дизельных моторов, как меньшие мощность и диапазон рабочих оборотов, более высокий уровень шума и вибраций.

Бензиновый двигатель действительно обычно превосходит в производительности, в том числе и литровой мощности, аналогичный дизель. Мотор рассматриваемого типа при этом имеет более высокий и ровный график крутящего момента. Повышенная степень сжатия, обеспечивающая больший крутящий момент, вынуждает применять более прочные детали. Так как они тяжелее, снижается мощность. К тому же это сказывается на массе двигателя, а следовательно, и автомобиля.

Небольшой диапазон рабочих оборотов объясняется более длительным возгоранием топлива, вследствие чего на высоких оборотах оно не успевает догореть.

Повышенный уровень шума и вибраций вызывает резкое нарастание давления в цилиндре при воспламенении.

Основными достоинствами дизелей считают более высокую тяговитость, экономичность и экологичность.

Тяговитость, то есть высокий крутящий момент на малых оборотах, объясняется сгоранием топлива по мере впрыска. Это обеспечивает большую отзывчивость и облегчает эффективное использование мощности.

Экономичность обусловлена как низким расходом, так и тем, что топливо для дизеля дешевле. К тому же возможно использовать в качестве него низкосортные тяжелые масла благодаря отсутствию строгих требований к испаряемости. А чем топливо тяжелее, тем выше эффективность мотора. Наконец, дизели работают на бедных смесях в сравнении с бензиновыми моторами и при высокой степени сжатия. Последнее обеспечивает меньшие потери тепла с отработанными газами, то есть большую эффективность. Все данные меры снижают расход топлива. Дизель, благодаря этому, тратит его на 30-40% меньше.

Экологичность дизелей объясняется тем, что в их выхлопных газах ниже содержание окиси углерода. Это достигается применением сложных систем очистки, благодаря чему сейчас бензиновый двигатель соответствует тем же экологическим нормам, что и дизель. Мотор такого типа ранее значительно уступал бензиновому в данном отношении.

Применение

Как понятно из того, что такое дизель и каковы его характеристики, такие моторы наиболее подходят для тех случаев, когда необходима высокая тяга на низких оборотах. Поэтому ими оснащают почти все автобусы, грузовики и строительную технику. Что касается частных транспортных средств, среди них такие параметры наиболее важны для внедорожников. Благодаря высокой экономичности данными моторами оснащают и городские модели. К тому же они удобнее в управлении в таких условиях. Тест-драйвы дизелей свидетельствуют об этом.

Источник http://arendavlg.com/kamaz/ustroystvo-i-osobennosti-chetyrehtaktnogo-dizel-nogo-dvigatelya-kamaz-740.html
Источник Источник http://wikers.ru/articles/ustrojstvo-dvigatelya.html
Источник Источник http://fb.ru/article/302992/chto-takoe-dizel-printsip-rabotyi-ustroystvo-i-tehnicheskie-harakteristiki-dizelnogo-dvigatelya