Мощность двигателя
Мощность — это физическая величина, равная отношению работы, совершенной за определенное время, к этому времени. В системе единиц СИ мощность измеряется в Ваттах (Вт). Поднимая груз массой 1 килограмм на высоту 1 метр за 1 секунду, мы развиваем мощность 1 кг x 9,8 м/с 2 x 1 м/с = 9,8 Вт.
Мощность автомобильных двигателей обычно измеряют в лошадиных силах.
Термин «лошадиная сила» был введен в конце XVIII в. английским изобретателем Дж. Уаттом. Наблюдая за работой лошадей, вытягивающих из угольных шахт при помощи блоков корзины с углем, ученый измерил общий вес извлеченной ими породы и высоту, на которую он был поднят за определенное время. Уатт рассчитал, что 1 лошадь за 1 минуту с глубины 30 м вытягивает в среднем 150 кг угля. Эта единица мощности и получила название лошадиной силы (horsepower).
После принятия в 1960 г. системы единиц СИ лошадиная сила стала вспомогательной единицей мощности, равной 736 Вт. Средняя мощность человека равна 70—90 Вт, что составляет 0,1 лошадиной силы
1 л.с. = 0,73549875 кВт
История автомобильного двигателя
Чуть-чуть истории. Двигатель прошёл долгую историю развития. По сути, первыми двигателями являлись парус и водяное колесо. Водяным колесом широко пользовались в странах Древнего мира(таких как Египет, Китай, Индия) для оросительных систем, а в средние века в Европе использовали как основу энергетической базы производства. Дальше появились двигатели внешнего сгорания. Широкое распространение получили паровые двигатели.
Паровой двигатель(Steam engine) — двигатель ВНЕШНЕГО сгорания, который преобразовывает энергию пара в механическую работу. Советую почитать очень интересную и непростую историю развития данного двигателя: https://www.bibliotekar.ru/encAuto/5.htm
Далее в процессе развития двигателей появились двигатели внутреннего сгорания, ДВС. Одним из них, нашедший наибольшее распространение — бензиновый двигатель.
Бензиновые двигатели (petrol engine, gasoline engine) — это класс двигателей внутреннего сгорания, в цилиндрах которых предварительно сжатая смесь топлива(бензина) и воздуха поджигается электрической искрой. Главное преимущество бензинового двигателя заключается в малой массе и быстром запуске, поэтому он вытеснил паровые двигатели, а теперь он широко используется в автомобилях.
Позже появились дизельные двигатели.
Дизельный двигатель — это двигатель внутреннего сгорания, работающий по принципу воспламенения распыленного дизельного топлива от соприкосновения с разогретым сжатым воздухом. Плюсом является экономичность топлива, более высокий крутящий момент. Однако, минусом является сложность систем, дороговизна изготовления и эксплуатации.
Ну и заглянем в будущее автомобилей. Итак, существуют так же электрические двигатели.
Электрический двигатель — Это установка, в которой электрическая энергия превращается в механическую работу и тепло. Это развивающееся направление в автомобилестроении. Однако, на дорогах большинство машин имеют бензиновый или дизельный двигатель, поэтому, оставим будущее и вернёмся к настоящему.
Руководство по замене
Замену ремня газораспределения на ВАЗ 2108 с карбюратором производители рекомендуют выполнять через 60-75 тыс. километров пробега. Учитывая, что автомобиль эксплуатируется в разных условиях, то визуальный осмотр узлов рекомендуется делать через каждые 15 тыс. километров.
Замену следует делать, если обнаружены такие дефекты:
- неровности, износ, трещины на поверхности;
- масляные пятна;
- обтрепанные торцевые стороны;
- надрыв, износ, отсутствие зубьев;
- растянутый ремень, который уже невозможно натянуть.
При осмотре узла следует обратить внимание и на другие элементы. Если обнаружены потеки масла, то, скорее всего, необходимо заменить сальники
Если на поверхности помпы есть царапины, сколы, обнаружен люфт, то ее следует заменить. Сколько прослужат детали, зависит от их качества и условий эксплуатации
Если обнаружены потеки масла, то, скорее всего, необходимо заменить сальники. Если на поверхности помпы есть царапины, сколы, обнаружен люфт, то ее следует заменить. Сколько прослужат детали, зависит от их качества и условий эксплуатации.
Необходимые инструменты
Для поведения процедуры замены на ВАЗ 2108 необходимо приготовить обычный инструментарий:
- наборы головок и накидных ключей;
- отвертку;
- специальный ключ для проворачивания натяжного ролика;
- домкрат;
- новые расходные материалы;
- чистую ветошь.
Если отсутствует специальный ключ для поворота натяжного ролика, можно воспользоваться плоскозубцами и двумя гвоздями.
Этапы работы
Чтобы с автомобилем удобно было работать, его следует загнать на ровную площадку либо подъемное приспособление.
Сама замена состоит из следующих шагов:
- Для доступа к шкиву коленвала сначала нужно демонтировать спереди правое колесо.
- Отвернув три болта, необходимо снять защитную крышку ГРМ.
- Ослабив ремень генератора, снимаем его со всех роликов.
- Далее необходимо выставить метки. Для этого нужно проворачивать коленвал в направлении движения часовой стрелки пока не будут совпадать метки на распредвале и задней крышке механизма газораспределения.
- В верхней части картера сцепления нужно демонтировать заглушку и убедиться, что рисочка на маховике и прорезь на корпусе картера сцепления совпадают.
- Далее следует снять датчик, показывающий положение коленвала.
- Коленчатый вал необходимо зафиксировать. Для этого нужно вставить отвертку или металлический штырь между зубьями маховика.
- Далее, открутив болт крепления, следует демонтировать шкив привода генератора.
- С помощью ключа на «17» нужно ослабить крепежную гайку на натяжном ролике. Когда ремешок максимально ослабнет, его можно снять.
- Для замены натяжителя нужно выкрутить гайку крепления и снять его со штыря. При замене ролика следует осмотреть дистанционную шайбу, которую при необходимости также нужно заменить.
- Новый ремешок сначала надевается на зубья шкива коленвала, затем на зубья шкива помпы, далее заводится за ролик и натягивается на зубья шестерни распредвала.
- Спецключом или с помощью гвоздей и пассатижей нужно провернуть натяжитель и натянуть резиновое изделие.
- Далее необходимо затянуть гайку крепления натяжного ролика.
- Затем нужно вернуть на место шкив привода навесного оборудования и вкрутить до конца болт крепления. Далее следует повернуть коленчатый вал по направлению часовой стрелки всего лишь на пару оборотов и снова выставить все установочные метки на распредвале и коленвале. Если метки не совпадают, монтаж ремня следует повторить.
Проверяем натяжение ремешка ГРМ
После установки ремешка нужно проверить его натяжение. Для этого необходимо повернуть ремешок на промежутке между шкивами распредвала и коленвала на 90 градусов. Если при небольшом усилии он поворачивается более чем на 90 градусов, его нужно натянуть сильнее.
- Далее устанавливаем остальные комплектующие в обратном порядке.
На этом замена ремня механизма газораспределения на ВАЗ 2108 карбюратор закончена.
Когда требуется замена
Ремень ГРМ отвечает за работу газораспределительного механизма.
Старайтесь всячески избегать обрыва ремня в процессе движения, иначе это может негативно сказаться на состоянии двигателя и стоимости его ремонта.
Наиболее опасным является контакт, «встреча» между двумя основными элементами — поршень и клапан. При этом узел деформируется, требуется дорогостоящее восстановление автомобиля.
Существует несколько основных критериев, которые говорят о необходимости замены узла.
Признак износа | Особенности |
Естественный износ | Каждый элемент имеет определенный ресурс, запас прочности, выше которого он «прыгнуть» может лишь в редких исключениях. Для ремней ГРМ у девяток он составляет 50-60 тысяч километров |
Визуальные признаки износа | Если изучить состояние ремешка, при наличии неисправностей это будет проявляться в виде дефектов, трещин, отслоений по краям. Все это говорит о том, что дальше эксплуатировать авто с таким ремешком нельзя, требуется замена |
Масло или ОЖ на поверхности | Очередной признак того, что ремешок отживает свое и нуждается в замене. Параллельно не забудьте проверить, нет ли течи их системы охлаждения и масляных каналов |
Перетянуть ремешка | Когда еще эксплуатационный срок не подошел к концу, ремешок все равно может ослабляться. Чтобы устранить это, проводится его натяжение. Но со временем натяжка достигает предела, ремешок перетягивается и более вернуться в нужное положение не способен. Под замену и только |
Износ зубьев | Если возникли неполадки с зубьями, при движении ремень начинает попросту проскальзывать во время вращения коленчатого вала. Тут придется менять шестерни и сам ремень |
Двухтактные двигатель
Перед нами двухтактный двигатель. Здесь всё предельно просто.
Первый такт — Поршень двигателя движется вверх(картинка А), открывает отверстие(1) и сжимает смесь, которая уже находится в цилиндре. После чего, свеча зажигания воспламеняет горючее(картинка В).
Второй такт — После загорания опускающийся поршень(картинка С) сначала открывает выпускное отверстие(2), а затем переходное отверстие(3). После этого через него впускается новая порция воздушно-топливной смеси.
Таким образам поршень также заменяет клапаны двигателя, и в горючее добавляется масло для смазки поршня. Многие двухтактные двигатели снабжены ребрами для воздушного охлаждения цилиндра.
Балансировка
Безусловно, метка элемента (риска), выставленная по уму, станет эффективной только в случае идеально ровного маховика. Если наблюдается дисбаланс элемента, то придется осуществлять балансировку. В список задач балансировщика войдет также найти радиус маховика.
К сожалению, стенд балансировочный имеется не в каждом городе. На таком станке проще регулировать кривошипный вал и маховик.
Делается балансировка либо на особой оправке, либо на самом валу (не снимается). Основное действие, которое проводится при балансировке – это облегчение. С маховика снимается некоторый слой металла, чтобы отрегулировать правильность его массы. Снимать слои можно только с краев, центр детали должен оставаться целым, чтобы не убавились прочностные характеристики детали.
Лишний вес с маховиков удаляется путем сверления. Слои снимаются в несколько заходов, пока не отрегулируется правильное вращение.
Следите за чистотой маховика. Если появляется возможность снять деталь, то не поленитесь тщательно осмотреть ее на дефекты. Риску маховика регулярно прочищайте от грязи, чтобы в дальнейшем она бы хорошо просматривалась.
Верхние шкивы не фиксировались, и теперь не ясно, как их выставлять. Метки на шкивах «смотрят» не совсем в одну сторону. Может, проще довернуть все шкивы к положению ВМТ в цилиндре 1? Если речь идёт о 16 клапанах, выставление меток на ВАЗ-2112 мне знакомо: выполнял эту операцию на ГРМ 21124. Ну а у меня мотор с объёмом 1,5. Есть ли отличия?
4.1.3. Приведение поршня первого цилиндра в положение верхней мертвой точки (ВМТ)
Приведенное ниже описание процедуры составлено на базе предположения о правильности установки ВВ свечных проводов и распределителя зажигания. Если возникает необходимость приведения двигателя в ВМТ с целью корректировки положения распределителя, положение поршня в первом цилиндре двигателя может быть качественно определено путем отслеживания изменения компрессионного давления через свечное отверстие. Далее необходимо добиться совмещения соответствующих установочных меток (см. параграф 9). |
Необходимость в приведении поршня(ей) в положение ВМТ возникает прити таких как снятие/установка распределительного вала, компонентов привода ГРМ и распределителя зажигания.
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ |
|||||
|
предыдущая страница4.1.2. Подготовительные действия и перечень ремонтных процедур, которые могут быть выполнены без извлечения двигателя из автомобиля | следующая страница 4.1.4. Снятие и установка крышки головки цилиндров |
Как установить поршни двигателя 21083 в ВМТ
Многие ремонтные работы на двигателе автомобиля включают в себя установку поршней в верхнюю мертвую точку (ВМТ). Проведем такую установку на примере двигателя 21083 автомобилей ВАЗ 21083, 21093, 21099.
На двигателе 21083 имеются заводские установочные метки, при совмещении которых поршни первого и четвертого цилиндров установятся в верхнюю мертвую точку:
Метка — точка на шкиву распределительного вала и метка-выступ на задней крышке привода ГРМ
Метка — точка на зубчатом шкиву коленчатого вала и метка — вырез на корпусе масляного насоса
Метка — черта на маховике двигателя и метка (треугольный вырез) на шкале градусов в лючке картера сцепления
Необходимые инструменты
— Большая шлицевая отвертка
— Ключ на «19» или головка с воротком
Подготовительные работы
— Снимаем корпус воздушного фильтра двигателя
— Снимаем защитную крышку привода ГРМ
Как установить поршни двигателя в верхнюю мертвую точку (ВМТ)
Совмещаем заводские установочные метки двигателя
Для этого вращаем коленчатый вал двигателя по часовой стрелке за шлицы маховика при помощи большой отвертки до совмещения метки на шкиву распределительного вала и метки на задней крышке привода ГРМ (см. фото выше).
Можно вращать коленчатый вал за болт крепления шкива привода генератора ключом на «19». Но для доступа к нему придется снять правое колесо, правый защитный брызговик двигателя, шкив генератора. Плюсом такой дополнительной работы будет контроль над совмещением меток на шкиву коленчатого вала и метки на корпусе масляного насоса.
Контролируем совмещение установочных меток
См. три фото выше.
Метка — точка на шкиву распредвала должна стоять строго напротив метки — выступа на задней крышке привода ГРМ.
Метка — черта на маховике напротив середины треугольного вырезе в шкале градусов, в лючке на картере сцепления. Видна если снять заглушку лючка.
И если контролируется метка на коленчатом валу двигателя:
Метка — точка на шкиву коленчатого вала напротив метки — выреза на отливе корпуса масляного насоса.
При таком расположении установочных меток двигателя 21083 его поршни в первом и четвертом цилиндрах будут находится в верхней мертвой точке (ВМТ). При этом в первом цилиндре будет такт сжатия, а в четвертом выпуска отработанных газов.
Для установки поршней второго и третьего цилиндров двигателя в верхнюю мертвую точку вращаем коленчатый вал по часовой стрелке пока метка на шкиву распредвала не обойдет полный круг — 360 градусов и не станет напротив метки на задней крышке привода ГРМ. При этом метки на маховике видно не будет, метка на шкиву коленчатого вала так же будет расположена напротив выреза в отливе корпуса масляного насоса.
Примечания и дополнения
— Что такое ВМТ (верхняя метрвая точка)? ВМТ — крайнее верхнее положение поршня в цилиндре.
— На некоторых разновидностях масляных насосов двигателя 21083 нет отлива с вырезом, поэтому при выставлении меток необходимо ориентироваться на штифт для установки шкива привода генератора на звездочке распредвала и прорезь в нижней части корпуса масляного насоса.
Ремонтные работы на двигателе с установкой поршней в ВМТ Проверка тепловых зазоров клапанов на двигателе 21083 Установка момента (угла) опережения зажигания ВАЗ 2108, 2109, 21099 под 92-й бензин Регулировка клапанов ВАЗ 2108, 2109, 21099
Установка поршня первого цилиндра в положение ВМТ
При проведении работ, связанных со снятием ремня привода распределительного вала (ГРМ), может нарушиться установка фаз газораспределения, чтобы этого не произошло, поршень 1-го цилиндра устанавливают в положение ВМТ (верхняя мертвая точка) такта сжатия. При нарушении фаз газораспределения двигатель не будет устойчиво и работать должным образом.
Выставляйте ВМТ по метке на шкиву распределительного вала (при установке по меткам на маховике или шкиву коленчатого вала в этом положении может стоять поршень либо 1-го, либо 4-го цилиндра). После этого обязательно убедитесь в совмещении меток на маховике или на зубчатом шкиву коленчатого вала (если снят шкив привода генератора). Если метки на маховике или шкиву коленчатого вала не совпали, значит нарушена установка фаз газораспределения (поршень 1-го цилиндра не установлен в ВМТ). В этом случае необходимо снять ремень привода распределительного вала и провернуть коленчатый вал до совмещения меток.В а ж н о!Проворачивайте коленчатый вал исключительно за болт крепления шкива (запрещается проворачивать коленчатый вал за сам шкив распределительного вала).
СОВЕТПоскольку коленчатый вал неудобно проворачивать за болт крепления к нему шкива, можно сделать это одним из двух способов
- Включите любую передачу (лучше если это будет IV) и медленно переместите автомобиль до совмещения метки на шкиву распределительного вала с меткой на задней крышке ремня привода распределительного вала.
- Включите любую передачу и вывесите одно переднее колесо. Далее поворачивайте вывешенное колесо до совмещения метки на шкиву распределительного вала с меткой на задней крышке ремня привода распределительного вала.
Установка
Теперь непосредственно о том, как вернуть на место уже новый ремешок ГРМ. Сложного тут также ничего нет, но посмотреть наглядные видео, изучить инструкцию все же советуем.
- Как только вы осмотрели состояние узла и решили что-то поменять, приступайте к сборке механизма.
- Сподручнее работу выполнять так, чтобы все надписи были повернуты в вашу сторону, то есть в сторону правого крыла автомобиля.
- Поставьте на место шкив, если не потребовалась его замена.
- Далее надевается ремень. Причем надевать следует сначала на нижнюю шестерню, а потом уже на верхнюю. Не наоборот.
- Убедитесь, что отсутствуют провисания.
- Заведите ремень газораспределительного механизма за водяную помпу и натяжной ролик.
- Подтяните натяжной ролик, используя специальный ключ.
- При отсутствии такового ключа используйте простой ключ и отвертку.
- Обязательно отрегулируйте новенький ремешок должным образом. Регулировка выполняется до того момента, когда его вы уже не сможете провернуть на угол более 90 градусов. Это оптимальный вариант натяжка ремешка для ВАЗ 2109.
- Проверните несколько раз шкив. Это позволит удостовериться, что метки на шестеренке газораспределительного механизма и на маховике имеют правильное положение.
- Если метки по каким-то причинам не совпали, у нас плохие новости. Вам придется вновь снимать ремешок, и регулировать положение заново.
Основная сложность в замене ремешка ГРМ заключается не в проблематичности выполняемых процессов, а во времени, которое необходимо затратить на ремонт.
Грамотный подход, внимательность и использование качественного нового ремня позволит без проблем восстановить работоспособность газораспределительного механизма и сэкономить не одну сотню рублей на посещении автосервиса.
Двигатель Z17DT(L/H)
45. Снимите крышку двигателя ().
46. Снимите воздухоочиститель ().
47. Выверните болт крепления короба электропроводки от верхней передней крышки привода ГРМ (см. сопр. иллюстрацию), отсоедините жгут электропроводки и вакуумную трубку.
48. Отсоедините вакуумную трубку (см. сопр. иллюстрацию) от крышки ГРМ (3 держателя), выверните 8 крепежных болтов и снимите верхнюю крышку привода.
Внимание: Для крепления верхней крышки зубчатого ремня применяются болты различной длины — запомните установочное положение болтов!
49. Снимите скобу датчика распределительного вала (см. иллюстрацию 6.48).
50. Проверните коленчатый вал до совмещения отверстий на зубчатых колесах распределительного вала и ТНВД с отверстиями на корпусе двигателя и вверните установочные болты (см. сопр. иллюстрацию) М6 в соответствующее отверстие колеса распределительного вала и М8 в колесо привода ТНВД.
51. Снимите защиту картера двигателя () и проверьте совмещение меток — при ввернутых установочных болтах метка на шкиве коленчатого вала должна совпадать со штифтом на крышке масляного насоса.
Замечание: При снятом шкиве коленчатого вала метка на ведущем зубчатом колесе должна совпадать с приливом на крышке масляного насоса.
Если метки не совпадают, необходимо выполнить регулировку фаз распределения () — предварительно снимите зубчатый ремень.
52. По окончании проверки установите все снимавшиеся компоненты на место.
Основные параметры
Полный объем цилиндра ( Va ) — объем, заключенный между головкой, цилиндром и поршнем при нахождении его в НМТ;
Объем камеры сжатия ( VC ) — объем, заключенный между головкой, цилиндром и поршнем при нахождении его в ВМТ;
Рабочий объем цилиндра ( Vh ) — объем, образующийся при движении поршня от ВМТ к НМТ ( Vh = Va-Vc );
Полный объем двигателя ( iVh ) сумма рабочих объемов всех цилиндров двигателя; Он же литраж двигателя.
Степень сжатия ( E ) отношение полного объема к объему камеры сжатия ( E = Va/Vc = 1 + Vh/Vc );
Степень сжатия показывает, во сколько раз сжимают горючую смесь в цилиндре. Чем больше степень сжатия, тем больше будет давление на поршень при сгорании смеси, а следовательно и больше мощность двигателя. Увеличивать степень сжатия очень выгодно — от той же порции топлива можно получить больше полезной работы. Однако при чрезмерном увеличении степени сжатия наступает самовоспламенение рабочей смеси, и смесь сгорает с большой скоростью — происходит детонация топлива. Детонация — это недопустимо быстрое сгорание рабочей смеси, вызывающее неустойчивую работу двигателя. У двигателя при детонации появляется резкий стук, мощность его снижается, из глушителя выходит черный дым. Конструкторы изыскивают способы борьбы с детонацией топлива и постепенно повышают степень сжатия. В зависимости от степени сжатия применяют определенный сорт топлива.