Порядок работы цилиндров в разных двигателях. шестицилиндровый v-образный двигатель последовательность работы у различных моделей

Рядный 4-цилиндровый

Существует две популярные компоновки таких ДВС:

• рядная;
• оппозитная.

Первое означает расположение цилиндров последовательно, в один ряд, а поршни мотора вращают общий коленвал. Двигатели нередко описывают сокращением I4 или L4, можно также встретить название Inline 4 и вариации. Инженеры располагают цилиндры и вертикально, и под некоторым углом – в зависимости от конструкции двигателя.

Пример блока цилиндров:

Эта цилиндровая компоновка получила широкое распространение в массовых моделях автомобилей, а также в тех транспортных средствах, где важна простота обслуживания и ремонта – внедорожниках, машинах, предназначенных для работы в такси, и т.д.

Кривошипы 1 и 4 цилиндров в конструкции коленвала рядного четырехцилиндрового двигателя расположены под углом 180 град., и под углом 90 – к кривошипам цилиндров 2 и 3. Чтобы создать оптимальное соотношение движущих сил, действующих на кривошипы, двигатели действуют в последовательностях:

• система 1–2–4–3 – менее популярная;
• основной вариант 1–3–4–2.

Из отечественных автомашин порядок работы четырехцилиндрового двигателя второго вида использован, к примеру, в продукции концерна ВАЗ, а первый актуален для некоторых двигателей ЗМЗ.

—>Автозапчасти и СТО —>

Обычным автолюбителям, совершенно не обязательно знать порядок работы цилиндров двигателя. Ну, работает и работает. Да, с этим трудно не согласится. Не нужно до того момента, пока вы не пожелаете своими руками выставить зажигание или не займетесь регулировкой зазоров клапанов.

Не будет лишним знание о порядке работы цилиндров двигателя автомобиля, когда вам нужно будет подсоединить высоковольтные провода к свечам, либо трубопроводы высокого давления у дизеля. А если вы затеете ремонт головки блока цилиндров?

Ну согласитесь, смешно будет ехать на автосервис для того, чтобы правильно установить ВВ провода. Да и ехать-то как? Если двигатель троит.

Что значит порядок работы цилиндров двигателя?

Последовательность, с которой чередуются одноименные такты в разных цилиндрах и называется порядком работы цилиндров.

От чего зависит порядок работы цилиндров? Есть несколько факторов, а именно:

— расположение цилиндров двигателя: однорядное или V-образное; — количество цилиндров; — конструкция распредвала; — тип и конструкция коленвала.

Рабочий цикл двигателя

Рабочий цикл двигателя состоит из газораспределительных фаз. Последовательность этих фаз должна равномерно распределяться по силе воздействия на коленчатый вал. Именно в этом случае происходит равномерная работа двигателя.

Обязательным условием является то, что цилиндры, работающие последовательно, не должны находиться рядом. Для этого и разрабатываются производителями двигателей, схемы порядка работы цилиндров двигателя. Но, во всех схемах порядок работы цилиндров начинает свой отсчет с главного цилиндра №1.

Газораспределительной фазой называют момент, в который начинается открытие и заканчивается закрытие клапанов. Измеряется фаза газораспределения в градусах поворота коленчатого вала по отношению к верхней и нижней мёртвым точкам (ВМТ и НМТ).

На протяжении рабочего цикла в цилиндре воспламеняется смесь топлива и воздуха. Промежуток между воспламенениями в цилиндре оказывает непосредственное влияние на равномерность работы мотора. Двигатель работает максимально равномерно при наименьшем промежутке воспламенения.

Данный цикл непосредственно зависит от количества цилиндров. Чем большим является число цилиндров, тем меньшим будет интервал воспламенения.

Порядок работы цилиндров у разных двигателей:

У двигателей одного типа, но разных модификаций, работа цилиндров может отличаться. Например, двигатель ЗМЗ. Порядок работы цилиндров двигателя 402 – 1-2-4-3, в то время как порядок работы цилиндров двигателя 406 – 1-3-4-2.

Если углубится в теорию работы двигателя, но так, чтобы не запутаться, то мы увидим следующее. Полный рабочий цикл 4-х тактного двигателя проходит за два оборота коленвала. В градусах это равно 720. У 2-х тактного двигателя 3600.

Колена вала смещают на определенный угол для того, чтобы вал находился под постоянным усилием поршней. Этот угол напрямую зависит от количества цилиндров и тактности двигателя.

— Порядок работы 6 цилиндрового рядного двигателя 1-5-3-6-2-4 (интервал между воспламенением составляет 1200).

— Порядок работы 8 цилиндрового V-образного двигателя 1-5-4-8-6-3-7-2 (интервал между воспламенениями 900).

— Существует, например, порядок работы 12 цилиндрового двигателя W-образного: 1-3-5-2-4-6 – это левые головки блока цилиндров, а правые: 7-9-11-8-10-12

Для того, чтобы вам был понятен весь этот порядок цифр, рассмотрим пример. У 8 цилиндрового двигателя ЗиЛ порядок работы цилиндров следующий: 1-5-4-2-6-3-7-8. Кривошипы расположены под углом 900 .

То есть если в 1 цилиндре происходит рабочий цикл, точерез 90 градусов поворота коленвала, рабочий цикл происходит в 5 цилиндре, и последовательно 4-2-6-3-7-8. В нашем случае один поворот коленвала равен 4 рабочим ходам. Естественным образом напрашивается вывод, что 8 цилиндровый двигатель работает плавне и равномернее, чем 6 цилиндровый.

Скорее всего, глубокое знание порядка работы цилиндров двигателя вашего автомобиля, вам не понадобится. Но общее представление об этом иметь необходимо. А если вы задумаете произвести ремонт, например головки блока цилиндров, то эти знания лишними не будут.

Источник

Технические характеристики бензиновых двигателей

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Параметр	Модель двигателя
DR	DS	NP	WH
Число цилиндров	4	4	4	5
Диаметр цилиндра, мм	81,0	81,0	81,0	79,5
Ход поршня,мм	86,4	86,4	86,4	77,4
Рабочий объем, см3	1781	1781	1781	1921
Степень сжатия	8,8	10,0	10,0	10,0
Номинальная мощность, кВт (л.с.)/ Частота вращения коленчатого вала, мин–1	55 (75)/ 4500	60 (90)/ 5200	66 (90)/ 5200	74 (100)/ 5600
Максимальный крутящий момент, Н·м/ Частота вращения коленчатого вала, мин–1	138/ 2500	145/ 3300	150/ 3300	150/ 3300
Порядок работы цилиндров	1–3–4–2	1–2–4–5–3
Блок цилиндров	Чугунный безгильзовый
Головка блока	Из алюминиевого сплава, в головку запрессованы направляющие втулки и седла клапанов
Поршни	Из алюминиевого сплава со стальными вставками с двумя компрессионными и одним маслосъемным кольцом
Коленчатый вал	Стальной кованый
Фазы газораспределения впускных клапанов, град:
– открытие до ВМТ	5	1	3	0,5
– закрытие после НМТ	21	37	33	36,5
Фазы газораспределения выпускных клапанов, град:
– открытие до НМТ	41	42	41	37
– закрытие после ВМТ	3	2	5	1
Зазор между кулачками распределительного вала и регулировочными шайбами клапанов на холодном двигателе (при температуре головки цилиндров 20° С), мм:
– впускных клапанов	0,2 ± 0,05	0,2 ± 0,05*	–	0,2 ± 0,05
– выпускных клапанов	0,4 ± 0,05	0,4 ± 0,05	–	0,4 ± 0,05
Масляный фильтр	Champions
Давление масла в системе смазки двигателя, кг/см2:
– на холостом ходу	0,3 ± 0,15	0,3 ± 0,15	0,3 ± 0,15	От 0,15 до 0,45
при частоте вращения коленчатого вала 2000 мин–1	1,8 ± 0,2	1,8 ± 0,2	1,8 ± 0,2	2,0
Воздушный фильтр	Mann C2852/2 или Purflux A460	Mann C22117 или Purflux A515
Топливный насос	Механический диафрагменного типа марки Pierburg	Механичес- кий диафраг- менного типа
Карбюратор	Pierburg 1В3	Pierburg 2Е2	Keihin 26-30DC	Keihin
Система впрыска топлива	–	–	–	–
Система зажигания	Бесконтактная с датчиком-распределителем, катушкой зажигания и коммутатором
Угол опережения зажигания, град	18 ± 1	18 ± 1	18 ± 1	18 ± 1
Свечи зажигания	Bosch W7D, W7DC, W8D, W8DC; Beru 14-7D, 14-7DU, 14-8D, 14-8DU; Champion N8Y, N10Y	Bosch W6DO, Beru 14-6DU, Champion N79Y	Bosch W6DO, Beru 14-6DU, Champion N79Y	Bosch W6DO, Beru 14-6D, Champion N7Y
Зазор между электродами свечей, мм	0,6 – 0,8	0,8 – 0,9	0,8 – 0,9	0,8 – 0,9
* Для автомобилей с автоматической трансмиссией.

Параметр	Модель двигателя
KP	WC	KU	RT	NF
Число цилиндров	5	5	5	5	5
Диаметр цилиндра, мм	81,0	79,5	81,0	81,0	82,5
Ход поршня, мм	77,4	86,4	86,4	77,4	86,4
Рабочий объем, см3	1994	2144	2226	1994	2309
Степень сжатия	10,0	9,3	10,0	10,0	10,0
Номинальная мощность, кВт (л.с.)/ Частота вращения коленчатого вала, мин–1	85 (115)/ 5200	100 (136)/ 5700	101 (138)/ 5700	85 (115)/ 5200	98 (133)/ 5600
Максимальный крутящий момент, Н·м/ Частота вращения коленчатого вала, мин–1	170/ 3000	185/ 4800	185/ 3500	170/ 3000	186/ 4000
Порядок работы цилиндров	1–2–4–5–3
Блок цилиндров	Чугунный безгильзовый
Головка блока	Из алюминиевого сплава, в головку запрессованы направляющие втулки и седла клапанов
Поршни	Из алюминиевого сплава со стальными вставками с двумя компрессионными и одним маслосъемным кольцом
Коленчатый вал	Стальной кованый
Фазы газораспределения впускных клапанов, град:
– открытие до ВМТ	1	2,5	2	3,9
– закрытие после НМТ	37	52,5	41	31	41,2
Фазы газораспределения выпускных клапанов, град:
– открытие до НМТ	37	48	40	31	45,9
– закрытие после ВМТ	1	6	1	2	4,9
Зазор между кулачками распределительного вала и регулировочными шайбами клапанов на холодном двигателе (при температуре головки цилиндров 20° С), мм:
– впускных клапанов	–	0,2 ± 0,05	–	–	–
– выпускных клапанов	–	0,4 ± 0,05	–	–	–
Масляный фильтр	Champions
Давление масла в системе смазки двигателя, кгс/см2:
– на холостом ходу	От 0,15 до 0,45	От 0,15 до 0,45	От 0,15 до 0,45	От 0,15 до 0,45	От 0,15 до 0,45
– при частоте вращения коленчатого вала 2000 мин–1	2,0	2,0	2,0	2,0	2,0
Воздушный фильтр	Mann C22117 или Purflux A515	Bosch
Топливный насос	Электрический погружного типа марки Bosch	Электри- ческий марки Bosch
Карбюратор	–	–	–	–	–
Система впрыска топлива	Механическая система R-Jetronic фирмы Bosch	Механи- ческая система KE-Jetronic фирмы Bosch
Система зажигания	Бесконтактная с датчиком-распределителем, катушкой зажигания и коммутатором	Электрон- ная типа VEZ фирмы Bosch
Угол опережения зажигания, град	18 ± 1	18 ± 1	18 ± 1	18 ± 1	15 ± 1
Свечи зажигания	Bosch W6DO, Beru 14-6DU, Champion N79Y	Bosch W6D, W6DO, Beru 14-6DU, Champion N79Y	Bosch W6DС, Beru 14-6DU, Champion N7YС	Bosch W7DTС, Beru 14-7DTU, Champion N7BYC	Bosch W7DTС, Beru 14-7DTU
Зазор между электродами свечей, мм	0,7 – 0,8	0,8 – 0,9	0,8 – 0,9	0,7 – 0,9	0,7 – 0,9

В двигателях типа DC выпуска с сентября 1985 года, NP, KU, NF установлены гидравлические толкатели клапанов.

Как располагаются цилиндры в двигателях

Существуют разные модели двигателей – это и старинные одно- и двухцилиндровые ДВС, традиционные рядные четырех- и шестицилиндровые модели.

Более крупные агрегаты имели V-образные блоки – такие агрегаты могли иметь восемь и более камер сгорания.

Рядное расположение

При рядном расположении в блоке цилиндры располагаются в один ряд. В такой конфигурации существуют двух, трех, четырех, пяти и даже шестицилиндровые моторы.

Двух- и трехцилиндровые ДВС сейчас устанавливаются на современных авто не так часто, хотя популярность их медленно набирает обороты.

Этому способствовали умные системы приготовления топливной смеси и турбины – например, турбированная версия двухцилиндрового ДВС хетчбека Fiat 500. Трехцилиндровый рядный двигатель можно встретить на «Деу Матиз» и многих других.

Что касается рядной «четверки», то такие блоки устанавливаются в большинстве двигателей для легковых авто – объемы таких движков начинаются от 1 л., а самый объемный рядный ДВС – 2,4 л. и более.

Пятицилиндровые двигатели с рядным расположением на автомобилях, производимых серийно, стали появляться в 70-х годах. В числе первых можно выделить дизельные модели Mercedes – они устанавливались в 1974 году на модели в кузове W123.

А уже в 1976 году построили пятицилиндровый мотор от Audi. Начиная с конца 80-х годов рядная пятерка уже никого не удивляла и успешно устанавливалась на самые разные автомобили Fiat, Volvo и других автобрендов.

Рядная «шестерка», которая в 80-х и 90-х была очень популярна в Европе, нынче превратилась в вымирающий вид.

Про восьмицилиндровые модели и говорить не стоит – с такой компоновкой давно попрощались еще в 30-е годы.

Почему? С увеличением объемов блоки также увеличивались. Это создавало конструкторам и инженерам массу проблем при компоновке.

К примеру, втиснуть рядную восьмерку в переднеприводный автомобиль получилось только в двух случаях – это Austin Maxi 2200, который производился в 60-х, и Volvo S80.

В два ряда

Как сделать большой рядный ДВС короче и компактнее?

Двигатель можно “разрезать” пополам, установить две части рядом и заставить поршни вращать один коленчатый вал. Такие моторы имеют форму буквы “V».

Здесь камеры сгорания располагаются в два ряда под углом друг к другу. Такая конфигурация очень популярна у производителей и уступает только рядной «четверке».

В первые такой силовой агрегат появился на Lancia Aurelia, это был 1950 год. За счет своих компактных размеров автомобиль быстро стал популярным среди автомобилистов.

Восемь камер сгорания в этой конфигурации располагаются по четыре в два ряда. Это самая компактная компоновка для крупнообъемных ДВС. Самый большой объем за всю историю автомобилестроения в такой V-компоновке составлял 13 литров. В случае с двенадцатью цилиндрами разница только в их количестве.

Подготовка автомобиля

Машина, над которой проводятся манипуляции, размещается на ровной поверхности. Водительская кабина откидывается и фиксируется. Демонтируется верхняя часть механизма распределения газов, отключается помпа.

КамАЗ 43118:

Приборы:

• Ключи: рожковый на 13, кольцевой на 14;
• Отвёртки;
• Стальной стержень;
• Комплект измерительных пластин.

Фиксация поршня основной камеры вверху

• Проконтролировать, силу фиксации крепления головок камер;
• Устройство стопора маховика переместить вниз;
• Демонтируйте защитную пластину кожуха маховика;
• Стальной стержень введите в отверстие маховика, поворачивайте по часовой стрелке до стопора изделия.Положение – начало впрыска смеси (цилиндр первый).

Фиксатор маховика, двигатель КамАЗ:

Настройка зазоров

• Проверните маховик (2 отверстия – 60°, каждое по 30°);
• Настройте промежутки первой пары камер (1-я и 5-я). Кольцевым ключом на 14 отпустите гайки
• регулировочных винтов. Пластиной 0,3 отрегулируйте клапан впуска, пластиной 0,4 – выпуска.
• Зафиксируйте гайку, усилие 33-41 Нм.
• Настройте промежутки в камерах с первой по восьмую.

Как располагаются цилиндры в двигателях

Существуют разные модели двигателей – это и старинные одно- и двухцилиндровые ДВС, традиционные рядные четырех- и шестицилиндровые модели.

Более крупные агрегаты имели V-образные блоки – такие агрегаты могли иметь восемь и более камер сгорания.

Рядное расположение

При рядном расположении в блоке цилиндры располагаются в один ряд. В такой конфигурации существуют двух, трех, четырех, пяти и даже шестицилиндровые моторы.

Двух- и трехцилиндровые ДВС сейчас устанавливаются на современных авто не так часто, хотя популярность их медленно набирает обороты.

Этому способствовали умные системы приготовления топливной смеси и турбины – например, турбированная версия двухцилиндрового ДВС хетчбека Fiat 500. Трехцилиндровый рядный двигатель можно встретить на «Деу Матиз» и многих других.

Что касается рядной «четверки», то такие блоки устанавливаются в большинстве двигателей для легковых авто – объемы таких движков начинаются от 1 л., а самый объемный рядный ДВС – 2,4 л. и более.

Пятицилиндровые двигатели с рядным расположением на автомобилях, производимых серийно, стали появляться в 70-х годах. В числе первых можно выделить дизельные модели Mercedes – они устанавливались в 1974 году на модели в кузове W123.

А уже в 1976 году построили пятицилиндровый мотор от Audi. Начиная с конца 80-х годов рядная пятерка уже никого не удивляла и успешно устанавливалась на самые разные автомобили Fiat, Volvo и других автобрендов.

Рядная «шестерка», которая в 80-х и 90-х была очень популярна в Европе, нынче превратилась в вымирающий вид.

Про восьмицилиндровые модели и говорить не стоит – с такой компоновкой давно попрощались еще в 30-е годы.

Почему? С увеличением объемов блоки также увеличивались. Это создавало конструкторам и инженерам массу проблем при компоновке.

К примеру, втиснуть рядную восьмерку в переднеприводный автомобиль получилось только в двух случаях – это Austin Maxi 2200, который производился в 60-х, и Volvo S80.

В два ряда

Как сделать большой рядный ДВС короче и компактнее?

Двигатель можно “разрезать” пополам, установить две части рядом и заставить поршни вращать один коленчатый вал. Такие моторы имеют форму буквы “V».

Здесь камеры сгорания располагаются в два ряда под углом друг к другу. Такая конфигурация очень популярна у производителей и уступает только рядной «четверке».

В первые такой силовой агрегат появился на Lancia Aurelia, это был 1950 год. За счет своих компактных размеров автомобиль быстро стал популярным среди автомобилистов.

Восемь камер сгорания в этой конфигурации располагаются по четыре в два ряда. Это самая компактная компоновка для крупнообъемных ДВС. Самый большой объем за всю историю автомобилестроения в такой V-компоновке составлял 13 литров. В случае с двенадцатью цилиндрами разница только в их количестве.

Со смещением

Конструкторы и инженеры искали компромиссное решение, чтобы создать мощный и в тоже время компактный силовой агрегат для легковых авто в среднем классе. Двигатель со смещением – это шестицилиндровый V-образный блок.

Цилиндры расположены друг напротив друга в шахматном порядке. Шесть цилиндров под углом в 15 градусов образуют достаточно узкий и короткий агрегат. Среди примеров можно привести VR6, которые устанавливались на «Golf» от Фольксваген.

Оппозитный тип

Как известно, на V-образном блоке угол развала двух частей составляет – 90 или 60 градусов. Если угол развала между двумя частями будет 180 градусов, то это оппозитный двигатель.

Здесь цилиндры располагаются друг напротив друга, горизонтально. Коленчатый вал в таких моделях общий, установлен в центре, а поршни двигаются от него.

Одним из первых таких конструкций стала отечественная разработка, которая использовалась при строительстве дирижабля «Россия». Кстати, несмотря на передовую конструкцию ДВС, дирижабль в небо не взлетел. Также можно вспомнить французские агрегаты от Gorbon-Brille.

А тот, кто разработал и запустил традиционный привычный каждому оппозитный мотор, это Фердинанд Порше. Первая партия автомобилей «Жук» комплектовалась именно этими ДВС в 1937 году.

Аналогичную конструкцию применили и на «Ford» А, С, F. В 1920 году баварский автомобильный концерт предложил свою конструкцию оппозитного мотора.

Моторы W

В данных силовых агрегатах соединены для ряда камер сгорания с VR-расположением. В каждом ряду цилиндры размещаются под углом 15 градусов.

Оба ряда находятся под углом в 72 градуса. В случае с восьмицилиндровым мотором, блок представляет собой два V-образных блока, которые находятся под углом в 72 градуса.

Нумерация цилиндров в наиболее распространенных типах автомобилей

К сожалению, общепринятых правил нумерации цилиндров в автомобильных двигателях не существует – каждый автопроизводитель использует свою систему, которая зачастую различается даже для разных двигателей одного и того же автоконцерна. Поэтому самым авторитетным источником в данном вопросе для вас должно быть руководство по ремонту и эксплуатации вашего конкретного автомобиля, или же, в случае его отсутствия – знания профессионалов по ремонту автомобилей.

В рядных 4-х и 6-ти цилиндровых американских двигателях, которые устанавливаются на автомобилях с задним приводом и расположены продольно, первый цилиндр обычно находится у радиатора, а остальные нумеруются по порядку от радиатора к салону автомобиля. Однако встречаются и исключения из этого правила.

В V-образных двигателях, устанавливаемых поперечно в американских автомобилях, главный (первый) цилиндр обычно находится в ряду, ближнем к салону, с края, ближнего к водителю. За ним в ряду, ближнем к салону, идут нечетные цилинды, а в ряду, ближнем к радиатору, идут четные цилиндры. То есть, в ряду, ближнем к салону, считая от водителя, идут цилиндры 1-3-5-7, а в ряду, ближнем к радиатору, считая от водителя, идут цилиндры 2-4-6-8. Такую нумерацию цилиндров можно встретить, например, на Jeep Cherokee.

На рядных 4-цилиндровых двигателях французских переднеприводных автомобилей, устанавливаемых поперечно, цилиндры нумеруются обычно от маховика, т.е. со стороны водителя. В случае V-образных 6-цилиндровых двигателей (например, на Peugeot 607) цилиндры нумеруются так – в ряду, ближнем к радиатору, от водителя к пассажиру – 1-2-3, в ряду, ближнем к салону, от водителя к пассажиру – 4-5-6.

Как видим, информация по вопросам нумерации цилиндров в двигателях различных автомобилей очень противоречива, поэтому напоминаем – истиной в последней инстанции в данном вопросе должна быть техническая документация на ваш автомобиль.

Теория работы ДВС

Общий принцип функционирования двигателей на бензине или дизтопливе известен, пожалуй, всем – топливо, сгорая в цилиндрах, создает давление газов, которые толкают поршни, и далее усилие преобразуется в крутящий момент, идущий на колеса.

Для того, чтобы двигатель работал равномерно, сгорание топлива происходит не во всех цилиндрах одновременно, а в определенном порядке. За его соблюдение отвечают:

• конструкция газораспределительного механизма;
• углы между кривошипами коленвала автомобиля;
• расположение цилиндров – V-подобное или рядное;
• устройство системы зажигания для бензиновых авто, и ТНВД – у дизельных.

Очередность цилиндров

Цилиндры имеют номера, в документации их описывают в формате A-B-C-D, где вместо букв указывается цифровое обозначение. Порядок нумерации начинается со стороны цепи или ремня ГРМ — с самого удаленного от коробки передач цилиндра. Тот, что носит номер 1, называется главным.

Цилиндры оснащены клапанами, через которые осуществляется впуск и выпуск газов. Клапанами управляет специальное устройство – распределительный вал, на поверхности которого особым образом расположены специальные кулачки. Именно их расположение отвечает за порядок работы: профиль кулачка и его высота влияет на моменты закрытия-открытия, величину сечения прохода для газов, а также на то, как будет двигаться клапан в зависимости от текущего угла коленвала.

Один из вариантов распредвала:

Коленвал:

Цикл стандартного ДВС на 4 такта проходит за 2 оборота, или за 720 градусов (360 и 360). Расположенные на валу «коленца» смещены на некоторый угол таким образом, чтобы усилие с поршней двигателя постоянно передавалось на вал. Упомянутый угол – величина, зависящая от модели двигателя, тактности такового, и количества цилиндров.

Рассмотрим типичный порядок у некоторых двигателей.

Клапана, их назначение, работа 4-тактного двигателя

Клапан двигателя одновременно является и деталью, и последним звеном механизма газораспределения. Он представляет собой подпружиненный элемент, в состоянии покоя перекрывающим впускное либо выпускное отверстие. При проворачивании распредвала находящийся на нем кулачок давит на клапан и опускает его, открывая тем самым соответствующее отверстие 

На каждом цилиндре устанавливается не менее двух клапанов. В более дорогих моделях двигателей их ставится четыре. Количество клапанов в большинстве случаев четное, их назначение – открытие различных групп отверстий: одни предназначены для впускных, вторые – для выпускных.

Клапаны выпускные работают по тому же принципу, но выполняют иную функцию. Они предназначены для удаления выхлопных газов в выпускной коллектор.
Цикл работы 4 цилиндрового двигателя представляет собой последовательность из четырех процессов, называемых «рабочим циклом». Рассмотрим его на примере бензинового четырехтактного ДВС, устанавливаемого в большинстве легковых автомобилей.

1.    Впуск.

В камере сгорания начинается преобразование энергии и первый этап – реакция горения топливовоздушной смеси. Поршень при этом из верхней мертвой точки перемещается вниз, возникает разрежение и происходит впуск горючего. В это время впускной клапан открыт, выпускной находится в закрытом положении. В инжекторных двигателях подача топлива осуществляется форсункой. 

2.    Сжатие.

После того, как камера сгорания заполнилась смесью паров бензина и воздуха, при вращательных движениях коленвала поршень переходит в нижнюю позицию. Впускной клапан постепенно закрывается, а выпускной – по-прежнему закрыт.

3.    Рабочий ход.

Третий этап рабочего цикла – самый важный. Именно на нем энергия сгорающего топлива переходит в механическую, приводящую в движение коленвал.

При перемещении поршня вниз газы интенсивно расширяются, высвобождая энергию. На данном этапе коленвалупередается разгонное ускорение. На всех других тактах цикла двигатель только получает энергию от коленвала, не вырабатывая ее.

4.    Выпуск.

Это последний такт рабочего цикла. На нем газы, совершившие полезную работу, выпускаются из цилиндра, высвобождая место для поступления следующей порции топливовоздушной смеси.

На этом этапе газы находятся под давлением, значительно превышающем атмосферное. Коленчатый вал через шатун передвигает поршень к верхней мертвой точке. Выпускной клапан открывается, газы выталкиваются наружу через выхлопную систему.

Рабочий цикл дизельных двигателей несколько отличается от бензиновых. На впуске всасывается лишь воздух, а горючее в камеру сгорания впрыскивается топливным насосом уже после сжатия воздушной массы. Воспламенение дизтоплива происходит при контакте с сжатым воздухом.

Турбояма

В процессе работы турбина может совершать до 200 тысяч оборотов в минуту. Раскрутить ее до необходимой скорости вращения моментально невозможно. Это приводит к появлению т.н. турбоямы, когда с момента нажатия на педаль газа до начала интенсивного разгона проходит некоторое время (1-2 секунды).

Проблема решается доработкой турбинного механизма и установкой нескольких крыльчаток разного размера. При этом маленькие крыльчатки раскручиваются моментально, после чего их догоняют элементы большого размера. Такой подход позволяет практически полностью ликвидировать турбояму.

Также производятся турбины с изменяемой геометрией, VNT (Variable Nozzle Turbine), призванные решать те же проблемы. В настоящий момент существует большое количество модификаций подобного типа турбин. Коррекция геометрии успешно справляется и с обратной ситуацией, когда оборотов и воздуха становится слишком много и необходимо притормозить обороты крыльчатки.

Особенности работы многоцилиндровых двигателей

Работа четырехцилиндрового однорядного двигателя

Многоцилиндровые двигатели, как уже отмечалось в предыдущей статье, представляют собой конструкцию, объединяющую в единое целое несколько одноцилиндровых двигателей с одним общим коленчатым валом. При этом количество рабочих ходов за два полных оборота коленчатого вала (720˚) в таком двигателе, при работе по четырехтактному циклу, будет равно количеству цилиндров.

В каждом цилиндре протекают одинаковые рабочие процессы, но не одновременно. Для того, чтобы представить работу многоцилиндрового двигателя, необходимо знать порядок чередования одноименных тактов по цилиндрам и интервалы одноименных тактов в различных цилиндрах. Эти интервалы определяют в углах поворота коленчатого вала, принимая за начало отсчета нахождение поршня в верхней мертвой точке (ВМТ).

Для уменьшения локальной нагрузки на коленчатый вал выбирают такой порядок работы цилиндров, чтобы такты расширения (рабочего хода) не протекали одновременно в смежных цилиндрах. Кроме того, при чередовании тактов рабочего хода в удаленных друг от друга цилиндрах способствует более эффективному и равномерному охлаждению двигателя.

Очевидно, что у четырехтактного четырехцилиндрового однорядного двигателя одноименные такты должны следовать через 180˚ угла поворота коленчатого вала. Следовательно, и шатунные шейки коленчатого вала должны быть расположены под углом 180˚, т. е. лежать в одной плоскости. При этом шатунные шейки первого и четвертого цилиндров направлены в одну сторону относительно оси коленчатого вала, а шатунные шейки второго и третьего цилиндров – в противоположную сторону. Это обеспечивает равномерное чередование рабочих ходов в цилиндрах двигателя. Последовательность чередования одноименных тактов в различных цилиндрах двигателя в течение его рабочего цикла называется порядком работы цилиндров двигателя.

Для четырехцилиндрового рядного двигателя возможны два варианта чередования тактов в цилиндрах: 1-2-4-3 и 1-3-4-2 (нумерация цилиндров ведется от передней части двигателя по ходу автомобиля или, в случае с поперечным расположением двигателя, со стороны, противоположной маховику). С точки зрения описанных выше требований оба порядка работы цилиндров равноценны, поэтому применяются в разных двигателях, устанавливаемых на автомобилях. Так, например, на автомобильных двигателях, используемых Горьковским автомобильным заводом (ГАЗ-3102, ГАЗ-2410 т. п.) обычно используют последовательность работы цилиндров 1-2-4-3, а на двигателях автомобилей ВАЗ и Москвич – 1-3-4-2.

Работа четырехтактного четырехцилиндрового рядного двигателя с порядком работы цилиндров 1-3-4-2 подробно описана в Таблице 1.

Таблица 1. Работа однорядного четырехцилиндрового двигателя

УАЗ 3151 Перебои в работе двигателя

1. Пустите двигатель и оставьте его работать на холостом ходу. Подойдите к выхлопной трубе и прислушайтесь к звуку выхлопа. Звук должен быть ровный, “мягкий”, одного тона. Хлопки из выхлопной трубы через регулярные промежутки времени свидетельствуют о том, что один цилиндр не работает из-за выхода из строя свечи, отсутствия искры на ней, о сильном подсосе воздуха в один цилиндр или значительном снижении компрессии в нем. Хлопки через нерегулярные промежутки времени возникают по причине неправильной регулировки карбюратора, зажигания, сильного износа или загрязнения свечей зажигания.

Хлопки из выхлопной трубы через равные промежутки времени?

Да: см. п. 3

2. Можно попробовать самостоятельно заменить весь комплект свечей независимо от пробега и внешнего вида, однако лучше это делать после обращения на автосервис для диагностики и регулировки карбюратора и системы зажигания.

3. Остановите двигатель и откройте капот.

4. Проверьте состояние проводов системы зажигания. Высоковольтные провода не должны иметь повреждений изоляции, а их наконечники не должны быть окислены.

Есть повреждения проводов?

Нет: см. п. 6

5. Замените поврежденный провод.

6. Проверьте состояние крышки и ротора распределителя. Отверните два винта крепления пластмассовой крышки распределителя и снимите ее. Осмотрите крышку изнутри и снаружи. На крышке не должно быть трещин, нагара, а угольный контакт — поврежден или изношен. Ротор не должен иметь трещин и прогаров. Неисправные или сомнительные детали замените.

7. Снимите наконечники высоковольтных проводов и выверните свечи свечным ключом.

Предупреждение

При снятии наконечников высоковольтных проводов никогда не тяните за сам провод. Возьмитесь рукой непосредственно за наконечник и перед снятием поверните его из стороны в сторону, а затем потяните.

8. Внимательно осмотрите свечи и сравните их внешний вид с приведенными в конце раздела фотографиями. Зазор между электродами свечи должен быть 0,8–0,9 мм. Если свеча черная и влажная, ее можно выбросить.

9. Если все свечи выглядят исправными, установите их на место и подсоедините высоковольтные провода.

Порядок работы цилиндров 1–3–4–2, нумерация цилиндров (1-й, 2-й, 3-й, 4-й) производится от пластмассового кожуха ремня привода механизма газораспределения. На крышке распределителя цифрой 1 обозначен 1-й цилиндр, далее — против часовой стрелки, если смотреть на крышку со стороны гнезд высоковольтных проводов, — 3-й, 4-й, 2-й.

10. Возьмите запасную свечу. Любым способом зафиксируйте ее на двигателе.

Предупреждение

Не фиксируйте свечу на маслоналивной горловине, маслоизмерительном щупе, бензонасосе, топливных шлангах, карбюраторе.

Надежный контакт корпуса или резьбовой части свечи с “массой” необязателен, но желателен. Подсоедините высоковольтный провод с 1-го цилиндра к запасной свече. Пустите двигатель.

Перебои в работе двигателя усилились?

Да: см. п. 13

11. Замените свечу в цилиндре на заведомо исправную. Наденьте высоковольтный провод и пустите двигатель.

Перебои в работе двигателя продолжаются?

Да: см. п. 14

12. Счастливого пути!

13. Последовательно повторяйте процедуру п. 10–11 со всеми цилиндрами.

14. Если в результате принятых мер перебои двигателя не устраняются, обратитесь на автосервис для диагностики системы зажигания на стенде или диагностики двигателя — замера компрессии. Нормальная компрессия — более 1,1 МПа (11 кгс/см2), отличие более 0,1 МПа (1 кгс/см2) в одном цилиндре свидетельствует о необходимости ремонта двигателя.