Ecoparcovka.ru

ЭкоПарковка СТО
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что ограничивает обороты в двигателе

Гулять запрещено: что такое холостые обороты, и от чего они зависят

Если спросить автовладельца, что такое холостые обороты мотора, он наверняка ответит, что это режим, в котором мотор работает без нагрузки, и будет полностью прав. Многие даже смогут точно назвать правильную величину оборотов для их автомобилей. Но почему эти обороты именно такие? Почему не больше, не меньше, почему они изменяются, как и для чего поддерживаются? Сегодня мы попробуем в этом разобраться.

Как всё начиналось

Н а первых моторах не существовало даже самого понятия холостых оборотов. Частота рабочих и холостых оборотов практически совпадала, а рабочий диапазон двигателя был крайне мал (приблизительно всего от 250 до 450 оборотов в минуту). Ну а куда деваться: меньше нельзя, выше не крутится… Фитильные карбюраторы имели весьма небольшой рабочий диапазон и при малом потоке смеси сильно «переливали». Фактически их настраивали только на рабочие обороты.

Ситуация поменялась примерно к 1915 году. Появление на Packard Twin Six настоящего карбюратора с жиклерами и управления опережением зажигания позволило решить две задачи. Во-первых, значительно увеличить мощность, увеличив рабочие обороты до 3000 в минуту, а во-вторых, снизить устойчивые обороты за счет введения специальной системы смесеобразования на малых оборотах. Иными словами, системы холостого хода.

Под капотом Packard Twin Six Town Car ‘1916

Все более поздние конструкции карбюраторов уже предусматривали регулировку и настройку смесеобразования на холостых оборотах, часто используя для этого режима отдельные дозирующие системы. Конечно, экология и даже ресурс для тех конструкций не были определяющими факторами, но моторы просто не могли работать на оборотах ниже тех, на которых мог создавать смесь карбюратор. Но затем система стала значительно сложнее.

Зачем нужны холостые обороты?

Пока мотор заглушен, никакого крутящего момента он, разумеется, не создаёт. Но и при работающем моторе мощность растет исключительно с ростом оборотов, а крутящий момент имеет пик в области средних или высоких оборотов (на наддувных двигателях момент появляется раньше, но тоже далеко не с нуля).

Чтобы нагрузить мотор полезной нагрузкой, нужно, чтобы он уже устойчиво крутился и был готов создавать крутящий момент. Иначе он просто заглохнет. Простите, что так сложно объясняю простую вещь, но это крайне важный для понимания дальнейшего момент.

Нагрузить ДВС можно только если он уже работает на устойчивых и достаточных для восприятия нагрузки оборотах. Никаких способов обойти это ограничение нет. Можно только избежать этой проблемы, используя дополнительный двигатель, который будет работать вместо ДВС до достижения тем рабочих оборотов. Например, такую функцию выполняет электромотор на гибридах или пневматический стартер с избыточной мощностью.

Те обороты, с которых мотор может воспринимать нагрузку, и называются холостыми.

Все обороты выше холостых — рабочие. Ниже начинается зона пусковых оборотов, на которых двигатель не переносит нагрузку по тем или иным причинам. Для большинства моторов легковых автомобилей холостые обороты составляют 500-900 оборотов в минуту, что не так уж мало. В случае использования АКПП можно немного «схитрить» и установить холостые обороты без нагрузки со стороны трансмиссии ниже, повышая их только при включении режима «Drive» в коробке.

Почему холостые обороты не постоянны?

При разных системах питания причины изменения холостых оборотов различны. На ДВС с простыми нерегулируемыми карбюраторами обороты зависят от нагрузки и смесеобразования. Если срабатывают автоматы увеличения оборотов, то с ростом нагрузки обороты будут падать. То же самое произойдёт из-за плохого смесеобразования, но этого стараются избежать, применяя различные системы холодного запуска, которые завышают обороты для обеспечения устойчивой работы двигателя.

Чем совершеннее система питания, тем менее заметны колебания. С простым карбюратором водитель сам регулирует холостые обороты. Его вмешательство требуется, если температура двигателя или нагрузка на него отличаются от выставленных при регулировке холостых оборотов. С электронным карбюратором с автоматом холодного запуска водитель уже ничего не регулирует, но обороты заметно повышаются для обеспечения устойчивой работы до прогрева.

Под капотом ВАЗ-2107 Жигули ‘1997–2006

Системы впрыска разве что позволят немного завысить холостые обороты до прогрева лямбда-сенсоров и удержат их чуть повышенными до нормализации смесеобразования на 100-1000 оборотов в минуту. И ещё они могут немного увеличить обороты при увеличении нагрузки со стороны системы кондиционирования или нагрузки от генератора. Во всех остальных случаях исправная система должна поддерживать обороты практически постоянными, в пределах +/- 30 оборотов в минуту.

К сожалению, все способы регулирования не идеальны. Регуляторы ХХ и дроссельные заслонки с электроприводом со временем загрязняются, не все свечи и форсунки работают идеально, системы EGR пропускают газы, сбоят системы регулирования фаз, а у цилиндров может быть разная компрессия, отчего в реальной жизни на старых машинах обороты все же немного «гуляют»: излишне просаживаются под нагрузкой или наоборот, завышаются.

Читать еще:  Что то свистит в двигателе бмв

Почему холостые обороты именно такие?

Выбор холостых оборотов — это всегда компромисс. Увеличивать их – значит увеличивать расход топлива и теплоотдачу двигателя без нагрузки, что, очевидно, является плохой идеей и для гражданской машины не годится. Снижение же приводит сразу к нескольким неприятным последствиям.

Во-первых, нарушается смесеобразование. Процессы в ДВС динамические, и вся его конструкция рассчитана на рабочие обороты. При снижении частоты вращения ухудшается очистка цилиндров от отработанных газов, затрудняется наполнение цилиндров свежей смесью, растут потери на перепуск, а значит, падает и мощность.

Может, такое занижение ХХ сделает мотор хотя бы экологичнее? Тоже нет. Скорее, наоборот. Даже если двигатель сохраняет возможность восприятия нагрузки на оборотах менее холостых, его рабочий процесс будет далек от расчетного. Например, на оборотах менее 400-500 часто даже катколлекторы перестают прогреваться до рабочей температуры, а количество пропусков зажигания растет.

Серьезной проблемой является снижение давления масла и объема его подачи. Тут все просто: меньше обороты — ниже давление. При каком-то минимуме давления подшипники скольжения выходят из режима жидкостного трения, и ресурс мотора стремительно уменьшается. И чем выше нагрузка, тем выше должно быть давление, а значит, и обороты мотора.

Нагрузка на мотор уже на холостых оборотах может быть значительной (особенно с МКПП). Автоматические коробки передач способны предотвратить неприятности, но проблемы полностью не решают, хотя значительно увеличивают ресурс ДВС в целом. В результате давление масла на холостых оборотах должно быть уже достаточным для восприятия полной нагрузки на мотор. К сожалению, чем выше давление и производительность маслонасоса на холостых оборотах, тем больше избыток давления на рабочих. А значит больше расход топлива, меньше ресурс масла. Регулируемый маслонасос позволяет немного улучшить ситуацию, но в основном все же служит для компенсации избыточного снижения давления масла после прогрева двигателя, а не для снижения оборотов холостого хода.

На машинах с автоматической коробкой передач нужно учитывать и ее «пожелания». Ведь маслонасос АКПП приводится от коленчатого вала двигателя, а значит и работа коробки передач зависит от оборотов холостого хода. При слишком малых оборотах давления не хватит на корректную работу механико-гидравлической системы управления. А для систем старт-стоп приходится устанавливать гидроаккумуляторы и дополнительные электронасосы. Это позволяет гидравлике включаться в работу сразу при запуске двигателя, а не спустя пять-десять секунд.

Привод различного навесного оборудования тоже создает сложности. Генератор, насосы ГУРа и кондиционера и помпа системы охлаждения имеют ограниченный рабочий диапазон, поэтому передаточное отношение системы привода дополнительных агрегатов подбирают с учетом максимальных оборотов двигателя. А минимальные обороты любого из устройств и нагрузка на подсистемы машины ограничивают нижнее значение холостых оборотов. Слишком большое снижение оборотов может привести к перегреву многоцилиндровых моторов из-за нарушения циркуляции жидкости, к разряду аккумулятора или неработоспособности системы кондиционирования. Правда, эти проблемы тоже решаемы.

Тут выручают переход на электроприводы усилителя руля, насосов системы охлаждения и кондиционера и установка регулируемого привода помпы. К счастью, генераторы имеют очень большой рабочий диапазон и не теряют КПД при высоких оборотах. Но у этих мер есть и недостатки. Зачастую они влекут за собой лишние затраты, а часто — и снижение КПД систем за счет двойного преобразования энергии.

Вибрация мотора при снижении оборотов в основном связаны с неустойчивостью рабочего процесса, но есть у неё и несколько других причин. Например, система подвески ДВС умеет гасить колебания только в определенном диапазоне частот. И чем ниже обороты, тем сложнее гасить возникающие вибрации. Причём помимо вибраций, передаваемых на кузов и влияющих на комфорт водителя и пассажиров, существует еще такая вещь как крутильные колебания, которые разрушительно действуют на трансмиссию и колеса.

Чем ниже обороты мотора, тем сложнее их гасить. Приходится или использовать не блокируемые гидротрансформаторы или двухмассовые маховики, или сочетание двух технологий одновременно. Повышение оборотов холостого хода позволяет снизить колебания момента при каждом обороте, отодвинуть частоты всех колебаний дальше от резонансных и сделать работу всех систем подавления вибраций эффективнее.

Нестабильность оборотов чем, может, быть вызвана

Самые оптимальные обороты двигателя, которые функционируют нестабильно, могут быть вызваны сразу несколькими причинами. Неисправность механики привода заслонок, может негативно повлиять на работоспособность оборотов двигателя. Следовательно, частота, которая определяет вращение, имеет нестабильное подсоединение.

Читать еще:  Шевроле ланос 2006 падает температура двигателя

Иногда на внутренних стенках карбюратора появляются отложения в чрезмерном количестве. Соответственно, это, может, вызвать неисправность устройства. В этой ситуации, специалисты предлагают проводить диагностику элементов привода дроссельных заслонок. Следовательно, придется произвести очистку дроссельного узла.

Для проверки действия приводов, понадобится помощник, который нажмет медленными движениями до полноценного упора на газ и водитель в то же время проследит за действием рычага. Номинальные двигатели внутреннего сгорания работают с полной мощностью.

Заслонки должны находиться в вертикальном положении. При наличии привода вторичной механической камеры, происходит открытие заслонки. Средство, в свою очередь, должно вернуться в исходное положение. При упорном нажатии на газ, осуществляется проверка действия полного хода рычага. Если рычаг функционирует нормально, тогда в будущем следует добиться полного его хода.

При неровном ходе заслонки, специалисты снимают и разбирают полностью карбюратор. После того как осуществляется полноценная очистка корпуса дроссельной заслонки, ход заслонки нормализуется. Если заслонка вторичной камеры заклинена, тогда необходимо воспользоваться специальным аэрозолем, который выпущен для очистки данного устройства. Данное средство в основном применяют для полноценной очистки дроссельного узла.

Инновационный продукт можно применить очень легко и просто. Даже не понадобится разобрать карбюратор, чтобы очистить элементы. Для начала придется лишь снять воздушный фильтр и вспрыснуть средство в небольшом количестве. При осуществлении процедуры, необходимо одновременно добавить газ.

При сброске оборотов, мотор будет «захлебываться». После чего произойдет повышение оборота. Процедуры должны быть проведены не менее трех или двух раз. Ведь после этого, вы будете уверены, что дроссельная заслонка полностью промыта. Некоторые специалисты советуют полностью промывать карбюратор, чтобы привести устройство в исправность.

Круиз-контроль Eco Cruise

При использовании круиз-контроля в режиме вождения Eco ускорение и замедление автомобиля происходит не так быстро, как в другом режиме вождения, что дополнительно повышает экономию топлива. Это означает, что скорость автомобиля может быть несколько выше или ниже заданного значения.

  • При активированном круиз-контроле скорость автомобиля на ровной дороге может отклоняться от заданного значения, когда автомобиль катится накатом.
  • На крутом подъеме скорость автомобиля падает до тех пор, пока не включается более низкая передача, и с этого момента начинается незначительное ускорение, позволяющее достичь заданной скорости.
  • На спуске, когда автомобиль двигается накатом, скорость автомобиля может быть немного выше или ниже заданного значения. Обычно для поддержания заданной скорости функция использует моторный тормоз, а при необходимости задействует также и рабочий тормоз.

1 пользователь сказал cпасибо Iga за это полезное сообщение:

А что двиглу будет. Чревато масло жором?
Я же не загнал стрелку в красную зону на 5мин и держу максимальные обороты не снижая..

Звона нет, звук такой — как будто «два мотора» в паре ревут..

Ладно,разговор не о том, короче нет отсечки двигла по оборотам с МКПП.
Разгонял своего коня до 205 км/ч, тахометр в 6500-6700 об/мин, ехал не долго, электроника не дала команды на отсечку.
Дальше увеличить скорость не смог..Просто не разгоняется..

Без машины — болят ноги, с машиной — голова.
Хамить не рекомендую,может боком выйти.
Не принимайте жизнь всерьёз — это временное явление.

И педаль на холостых можно держать и звук как у спорткара. Попробую записать.

Трансмиссия: недостижимый компромисс

Я не буду излагать сейчас подробности конструкции вариатора и сцепления, ограничившись констатацией главного принципа работы автоматической трансмиссии скутера: вариатор стремится удержать обороты двигателя постоянными — на уровне оптимальных для максимальной мощности мотора, изменяя передаточное отношение пропорционально нагрузке. Спепление, в свою очередь, обеспечивает возможность мотору достигнуть номинальных оборотов перед троганием с места, и расцепляет мотор с колесом при резком сбросе газа — для обеспечения движения накатом (на умеренной скорости).

Схема трансмиссии скутера в разобранном состоянии.

Поскольку тюнинг двигателя изменяет его характеристики в части оптимальных оборотов, это требует перенастройки вариатора и сцепления.

Хуже того — вариатор, рассчитанный на передачу мощности стандартного двигателя 50сс, при работе с увеличившимися крутящими моментами мощных тюнинговых моторов (70cc и особенно 85сс) начинает работать с проскальзыванием ремня, что снижает скорость и приводит к очень быстрому износу ремня и дисков вариатора. Особенно склонен к проскальзыванию вариатор при трогании с места и на малой скорости — в этих режимах ремень бегает по малому радиусу ведущего диска (то есть минимально его пятно контакта с дисками) и при этом наиболее слабо натянут (из-за максимально сведенных ведущих дисков). Единственная возможность парировать это — увеличить натяг возвратной пружины вариатора (либо, что лучше, установить специальный более жеский тюнинговый вариатор).

Читать еще:  Что такое мощность механических потерь двигателя

Сцепление тоже нуждается в перенастройке — особенно если Вы использовали тюнинг, заостряющий характеристику мотора, ведь для динамичного старта с места надо, чтобы к моменту зацепления колодок сцепления двигатель успел набрать обороты, близкие к оптимальным по мощности. Кроме того, сцепление также не всегда в состоянии выдержать увеличившийся крутящий момент мотора без проскальзывания — поэтому на машинах с двигателями 70сс и выше стоит подумать о его замене на тюнинговое трехколодочное Polini или Malossi.

Готовые рецепты

Профессиональный тюнинг — штука тонкая, он не сводится к тупой установке тюнинговых китов, это лишь первая фаза работы, а вторая, на которую падает 80-90% трудоемкости — это отстройка всего этого хозяйства на оптимальные параметры и просто нормальную совместную работу, причем чем радикальнее тюнинг — тем сложнее вторая часть работы, тем более высокой квалификации она требует.

Однако я все же решусь дать некоторые простые рецепты:

Для начинающих я бы рекомендовал купить набор тюнингового глушителя LeoVinci (SP3 дешевле и меньше шумит, RS и ZX дороже и намного громче), в его комплект входят грузики для перестройки вариатора и пружинки для перестройки сцепления — поставьте все это, заново отстройте штатный карбюратор и этим ограничьтесь. Разумеется, берите набор точно для своей модели скутера — иначе настройка будет неоптимальной. В будущем можете докупить гоночный коммутатор (желательно модель с настраиваемым уровнем ограничения оборотов). Если Вы делали этот тюнинг на дешевых моделях скутеров (типа Yamaha Jog, Honda Dio, Suzuki Sepia) — дальше стоит заняться тюнингом подвесок и рамы, поскольку они имеют неподходящие для повысившихся скоростей характеристики.

Для квалифицированных любителей отжигать по шоссе следует приобрести глушитель LeoVinci (TOURING, если Вы не собираетесь пугать всех вокруг ревом, и RS или ZX, если собираетесь), стандартный цилиндр 70сс (от Polini или Malossi) и Gear Kit. Максималка станет большой, приемистость — приемлимой, срок службы двигателя и колец существенно не уменьшится. В будущем можно докупить карбюратор 17-18mm. Тюнинг подвесок и рамы становится насущным, если, конечно, Вы не обладатель Yamaha Aerox или BW’s Bump.

Для дорожных маньяков следует приобрести глушитель LeoVinci ZX, стандартный цилиндр 70-85сс (от Polini или Malossi), карбюратор 22mm, тюнинговый вариатор и Gear Kit от Polini. Если не менять коленвал на тюнинговый — стандартный рассыплется очень быстро. Тюнинг рамы и подвесок обязателен.

Для спортсменов следует приобрести глушитель LeoVinci ZX, спортивный цилиндр 70-85сс (KitCorsa Polini или MHR Malossi), карбюратор 22mm, тюнинговый вариатор, сцепление и Gear Kit от Polini, тюнинговый коленвал от Polini или Malossi, а также специальный гоночный коммутатор. Глубокий тюнинг рамы и подвесок обязателен.

Разумеется, это лишь основные идеи. Все это требует точной настройки друг под друга, для получения действительно высокой отдачи и приемлимого срока службы всего агрегата и отдельных частей.

Вот полный список всего, что потребуется для сборки:

  1. Печатная плата (ссылка на файлы для изготовления в конце статьи)
  2. U1 — MC34063AD, импульсный стабилизатор, SOIC-8
  3. U2 — LM358, операционный усилитель, SOIC-8
  4. U3 — L78L09, стабилизатор, SOT-89
  5. D1,D3 — SS14, диод Шоттки, SMA — 2шт
  6. D2 — LL4148, диод выпрямительный, MiniMELF
  7. C1 — конденсатор, 10мкФ, 50В, 1210
  8. C2 — конденсатор, 3.3нФ, 1206
  9. C3,C4 — конденсатор, 4.7мкФ, 1206 — 2шт
  10. C5 — конденсатор, 22мкФ, 1206
  11. R1-R3,R7,R9,R11 — резистор 1 Ом, 1206 — 6шт
  12. R4,R10 — резистор 22кОм, 1206 — 2шт
  13. R5 — резистор 1кОм, 1206
  14. R6 — резистор 10-27кОм, 1206. Сопротивление зависит от номинального напряжения используемого двигателя. 12В — 10кОм, 24В — 18кОм, 27В — 22кОм, 36В — 27кОм
  15. R8 — резистор 390 Ом, 1206
  16. RV1,RV2 — резистор подстрочный, 15кОм, типа 3224W-1-153 — 2шт
  17. XS1 — клемма, 2 конт, шаг 3,81мм

Также мы сделали на 3D-принтере кольцо-ограничитель, для удобной установки на двигатель. Ссылка для скачивания STL-файла для скачивания в конце статьи.

Указатель ECO на дисплее водителя

Указатель Eco показывает, насколько экономично вы управляете автомобилем:

  • Экономичное вождение подтверждается низким значением указателя и переходом стрелки в зеленую зону.
  • Неэкономичное вождение, например, во время резкого торможения или ускорения, приводит к резкому отклонению стрелки указателя.

Указатель Eco имеет также индикатор, который показывает, как бы в данной ситуации управлял автомобилем образцовый водитель. Это положение на указателе украшает «бриллиант».

Указатель ЕСО на 12-дюймовом дисплее водителя.

Указатель ЕСО на 8-дюймовом дисплее водителя.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector