Двигатель, пожалуй, можно назвать самой важной частью автомобиля. Ведь без двигателя автомобиль не сдвинется с места, но и без колес тоже далеко не уедешь, поэтому не будем делить автомобильные системы по важности, а просто попробуем узнать чуточку больше, об автомобильном двигателе.

Двигатель – это силовая установка, источник энергии автомобиля. Он используется для того чтобы машина могла выполнять свою основную функцию – перевозку грузов и пассажиров, но кроме этого, энергия, вырабатываемая двигателем, используется для обеспечения функционирования всех вспомогательных систем, например для работы кондиционера.

Впрочем, все вспомогательные системы, как правило, работают от электричества, вырабатываемого генератором или забираемой от аккумуляторов. А вот генератор как раз приводится в действие с помощью двигателя, передавая ему механическую энергию вращения вала.

Для обеспечения движения автомобиля так же используется механическая энергия вала двигателя, которая передается от двигателя на колеса через трансмиссию.

То есть, по сути, двигатель нужен для того, чтобы преобразовать какой-либо вид энергии в механическую энергию вращения вала, которая через систему механических связей передается на колеса, заставляя автомобиль двигаться.

СТЕТОСКОПИЯ ДВИГАТЕЛЯ (Проверка состояния двигателя по шумам и стукам)

По шумности работы при известном навыке можно судить о техническом состоянии двигателя. На слух могут быть выявлены проблемы увеличения зазоров в сопряжениях деталей, случайные поломки и ослабление крепежных деталей отдельных узлов.

Увеличенные зазоры в шатунных и коренных подшипниках коленчатого вала и в подшипниках распределительного вала, между поршнями и цилиндрами, между клапанами и регулировочными болтами коромысел, а также вытянутая цепь привода газораспределения вызывают свой специфический стук. И если сравнительно нетрудно обнаружить повышенную шумность или какой-либо стук в двигателе, то определить место стука и конкретное сопряжение поврежденных деталей удается лишь опытным механикам, имеющим необходимые навыки в распознавании таких дефектов.

Для прослушивания шумов и стуков в двигателе пользуются стетоскопом.
Прослушивание двигателя начинают сразу же после его пуска в процессе прогрева на холостом ходу. Несколько повышенная шумность работы двигателя в период прогрева является следствием увеличенного зазора в некоторых сопряжениях, которые уменьшаются до нормального значения по окончании прогрева. В частности, при прогреве двигателя иногда наблюдают легкие стуки поршней о стенки гильз цилиндров, что нормально для двигателя с поршнями из алюминиевого сплава. Опасности для двигателя эти стуки не представляют. Если тепловые зазоры механизма привода клапанов увеличены, то стук клапанов прослушивается при работе холодного двигателя, а по мере прогрева даже несколько усиливается. Это отчетливый, звонкий, очень характерный стук.

Для прослушивания стука клапанов при увеличенном тепловом зазоре стетоскоп не нужен. Если прослушивать двигатель при помощи стетоскопа, то можно отчетливо услышать стук клапанов и при нормальном тепловом зазоре. Эксплуатировать двигатель с ясно слышимым стуком клапанов (при закрытом капоте) не следует. Стук устраняют регулировкой тепловых зазоров клапанов. При сильном износе поршней и гильз цилиндров стук поршней слышен и у прогретого двигателя. Это щелкающий стук, который усиливается при изменении оборотов коленчатого вала двигателя путем резкого открытия и закрытия дросселя. При помощи стетоскопа стук поршней прослушивается в верхней части блока цилиндров. Стук поршней не опасен, и при отсутствии других признаков ненормальной работы двигателя можно продолжать эксплуатацию.

Если зазоры в коренных подшипниках коленчатого вала увеличены сверх допустимой величины, то при резком изменении числа оборотов коленчатого вала прогретого двигателя прослушивается глухой стук низкого тона. При помощи стетоскопа такой стук прослушивается в зоне, расположенной в нижней части блока цилиндров на линии оси коленчатого вала.

При увеличенных зазорах в шатунных подшипниках коленчатого вала прослушивается стук среднего тона, но более резкий и звонкий, чем стук в коренных подшипниках. Этот стук следует прослушивать стетоскопом при резком изменении числа оборотов коленчатого вала прогретого двигателя в зоне расположенной в блоке цилиндров по пути движения поршня.

Эксплуатация двигателя со стуком коренных или шатунных подшипников совершенно недопустима, так как зазор в подшипниках все увеличивается, а антифрикционный слой на вкладышах интенсивно изнашивается. Если своевременно не прекратить эксплуатацию двигателя, то шейки коленчатого вала начинают работать по бронзовому подслою вкладышей, что приводит к образованию задиров на шейках. Коленчатый вал с такими задирами на шейках даже при применении новых вкладышей непригоден к эксплуатации и может быть использован только после шлифовки шеек под вкладыши ремонтного размера.

Стук при износе подшипников и шеек распределительного вала прослушивают стетоскопом при работе прогретого двигателя на малых оборотах на крышке головки цилиндров в местах расположения подшипников распределительного вала.

Стук подшипников распределительного вала не опасен, эта проблема не приведет к аварийным разрушениям, но просто надо помнить о том, что двигатель изношен и требует капитального ремонта.

При не отрегулированным механизме натяжения цепи привода газораспределения или при изношенной цепи усиливается шум работающего двигателя. Если прослушивать стетоскопом прогретый двигатель в зоне на крышках распределительных звездочек, на малых оборотах слышен отчетливый стук, исчезающий при увеличении оборотов. Этот стук может быть устранен регулировкой механизма натяжения цепи или же заменой изношенной цепи.

Эндоскопия двигателя

Эндоскопирование

   Эндоскопия является самым наглядным методом безразборной диагностики механики двигателя.

   Процедура эндоскопирования незаменима при покупке автомобиля, так как визуальный осмотр это наиболее точный способ оценки состояния двигателя. По результатам не сложно сделать выводы о пробеге машины.

   Эндоскопирование возможно с проведением фотосъемки и последующей отправкой снимков на электронную почту клиента.

Что можно узнать о двигателе при помощи эндоскопа?

1. Состояние хона на стенках блока цилиндров. На заводе при помощи специального станка на стенки блока цилиндров наносится хонинговка (характерные царапины для снижения площади трения и удержания масла).

Выработка цилиндра происходит по форме эллипса, в эндоскоп очень хорошо видно места перекладки поршня.

Если в этих местах уже проявляется зеркальная поверхность, значит расхода масла не избежать.

Этому двигателю предстоит капитальный ремонт с полной расточкой блока цилиндров и заменой поршневой группы. (компрессия в таком случае — не показатель, очень часто она становится даже выше нормы).

2. Состояние рабочей кромки впускных и выпускных клапанов.

3. Состояние сальников клапанов (маслосъемных колпачков). В эндоскоп отчетливо видны следы масла на верхней части клапана.

4. Нагар на клапанах. Двигатель с таким нагаром на клапанах будет работать неустойчиво, будет плохой холодный запуск, повышенный расход топлива и детонация.

5. Сгоревший клапан. Это результат не правильной (или не своевременной) регулировки тепловых зазоров клапанов. Зазор на клапане был 0.05, вместо 0.25.

Двигатель внутреннего сгорания

Когда мы говорим о двигателе автомобиля, то чаще всего представляем себе двигатель внутреннего сгорания, в качестве топлива для которого используется бензин, дизельное топливо, газ, а в последнее время пробуют и водород.

В двигателе внутреннего сгорания, как несложно догадаться, происходит преобразование энергии, выделяемой при сгорании легковоспламеняющихся веществ в механическую энергию. Конструкции двигателей внутреннего сгорания могут отличаться, бывают поршневые двигатели, роторные и газотурбинные.

Но принцип их работы остается неизменным. Энергия, выделяемая при сгорании топлива, в конечном итоге преобразуется в механическую энергию вращения вала двигателя и через систему механических связей передается на колеса, заставляя их вращаться.

Основной недостаток двигателей внутреннего сгорания их неэкологичность. При сжигании топлива выделяется много вредных веществ. Исключение в этом составляет водород, продуктом горения которого является обыкновенная вода, но проблема с его использованием на сегодняшний день заключается в дороговизне, хотя вероятно, что в будущем это будет основной вид топлива.

Но двигатели внутреннего сгорания – не единственные автомобильные двигатели.

Электро-двигатель

Существуют машины, которые используют в качестве исходной энергии – электричество. Наиболее популярный и близкий к автомобилю вид транспорта, работающий на электричестве – это всем известный троллейбус.

Но полноценным автомобилем его не назовешь, поскольку двигаться троллейбус может только лишь вдоль натянутых проводов, от которых он запитывается электричеством.

Но вы наверняка слышали о машинах, которые называются электромобилями. Электромобили – это автомобили, в которых в качестве силового агрегата используется электродвигатель.

Электродвигатель, как вы понимаете, работает от электрической энергии, которую он получает, как правило, от аккумуляторных батарей.

Электромобили, по сравнению с автомобилями, использующими двигатели внутреннего сгорания, имеют массу преимуществ.

Они экологичны, практически бесшумны (что не всегда плюс), быстро набирают скорость, им не нужна коробка скоростей можно даже обойтись без трансмиссии, если поставить двигатели на каждое из колес. То есть такие автомобили могли бы быть намного дешевле, чем автомобили с ДВС, если бы стали массовыми.

Но есть два существенных момента, которые очень сильно ограничивают применение электродвигателей на современных автомобилях. До сих пор не придумали аккумуляторов, которые бы могли запасти в себе достаточное количество электрической энергии.

То есть запас хода электромобиля сегодня ограничен несколькими десятками километров. Если не включать фары, магнитолу, кондиционер, то можно и до сотни километров проехать, но все равно это очень мало. Примерно в 5-6 раз меньше, чем на одной заправке бензином. Впрочем, над этим разработчики постоянно работают и возможно, что когда вы читаете эти строки, уже существует электромобиль с запасом хода более 500 км.

Но даже малый запас хода был бы не так страшен, если бы не время, требуемое на перезарядку аккумуляторов. Если заправка бензином, дизтопливом или газом занимает 5-10 минут, то аккумуляторы придется заряжать часов 12, а то и сутки.

Поэтому, пока электромобили могут использоваться лишь для непродолжительных поездок по городу, после чего всю ночь на зарядке.

Гибридные силовые агрегаты

Но преимущество электродвигателей над ДВС настолько велико, что желание их использовать хотя бы частично привело к появлению гибридных силовых установок, которые сегодня достаточно активно используются на автомобилях.

Гибридные силовые установки – это объединенные на одном автомобиле двигатель внутреннего сгорания и электродвигатель (как правило, их 4, по одному на каждое колесо). Такие автомобили называют гибридными.

Существуют три схемы гибридных установок.

В первой энергия ДВС используется исключительно для выработки электрической энергии при помощи генератора. А уже от генератора энергия передается на зарядку аккумуляторов и на электродвигатели, обеспечивающие вращение колес.

Но более популярна другая схема. Во второй схеме привод на колеса осуществляется как от ДВС, так и от электродвигателей. ДВС и электродвигатели могут использоваться как самостоятельно, так и вместе.

Третий вариант – это сочетание первого и второго.