Температура коллектора двигателя: До какой температуры нагревается коллектор автомобиля – Защита имущества


0
Categories : Разное

Температура воздуха во впускном коллекторе выше нормы — Блог о двигателе Cummins

Что делать, если температура воздуха во впускном коллекторе выше нормы? Каковы причины и способы устранения?

Оборван ремень вентилятора. Необходимо проверить ремень вентилятора. Возможно, требуется  заменить ремень.

Ослаблено натяжение ремня вентилятора. Проверить натяжение ремня и в случае необходимости натянуть его.

Закрыт утепляющий чехол или передний фартук радиатора. Требуется открыть утепляющий чехол или передний фартук радиатора.

Жалюзи радиатора открываются не до конца или неправильно отрегулирован термостат управления открытием жалюзи. Необходимо проверить  жалюзи радиатора. В случае необходимости отремонтировать или заменить, проверить регулировку термостата управления открытием жалюзи.

Повреждены или засорены ребра промежуточного воздушного охладителя, радиатора или конденсатора кондиционера. Требуется проверить ребра промежуточного воздушного охладителя, конденсатора кондиционера и радиатора. В случае необходимости очистить.

Электронные коды неисправностей активны или большое число пассивных кодов неисправностей. 

Требуется считать коды неисправностей и выполнить диагностику с помощью диагностического комплекта INSITE™.

Неисправность датчика температуры воздуха во впускном коллекторе. Проверить датчик температуры воздуха во впускном коллекторе, который соответствует коду неисправности. В случае необходимости заменить датчик.

Неправильная настройка программируемых параметров или выбранных функций. Следует проверить программируемые параметры и выбранные функции при помощи диагностического комплекта. В случае необходимости повторно установить параметры и функции.

Неисправны привод вентилятора или система управления вентилятором. Проверить исправность привода и системы управления вентилятором.

Вентилятор подобран неправильно. Следует проверить номер вентилятора по каталогу и сопоставить его с номером, указанным производителем комплектного оборудования. В случае необходимости заменить вентилятор.

Повреждены или отсутствуют кожух вентилятора или дефлекторы рециркуляции воздуха. Необходимо проверить кожух вентилятора и дефлекторы рециркуляции воздуха. Возможно требуется отремонтировать, заменить или установить поврежденные детали.

Попадание горячих газов из выпускной системы в моторный отсек. Проверить трубопроводы выпускной системы на наличие утечек и повреждений.

Неисправность подогревателя впускного воздуха. Подключить диагностический комплект INSITE™. В перечне диагностических проверок модуля ECМ необходимо выбрать функцию Grid Heater Override (Ручная регулировка подогревателя впускной системы). Действовать по инструкциям на экране для определения исправности вспомогательного пускового устройства и его цепей. Если нагреватель впускной системы не работает как положено, нужно проверить его электропроводку и релейные цепи.

Неисправен датчик давления во впускном коллекторе (наддува) или его цепь. Необходимо проверить исправность датчика давления наддува и его цепь. Сравнить показания датчика давления во впускном коллекторе в режиме контроля. Сравнить данные диагностического комплекта INSITE™ с показаниями механического манометра.

Система охлаждения транспортного средства не соответствует двигателю. Следует проверить правильность подбора отдельных узлов и деталей двигателя и системы охлаждения машины.

Размер вентилятора не соответствует назначению двигателя. Проверить соответствие норме размера вентилятора.


Обогрев впускного коллектора — зачем он нужен и как он работает

Для того чтобы жидкое топливо, распыленное в потоке топливно-воздушной смеси, испарялось на пути от карбюратора до камеры сгорания, впускному коллектору необходимо тепло. Топливо, испаряясь, отбирает тепло у воздуха, в результате чего температура смеси снижается. В охлажденной смеси дальнейшее испарение топлива происходит медленней, чем в нагретой. Топливно-воздушная смесь, при необходимости, дополнительно подогревается. Дополнительный подогрев обеспечивает ровную работу холодного двигателя. Для обеспечения хорошей испаряемости топлива температура всасываемой смеси должна находиться в пределах от 38°С до 55°С. В современных двигателях, как правило, предусмотрен дополнительный подогрев впускного коллектора при низкой температуре воздуха, который осуществляется так называемой

термостатной системой фильтрации воздуха. Всасываемый воздух нагревается теплом, отбираемым у выпускного коллектора, и направляется в воздухозаборник воздушного фильтра. Переключатель с биметаллическим термореле управляет
вакуумным клапаном,
который регулирует поступление потока подогретого воздуха. Компоненты этой системы показаны на рис. 12.15. Еще один термостатический клапан, называемый тепловой заслонкой, направляет отработавшие газы для подогрева впускного коллектора непосредственно за карбюратором. В V-образных двигателях отработавшие газы пропускаются через воздуховод, называемый нагревательным переходом выпускного коллектора. Часть отработавших газов направляется на подогрев впускного коллектора непосредственно под дроссельной камерой. Пример такого перехода показан на рис. 12.16.

Рис. 12.13. Палец указывает на тонкостенный металлическим отражатель, прикрепленный к стороне впускного коллектора, обращенной к развалу блока цилиндров, в котором стоят толкатели клапанов. Он предназначен для защиты перехода выпускного коллектора от попадания на него масла. Этот экран защищает масло от нагревающегося до высокой температуры перехода, проложенного в корпусе впускного коллектора, по которому пропускаются отработавшие газы

Рис. 12.14. Цельная уплотнительная прокладка впускного коллектора, служащая одновременно маслозащитным экраном

Воспользуйтесь контактным клеем и противозадирным составом

Общей проблемой алюминиевых впускных коллекторов используемых в чугунных V-образных двигателях, является частое разрушение уплотнительной прокладки. У алюминия коэффициент теплового расширения вдвое выше, чем у чугуна (0,0012 дюйма на 100°Ф у алюминия против 0,0006 дюйма на 100°Ф у чугуна). В результате этого при нагреве двигателя впускной коллектор расширяется и его фланец начинает раздвигаться, ползя по контактной поверхности чугунной головки блока цилиндров. Для предотвращения преждевременного износа уплотнительной прокладки впускного коллектора наклейте ее на контактную поверхность чугунной головки блока цилиндров с помощью контактного клея. Это облегчит фиксацию прокладки при ее замене и не позволит ей двигаться по поверхности головки. Затем, перед монтажом алюминиевого впускного коллектора, покройте контактную поверхность уплотнительной прокладки и/или контактную поверхность впускного коллектора антизадир-ным составом. Это защитит прокладку от задиров, возникающих при тепловом расширении впускного коллектора.

Рис. 12.15. Типичная конструкция терморегулятора системы предварительного подогрева всасываемого воздуха карбюраторного двигателя. Если воздуховод предварительного подогрева неисправен или отсутствует, это вызывает серьезные нарушения в работе холодного двигателя. В большинстве двигателеи, оснащенных системой центрального впрыска топлива, также используется подогрев воздуха при разогреве двигателя {публикуется с любезного разрешения отделения Chevrolet Motor Division корпорации General Motors Corporation)

 

Рис. 12.16. Нагревательный переход выпускного коллектора, по которому пропускаются отработавшие газы для подогрева впускного коллектора. Если этот канал забивается нагаром, то это вызывает нарушение работы двигателя во время его разогрева и препятствует открыванию воздушной заслонки в карбюраторных двигателях (публикуется с любезного разрешения отделения Chevrolet Motor Division корпорации General Motors Corporation)

ПРИМЕЧАНИЕ

В двигателях, оснащенных системой впрыска топлива во впускные окна головки блока цилиндров, в нагревательном переходе выпускного коллектора нет необходимости, поскольку в воздухе, проходящем по воздуховоду впускного коллектора, топливо отсутствует.

В некоторых типах двигателей, оснащенных системой снижения токсичности выхлопных газов, тепловая заслонка приводится в действие вакуумным мембранным приводом, управляемым термочувствительным клапаном. Эта система называется системой опережающего испарения топлива (early fuel evaporation —EFE). Пример типичной EFE-системы показан на рис. 12.17.

После того как двигатель полностью прогреется, тепловая заслонка отсекает отработавшие газы от впускного коллектора и нагревательного перехода выпускного коллектора, направляя их напрямую через систему выпуска отработавших газов.

В некоторых конструкциях двигателей подогрев топливно-воздушной смеси осуществляется с помощью охлаждающей жидкости. Теплая охлаждающая жидкость направляется через канал, проходящий под воздуховодами впускного коллектора. Но сама охлаждающая жидкость не нагреется до тех пор, пока двигатель не начнет нагреваться. Нагрев впускного коллектора с помощью охлаждающей жидкости применяется во всех рядных двигателях, в которых впускной и выпускной коллекторы стоят по разные стороны головки блока цилиндров. В коллекторах V-образных двигателей часто предусмотрен канал охлаждающей жидкости, соединяющийся с каналами охлаждения головок цилиндров. Этот канал служит общим стоком, по которому нагретая охлаждающая жидкость собирается и направляется в термостат.

Рис. 12.17. Типичная система опережающего испарения топлива (early fuel evaporation — EFE). Разрежение, возникающее во впускном коллекторе, через термо-вакумный клапан, размещенный в канале системы охлаждения рядом с термостатом, воздействует на привод тепловой заслонки. Когда клапан закрыт, отработавшие газы направляются через головку блока цилиндров, под впускным коллектором, через выпускной канал стоящей напротив головки блока цилиндров, и отводятся через выпускной коллектор противоположного ряда цилиндров

 


Проверка разрежения во впускном коллекторе

Проверка разряжения во впускном коллекторе

                                                                                              

Прежде чем приступать к проверке разряжения во впускном коллекторе, рассмотрим работу 4-х тактного двигателя.

 

1. Такт сжатия. Поршень идет вверх, рабочая смесь сжимается. Растет давление, повышается температура. Клапана закрыты.
Степень сжатия в бензиновом двигателе  подбирается так, что бы температура  в конце   такта  сжатия  не превышала  температуру  самовоспламенения  рабочей смеси. Примерная температура составляет 300-400 градусов Цельсия.
В дизельном  двигателе сжимается  не рабочая смесь, а чистый воздух. Степень сжатия здесь подбирается таким образом, чтобы температура  в конце  такта сжатия  превышала  температуру  самовоспламенения топлива. После чего происходит  его впрыск  и начало  самовоспламенения.

Примерная температура составляет порядка 700 градусов Цельсия.

2. Рабочий ход. Смесь воспламенилась. Растет температура, но так как горение происходит в замкнутом объеме, так же повышается давление. Скорость горения составляет порядка 20-40 м/сек (в зависимости от качества смеси).  Поэтому воспламенение должно произойти  раньше ВМТ (верхней мертвой точки) – так называемый  угол  опережения зажигания (для бензиновых двигателей)  или угол опережения впрыска (для дизельных двигателей). Обычно этот угол составляет порядка 10 градусов до ВМТ. При этом  пик максимального давления возникает (за счет конечного времени горения смеси) через 10-12 градусов после ВМТ. Делается это для предотвращения перегрузок  цилиндропоршневой группы и защиты от детонации.
Давление  Р  в камере сгорания  создает усилие  F   на поршень.

 

F=P*Sп     
где   Sп  — площадь поршня Получаемая работа равна:
AF*L
где A – получаемая работа
F – сила, действующая на поршень
L –перемещение поршня

Итак, получаемая работа на рабочем такте равна:
A= P*L*S
п
 
При увеличении объема (поршень двигается вниз) давление падает. Зависимость получаемой работы приобретает интегральную зависимость от перемещения поршня, но расчет данной зависимости выходит за рамки данной статьи.
Как видим, чем больше давление в цилиндре, тем больше мы получаем механической работы при одном и том же количестве сжигаемого топлива. Высокофорсированные двигателя  имеют большую мощность  (а соответственно экономичность), чем низко форсированные. 

Дизельные двигатели превосходят бензиновые по этим параметрам из-за более высокой степени сжатия и соответственно  более высоких давлений.


3.Такт выпуска (продувки)

 

Открывается  выпускной клапан, поршень двигается вверх, выталкивая отработанные газы.  Они выходят через ограниченное отверстие, поэтому давление на такте выпуска  превышает атмосферное. Сопротивление на выходе  создают: ограниченное отверстие в клапанах, наличие элементов выпускного тракта.

При этом создается противодавление движению поршня  и часть энергии, запасенной в маховике, расходуется на преодоление этого  противодавления.


4. Такт впуска

Открыт впускной клапан, поршень идет вниз. Свежая смесь поступает в цилиндр  через ограниченное сечение впускного клапана  и на холостом ходу (ХХ)  также через прикрытую дроссельную заслонку. Создается разряжение (давление ниже атмосферного). При движении поршня вниз это создает усилие, мешающее перемещению поршня.

Еще одна часть энергии, запасенная в маховике, уходит на преодоление  этого усилия.


Снова наступает такт сжатия. Поршень движется вверх, сжимая смесь. Необходимая для  этого энергия опять берется из энергии вращения маховика, запасенной во время рабочего хода.
Таким образом, энергетический баланс неутешителен:  мы получаем механическую работу только в одном такте. В трех других мы эту работу тратим.

Способы  повышения получаемой работы.


Способ только один – повышение давления в цилиндре. При его повышении  мы получаем большую работу, но рискуем получить  детонацию. Поэтому степень сжатия, угол зажигания (впрыска) ограничено. Дизельное топливо более стойко к детонации, поэтому  дизеля способны работать  при больших давлениях (получать большую механическую работу при равных затратах топлива) Способы минимизации потерь.
1. Такт выпуска.

Необходимо уменьшить гидростатическое сопротивление выходу газов. Применение много клапанных двигателей и содержание в порядке выхлопного тракта  позволяет частично решить эту проблему.

2. Такт впуска.


Уменьшение гидростатического сопротивления  можно получить  путем применения много клапанных двигателей.

3. Такт сжатия.


Неизбежные потери.

Рассмотрим поподробнее, что происходит во впускном коллекторе во время рабочего цикла на  холостом ходу. Когда закрыт впускной клапан, давление в нем равно атмосферному. На такте впуска смесь поступает в цилиндр  через ограниченное отверстие в дроссельной заслонке. Во впускном коллекторе возникает разряжение (абсолютное давление ниже атмосферного). Впускной клапан  закрывается, давление снова возрастает. Мы можем видеть пульсации  давления. Но так как одноцилиндровые двигателя встречаются достаточно редко, пульсации давления (разряжения) от разных цилиндров накладываются друг на друга и во впускном коллекторе возникает  какое то среднее давление, которое ниже атмосферного (т.н. «разряжение»).

Термины «абсолютное давление» и «разряжение» вызывают путаницу даже у производителей  приборов  для измерения разряжения (вакуумметров). Очень часто приходиться слышать фразу «отрицательное давление». Это неверно — давление либо есть, либо его нет (абсолютный вакуум). Давление отрицательным быть не может! Абсолютное давление в вакууме равно нулю, а атмосферное давление равно 100 кРа (100 кило Паскалей). Во впускном коллекторе на холостом ходу (дроссельная заслонка прикрыта)  ниже атмосферного (т.е. ниже 100 кРа), но выше абсолютного вакуума (0 кРа). Разряжением называют разницу между  атмосферным давлением  и фактическим давлением во впускном коллекторе.

Производители автомобилей  нормируют абсолютное давление во впускном коллекторе на холостом ходу при исправном двигателе на уровне  20 кРа (автомобили типа  ВАЗ – на уровне 40 кРа). Разряжение при этом составляет 80 кРа (100 кРа  — 20 кРа = 80 кРа). Для ВАЗов  соответственно 60 кРа (увы, технология изготовления не позволяет получить разряжение, соответствующее уровню мировых производителей).

Абсолютное давление в 20 кРа (разряжение 80 кРа) считается нормой, но на практике для исправного двигателя можно считать допустимым  абсолютное давление 30 кРа (разряжение 70 кРа).  Автору данной статьи всего несколько раз попадались автомобили с идеальным абсолютным давлением (разряжением). Давление в 40 кРа (разряжение 60 кРа) допустимо только для ВАЗов. При давлении в 50 кРа – имеют место серьезные проблемы в двигателе.


Факторы, влияющие на абсолютное давление (разряжение)  будут рассмотрены в следующей части.

       

 Рязанов Федор
© Легион-Автодата

Температурное самоубийство: зачем современные моторы обречены на перегрев

Про рабочую температуру

У каждого мотора есть рабочая температура, и только при её достижении он работает правильно. После «прогрева» начинает максимально эффективно работать система управления впрыском, система смазки, система ГРМ и остальные подсистемы мотора.

Какой должна быть рабочая температура? Обычно она находится в узком диапазоне от 75 до 105 градусов почти для всех конструкций моторов. Правда, в последние годы для достижения маркетинговых показателей экономичности и экологичности моторы всё чаще заставляют работать при повышенных температурах от 115 до 130 градусов.

Это хорошо только для маркетологов, которые год от года отчитываются о том, что машины стали ещё немного быстрее и «чище». На ресурсе моторов повышение рабочей температуры сказывается исключительно негативно, ибо 120 или 130 градусов — это слишком много как для резиновых и пластиковых элементов навесного оборудования, так и для состояния поршневой группы.

Эрудированный читатель заметит, что 120-130 градусов — это температура холостых оборотов, а на ходу она обычно снижается до приемлемых 85-90. Что, безусловно, облегчает жизнь двигателю, но до поры до времени.

Конкретнее в проблеме разберёмся чуть ниже, а пока изучим, как охлаждаются современные моторы (спойлер: совсем не так, как ваш первый заднеприводный или переднеприводный ВАЗ).

Как работают современные системы охлаждения?

Они устроены значительно сложнее, чем те, с которыми знакомят на уроках в автошколе. Так, у всех ныне продающихся новых машин используется система охлаждения с несколькими скоростями вращения вентиляторов обдува радиатора или даже несколько вентиляторов с несколькими режимами работы. И управляется система не простыми термовыключателями, а через электронный блок управления, в зависимости от скорости, нагрузки, режима работы климатической установки и многих других факторов.

Почти на всех машинах используется регулируемый термостат, имеющий два диапазона работы за счет нагревательного элемента. На некоторых машинах термостата вообще нет — он заменен на модуль золотниковых клапанов с электронным управлением. На многих премиальных машинах стоит «воздушный термостат» — жалюзи с электроприводом, улучшающие аэродинамику машины на высоких скоростях.

Что касается водяных насосов, то простая помпа с приводом от коленчатого вала пока лидирует по распространенности, но есть конструкции с регулируемым приводом или даже с электроприводом помпы.

Столь важную, и к тому же сложную систему необходимо контролировать. У большинства автомобилей есть контрольная лампа температуры, срабатывающая при перегреве, и

указатель температуры двигателя. Почти все автовладельцы считают достаточным условием отсутствия перегрева нахождение стрелки указателя в допустимой зоне, обычно «зеленой» или «желтой», и отсутствие сигнала аварийной системы о перегреве или нехватке антифриза.

Но система контроля тоже управляется электроникой, и старается «не напрягать» автовладельца «лишней» информацией о работе машины. Так, почти всегда стрелочный индикатор и даже цифровые указатели температуры не отражают истинных показателей.

Стрелка будет показывать те же «примерно 90» и при температуре 85, и при температуре 125. В процессе работы машины стрелка может мертво стоять на месте, хотя мотор при работе в пробках будет прогреваться значительно сильнее, чем при движении по трассе. И лишь при настоящем перегреве, обычно при повышении температур до 130-150 градусов стрелка сдвинется с места, перед самым срабатыванием аварийного индикатора.

Единственным надежным способом контроля остается проверка рабочей температуры с помощью сканеров, через OBD-II интерфейс или иной способ доступа к служебной информации блока управления двигателем.

Что такое «штатный перегрев»

Как вы уже поняли, «штатная» работа системы охлаждения сейчас — понятие весьма условное. Даже при отсутствии мигающих красных индикаторов на приборной панели температура может быть уже далека от оптимальной. Например, бензиновые моторы BMW настроены на работу при температурах 115-125 градусов, а реальная рабочая температура может быть еще выше, причём без всяких ошибок.

Да и у куда более простых Opel и VW моторы вполне штатно прогреваются до 115-120 градусов. От таких температур уже недалеко до «настоящего» перегрева, ведь системы охлаждения постоянно находятся под давлением и работают на пределе. Малейшее изменение параметров или утеря герметичности сразу приведут к более серьезной поломке.

У современных машин случается такая неисправность, как «нормальный перегрев». Это когда система управления не может снизить температуру двигателя до оптимальной для данного режима движения, несмотря на задействование всех возможностей, но при этом температура все же меньше «аварийной», когда сработает аварийный датчик и система охлаждения не выдержит давления.

В некоторых случаях происходит локальное повышение температуры части мотора выше конструктивного максимума. Несмотря на кажущуюся «несерьезность» подобной неисправности, она, тем не менее, быстро разрушает двигатель, а водитель машины может даже не догадываться о причине всех неприятностей.

Большая часть автомобилей с регулируемой системой охлаждения возрастом более трех лет в той или иной степени подвержена подобному дефекту. При этом заметить отклонения в работе двигателя непрофессионалу сложно. Ведь индикатор температуры твердо указывает «норму», а то, что машина едет чуть хуже, что кондиционер хуже холодит, что расход топлива растет и понемногу расходуется масло, большая часть водителей не заметит.

Кстати, визит в сервис тут, скорее всего, не поможет, ведь в логах ошибок, скорее всего, будет пусто. А вот расхождение между желаемой и реальной рабочей температурой тем временем составляет до 30-40 градусов. Подобного рода проблемы просто заложены в конструкции современных европейских авто. Ради уже упомянутых выше показателей экологичности и экономичности на холостом ходу они «обязаны» разогреваться до 120-130 градусов. Это слишком много для работы под нагрузкой, а вот для стояния на месте в пробке — вполне допустимо. Но вот вы трогаетесь с места, да ещё желаете «прохватить». Моментально скинуть температуру до оптимальных «ходовых» 85-90 градусов невозможно, так что мотор какое-то время будет крутиться при весьма опасных температурах.

Как следствие — детонация, повреждения поршней и выкрашивание покрытий гильз цилиндров на «цельноалюминиевых» моторах. А еще пониженное давление масла, а значит задиры и прихваты. Да и температура поршня и поршневых колец под нагрузкой резко растет, а масло коксуется. А с возрастом проблема разрастается, ведь из-за грязных радиаторов, проскальзывания ремней помпы, ухудшения теплопередачи от стенок ГБЦ, старения вентиляторов системы охлаждения и просадок напряжения рабочая температура двигателя постепенно перестает снижаться с «холостых» 130 до «ходовых» 90 даже при длительной работе под нагрузкой.

Таким образом «максимальная рабочая» температура становится просто «рабочей», и аварийный режим работы становится штатным для двигателя, со всеми вытекающими из этого последствиями.

Особенно плохо приходится машинам, которые много времени проводят в пробках. Их система охлаждения большую часть времени работает в самом высокотемпературном режиме, и моторы такого обычно долго не выдерживают. Через несколько лет машина превращается в инвалида. С двигателем, уверенно расходующим литры масла, с неработающими катализаторами и половиной мощности от штатной. Да и коробкам-«автоматам» достается не меньше, ведь они обычно охлаждаются через теплообменник, а значит, температура масла в них еще выше, чем температура в системе охлаждения двигателя.

Нештатный перегрев и гибель мотора

«Классический» перегрев с клубами пара из-под капота, клинящим двигателем и другими фатальными последствиями хоть и является зачастую кульминацией такого вот «нормального перегрева», но встречается намного реже.

Если вовремя остановить двигатель, то, скорее всего, серьезных проблем получится избежать. В противном случае можно уже начинать выбирать между «контрактным» двигателем, ремонтом остатков старого или покупкой нового. Ведь коробление ГБЦ, нарушение геометрии блока цилиндров и нарушение резьбы болтов ГБЦ, задиры вкладышей и поршней — это лишь малая часть неисправностей, возникающих при сильном перегреве и утере антифриза.

Номинальной причиной подобной беды обычно является утечка жидкости из системы охлаждения. После чего растет температура различных узлов двигателя и температурный градиент между различными его элементами, вызывая поломки «железа».

Истинные же причины обычно кроются в «нормальном перегреве» на протяжении длительного времени, старении материалов системы охлаждения, постепенной деградации возможностей радиатора, поломке помпы или ее привода. К счастью для многих автовладельцев, серьезные неисправности проявляют себя заранее, например, на очередном ТО, или срабатыванием датчиков уровня антифриза перед появлением сильной течи системы охлаждения и срабатывающей лампочкой аварийного перегрева под нагрузкой.

И что же делать?

Если у вас современный автомобиль, пробег которого уже перевалил хотя бы за 50 000, но вы собираетесь проездить на нём ещё долго и счастливо (а может вообще купили бэушный вариант с пробегом 100+), то вам пригодятся советы, как избавить машину от штатного перегрева.

В следующей части статьи мы расскажем про оптимальный режим езды и некоторые конструктивные доработки двигателя, которые помогут избежать перегревов и исключительно положительно скажутся на его ресурсе.

Датчик температуры воздуха в двигателе

Датчик температуры воздуха на впуске (IAT) контролирует температуру воздуха, поступающего в двигатель. Компьютер двигателя (PCM) нуждается в этой информации для оценки плотности воздуха, чтобы он мог сбалансировать воздушно-топливную смесь. Более холодный воздух более плотный, чем горячий, поэтому холодный воздух требует больше топлива для поддержания того же соотношения воздух / топливо. PCM изменяет соотношение воздух / топливо, изменяя продолжительность (по времени) импульсов форсунки.

На автомобилях до OBD II (1995 г. и старше) этот датчик может называться датчиком температуры наддувочного воздуха (ACT), датчиком температуры лопастного воздуха (НДС), датчиком температуры наддува коллектора (MCT), датчиком температуры воздуха в коллекторе ( MAT) или датчик температуры заряда (CTS).

КАК РАБОТАЕТ ДАТЧИК ТЕМПЕРАТУРЫ ВОЗДУХА

Датчик температуры воздуха на впуске обычно устанавливается во впускном коллекторе, поэтому на его наконечник будет попадать воздух, поступающий в двигатель. В двигателях, которые используют датчики массового расхода воздуха (MAF) для контроля объема воздуха, поступающего в двигатель, датчик MAP также будет иметь встроенный датчик температуры воздуха. Некоторые двигатели также могут иметь более одного датчика температуры воздуха (два, если он имеет раздельный впускной коллектор или отдельные впускные коллекторы на двигателе V6 или V8).


Датчик температуры воздуха представляет собой термистор, что означает, что его электрическое сопротивление изменяется в ответ на изменение температуры.

Работает так же, как датчик охлаждающей жидкости. ИКМ подает опорное напряжение к датчику (обычно 5 вольт), а затем смотрит на сигнал напряжения он получает обратно для расчета температуры воздуха. Сигнал обратного напряжения будет изменяться пропорционально изменениям температуры воздуха. Большинство датчиков температуры воздуха представляют собой термисторы с отрицательным температурным коэффициентом (NTC) с высоким электрическим сопротивлением в холодном состоянии, но при нагревании сопротивление падает.Однако некоторые работают наоборот. Это термисторы с положительным температурным коэффициентом (PTC), которые имеют низкое сопротивление в холодном состоянии и повышается при нагревании. Изменяющееся сопротивление датчика вызывает изменение обратного напряжения обратно в PCM.

В более старых приложениях до OBD II (автомобили 1995 года и старше) сигнал датчика температуры воздуха также может использоваться для включения форсунки холодного пуска (если используется), если температура наружного воздуха низкая.В некоторых из этих старых приложений сигнал датчика температуры воздуха также может использоваться для задержки

открытие клапана рециркуляции ОГ до прогрева двигателя.

Датчики температуры воздуха также используются в системах автоматического климат-контроля. Один или несколько датчиков температуры воздуха используются для контроля температуры воздуха внутри салона, а также температуры наружного воздуха. Система климат-контроля обычно имеет собственный отдельный датчик температуры наружного воздуха, расположенный за пределами моторного отсека, поэтому нагрев двигателя не влияет на него.Датчик температуры наружного воздуха обычно устанавливается за решеткой или в области капота у основания лобового стекла.). Большинство этих датчиков работают точно так же, как датчик температуры воздуха в двигателе. Но некоторые используют инфракрасный датчик для контроля температуры тела пассажиров автомобиля.

ПРИЧИНЫ НЕИСПРАВНОСТИ

Датчик температуры воздуха иногда может быть поврежден

обратный огонь во впускном коллекторе. Загрязнение углеродом и маслом внутри впускного коллектора также может покрывать кончик датчика, делая его менее чувствительным к резким изменениям температуры воздуха.Сам датчик температуры воздуха также может выйти из строя в результате жары или старости, из-за чего он будет реагировать медленнее или совсем не реагировать.

Проблемы с датчиком также могут быть вызваны плохим электрическим соединением датчика. Ослабленный или корродированный разъем проводки может повлиять на выходной сигнал датчика, а также может повредить проводку в цепи между датчиком и PCM.

СИМПТОМЫ ПРИВОДНОСТИ

Если датчик температуры всасываемого воздуха показывает неточные показания, PCM может подумать, что воздух теплее или холоднее, чем он есть на самом деле, что приведет к неправильному расчету воздушно-топливной смеси.Результатом может быть обедненная или богатая топливная смесь, которая вызывает симптомы управляемости, такие как плохое качество холостого хода на холоде, спотыкание при разгоне на холоде и помпаж при прогретом двигателе.

Если компьютер двигателя использует вход датчика температуры воздуха для включения форсунки холодного пуска, и датчик показывает неточные данные, это может помешать работе форсунки холодного пуска, вызывая условия жесткого холодного пуска.

Неисправный датчик температуры воздуха также может повлиять на работу клапана рециркуляции ОГ, если PCM использует температуру воздуха для определения момента открытия клапана рециркуляции ОГ (в большинстве случаев он использует вход температуры охлаждающей жидкости).

В приложении OBD II (автомобили 1996 года и новее) неисправный датчик температуры воздуха может помешать работе монитора системы испарительных выбросов (EVAP). Это может помешать автомобилю пройти тест подключаемого модуля OBD II (потому что все мониторы OBD II должны работать, прежде чем он сможет пройти тест). Монитор EVAP будет работать только тогда, когда наружная температура находится в определенном диапазоне (как правило, не слишком холодно и не слишком жарко).

Неисправный датчик температуры воздуха, показывающий более высокую температуру, чем обычно, обычно приводит к обеднению топлива.Это увеличивает риск детонации и пропуска зажигания обедненной смеси (что снижает экономию топлива и увеличивает выбросы).

Неисправный датчик температуры воздуха, показывающий более низкие значения, чем обычно, обычно приводит к богатому топливу. Это расходует топливо, а также увеличивает выбросы.

Иногда возникает проблема с балансом топливной смеси

из-за неисправного датчика температуры воздуха фактически из-за

что-то еще, например, утечка вакуума в двигателе или даже ограниченный каталитический нейтрализатор! Сильное ограничение выхлопа уменьшит всасываемый вакуум и воздушный поток, в результате чего датчик будет показывать более высокую температуру, чем обычно (поскольку он забирает тепло от двигателя).

ДИАГНОСТИКА ДАТЧИКА ТЕМПЕРАТУРЫ ВОЗДУХА

Неисправный датчик температуры воздуха может установить, а может и не установить код и включить индикатор Check Engine. Если цепь датчика разомкнута или закорочена, обычно устанавливается код. Но если он показывает только высокие или низкие значения или вялый из-за старости или загрязнения, он обычно не устанавливает код.

Быстрый способ проверить датчик температуры воздуха — использовать диагностический прибор для сравнения показаний температуры воздуха с показаниями температуры охлаждающей жидкости после прогрева двигателя.Хороший датчик температуры воздуха обычно показывает на несколько градусов холоднее

, чем датчик охлаждающей жидкости.

Сопротивление датчика можно также проверить омметром.

Снимите датчик, затем подключите два вывода омметра к двум контактам в разъеме проводки датчика или на его вилке, чтобы измерить сопротивление датчика. Измерьте сопротивление датчика, когда он холодный. Затем взорвать нагретым воздухом на кончике датчика с помощью фена (никогда не используйте пропановую горелку!) и снова измерьте сопротивление.Обратите внимание на изменение показания сопротивления по мере нагрева датчика.

Отсутствие изменений в показании сопротивления датчика при нагревании говорит о том, что датчик неисправен и его необходимо заменить. Показания датчика должны постепенно уменьшаться, если датчик является отрицательным термистором, или постепенно увеличиваться, если это положительный термистор. Если показания внезапно обрываются (бесконечное сопротивление) или замыкаются (низкое сопротивление или его нет), у вас неисправный датчик.

Чтобы быть действительно точным, вам следует посмотреть характеристики сопротивления датчика температуры воздуха, затем измерить сопротивление датчика при низких, средних и высоких температурах, чтобы убедиться, что оно соответствует характеристикам.Датчик, показывающий в холодном состоянии в пределах указанного диапазона, может выйти за пределы диапазона при более высокой температуре и наоборот. Такой датчик не будет точным, и его следует заменить.

Спецификации испытания сопротивления и / или напряжения для датчика температуры воздуха на вашем двигателе можно найти в руководстве по обслуживанию или подписавшись на сервисную информацию на (веб-сайте с сервисной информацией производителя автомобиля или AlldataDIY.

ЗАМЕНА ДАТЧИКА ТЕМПЕРАТУРЫ ВОЗДУХА / РЕМОНТ / РЕГУЛИРОВКА

Датчик температуры воздуха представляет собой твердотельное устройство, поэтому регулировка невозможна.Однако можно очистить загрязненный датчик, чтобы он снова заработал нормально, при условии, что он все еще находится в хорошем рабочем состоянии. Загрязнения можно удалить с наконечника датчика, (1) сняв датчик с впускного коллектора, а затем (2) обработав наконечник датчика очистителем для электроники. Для датчиков, которые установлены внутри датчика массового расхода воздуха, на проволочный чувствительный элемент также можно нанести аэрозольный очиститель для электронных компонентов. Не используйте какие-либо другие чистящие средства, так как они могут повредить пластиковый корпус или оставить химические остатки, которые могут вызвать проблемы в будущем.

Если датчик не соответствует техническим характеристикам или вышел из строя, замените его. К счастью, большинство температур воздуха не очень дорогое (обычно менее 30 долларов). Дилеры всегда берут больше, чем магазины запчастей, поэтому перед покупкой просмотрите и сравните цены. Работа по замене датчика температуры воздуха обычно минимальна, если только датчик не погребен под большим количеством других предметов, которые необходимо удалить.

При замене датчика температуры воздуха будьте осторожны, не перетягивайте его, так как это может повредить корпус датчика или резьбу в пластиковом впускном коллекторе.





Щелкните здесь, чтобы получить информацию о руководстве по датчику




Другие статьи о датчиках:

Проверка датчиков двигателя

Датчики охлаждающей жидкости

Датчики положения коленчатого вала CKP

Датчики MAP

Датчики массового расхода воздуха MAF

Датчики VAF лопастного воздушного потока

Датчики кислорода

Датчики положения дроссельной заслонки 9000 с широким передаточным отношением 9000 Датчики положения дроссельной заслонки

Общие сведения о системах управления двигателем

Модули управления трансмиссией (PCM)

PCM для перепрограммирования флэш-памяти

Все о бортовой диагностике II (OBD II)

Обнуление диагностики OBD II

Диагностика сети контроллеров (CAN)

Нажмите здесь чтобы увидеть больше технических статей Carley Automotive

.

наклоняющихся двигателей Lycoming | lycoming.com

Редакция «D» инструкции по эксплуатации № 1094 отменяет все предыдущие рекомендации и должна использоваться для снижения мощности двигателя во время нормальных полетов. Все рекомендации по наклону основаны на калиброванном оборудовании.

Lycoming настоятельно рекомендует проводить калибровку всех приборов двигателя ежегодно. Все приборы для измерения давления в коллекторе, оборотов двигателя, температуры масла, температуры головки цилиндров, температуры выхлопных газов и температуры на входе в турбину самолета должны быть включены в эту ежегодную калибровку.

Независимо от устройства для дозирования топлива, управление подачей топлива в двигателях без наддува в первую очередь зависит от имеющихся приборов. Этот метод одинаков как для гребных винтов с фиксированным, так и с регулируемым шагом.

Рекомендации Lycoming по обеднению двигателей с турбонаддувом в данной инструкции по эксплуатации относятся к двигателям с турбонаддувом, поставляемым Lycoming. При установке турбонагнетателя на вторичном рынке обратитесь к держателю STC для получения инструкций по правильному наклону.

Датчики CHT (температура головки цилиндров) и TIT (температура на входе в турбину) требуются для двигателей с обедненной смесью с турбонаддувом.Обратитесь к последней редакции Инструкции по обслуживанию № 1422, чтобы узнать о правильном расположении и глубине зонда TIT.

Общие правила
  • Без исключения соблюдайте установленные красной линией пределы температуры во время взлета, набора высоты и в режиме крейсерского полета с высокими характеристиками.
  • Температура головки цилиндров — максимальный предел, указанный в Руководстве по эксплуатации Lycoming.
  • Предел температуры масла — максимальный предел, указанный в Руководстве оператора Lycoming.
  • TIT — максимально допустимый лимит, указанный в Руководстве оператора Lycoming.
  • Всякий раз, когда смесь изменяется, богатая или бедная, это следует делать медленно.
  • Всегда медленно доводите смесь до полной перед увеличением мощности.
  • Всегда следует проявлять осторожность, чтобы не охладить цилиндры ударным воздействием. Максимальное рекомендуемое изменение температуры не должно превышать 50 ° F в минуту.

Учет атмосферных двигателей
  • Используйте полностью обогащенную смесь во время взлета или набора высоты. Необходимо внимательно следить за приборами температуры двигателя, чтобы гарантировать, что пределы, указанные в Руководстве по эксплуатации Lycoming, никогда не превышаются.Более подробные инструкции см. В POH самолета (Руководство по эксплуатации) или AFM (Руководство по летной эксплуатации самолета).
  • На высоте 5000 футов и выше или при высоких температурах окружающей среды при полностью богатой смеси могут возникнуть неровности или снижение мощности. Смесь можно регулировать для получения плавной работы двигателя. Для воздушных винтов фиксированного шага наклонитесь к максимальным оборотам на полном газу перед взлетом, если аэропорты находятся на высоте 5000 футов или выше. Сведите к минимуму работу на полностью открытой дроссельной заслонке на земле.Для двигателей с прямым приводом и безнаддувных двигателей с регулятором пропуска, но без расхода топлива или EGT, установите дроссельную заслонку на полную мощность, а бедную смесь на максимальные обороты, при этом решающим фактором является плавность работы двигателя.
  • Для круизных двигателей, где разрешена лучшая комбинация мощности, медленно обедните смесь от полной богатой до максимальной. Работа на смеси с наилучшей мощностью обеспечивает максимальное количество миль в час при заданной настройке мощности. Для двигателей, оснащенных гребными винтами фиксированного шага, постепенно обедняйте смесь до тех пор, пока показания тахометра или индикатора воздушной скорости не достигнут пика.Для двигателей, оснащенных гребными винтами регулируемого шага, наклоняйте до тех пор, пока не будет отмечено небольшое увеличение скорости полета.
  • Для данной настройки мощности лучшая экономичная смесь обеспечивает максимальное количество миль на галлон. Медленно обедняйте смесь до тех пор, пока двигатель не перестанет работать или пока мощность двигателя быстро не упадет, что будет отмечено нежелательным снижением скорости полета. Когда возникает одно из условий, обогатите смесь в достаточной степени, чтобы получить двигатель с равномерной работой или восстановить большую часть потерянной воздушной скорости или оборотов двигателя.Необходимо пожертвовать некоторой мощностью двигателя и скоростью полета, чтобы получить оптимальную экономичную настройку смеси. ПРИМЕЧАНИЕ: При обедненной смеси неровности двигателя вызваны пропусками зажигания из-за бедной топливно-воздушной смеси, которая не поддерживает сгорание. Шероховатость устраняется путем небольшого обогащения, пока двигатель не станет гладким.
  • Температура выхлопных газов (EGT) предлагает небольшое улучшение наклона поплавкового карбюратора по сравнению с процедурами, описанными выше, из-за несовершенного распределения смеси. Однако, если установлен датчик EGT, обедните смесь до 100 ° F на богатой стороне пика EGT для оптимальной работы с мощностью.Для лучшего круиза эконом-класса работайте на пике EGT. Если встречаются неровности, слегка обогатите смесь для плавной работы двигателя.
  • При установке датчика EGT датчик должен быть установлен в самом бедном цилиндре. Обратитесь к производителю планера или комплекта для правильного расположения. В экспериментальных или заказных приложениях требуется несколько датчиков, и необходимо проверить несколько настроек мощности, чтобы определить самый обедненный цилиндр для конкретного приложения.
  • Во время нормальной работы соблюдайте следующие рекомендуемые пределы температуры:
    • Температура головки цилиндров — предел указан в Руководстве оператора Lycoming.
    • Температура масла — предел указан в Руководстве оператора Lycoming.
    • Для максимального срока службы соблюдайте следующие рекомендуемые пределы для непрерывного крейсерского режима:
    • Мощность двигателя — 65% от номинальной или меньше.
    • Температура головки цилиндров — 400 ° F или ниже.
    • Температура масла — 165˚F — 220˚ F.

Опираясь на турбокомпрессор Lycoming Power Plant
  • Датчики температуры головки цилиндров (CHT) и температуры на впуске в турбину (TIT) являются необходимыми приборами для измерения наклона с турбонаддувом Lycoming.Датчики EGT на отдельных цилиндрах не должны использоваться для наклона.
  • Во время ручной накачки не должно быть превышено максимально допустимое значение TIT для конкретного двигателя. Проверьте POH / AFM или руководство оператора Lycoming, чтобы определить эти температуры и пределы расхода топлива.
  • Для поддержания предельных значений температуры двигателя может потребоваться регулировка расхода топлива, заслонок капота или скорости воздушного потока для охлаждения.
  • Все нормальные взлеты с турбированными силовыми установками должны выполняться на полностью обогащенной смеси независимо от высоты аэропорта.
  • Если ручная обедненная смесь разрешена на взлете, на подъеме или в крейсерском режиме с высокими характеристиками, это будет указано в POH / AFM и будет указывать требуемые диапазоны для расхода топлива, настроек мощности и температурных ограничений.
  • Наилучшая экономичная смесь:
    1. Установите давление в коллекторе и число оборотов в минуту для требуемой настройки крейсерской мощности в соответствии с POH / AFM самолета.
    2. Наклонитесь медленно, небольшими шагами, контролируя приборы, до пикового или максимально допустимого TIT, в зависимости от того, что наступит раньше.
  • Обращение к лучшей силовой смеси (перед переходом к лучшей силовой смеси необходимо установить контрольную точку TIT):
    1. Установите давление в коллекторе и число оборотов в минуту для максимальной настройки крейсерской мощности, когда в соответствии с POH / AFM самолета допускается наклон до максимальной экономии.
    2. Наклоняйтесь медленно, небольшими шагами, пока не будет достигнуто пиковое или максимально допустимое TIT. Запишите пиковое TIT как точку отсчета.
    3. Вычтите 125˚F из этого эталона и, таким образом, установите температуру TIT для наилучшей работы на смеси мощности.
    4. Верните смесь в состояние полного обогащения и отрегулируйте давление в коллекторе и число оборотов в минуту для желаемых крейсерских условий.
    5. Обеднение смеси до температуры TIT для оптимального режима работы смеси / мощности, установленного на этапе 3.
  • При нормальной работе соблюдайте следующие пределы:
    • Регулировка мощности двигателя — номинальные значения указаны в Руководстве оператора Lycoming.
    • Температура головки цилиндров — предел указан в Руководстве оператора Lycoming.
    • Температура масла — предел указан в Руководстве оператора Lycoming.
    • Температура на входе в турбину — предел указан в Руководстве по эксплуатации Lycoming.
  • Для максимального срока службы соблюдайте следующие рекомендуемые пределы для непрерывной работы:
    • Мощность двигателя — 65% от номинальной или меньше.
    • Температура головки цилиндров — 400 ° F или ниже. c. Температура масла — 165˚ F. — 220˚ F.
    • Температура на входе в турбину — поддерживайте 100˚F на богатой стороне максимально допустимой.

Наклонение электростанций Лайкомин с наддувом
  • Все взлеты с наддувными силовыми установками должны выполняться на полностью обогащенной смеси независимо от высоты аэропорта.
  • Если ручное обеднение смеси разрешено при подъеме мощности, это будет указано в POH / AFM и будет содержать перечень требуемых диапазонов для расхода топлива, настроек мощности и температурных ограничений.
  • Рекомендуемая стандартная крейсерская мощность для двигателя с наддувом составляет 65%. При мощности 65% или меньше этот тип двигателя может быть обеднен по желанию, если двигатель работает плавно, а температура и давление находятся в пределах, установленных производителем.
  • Датчик температуры выхлопных газов (EGT) — полезный инструмент для обеднения двигателя с наддувом на крейсерской мощности с ручным контролем смеси.
.Модель расхода воздуха

CI Скорость-плотность — MATLAB и Simulink

CI Engine Speed-Density Air Mass Flow Model

Для вычисления массового расхода воздуха при воспламенении от сжатия (CI) Engine, блок CI Core Engine использует скорость-плотность модель массового расхода воздуха. Модель скорость-плотность использует скорость-плотность уравнение для расчета массового расхода воздуха в двигателе. Уравнение связывает расход воздуха двигателя во впускной коллектор, давление газа, впуск температура газа в коллекторе и частота вращения двигателя.В ядре CI Блок двигателя, расход воздуха и масса воздуха в цилиндре определить нагрузку на двигатель.

Для определения массового расхода воздуха, массовый расход воздуха модель использует это уравнение скорости-плотности во впускном коллекторе и объемный КПД. Модель вычитает рециркуляцию выхлопных газов. (EGR) сгорел газ из массового потока на впускном отверстии.

m˙port = MAPVdN [1 min60s] CpsRairMATηvm˙air = m˙port − m˙egr

Модель массового расхода воздуха скорость-плотность использует объемную эффективность справочная таблица для определения объемного КПД.

Справочная таблица объемной эффективности является функцией абсолютного давления во впускном коллекторе на впускном клапане. закрытие (IVC) и частота вращения двигателя

где:

  • ηv есть объемный КПД двигателя, безразмерный.

  • MAP абсолютный впускной коллектор давление, в кПа.

  • N — частота вращения двигателя, об / мин.

Для создания таблицы объемного КПД используйте воздушную массу расход на основе измеренных данных о производительности двигателя и плотности скорости уравнение.

ηv = CpsRairMATMAPVdN [1 min60s] m˙air

Для расчета нагрузки двигателя блок делит вычисленное несгоревшая воздушная масса по номинальной воздушной массе цилиндра. Номинальный цилиндр воздушная масса — это масса воздуха (в кг) в цилиндре с поршнем. в нижней мертвой точке (НМТ) при стандартной температуре и давлении воздуха.

L = (60smin) Cpsm˙air (1000gkg) NcylNMNom

Модель реализует уравнения, использующие эти переменные.

Идеальная газовая постоянная для воздуха и сжигаемого газа смесь

м˙воздуха

Массовый расход воздуха двигателя

MAP

Среднее за цикл давление во впускном коллекторе

м55порт

Общий массовый расход воздуха двигателя на впуске порты, включая поток EGR

m˙egr

Массовый расход рециркулируемого сгоревшего газа на входе впускной канал двигателя

Vd

Вытесненный объем

N

Частота вращения двигателя

Cps

Число оборотов коленчатого вала на рабочий ход

Rair
MAT

Среднее значение цикла впускного коллектора, абсолютное значение газа температура

ηv

Объемный КПД двигателя

fηv

Таблица поиска объемного КПД двигателя

л

Нагрузка двигателя (нормализованная воздушная масса цилиндра) при произвольных углах фазера кулачка с поправкой на конечный установившийся кулачок углы фазера

MNom

Номинальная воздушная масса цилиндра двигателя при стандартном исполнении температура и давление; поршень в нижней мертвой точке (НМТ) максимум объем

Pstd Стандартное давление
Tstd Стандартная температура

Ссылки

[1] Heywood, John B. Двигатель внутреннего сгорания Основы . Нью-Йорк: Макгроу-Хилл, 1988.

.

См. Также

Контроллер

CI | CI Core Engine

Связанные темы

.

Leave a Reply

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

2019 © Все права защищены.