Принцип работы двигателя nissan

Принцип работы четырехтактного бензинового двигателя

Рабочий цикл двигателя состоит из четырех тактов, которые периодически повторяются в цилиндре двигателя, обеспечивая тем самым его непрерывную работу.

Первый такт — впуск

Поршень перемещается из ВМТ в НМТ. При этом впускной клапан открыт, и через него цилиндр заполняется горючей смесью (в дизельном двигателе поступает чистый воздух, а уже в конце первого такта, через форсунку, впрыскивается дизельное топливо) до тех пор, пока поршень не окажется в НМТ. Выпускной же канал закрыт.

Перемещение поршня в цилиндре влечет за собой перемещение кривошипа и вращение коленчатого вала. За первый такт работы двигателя коленвал проворачивается на полоборота.

Второй такт — сжатие

Рабочая смесь (смесь, приготовленная карбюратором или инжектором, попавшая в цилиндр, и смешавшаяся с остатками отработавших газов) заполнила цилиндр, впускной и выпускной клапаны надежно закрыты.

В этот момент поршень начинает движение снизу вверх (от НМТ к ВМТ), пытаясь прижать рабочую смесь к головке цилиндра. К концу такта сжатия давление в цилиндре возрастает до 0,8–1,2 МПа, а температура достигает 450–500 °С.

Третий такт — рабочий ход

Горючая смесь воспламеняется с помощью искры свечи зажигания. Из-за этого газ расширяется, и давление от его расширения начинает двигать поршень вниз (от ВМТ к НМТ), приводя во вращение через шатун коленчатый вал.

В момент сгорания горючей смеси температура в цилиндре повышается до 1800–2000 °С, а давление — до 2,5–3,0 МПа.

Четвертый такт — выпуск

Выпускной канал открывается, и поршень, перемещаясь снизу вверх (от НМТ к ВМТ), выталкивает оставшиеся в цилиндре после сгорания и расширения отработавшие газы. Через глушитель эти газы уходят в атмосферу.

Источник

Двигатель внутреннего сгорания

В настоящее время двигатель внутреннего сгорания является основным видом автомобильного двигателя. Двигателем внутреннего сгорания (сокращенное наименование – ДВС) называется тепловая машина, преобразующая химическую энергию топлива в механическую работу.

Различают следующие основные типы ДВС:

  • поршневой двигатель внутреннего сгорания;
  • роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания;
  • газотурбинный двигатель внутреннего сгорания.

Из представленных типов двигателей самым распространенным является поршневой ДВС, поэтому устройство и принцип работы рассмотрены на его примере.

Достоинствами поршневого двигателя внутреннего сгорания, обеспечившими его широкое применение, являются:

  • автономность;
  • универсальность (сочетание с различными потребителями);
  • невысокая стоимость;
  • компактность;
  • малая масса;
  • возможность быстрого запуска;
  • многотопливность.

Вместе с тем, двигатели внутреннего сгорания имеют ряд существенных недостатков, к которым относятся:

  • высокий уровень шума;
  • большая частота вращения коленчатого вала;
  • токсичность отработавших газов;
  • невысокий ресурс;
  • низкий коэффициент полезного действия.

В зависимости от вида применяемого топлива различают следующие поршенвые ДВС:

  • бензиновые двигатели;
  • дизельные двигатели.

Альтернативными видами топлива, используемыми в двигателях внутреннего сгорания, являются природный газ, спиртовые топлива – метанол и этанол, водород.

Водородный двигатель с точки зрения экологии является перспективным, т.к. не создает вредных выбросов. Наряду с ДВС водород используется для создания электрической энергии в топливных элементах автомобилей.

Поршневой двигатель внутреннего сгорания имеет следующее общее устройство:

  • корпус;
  • кривошипно-шатунный механизм;
  • газораспределительный механизм;
  • впускная система;
  • топливная система;
  • система зажигания (бензиновые двигатели);
  • система смазки;
  • система охлаждения;
  • выпускная система;
  • система управления.

Корпус двигателя объединяет блок цилиндров и головку блока цилиндров. Кривошипно-шатунный механизм преобразует возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала. Газораспределительный механизм обеспечивает своевременную подачу в цилиндры воздуха или топливно-воздушной смеси и выпуск отработавших газов.

Впускная система предназначена для подачи в двигатель воздуха. Топливная система питает двигатель топливом. Совместная работа данных систем обеспечивает образование топливно-воздушной смеси. Основу топливной системы составляет система впрыска.

Система зажигания осуществляет принудительное воспламенение топливно-воздушной смеси в бензиновых двигателях. В дизельных двигателях происходит самовоспламенение смеси.

Система смазки выполняет функцию снижения трения между сопряженными деталями двигателя. Охлаждение деталей двигателя, нагреваемых в результате работы, обеспечивает система охлаждения. Важные функции отвода отработавших газов от цилиндров двигателя, снижения их шума и токсичности предписаны выпускной системе.

Система управления двигателем обеспечивает электронное управление работой систем двигателя внутреннего сгорания.

Принцип работы двигателя внутреннего сгорания основан на эффекте теплового расширения газов, возникающего при сгорании топливно-воздушной смеси и обеспечивающего перемещение поршня в цилиндре.

Работа поршневого ДВС осуществляется циклически. Каждый рабочий цикл происходит за два оборота коленчатого вала и включает четыре такта (четырехтактный двигатель):

  • впуск;
  • сжатие;
  • рабочий ход;
  • выпуск.
Читайте также:  Девушка заливает масло в двигатель gif

Во время тактов впуск и рабочий ход происходит движение поршня вниз, а тактов сжатие и выпуск – вверх. Рабочие циклы в каждом из цилиндров двигателя не совпадают по фазе, чем достигается равномерность работы ДВС. В некоторых конструкциях двигателей внутреннего сгорания рабочий цикл реализуется за два такта – сжатие и рабочий ход (двухтактный двигатель).

На такте впуск впускная и топливная системы обеспечивают образование топливно-воздушной смеси. В зависимости от конструкции смесь образуется во впускном коллекторе (центральный и распределенный впрыск бензиновых двигателей) или непосредственно в камере сгорания (непосредственный впрыск бензиновых двигателей, впрыск дизельных двигателей). При открытии впускных клапанов газораспределительного механизма воздух или топливно-воздушная смесь за счет разряжения, возникающего при движении поршня вниз, подается в камеру сгорания.

На такте сжатия впускные клапаны закрываются, и топливно-воздушная смесь сжимается в цилиндрах двигателя.

Такт рабочий ход сопровождается воспламенением топливно-воздушной смеси (принудительное или самовоспламенение). В результате возгорания образуется большое количество газов, которые давят на поршень и заставляют его двигаться вниз. Движение поршня через кривошипно-шатунный механизм преобразуется во вращательное движение коленчатого вала, которое затем используется для движения автомобиля.

При такте выпуск открываются выпускные клапаны газораспределительного механизма, и отработавшие газы удаляются из цилиндров в выпускную систему, где производится их очистка, охлаждение и снижение шума. Далее газы поступают в атмосферу.

Рассмотренный принцип работы двигателя внутреннего сгорания позволяет понять, почему ДВС имеет небольшой коэффициент полезного действия — порядка 40%. В конкретный момент времени как правило только в одном цилиндре совершается полезная работа, в остальных – обеспечивающие такты: впуск, сжатие, выпуск.

Источник

Разбор электродвигателя Nissan Leaf за 9 тыс. руб. Что там внутри?

Это тяговый электродвигатель ЕМ61 от электромобиля Nissan Leaf ZE0 2011 г.в., который обошёлся в 9 тыс. руб. В эту стоимость входит только сам электродвигатель без редуктор-дифференциала, контроллер-инвертора, зарядной головы и прочего навесного оборудования. Оранжевого цвета изоляция скрывает три толстых трёхфазных провода, которые соединяют электродвигатель с контроллер-инвертором. Электродвигатель исправный, а износ выдают разве что характерно гудящие подшипники.

Электродвигатель имеет жидкостное охлаждение по принципу водяной рубашки, на корпусе есть штуцеры. Он трёхфазный синхронный с ротором на неодимовых магнитах. Масса электромотора без оранжевого кабеля составляет 54 кг. Максимальная мощность электродвигателя 80 кВт (109 л.с.), пиковый крутящий момент доступен от о до 2730 об/мин и доходит до 280 Нм. Максимальная скорость вращения 9800 об/мин.

Электродвигателю 9 лет, и многие технически неосведомлённые «специалисты» наверняка полагают, что за такое время неодимовым магнитам ротора пришла полная и безоговорочная деградация и утеря своих магнитных свойств. Так вот специально для этого узкого круга злопыхателей хотелось бы отдельно отметить, что сила, которую пришлось приложить, чтобы вытащить ротор из статора составила 115 кг. Это значит, что за 9 лет эксплуатации магниты живее всех живых.

Состояние обмотки не вызывает никаких нареканий, она медного цвета и не имеет визуальных признаков перегрева. По всей видимости система жидкостного охлаждения хорошо справлялась с отводом тепла от обмотки статора через его ярмо и далее на водоохлаждаемый алюминиевый корпус. Обмотка статора рассчитана на напряжение 360 В. Статор имеет 48 зубов.

Сердечник ротора набран из листов электротехнической стали (фольги), с заранее вырезанными отверстиями под неодимовые магниты. И таким образом ротор имеет так называемое скрытое размещение постоянных магнитов. Расположение магнитов «домиком» позволяет значительно усиливать их магнитное поле в железе и расположить гораздо больше магнитов, чем если они были бы просто наклеены на стальное основание.

Как видно на фото ротор выполнен с так называемым сдвигом, это когда одна половина ротора по его длине немного сдвинута относительно другой половины. Это делается чтобы свести к минимуму эффект магнитного залипания при вращении в статоре. Этот ротор можно считать условно 8-полюсным, хотя на самом деле здесь сложная система располюсовки из-за того, что на один полюс приходится три магнита, и вся эта система имеет сдвиг.

У электродвигателя очень большая степень износа: люфтят подшипники, была нарушена герметичность, из-за чего на статоре есть небольшой ржавый налёт. Именно поэтому он стоит так дёшево. Живые электродвигатели в рабочем состоянии начинаются от 15 тыс. руб.

Источник

СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ДВИГАТЕЛЕМ

СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ДВИГАТЕЛЕМ Ниссан Жук

Бензиновые двигатели, устанавливаемые на автомобили, оборудованы электронной системой распределенного впрыска топли­ва. Эта система обеспечивает выполнение современных норм по токсичности выбро­сов и испарениям вредных веществ при со­хранении высоких ходовых качеств и низко­го расхода топлива.

Читайте также:  Для чего служить двигатель автомобиля

Электронный блок управления (ЭБУ, контроллер) представляет собой управляю­щий центр электронной системы управления двигателя. На основе информации, получен­ной от датчиков, ЭБУ рассчитывает парамет­ры регулирования впрыска топлива и управ­ления углом опережения зажигания. Кроме того, в соответствии с заложенным алгорит­мом ЭБУ управляет работой электромагнит­ной муфты включения компрессора кондици­онера, выполняет функцию самодиагностики элементов системы и оповещает водителя о возникших неисправностях.

При выходе из строя отдельных датчиков и исполнительных механизмов ЭБУ включа­ ет аварийные режимы, обеспечивающие работоспособность двигателя.

Количество топлива, подаваемого фор­сунками, определяется продолжительнос­тью электрического сигнала от ЭБУ. Элек­тронный блок отслеживает данные о состо­янии двигателя, рассчитывает потребность в топливе и определяет необходимую дли­тельность подачи топлива форсунками (длительность сигнала). Для увеличения количества подаваемого топлива длитель­ность сигнала увеличивается, а для умень­шения подачи топлива — уменьшается.

Электронный блок расположен в левой части (по направлению движения автомо­биля) моторного отсека перед аккумуля­торной батареей.

ЭБУ связан электрическими проводами со всеми датчиками системы. Получая от них информацию, блок выполняет расче­ты в соответствии с параметрами и алго­ритмом управления, хранящимися в памя­ти программируемого постоянного запо­минающего устройства (ППЗУ), и управляет исполнительными устройства­ми системы. Вариант программы, записан­ный в память ППЗУ, обозначен номером, присвоенным данной модификации ЭБУ.

Блок управления обнаруживает неис­правность, идентифицирует и запоминает ее код, даже если отказ неустойчив и исче­зает (например, из-за плохого контакта).

Блок питает постоянным током напряже­нием 5 и 12 В различные датчики и выклю­чатели системы управления. Поскольку электрическое сопротивление цепей пита­ния высокое, контрольная лампа, подклю­ченная к выводам системы, не загорается. Для определения напряжения питания на выводах ЭБУ следует применять вольт­метр, внутреннее сопротивление которого не менее 10 МОм.

ЭБУ не пригоден для ремонта, в случае отказа его необходимо заменить.

Система управления двигателем, наряду с электронным блоком управления, вклю­чает в себя датчики, исполнительные уст­ройства, разъемы и предохранители.

Датчик положения коленчатого вала

индуктивного типа предназначен для син­хронизации работы системы управления двигателем с угловым положением колен­чатого вала.

Датчик установлен под защитным кожу­хом (на фото кожух, а также приемная тру­ба сняты) напротив задающего диска, уста­новленного на коленчатом валу.

При вращении коленчатого вала зубья задающего диска изменяют магнитное по­ле датчика, наводя импульсы напряжения переменного тока. Блок управления (ЭБУ) по сигналам датчика определяет положе­ние и частоту вращения коленчатого вала и выдает импульсы на форсунки.

Неисправность этого датчика вызывает полный отказ системы управления двигате­лем: при отсутствии его сигнала двигатель пустить невозможно.

Датчики положения распределитель­ных валов (датчики фаз) определяют ВМТ такта сжатия поршня 1-го цилиндра.

Датчики индуктивного типа установлены на крышке головке блока цилиндров, в ле­вой части.

Сигналы датчиков используются кон­троллером (ЭБУ) для организации распре­деленного впрыска топлива в соответствии с порядком работы цилиндров. При возник­новении неисправности цепи или самих датчиков контроллер заносит в свою па­мять ее код и включает сигнализатор.

Датчик температуры охлаждающей жидкости установлен в корпусе водораспре­делителя. Чувствительным элементом датчи­ка является термистор, электрическое со­противление которого изменяется обратно пропорционально температуре. При низкой температуре охлаждающей жидкости (-20 °С) сопротивление термистора составляет около 14-17 кОм, при повышении температуры до +82 °С — уменьшается до 0,26-0,36 кОм.

Электронный блок питает цепь датчика температуры постоянным «опорным» на­пряжением. Напряжение сигнала датчика максимально на холодном двигателе и сни­жается по мере его прогрева. По значению напряжения электронный блок определяет температуру двигателя и учитывает ее при расчете регулировочных параметров впры­ска и зажигания. При отказе датчика или нарушениях в цепи его подключения ЭБУ устанавливает код неисправности и запоминает его.

Комбинированный датчик массового расхода и температуры воздуха уста­новлен в патрубке воздушного фильтра. Принцип работы датчика основан на под­держании постоянной температуры резис­торов (чем выше скорость потока воздуха, тем больший ток необходим для поддержа­ния температуры резистора). В зависимос­ти от информации, полученной от датчика, ЭБУ регулирует количество впрыскиваемо­го топлива и угол опережения зажигания.

Датчик положения дроссельной за­слонки выполнен за одно целое с крышкой дроссельного узла. Датчик представляет собой потенциометр, на один конец кото­рого подается «плюс» напряжения питания (5 В), а другой его конец соединен с «мас­сой». С третьего вывода потенциометра (от ползунка) идет выходной сигнал к элек­тронному блоку управления.

Когда дроссельная заслонка поворачи­вается (от воздействия на педаль управле­ния), изменяется напряжение на выходе датчика. При закрытой дроссельной за­слонке оно составляет около 0,5 В. Когда заслонка открывается, напряжение на вы­ходе датчика растет, при полностью откры­той заслонке оно должно быть около 4,5 В.

Читайте также:  Эксплуатационные характеристики двигателя внутреннего сгорания

Отслеживая выходное напряжение дат­чика, ЭБУ корректирует подачу топлива в зависимости от угла открытия дроссель­ной заслонки (т.е. по желанию водителя).

Датчик положения дроссельной заслонки не требует регулировки, так как блок управ­ления воспринимает холостой ход (т.е. пол­ное закрытие дроссельной заслонки) как нулевую отметку.

Датчики концентрации кислорода (лямбда-зонды) ввернуты в резьбовые отверстия деталей системы выпуска отра­ботавших газов (на фото показан управля­ющий датчик). На автомобили устанавлива­ют два датчика концентрации кислорода:

— управляющий датчик, предназначен­ный для управления составом топливовоз­душной смеси (на входе в каталитический нейтрализатор);

— диагностический датчик, служащий для оценки эффективности работы нейтрали­заторов (на выходе из каталитического нейтрализатора).

В металлической колбе каждого датчика расположен гальванический элемент, омы­ваемый потоком отработавших газов. В за­висимости от содержания кислорода в от­работавших газах в результате сгорания топливовоздушной смеси изменяется на­пряжение сигнала датчика.

Датчики различаются параметрами и мар­кировкой. Если хотя бы один из датчиков концентрации кислорода неисправен, ток­сичность отработавших газов может резко повыситься, а расход топлива — увел ичиться.

Информация от каждого датчика посту­пает в блок управления в виде сигналов низкого (от 0,1 В) и высокого (до 0,9 В) уровня. При сигнале низкого уровня блок управления получает информацию о высо­ком содержании кислорода. Сигнал высо­кого уровня свидетельствует о низком со­держании кислорода в отработавших газах.

Постоянно отслеживая напряжение сиг­нала датчиков, блок управления корректи­рует количество впрыскиваемого форсун­ками топлива. При низком уровне сигнала датчика на входе в нейтрализатор (бедная топливовоздушная смесь) количество по­даваемого топлива увеличивается, при вы­соком уровне сигнала (богатая смесь) — уменьшается. Если разница между уровня­ми сигналов датчиков на входе и выходе нейтрализатора меньше значений, допус­тимых при данном режиме работы, блок уп­равления идентифицирует неисправность нейтрализатора.

Датчик детонации прикреплен к верх­ней части блока цилиндров в зоне между вторым и третьим цилиндрами и улавлива­ет аномальные вибрации (детонационные удары) в двигателе.

Чувствительным элементом датчика де­тонации является пьезокристаллическая пластинка. При детонации на выходе дат­чика генерируются импульсы напряжения, которые увеличиваются с возрастанием интенсивности детонационных ударов. ЭБУ по сигналу датчика регулирует опере­жение зажигания для устранения детона­ционных вспышек топлива.

Электромагнитный клапан системы изменения фаз газораспределения.

На двигателе установлены два клапана рас­пределительных валов впускных и выпуск­ных клапанов. Электромагнитные клапаны установлены в головке блока цилиндров двигателя. Клапан регулирует давление масла, подаваемого в исполнительный ме­ханизм изменения фаз, установленный на конце распределительного вала.

Система осуществляет оптимальную на­стройку фаз газораспределения, изменяя их во всем диапазоне значений частоты и нагрузки двигателя, что увеличивает мощность и крутящий момент при любом скоростном режиме.

При остановке двигателя давление масла заставляет переместиться золотник управ­ляющего клапана в положение, соответству­ющее наиболее поздней фазе газораспре­деления. Управляющий клапан срабатывает по сигналу блока управления двигателем и подает масло либо к камере запаздыва­ния, либо к камере опережения при непре­рывном изменении фаз газораспределения соответственно либо в сторону их опереже­ния, либо в сторону запаздывания.

Прежде чем снимать любые узлы системы управления впрыском топлива, отсоедините провод от клеммы «минус» аккумуляторной батареи.

Не пускайте двигатель, если наконечники проводов на аккумуляторной батарее плохо затянуты.

Никогда не отсоединяйте аккумуляторную батарею от бортовой сети автомобиля при работающем двигателе.

При зарядке отсоединяйте аккумуляторную батарею от бортовой сети автомобиля.

Не подвергайте ЭБУ температуре выше 65 ”С в рабочем состоянии и выше 80 °С — в нера­бочем (например, в сушильной камере). Надо снимать ЭБУ с автомобиля, если эта температура будет превышена.

Не отсоединяйте от ЭБУ и не присоединяй­те к нему провода при включенном зажига­нии.

Перед проведением электросварочных ра­бот на автомобиле отсоединяйте провода от аккумуляторной батареи и колодки жгута проводов от ЭБУ.

Все измерения напряжения выполняйте ци­фровым вольтметром, внутреннее сопротив­ление которого не менее 10 МОм. Электронные узлы, применяемые в системе впрыска топлива, рассчитаны на очень ма­лое напряжение, поэтому легко могут быть повреждены электростатическим разрядом. Для того чтобы не допустить повреждения ЭБУ, не прикасайтесь руками к его выводам.

Для диагностики системы управления двигателем во всех случаях требуется спе­циальный сканер, поэтому при возникнове­нии неисправностей системы обращайтесь на специализированный сервис.

Видео по теме «Nissan Juke СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ДВИГАТЕЛЕМ»

Когда менять свечи. Nissan hr16de Qashqai Sentra Tiida Note Micra Wingroad. «Гараж №6»
Промывка инжектора (форсунок) Nissan Qashqai | АУТО ТехЦентр Мытищи
Технологии Nissan. Система управления шасси в новом городском кроссовере Nissan Qashqai

Источник

Adblock
detector