МУ параметри ДВЗ ч2

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ ДОНБАСЬКА НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ БУДІВНИЦТВА І АРХІТЕКТУРИ

КАФЕДРА «АВТОМОБІЛІ ТА АВТОМОБІЛЬНЕ ГОСПОДАРСТВО»

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ ДО ВИБОРУ ПАРАМЕТРІВ ДВЗ

У КУРСОВИХ І ДИПЛОМНИХ ПРОЕКТАХ.

ЧАСТИНА 2: ДИЗЕЛЬНІ ДВИГУНИ ВИРОБНИЦТВА США, НІМЕЧЧИНИ ТА ВЕЛИКОЇ БРИТАНІЇ

(для студентів спеціальностей 7.090258 «Автомобілі та автомобільне господарство», 7.090214 «Підйомно-транспортні, будівельні, дорожні машини та обладнання» усіх форм навчання)

Затверджено на засіданні кафедри «Автомобілі та автомобільне господарство» Протокол № 5 від 29.01.2005 р.

Макіївка ДонНАБА 2005

УДК 621.43

Методичні вказівки до вибору параметрів ДВЗ у курсових і дипломних проектах. Частина 2: Дизельні двигуни виробництва США, Німеччини та Великої Британії (для студентів спеціальностей 7.090258 «Автомобілі та автомобільне господарство», 7.090214 «Підйомно-транспортні, будівельні, дорожні машини та обладнання» усіх форм навчання) / Укл.: С.А.Горожанкін, І.М.Лівенцов, А.В.Чухаркін. – Макіївка:

ДонНАБА, 2005. – 72 с.

Методичні вказівки призначені для підбору двигунів-прототипів у відповідності до вихідних даних при курсовому і дипломному проектуванні двигунів внутрішнього згоряння. Вказівки включають технічні дані близько 600 дизельних двигунів для усіх типів автотранспортних засобів, які вироблялися та виробляються у США, Німеччині та Великій Британії в останні роки.

Укладачі: доц. С.А.Горожанкін, ас. І.М.Лівенцов, ас. А.В.Чухаркін.

Рецензент: доц. Р.К. Прилепський.

Відповідальний за випуск: доц. С.А. Горожанкін.

Існує кілька типів дизельних двигунів, розходження між якими укладено в конструкції камери згоряння. У дизелях з нерозділеною камерою – їх також називають дизелями з безпосереднім вприскуванням (Direct Injection), паливо вприскується в надпоршневий простір, а камера згоряння виконана в поршні. Донедавна подібні рішення застосовувалися, в основному, на низькооборотних двигунах великого робочого об'єму. Це було зв'язано з труднощями організації процесу згоряння, а також з підвищеним шумом, особливо на непрогрітому двигуні. В останні роки завдяки застосуванню ПНВТ з електронним керуванням і оптимізації процесу згоряння вдалося домогтися роботи дизеля з нерозділеною камерою на частотах обертання до 4500 об/хв, поліпшити на 15-20% його економічність, істотно знизивши шум і вібрацію. І тепер такі двигуни для легкових автомобілів широко застосовують фірми «Audi», «Ford», «Toyota» і навіть відомий своєю обережністю

«Mercedes».

У дизелях з розділеною камерою подача палива здійснюється не в циліндр, а в додаткову камеру. У найбільш розповсюджених вихрокамерних дизелях така камера (вона називається вихровою) зв'язана з циліндром спеціальним каналом так, щоб при стиску повітря, потрапляючи у вихрову камеру, інтенсивно закручувалося. Це сприяє гарному перемішуванню палива і повітря і самозапалюванню суміші. Саме така схема спочатку дозволила домогтися високої частоти обертання, необхідної для двигунів легкових автомобілів. Тому вихрокамерні дизелі поки становлять більшість серед тих, що установлюють на легкові автомобілі.

Інший тип дизеля – передкамерний, має спеціальну вставну форкамеру, зв'язану з циліндром декількома невеликими каналами чи отворами. Їхній перетин підбирається так, щоб при ході поршня вгору (стиск) і вниз (розширення) між циліндром і форкамерою виникав великий перепад тиску, що викликає плин газів через отвори з великою швидкістю. Це визначає цілий ряд переваг передкамерного дизеля. Серед них великий ресурс, низький шум, більш повне згоряння палива і низька токсичність вихлопних газів, а також мала зміна крутного моменту по частоті обертання.

Дана схема широко застосовується фірмою «Mercedes» для легкових автомобілів. І це – незважаючи на те, що за економічністю передкамерні дизелі звичайно трохи уступають вихрокамерним і з безпосереднім вприскуванням, а їхня конструкція, як правило, складніше і дорожче.

Характерна деталь у конструкції дизелів – це поршень. Він істотно посилений у порівнянні з бензиновим двигуном, його стінки значно товстіше, поршневий палець має збільшений діаметр, а поршневі кільця – висоту. Форма днища поршнів у дизелів визначається типом камери згоряння, тому за формою легко визначити, якому двигуну належить даний поршень. Розходження інших вузлів і деталей не настільки істотні й обумовлені вимогами надійності, компоновочними розуміннями і традиціями фірми. Варто помітити, що найбільш надійні в експлуатації ті двигуни, у яких привод газорозподільного механізму і ПНВТ здійснюється ланцюгом чи шестернями (двигуни «Mercedes», «BMW» M51, «Peugeot» XD2, XD3, «Nissan» TD23, 25, 27 і інші). Ремінь, як показує практика, незважаючи на визначені переваги, знижує надійність дизеля, тому що при його обриві двигун звичайно виходить з ладу.

Дуже ефективний для підвищення потужності дизелів наддув. На відміну від бензинових двигунів, у дизеля турбонаддув працює у всьому діапазоні частот обертання – адже завдяки високому ступеню стиску тиск відпрацьованих газів тут у 1,5÷2 рази вище. Особливо високе форсування досягається проміжним охолодженням повітря, стиснутого в компресорі, перед його надходженням у двигун. Для цього використовують спеціальні охолоджувачі чи інтеркулери (intercooler). Такі двигуни мають підвищену температуру газів у камері згоряння, і щоб домогтися надійної роботи поршня, його доводиться охолоджувати маслом, яке подається знизу через спеціальні форсунки.

Особливе місце в конструкції дизелів займає система подачі палива. Високі тиски вприскування роблять її досить складною, від неї багато в чому залежать потужність і економічність двигуна, а також його екологічні характеристики.

Основним вузлом паливної системи дизеля є паливний насос високого тиску. Його головні функції – нагнітання палива у форсунки в строго дозованій кількості і забезпечення необхідного моменту початку вприскування (він визначається кутом випередження вприскування).

На дизелях легкових автомобілів застосовуються три типи ПНВТ.

1)Рядний плунжерний насос. Конструктивно вони мають окремі нагнітальні секції на форсунку кожного циліндра з приводом від кулачкового вала насоса. У легкових дизелях плунжерні рядні насоси типу М чи MW фірми «Bosch» застосовуються зараз, в основному, тільки фірмою «Mercedes».

2)В розподільному насосі типу VE фірми «Bosch» (подібні насоси виробляються також японською фірмою «Diesel KiKi» за ліцензією «Bosch») система нагнітання має тільки один плунжер-розподільник, що робить поступальні рухи для нагнітання палива й обертальні для розподілу палива по форсунках. Поступально-обертальний рух плунжера забезпечується за рахунок його контакту з кроковим диском через ролики, при цьому плунжер виконує за один оборот диска стільки циклів нагнітання, скільки циліндрів у двигуна.

3)В розподільних насосах типу DPC французької фірми «Lucas Rotodiesel» і DPA, DPS англійської фірми «Lucas-CAV» систему нагнітання складає пара протилежачих поршнів, що виконують поступальні рухи назустріч один одному. Нагнітання палива відбувається тут у результаті дії на поршні роликових штовхачів, що набігають на кулачки обойми підшипника ротора. Розподіл палива по форсунках виконується за рахунок роздільника, що обертається разом з поршнем і з'єднує чи роз'єднує у визначених положеннях насос з форсунками. Щоб ПНВТ створював необхідний тиск вприскування, паливо повинне надходити до плунжерної пари під невеликим тиском. Для цього використовують насоси попереднього підкачування (низького тиску). У рядних ПНВТ такий насос винесений назовні і приводиться від кулачкового вала двигуна, у той час як у розподільних насосах він встановлений усередині корпуса самого ПНВТ.

Кінцевим елементом паливної системи дизеля є форсунка. Розпилювач є основною деталлю форсунки. У дизелях легкових автомобілів звичайно застосовують багатоструменеві чи штифтові розпилювачі. Перший тип застосовується в дизелях з безпосереднім вприскуванням, другий – у дизелях з розділеною камерою згоряння.

Ще одна специфічна приналежність дизеля – система передпускового підігріву.

Убільшості дизелів у камери згоряння вставлені електричні нагрівальні елементи – свічі накалювання. На деяких дизелях (наприклад, «Ford Transit») у виді пускового пристрою застосований електрофакельний підігрів. Він включає свічу накалювання, об'єднану зі спеціальною форсункою. Паливо до пускового пристрою подається з окремого поплавкового механізму. Після запуску, як тільки знімається напруга зі свічі, припиняється і подача палива до форсунки. Сучасні системи передпускового підігріву в сполученні з удосконаленою конструкцією двигунів забезпечують стійкий пуск дизеля при температурі до -25°С, а іноді і до -30°С.

Усередині 90-х років фірма «BOSCH» представила акумуляторну систему «COMMON RAIL», яка відповідає нормам Euro-3. Паливний насос високого тиску подає пальне в загальний трубопровід – паливну рампу, що відіграє роль ресивера.

Уцій проміжній ланці міститься постійний об'єм палива, що знаходиться не під пульсуючим тиском, а під постійним – близько 130 МПа. Форсунки відкриваються електронним сигналом, який подається на соленоїд.

Комп'ютерне керування подачею палива дозволило вприскувати його в камеру згоряння циліндра двома точно дозованими порціями, чого раніш зробити було неможливо. Спочатку надходить маленька, біля міліграма, доза, що при згорянні підвищує температуру в камері, а слідом йде головний «заряд». При цьому тиск у камері згоряння наростає більш плавно, без «ривка». Унаслідок цього мотор працює м'якше і тихіше.

Системи «Common Rail» виробляють фірми «Delphi», «Bosch», «Siemens».

Розроблений недавно фірмою «Delphi» радіальний «Common Rail» забезпечує тиск вприскування в 160 МПа. Клапани форсунок при такому вприскуванні керуються вже не соленоїдами, а п’єзоелементами.

Сьогодні дизельні мотори з паливною рампою встановлюються і на моделі компаній «Toyota», «Hyundai», «Isuzu», «Chrysler», «Renault». Група «РеugеоtСіtrоеn Automobiles» (PSA) ставить дизелі з «Common Rail» як на моделі «Сіtrоеn» і «Peugeot», так і на «Fiat Ulisse». Ці ж мотори можна побачити на «Suzuki Grand Vitara».

Безперечними лідерами в області впровадження «Common Rail» залишаються «Mercedes-Benz» і BMW. Перша випускає шість різновидів таких дизелів, друга – п'ять. Цікаво, що обидві виробляють рядні «четвірки», «шістки» і V-подібні «вісімки». Але в модельному ряді «Mercedes-Benz» і «Fiat Auto» є і п’ятициліндрові дизельні мотори з «Common Rail».

Однак серед інших фірм залишається чимало прихильників дизельних моторів із ПНВТ розподільного типу. Таку позицію, наприклад, займає корпорація

«VW-Audi».

У таблицях застосовані наступні умовні позначення:

Тип:

R – рядне розташування циліндрів;

H – рядне горизонтальне розташування циліндрів; V – V-подібне розташування циліндрів;

цифра (число) – кількість циліндрів; 60º, 72º, 90º – кут розвалу циліндрів; D – дизельний;

T – турбонаддув;

TW – турбонаддув із охолодженням повітря; М – механічний наддув; в – вихрокамерний; п – передкамерний;

н – з нерозділеною камерою згоряння; д – двотактний (якщо «д» немає, то – чотиритактний).

ГРМ:

учислівнику - тип газорозподільного механізму:

-SV – Single Valves (нижнє розташування клапанів і розподільного вала);

-OHV – OverHead Valves (нижнє розташування розподільного вала, верхнє розташування клапанів);

-OHC – OverHead Camshaft (один розподільний вал у головці циліндрів);

-DOHC – Duаl OverHead Camshafts (два розподільних вала у головці циліндрів).

узнаменнику – число клапанів на циліндр.

D, мм – діаметр циліндра; S, мм – хід поршня;

V, л – робочий об’єм; ε – ступінь стиску;

vп.сер, м/с – середня швидкість поршня;

N, кВт / n, хв-1 – максимальна потужність / при частоті;

М, Н м / n, хв-1 – максимальний крутний момент / при частоті; pe, МПа – середній ефективний тиск;

ge, г/кВт·год – мінімальна питома витрата палива.

Примітки:

CR – паливна система «Common Rail».

Незаповнені осередки таблиць говорять про те, що ці дані відсутні.

Укладачі мають за необхідне зазначити, що технічні дані двигунів можуть розбігатися з іншими джерелами з причини того, що одна модель може випускатися на протязі десятків років під тією самою назвою, але постійно модернізуючись. Укладачі не відкидають можливості помилок й опечаток при підготовці вказівок і будуть вдячні за надання інформації про це.

1 ДИЗЕЛІ ВИРОБНИЦТВА США

У США масово виробляють дизелі лише для вантажних автомобілів, військової техніки, тракторів.

Американська автопромисловість не має своїх дизелів для легкових машин. На заводі компанії «DaimlerChrysler» у штаті Алабама збирають «Mercedes-Benz» ML270 CDI для постачань у Європу з привізним німецьким дизелем. На «Jeep Cherokee», «Jeep Grand Cherokee» і «Chrysler Voyager», що збираються в європейському відділенні компанії, установлюють чотирициліндровий італійський турбодизель (фірми «VM»). Тільки дизельні варіанти спорт-універсалів «Ford Excursion», «Chevrolet K1500 Tahoe» і «GMC K1500 Yukon», що пропонуються на ринку США, комплектують вітчизняними моторами.

При можливому підвищенні вартості бензину в найближчі роки буде зростати інтерес до автомобілів з дизельним двигуном, як це відбулося багато років тому в Європі і Японії.

1.1 Дизелі «CUMMINS»

Фірма «CUMMINS ENGINE COMPANY, INC», одна з провідних у США в області дизелебудування, приступила до виробництва дизелів у 1919 році. У тридцятих роках фірма почала застосовувати дизелі на вантажних автомобілях. Для всіх дизелів фірми характерне застосування чотиритактного робочого процесу, нерозділеної камери згоряння (відкрита камера типу «Гессельман»), системи подачі палива «тиск-час» (РТ) і поршнів із профільованою бічною поверхнею (головка має конічний профіль, юбка – овальнобочкоподібний). Більшість моделей, що випускаються фірмою (близько 70%), оснащена турбонаддувом чи турбонаддувом із проміжним охолодженням повітря. У таблицях приведені параметри ряду модифікацій основних сімейств дизелів фірми «CUMMINS».

До основних конструктивних особливостей серій «В» і «С» варто віднести наступні: чавунна головка циліндрів з гелікоідальними впускними отворами; чавунний безгільзовий блок циліндрів; алюмінієві поршні з нікелевою зносостійкою вставкою; ковані сталеві шатуни; кований сталевий вал із загартованими шейками; розподільний паливний насос, закриті соплові форсунки.

Дизелі серії «К» задовольняють потреби автотракторної промисловості з потужністю 330-1000 кВт. Особливості конструкції дизеля:

- головки циліндрів – індивідуальні; гільзи – вставні, мокрого типу; поршні відлиті з алюмінієвого сплаву з неризистовой вставкою під верхнє компресійне кільце; шатун – сталевий кований із прямим розніманням; колінчастий вал сталевий кований має вісім знімних противаг; шийки колінчастого вала піддаються загартуванню ТВЧ на глибину не менш 2,3 мм; головка чотириклапанна з нижнім розташуванням розподільного вала; впускні і випускні клапани – однакового діаметра, азотовані; випускний клапан, крім того, має антикорозійне покриття; застосовані насос-форсунки; паливо до насосів-форсунок підводиться по каналах,

які виконані у головці циліндрів; привод всіх агрегатів – шестеренний; вбудований водомасляний теплообмінник; турбокомпресор з лопатевим дифузором.

Фірма поставила армії США десятки тисяч дизелів потужністю 110-1180 кВт для вантажних автомобілів, машин морського десанту, ракетних транспортерів, броньованих землерийних машин і іншої військової техніки.

Двигун VTA-903 являє собою 4-хтактний 8-циліндровий V-подібний двигун з рідинним охолодженням, безпосереднім вприскуванням палива, турбонаддувом і

охолодженням наддувного повітря. Він має гільзи мокрого типу, колінчастий вал з чотирма противагами і шістьма корінними підшипниками. Для гасіння крутильних коливань на передньому кінці колінчастого вала встановлені гумові демпфери. Поршень двигуна з відкритою камерою типу «Гессельман» виготовляється штампуванням з алюмінієвого сплаву і має два компресійних і одне маслознімне кільце коробчастого перетину. У двигуні VTA-903Т використовується паливна система РТ фірми «CUMMINS», що складається з насоса-форсунки з плунжерами, що мають привод від кулачка розподільного вала і вузла дозування. У системі РТ дозування палива здійснюється зміною тиску палива на вході у форсунку.

Зверху над двигуном розташований водо-повітряний охолоджувач наддувного повітря, а попереду над носком двигуна – турбокомпресор ST-50. Водомасляний теплообмінник для охолодження розташований праворуч унизу двигуна.

Фірмою «CUMMINS» за завданням армії США виконані роботи з подальшого форсування двигуна VTA-903Т до потужності 750 кВт. Ці розробки показали, що заданий рівень потужності може бути досягнутий шляхом зниження ступеня стиску до ε =10,5, збільшення ступеня підвищення тиску компресора до πк = 4, підвищення ККД турбокомпресора до 64%, модифікації паливної апаратури в зв'язку з підвищенням циклової подачі палива і поліпшення закону вприскування палива, а також шляхом застосування поршня посиленої конструкції з масляним охолодженням. Дослідження, що проведені на експериментальному зразку двигуна, підтвердили можливість досягнення потужності 750 кВт на дизелі як із двоступінчатою системою наддува, так і одноступінчатою системою з одним високонапорним турбокомпресором (πк = 4), а також одноступінчатою системою турбонаддува і системою утилізації енергії відробивших газів у силовій турбіні (турбокомпаундний двигун), що з погляду паливної економічності є найбільш перспективним. Силова турбіна, що має зв'язок з турбокомпресором, розміщується в передній частині дизеля і з'єднується з колінчастим валом зубчастою передачею через гідромуфту і ресору, встановлену в розвалі блоків циліндрів. Випускний колектор, що спроектований фірмою «Holset», постачений багатосекційним перетворювачем імпульсів. Питома витрата палива турбокомпаундного варіанта дизеля ge =212 г/кВт·год.

Перший варіант «адіабатного» дизеля був розроблений на базі серійного 6- тициліндрового дизеля NHC-250 з турбонаддувом (діаметр циліндра 140 мм, хід поршня 152 мм, потужність 170 кВт при частоті обертання колінчастого вала 2100 хв-1). Його поршні і гільзи циліндрів виготовлені з кутого чавуна. Днище поршня і робоча поверхня циліндра мають плазменне керамічне покриття на основі двоокису цирконію. Чавунна головка циліндрів має аналогічне керамічне покриття на поверхні камери згоряння, випускних і впускних каналів. Відсутність системи охолодження дозволило виключити з конструкції силової установки 360 деталей і зменшити масу на 154 кг, а габаритний об’єм на 56,6 л. Випробування показали, що витрата палива з «адіабатним» двигуном значно нижче, ніж витрата палива з базовим двигуном (26 л замість 39 на 100 км шляху).

Фірма «CUMMINS» розробила програму «Command» по модернізації сімейства форсованих дизелів №14. Мета програми полягає в підвищенні загального технічного рівня дизелів, що включає не тільки зниження токсичності ВГ до рівня вимог перспективних норм, але також підвищення надійності, поліпшення паливної

економічності, зміну форми швидкісної характеристики і якості регулювання. Максимальна потужність – 338 кВт при частоті обертання 2100 хв-1, мінімальна витрата палива ge =196 г/кВт·год.

Сімейство дизелів «CUMMINS» № 14 має наступні технічні дані: - число і розташування циліндрів - 6, рядне;

У дизелі застосовані поршні, що виготовлені з висококремністого алюмінієвого сплаву зі змістом кремнію 12%. Геометрія камери згоряння змінена з метою поліпшення процесу згоряння і зниження викиду сажі, поверхня КЗ – анодована. У верхній частині поршня мається резисторна вставка, у якій розміщені два компресійних кільця. Турбонаддув здійснюється за допомогою турбокомпресорів розробки фірми «Holset». Паливна система для дизелів серії №14 випускається в трьох модифікаціях: стандартна система РТ із механічним керуванням; система РТ із регулятором Pacer для контролю режиму руху транспортної машини і система Colect з насосами-форсунками з електронним керуванням, що може використовуватися на дизелях 14-ї серії всіх модифікацій. Максимальний тиск вприскування збільшений на 10% у порівнянні з колишніми моделями і досягає 140 МПа. Система Colect дозволяє оптимизувати режим роботи транспортної машини, забезпечує одержання різної форми часткових регуляторних характеристик у залежності від умов роботи.

Продовжуються роботи зі створення “адіабатного” двигуна АА-750 потужністю 550 кВт при частоті обертання колінчастого вала 3200 хв-1 для військових машин. Він являє собою 8-мициліндровий двигун з діаметром циліндра 140 мм і ходом поршня 121 мм з імпульсною системою турбонаддува і повітря-повітряним охолодженням наддувного повітря, а також радіальною силовою турбіною. Деталі камери згоряння, газоповітряні канали в головці циліндрів і корпус турбіни мають теплоізоляційні покриття; застосована неохолоджувана головка циліндрів. Розробка теплоізольованих деталей двигуна АА-750 ведеться в двох напрямках: з покриттями і керамічними накладками і вставками (в обох випадках із двоокису цирконію).

Проблеми використання керамічних матеріалів у двигунобудуванні зв'язані з великими труднощями забезпечення тривалої їхньої роботи в умовах температури поверхні камери згоряння, що досягає 1200оС, максимального тиску згоряння до

14 МПа.

Проводяться НДОКР за програмою «Адіабатний дизель з мінімальними втратами на тертя». У цьому зв'язку планується застосувати три нових технічних рішення: газодинамічне змащення поршня; тверде змащення корінних і шатунних підшипників колінчастого вала з керамічними елементами качення, поршневого пальця і вала ротора турбокомпресора; тверде змащення металевих підшипників качення кулачкового вала, коромисел механізму привода клапанів і насосівфорсунок. У цьому дизелі відсутня звичайна система змащення моторним маслом і система охолодження. Розрахункові дослідження показали, що ці заходи дають можливість зменшити втрати на тертя приблизно на 75%. Проведені випробування одноциліндрового дизеля з турбонаддувом, створеного на базі дизеля NTS-400 (S/D=152/140) підтвердили принципову можливість створення двигуна з

мінімальними втратами на тертя. У зв'язку з викладеним, становить інтерес той факт, що в демонстраційного зразка потужністю 750 кВт на базі двигуна В-903 при використанні сучасних керамічних покрить і при застосуванні високотемпературних синтетичних масел, зниження його тепловіддачі досягло 40%.

Фірма «CUMMINS» разом з англійською компанією «Lucas» створила і серійно випускає електронну систему керування двигуном EPIC, що дозволила зменшити шляхову витрату палива на вантажному автомобілі ТХ450 до 15%.

Виробники вантажних автомобілів, на які серійно установлюють двигуни

«CUMMINS»: «Ford Commercial Trucks», «Freightliner Trucks», «International Truck and Engine Corporation», «Kenworth Truck», «Mack Truck», «Peterbilt Truck», «Sterling Truck», «Volvo Trucks North America», «Western Star».

1.2 Дизелі «DETROIT DIESEL CORPORATION»

Фірма «DETROIT DIESEL CORPORATION» є одним з найбільших постачальників двигунів як для армії, так і для цивільних споживачів. Вона виготовляє чотири серії двотактних дизелів, з яких серії 53, 71 і 92 встановлюються в різних військових машинах. Уніфікація деталей дизелів у межах однієї серії 70%.

Дизелі серії 53 (діаметр циліндра 98,7 мм, хід поршня 114,3 мм); серії 71 (діаметр циліндра 108 мм, хід поршня 127 мм) і 92 (діаметр циліндра 123 мм, хід поршня 127 мм) являють собою двотактні дизелі з прямоточно-щілинною продувкою і рідинним охолодженням. Крім продувного нагнітача типу «Рутс», форсовані дизелі обладнані турбокомпресорами фірми «AIRSEАRCH» моделі ТУ-73 і охолоджувачами наддувного повітря. У чавунному блоці-картері встановлені знімні гільзи циліндрів із продувними вікнами. Охолодження циліндрів передбачене

в зоні, що вище продувних вікон. Колінчастий вал – сталевий з загартуванням шийок ТВЧ. Вкладиші корінних і шатунних підшипників – тришарові (свинцювата бронза, нікелевий підшар і антикорозійне покриття зі сплаву АЕ19). У чавунній головці циліндрів розташовані чотири випускних клапани на кожен циліндр. Насосфорсунка встановлюється по осі циліндра. Привод клапанів і насосів-форсунок здійснюється від кулачкового вала за допомогою роликових штовхачів, коротких штанг і коромисел. На кулачковому валу для кожного циліндра передбачені по три кулачка, з яких середній керує насосами-форсунками.

1.3 Дизелі «FORD MOTOR COMPANY»

У таблицях наведені технічні дані дизелів, що установлюються на легкові, легкі вантажні автомобілі і мікроавтобуси, переважно, європейських моделей концерну

«Ford».

Європейське відділення «Ford» випускає значну кількість автомобілів з дизельними двигунами, хоча і не балує споживачів розмаїттям модифікацій моторів. На автомобілях з маркою «Ford» установлювалися дизелі об'ємом 1,6 л, 1,8 л і 2,5 л (два останніх мають модифікації з наддувом). Крім того, на ряді моделей ставилися дизелі «Peugeot», «VW», «VM». Кожний з цих моторів має свої конструктивні особливості.

Двигуни об'ємом 1,6 і 1,8 л Ці двигуни застосовуються на автомобілях малого і середнього класу: моделях

«Escort», «Orion», «Sierra» (з 1988 р.) і «Mondeo». Двигун 1,8 л з 1991 року серійно встановлювався і на АЗЛК-2142D. За конструкцією ці дизелі – вихрокамерні чотирициліндрові, мають верхнє розташування розподільного вала, що приводиться зубцюватим ременем. Привод клапанів – безпосередній через механічні штовхачі з регулюванням клапанного зазору циліндричними шайбами (навіть на 110-сильних турбодизелях 1,8 л, які установлюються на останні модифікації «Ford-Mondeo», гідрокомпенсатори не застосовуються). Головка блоку – чавунна, розподільний вал обертається в сталеалюмінієвих вкладишах.

ПНВТ «Bosch» чи «Lucas» (на двигунах 1,6 – тільки «Bosch») приводиться від колінчастого вала через три прямозубих циліндричних шестерні (на двигунах 1,6 л) чи через додатковий зубцюватий ремінь (на двигунах 1,8 л). Дизелі 1,8 л з турбонаддувом мають збільшену товщину верхнього поршневого кільця і форсунки для масляного охолодження днища поршня, тому деталі циліндропоршневої групи в атмосферного дизеля і турбодизеля невзаємозамінні.

З 1987 на двигунах 1,6 л, а потім і 1,8 л установлюється система рециркуляції відпрацьованих газів для зниження токсичності вихлопу. Частина газів при цьому забирається з вихлопної системи і повертається у впускний колектор. Дозування здійснюється за допомогою пропускного пневмоклапана. Аналогічна система зараз застосовується практично на всіх сучасних дизелях.

На двигуни 1,8 л установлюються паливні насоси «Bosch» і «Lucas». ПНВТ «Lucas» застосовується набагато частіше. З 1994 року на моделі «Mondeo» стали встановлювати електронний ПНВТ «Lucas Epic».

Двигуни об'ємом 2,5 л.

Іншим, не менш розповсюдженим, двигуном «Ford» є дизель об'ємом 2,5 л (атмосферний і турбодизель), що установлюється на мікроавтобуси моделі «Transit» з 1986 року. Двигун 2,5 л – рядний, чотирициліндровий з безпосереднім вприскуванням палива, нижнім розташуванням розподільного вала і штанговим приводом коромисел. Дизель має чавунний моноблок і чавунну головку блоку циліндрів. Привод ПНВТ і розподільного вала здійснюється зубцюватим ременем. Паливна апаратура – «Bosch» чи «Lucas», форсунки до 1988 р. – тих же фірм, а пізніше – американської фірми «Stanadyne».

Двигун для забезпечення пуску в холодний час року має електрофакельну систему передпускового підігріву, що включається при температурі менш -5°С.

На дизельні «Ford Scorpio» ставилися тільки дизелі фірми «Peugeot». З 1992 року на частину автомобілів встановлюється ПНВТ «Lucas Epic» з електронним керуванням.

Розглядаючи конструкцію дизельних двигунів автомобілів «Ford», не можна, напевно, не згадати і дизелі «Peugeot» XD-2, XD-3, XD-3T. Ці мотори встановлювалися на автомобілі моделей «Granada», «Sierra», «Scorpio» великою серією і дуже поширені. Двигуни «Peugeot» – рядні чотирициліндрові вихрокамерні дизелі з нижнім розташуванням розподільного вала і штанговим приводом коромисел клапанів, об'ємом 2,3 і 2,5 л.

Блок циліндрів дизелів XD-2 і XD-3 – чавунний, головка блоку – алюмінієва. Привод розподільного вала і ПНВТ здійснюється дворядним роликовим ланцюгом.

У двигунів з турбонаддувом змінені поршні, маслонасос, установлені форсунки подачі масла для охолодження днища поршнів. Паливна апаратура – тільки «Lucas».

1.4 Дизелі «CATERPILLAR»

Двигун 3406Е

Двигун «Cat 3406E» був розроблений 20 років тому і за цей час довів свою надійність. Його номінальна потужність знаходиться в межах від 310 до 600 л.с. (231-447 кВт), а система зміни крутного моменту забезпечує максимальну паливну економічність і наявність достатньої резервної потужності, яку водій може використовувати в разі потреби. Блок циліндрів 3406Е, з подовженою нижньою частиною, виконується з легованого чавуна. Електронні насоси-форсунки.

Двигун С-12 Головка із сірого чавуна, яка відлита єдиною деталлю, постачена чотирма

клапанами на циліндр. Насоси-форсунки – з механічним приводом і електронним керуванням. Рознімний поршень зчленованої конструкції містить у собі головку з

кованої сталі і юбку з литого алюмінію, що зменшує вагу виробу. Поршневий палець великих розмірів з'єднує головку, юбку і шатун. Алюмінієва юбка працює в умовах меншого нагрівання, ніж у звичайних поршнях, що забезпечує більш щільну посадку в гільзі циліндра і підвищує ресурс.

Двигун 3306С Має охолоджувач “повітря-повітря” і турбокомпресор із перепускним клапаном.

Двигун С-10 Блок циліндрів відлитий у виді цільної деталі з подовженою нижньою

частиною, виконується з чавуна. Головка циліндрів із сірого чавуна постачена чотирма клапанами на циліндр. Колінчастий вал виконаний у виді цільної деталі, з кованої сталі, з индукційно загартованими буртиками і шийками. Широкі центральні і торцеві корінні шийки і підшипники зберігають максимальну товщину плівки масла. Це забезпечує змащення, охолодження підшипників, а також тривалий ресурс. Відмітною характеристикою С-10 є система насосів-форсунок з механічним приводом і електронним керуванням.

Двигун 3126 Основою 7,2-літрового двигуна 3126 є його збільшений робочий об'єм і

параметри, призначені для важких режимів роботи. Його іншою перевагою є передова технологія вприскування палива, закладена в систему насосів-форсунок «Cat» з гідравлічним приводом і електронним керуванням (HEUI). Система HEUI забезпечує високі робочі параметри, відмінну керованість машини і паливну економічність; при цьому, не будучи постачена каталітичним нейтралізатором, вона задовольняє всім правилам, що відносяться до шкідливих викидів в атмосферу.

Блок циліндрів з подовженою нижньою частиною виконується з легованого чавуна. У ході відновлення він легко піддається обслуговуванню, наприклад, для монтажу сухих гільз. Максимальна довговічність забезпечується за рахунок зміцнення передньої і задній поперечних стінок. Индукційно загартований колінчастий вал є ще одним елементом, що забезпечує довговічність двигуна. Конструкція, що піддається перешліфовці, з кованої сталі забезпечує його величезний ресурс і зручність обслуговування.

Ролики штовхачів знижують втрати на тертя і знос, що підвищує паливну економічність двигуна. Ролики розміщені на коливальному важелі. Розподільний вал і ролики розміщені високо в блоці циліндрів. Це дає можливість використовувати короткі штоки штовхачів, скорочуючи в такий спосіб силу інерції і забезпечуючи більш точне регулювання часу відкриття і закриття клапанів. Бічні кришки забезпечують швидкий доступ до роликів і полегшують огляд виступів кулачків. Охолоджувані маслом поршні для важких режимів роботи забезпечують тривалий термін служби двигуна, його плавну, безшумну роботу, повноту згоряння палива і низьких шкідливих викидів в атмосферу. Двигун 3126 постачений рознімними поршнями зчленованої конструкції, що містить у собі головку з кованої сталі і юбку з литого алюмінію. Шатуни з кованої сталі. Паливна система HEUI.

Двигун 3116 6,6-літровий двигун 3116 призначений для установки на середні вантажівки і

забезпечує їхню максимальну продуктивність при мінімальних експлуатаційних витратах. Номінальна потужність знаходиться в межах від 170 до 300 л.с. (127-224 кВт) у моделей з механічним керуванням, і від 170 до 275 л.с. (127-205 кВт) у моделей з електронним керуванням (HEUI). Двигун обладнаний турбокомпресором із проміжним охолодженням типу “повітря-повітря” (АТААС) і запозичив багато технічних рішень у двигунів «Cat» більшої потужності. Блок, відлитий з чавуна у