Что с дизелями 2 и 87? Присадки для дизельных двигателей

Преимущества и недостаткиПравить

Дизельный двигатель не может развивать высокие обороты — топливо не успевает догореть в цилиндрах, для возгорания требуется время инициации. Высокая механическая напряжённость вынуждает использовать более массивные и более дорогие детали, что утяжеляет двигатель. Это снижает удельную мощность двигателя, что послужило причиной малого распространения дизельных двигателей в авиации (только некоторые бомбардировщики Junkers, а также советские тяжёлые бомбардировщики Пе-8 и Ер-2, оснащавшиеся авиационными двигателями АЧ-30 и М-40 конструкции А. Д. Чаромского и Т. М. Мелькумова). На максимальных эксплуатационных режимах топливо не догорает, приводя к выбросу облаков сажи, и подачу топлива на больших оборотах приходится уменьшать (механический или электронный корректор подачи).

Ввиду большей степени сжатия дизельный двигатель при пуске требует проворота коленвала с большим усилием, чем карбюраторный двигатель сходного литража. Поэтому для его пуска необходимо использовать стартер большей мощности. В то же время потребление чистого воздуха позволяет осуществить пуск подачей в цилиндры сжатого воздуха, что в ряде случаев даёт существенные преимущества перед пуском электростартером — нечувствительность системы к понижению внешней температуры, нетребовательность к материалам, в частности, система пуска сжатым воздухом вообще не имеет деталей из меди, не содержит опасных для здоровья технического персонала веществ, то есть едких щелочей и крепких кислот, а также ядовитых свинца, кадмия, дорогого серебра; она легче системы пуска с электростартером.

Стандартом де-факто в конструкциях транспортных дизельных моторов стало наличие наддува, а в последние годы — и интеркулера — устройства, охлаждающего воздух после сжатия турбиной — чтобы после охлаждения получить большую массу воздуха (кислорода) в камере сгорания при том же давлении после турбины. Турбокомпрессор (реже — приводной нагнетатель) позволяет поднять удельные мощностные характеристики массовых дизельных моторов, так как позволяет пропустить за рабочий цикл большее количество воздуха через цилиндры.

В своей основе конструкция дизельного двигателя подобна конструкции бензинового двигателя. Однако, из-за более высоких давлений в цилиндрах на циклах сжатия и расширения, аналогичные детали должны быть прочнее аналогичных деталей карбюраторных двигателей и, следовательно, тяжелее. Хон на поверхности зеркала цилиндра более грубый, а твёрдость зеркал цилиндров выше. Головки поршней специально разрабатываются под особенности процессов сгорания и рассчитаны на повышенную степень сжатия. При прямом (непосредственном) впрыске головки поршней обычно содержат в себе камеру сгорания. Средние и тяжёлые двигатели, как правило, имеют поршни с принудительным масляным охлаждением (Д100, K6S310DR). На современных двигателях все чаще используется система питания Common rail, позволяющая уменьшить потребление топлива и выбросы вредных веществ, а также снизить нагрузки на детали за счёт гибкого управления процессом впрыска на всех режимах работы двигателя.

Реверсивные двигателиПравить

Большинство ДВС рассчитаны на вращение только в одну сторону; если требуется получить на выходе вращение в разные стороны, то используют передачу заднего хода в коробке перемены передач или отдельный реверс-редуктор. Электрическая передача также позволяет менять направление вращения на выходе.

Однако на судах с жёстким соединением двигателя с гребным винтом фиксированного шага приходится применять реверсивные двигатели, чтобы иметь возможность двигаться задним ходом. Для реверсирования двигателя нужно изменять фазы открытия клапанов и впрыска топлива. Обычно реверсивные двигатели снабжаются распределительными валами с двойным набором кулачков — для переднего и заднего хода; при остановленном двигателе специальное устройство приподнимает толкатели клапанов, после чего распредвалы перемещают в положение хода нужного направления. Встречаются также конструкции с реверсивным приводом распределительного вала — здесь при изменении направления вращения коленчатого вала направление вращения распределительного вала сохраняется. Двухтактные двигатели с контурной продувкой, при которой газораспределение осуществляется поршнем, в специальных реверсивных устройствах не нуждаются (однако в них всё же требуется корректировка момента впрыска топлива).

Реверсивные двигатели также применялись на ранних тепловозах с механической передачей.

Моторы объемом более 2 литров

В этой категории двигателей первое место Кирилл Чернов присудил атмосферном мотору объемом 2,4 литра, которым комплектовали Volvo S60 первого поколения и S80. Эксперт назвал этот мотор «крепким и простым в содержании».

«Двигатель имеет 140 либо 170 л.с. и в любой модификации без забот проходит полмиллиона, а его ресурс при своевременном обслуживании спокойно переваливает за миллион километров. Главное не забывайте об обязательном для Volvo регламенте по замене ремня ГРМ раз в 120 000 км», — посоветовал специалист.

Также эксперт отметил атмосферную «шестерку» 3,2 на Volvo ХС70 и ХС90 предыдущих поколений. По его словам, «полмиллиона километров для такого двигателя — обкатка».

Наконец, для тех автомобилистов, которым нужна машина с выносливостью и ресурсом грузовика, эксперт порекомендовать американские V8 от GM и Chrysler. Он подчеркнул, что независимо от поколения и возраста — это крепкие и выносливые машины, которые будут продолжать ехать, пока их полностью не заберет коррозия.

В свою очередь, Олег Амиров обратил внимание на бензиновые двигатели серии GR от Toyota. По его словам, такие агрегаты устанавливаются на Toyota Camry, Highlander и целом ряде Lexus. При этом эксперт заметил, что эти моторы нуждаются в правильном и своевременном обслуживание. Также неплохо себя показывают бензиновый мотор с индексом G6D, которым оборудованы некоторые седаны и большие кроссоверы Hyundai.

Третье поколение (UM, 2014-2020 г

Относительно недавно актуальный Соренто третьего поколения дебютировал в 2014 году и выпускался во многих странах, включая Республику Корея, США, Россию, Малайзию, Египет и Пакистан (где, кстати, именно эта модификация выпускается до сих пор).

В числе доступных двигателей присутствует 3,3-литровый Lambda II V6 мощностью 290 л. с. (216 кВт), 2.4 GDi I4 и новый 2.0-литровый турбированный агрегат на 240 л. с. (179 кВт). Также был доступен дизельный 2.2 CRDi. Перечисленные агрегаты работали в паре с шестиступенчатой механической или автоматической коробкой переключения передач.

В 2018/2019 году была выпущена рестайлинговая версия кроссовера третьего поколения. Помимо новых вариантов окраски кузова, иной отделки и других косметических изменений, модель была обновлена и по части силовых агрегатов. В частности, 2,4-литровый мотор заменили более экономичным вариантом объемом 2,0 л.

Первое поколение (BL, 2002-2009 г

Самый первый SUV этой модели дебютировал в феврале 2002 года. Он выпускался до 2009 года включительно, а в Китае, по данным англоязычной «Википедии», производится и по настоящий момент. На выбор покупателей предлагалось четыре бензиновых (2,4 л Sirius II I4, 3,3 л Lambda V6, 3,5 л Sigma V6 и 3,8 л Lambda V6) и один дизельный двигатель (2,5 л A I4).

Агрегаты могли работать в паре с пятиступенчатой МКПП, четырех- и пятиступенчатой АКПП. 3,5-литровый бензиновый мотор мог похвастаться максимальной мощностью в 192 л. с. (143 кВт) и крутящим моментом в 294 Н·м. Сегодня этими значениями никого не удивить, но для 2002-2006 годов такие показатели были весьма внушительными.

Бензиновый 3,8-литровый двигатель Киа Соренто появился в версии, прошедшей рестайлинг, его мощность составляет 263 л. с. (196 кВт), а крутящий момент — 348 Н·м. Младшим по отношению к нему стал 3,3-литровый агрегат с характеристиками 235 л. с. и (175 кВт) и 306 Н·м, пришедший на смену мотору 3,5 л Sigma V6.

Системы, необходимые для работы дизельного двигателя

Для работы дизельного мотора необходима система, которая обеспечит подачу горючего и воздуха. Рассмотрим их вкратце.

• Топливный бак.
• Топливный насос. Он качает солярку из бака и подает ее в магистраль.
• Топливные фильтры. Очищают горючее от различного мусора.
• Топливный насос высокого давления (ТНВД). Закачивает солярку в цилиндры двигателя, создает большое давление (от нескольких сотен до нескольких тысяч атмосфер).
• Форсунка. Осуществляет распыление горючего в цилиндр.
• Турбокомпрессор. Нагнетает в цилиндры воздух, необходимый для сгорания.
• Воздушный фильтр. Очищает подаваемый в двигатель воздух от пыли.
• Свечи накаливания. Нужны для подогрева холодного двигателя. Без дополнительного подогрева запустить дизель на морозе было бы проблематично. У современных автомобилей свечи при необходимости включаются автоматически после поворота ключа зажигания. Нагрев происходит очень быстро.

Для снижения уровня выбросов в атмосферу твердых частиц на автомобили с дизельными моторами устанавливают сажевые фильтры. Они задерживают абразивные частицы, содержащиеся в отработанных газах.

Теоретически этот элемент должен выдерживать от 200 000 до 300 000 км пробега, но практически его ресурс значительно меньше. Сокращается он при езде по городу на короткие дистанции. В таком режиме абразивные частицы не сгорают, а оседают, снижая технические характеристики силового агрегата.

Если сажевый фильтр оборудован системой самоочистки, то для удаления накопившейся сажи водителю нужно просто набрать скорость и проехать в таком режиме определенное расстояние. Это обеспечит сгорание собравшейся сажи. Второй вариант очистки – промывка сажевого фильтра специальными составами.

О том, что элемент засорился, свидетельствует падение динамики, плавающие холостые обороты, увеличение расхода топлива. Так, решение экологических проблем полностью легло на плечи владельцев авто, а производители сажевых фильтров и средств для их промывки получают прибыль.

Самый быстрый автомобиль на дизельном топливе

Цех судовых дизелей завода «Даймлер-Бенц» в Штутгарте

Дизельный двигатель с турбонаддувом

23 августа 2006 года на просторах высохшего озера Бонневилль (Bonneville) прототип JCB Dieselmax под управлением пилота Энди Грина установил новый мировой рекорд скорости для дизельных автомобилей — 563,418 км/ч. Предыдущий рекорд был поставлен в 1973 году и составлял 379,4 км/ч.

• Силовая установка — два дизельных двигателя JCB 444 с системой Common Rail, объёмом 5000 см3.
• Мощность (каждый мотор) — 750 л. с. (560 кВт) при 3800 об/мин.
• Крутящий момент (каждый мотор) — 1500 Нм (1105 lb·ft) при 2000 об./мин.
• Трансмиссия — двойная 6-ступенчатая.
• Габариты Д/Ш/В — 9091/1145/979 мм
• Колёсная база — 5878 мм
• Колея перед/зад — 800/600 мм
• Масса — 2700 кг
• Топливный бак — 9 литров
• Аэродинамическое сопротивление (драг-коэффициент) — 0,147

Самый большой/мощный дизельный двигатель

• Конфигурация — 14 цилиндров в ряд
• Рабочий объём — 25 480 литров
• Диаметр цилиндра — 960 мм
• Ход поршня — 2500 мм
• Среднее эффективное давление — 1,96 МПа (19,2 кгс/см²)
• Мощность — 108 920 л. с. при 102 об./мин. (отдача с литра 4,3 л. с.)
• Крутящий момент — 7 571 221 Н·м
• Расход топлива — 13 724 литров в час
• Сухая масса — 2300 тонн
• Габариты — длина 27 метров, высота 13 метров

Серийный дизельный двигатель с самым большим числом цилиндров

Двигатели семейства М-504 — компактные высокооборотистые 56-цилиндровые звездообразные дизель-редукторные агрегаты для скоростных судов. Серийно выпускаются на заводе «Звезда» в Санкт-Петербурге.

• Рабочий объём — 191,4 л;
• Мощность — до 8000 л. с. (у двигателя М-511 А);
• Частота вращения — 2000 об/мин;
• Масса (в сборе с реверс-редуктором) — 7200 кг.

При этом двигатель в сборе с реверс-редуктором имеет длину всего 4,5 м, а его высота составляет всего 1,6 м.

Примечательно, что в данном семействе присутствует спаренный агрегат М-507, который можно рассматривать как 112-цилиндровый двигатель.

Варианты конструкцииПравить

Крейцкопфный (слева) и тронковый (справа) двигатели. Номером 10 обозначен крейцкопф.

Поршень — самая теплонапряженная деталь КШМ ДВС. Для средних и тяжёлых двухтактных дизельных двигателей характерно применение составных поршней, в которых используется стальная головка и дюралевая юбка, как правило, с принудительным масляным охлаждением. Основной целью данного усложнения является снижение общей массы поршня при сохранении максимально возможной жаростойкости донышка и снижения температуры в зоне колец.

В отдельную группу выделяются тяжёлые двигатели, содержащие в конструкции крейцкопф. В крейцкопфных двигателях шатун присоединяется к крейцкопфу — ползуну, соединённому с поршнем штоком (скалкой). Крейцкопф работает по своей направляющей — крейцу, без воздействия повышенных температур, полностью ликвидируя воздействие боковых сил на поршень. Данная конструкция характерна для крупных длинноходных судовых двигателей, часто — двойного действия, ход поршня в них может достигать 3 метров; тронковые поршни таких размеров были бы перетяжеленными, тронки с такой площадью трения существенно снизили бы механический КПД (В последнее время для повышения мощности крейцкопфных двигателей более характерно применение наддува, а не двойное действие, так как тепловой режим поршня при этом менее напряжённый. Однако, подпоршневые полости всё же применяют для организации продувки).

Клапаны впускной системы

В двигателях с переменной длиной впускных каналов используются контрольные демпферы. Их эксплуатационный ресурс в среднем составляет 200 000–300 000 км. После выработки ресурса выполняется замена элементов. Конструктивные особенности обуславливают демонтаж всего впускного коллектора с последующей установкой нового.

Закрылки, как и в случае с клапаном рециркуляции отработавших газов, изнашиваются в результате скопления отложений в системе впуска.

В некоторых двигателях закрытые закрылки приводят к снижению мощности или неравномерной работе, но бывают случаи, когда это приводит к серьезным техническим повреждениям двигателя.

2 CRDi

Дизельный двигатель Киа Соренто доступен в пяти комплектациях — Luxe, Prestige, Premium, Premium+ и Premuim+ (Brown). В любом их этих вариантов он работает совместно с роботизированной коробкой переключения передач и полноприводной трансмиссией. Технические характеристики мотора 2.2 CRDi представлены ниже:

• рабочий объем — 2151 см3;
• КПП — робот (DCT);
• максимальная мощность — 199 л. с.;
• крутящий момент — 440 Н·м;
• время разгона с 0 до 100 км/ч — 9,2 с;
• расход топлива в смешанном цикле — 6,1 л/100 км;
• максимальная скорость — 205 км/ч.

Агрегат 2.2 CRDi так же, как и предыдущий, соответствует классу Евро-5, уровень выбросов CO2 в комбинированном цикле — 159 г/км. Эксперты отмечают, что именно этот мотор можно охарактеризовать как оптимальный по совокупности характеристик. В его плюсы можно записать три важных момента:

• Отсутствие системы мочевины, что снижает экологический класс агрегата и при этом облегчает его обслуживание.
• Максимальная мощность, равная 199 л. с., благодаря которой обеспечивается существенная экономия на транспортном налоге.
• Топливная экономичность — в сравнении с базовым бензиновым мотором разница в среднем расходе бензина/ДТ составляет 2,4-2,8 л/100 км.

Вышеупомянутая роботизированная трансмиссия с двумя сцеплениями «мокрого» типа представляет собой абсолютно новый восьмидиапазонный агрегат. Он создан специально для агрегатов с высокими значениями крутящего момента (каким и является рассматриваемый 2.2 CRDi). Владельцы Sorento с дизельным агрегатом отмечают плавное переключение передач, своевременные и ожидаемые реакции КПП, ощущение запаса тяги.

Авто с какими двигателями покупать не стоит

«Черный список» моторов с которыми автоподборщики категорически не советуют связаться, открывает турбодвигатель объемом 2,3 л от Mazda CX-7. Кирилл Чернов назвал этот агрегат настоящий катастрофой, из-за чего посоветовал вообще забыть о существовании в целом неплохого японского автомобиля.

Также в антирейтинг попали битурбо двигатель объемом 4,4 л от BMW, 3,5-литровый атмосферник Mercedes-Benz, дизельный агрегат объемом 2,7 л от Land Rover, 3,2-литровый атмосферный мотор VAG, 1,6-литровый мотор Mini и Peugeot, а также двигатель объемом 3,5 (Honda Pilot прошлого поколения).

Представитель одной из компаний, торгующей подержанными автомобилями, также пожаловался на популярные корейские модели, где, по его словам, не до конца решены проблемы с задирами двигателя (Kia Sportage и Hyundai Creta). Кроме этого, стоит пройти мимо бу машин Volvo c 2,5-литровым турбодвигателем. По словам специалиста, такой мотор может «подкинуть неприятные проблемы с блоком».

Двигатели объемом 2 литра

Среди атмосферных «четверок» объемом 2 литра автоэксперт и член «Союза автоэкспертов и оценщиков» Виталий Пуняков рекомендовал обратить внимание на двигатели Toyota, которые заслужено считаются достаточно выносливыми и надежными. Такие агрегаты устанавливаются на модели Corolla, Avensis, Camry и RAV4.

«Учитывая имеющуюся уже картину рынка, уверенно можно сказать одно — автомобили марки Toyota являются одними из самых инвестиционно привлекательных», — заметил эксперт.

Также в категорию двигателей с высоким ресурсом Виталий Пуняков отнес 2-литровый ниссановский двигатель с индексом MR20DD. Этот мотор можно встретить на кроссоверах Qashqai и X-Trail. Кроме этого, эксперт высоко оценил надежность 2-литровых моторов от Renault, которые ставятся на Duster, Kaptur и Nissan Terrano.

Аналогичное мнение высказали в одном из крупных автосалонов по продаже подержанных машин. По словам менеджера, Duster или Kaptur с 2-литровым мотором являются неплохим выбором. «Ресурс такого агрегата точно превысит 250 тыс. км.», — объяснил он.

Второе поколение (XM, 2009-2015 г

Обновленный среднеразмерный SUV появился на рынке в 2010 году. Модель была доступна в четырех основных комплектациях — базовой, LX, EX и SX. На основных рынках в топовой версии SX кроссовер был доступен с 3,5-литровым двигателем V6 мощностью 276 л. с. (206 кВт), превосходящим самый производительный вариант SUV в прошлом поколении.

В базовой модификации LX он предлагался c 2,4-литровым мотором на 175 л. с. (130 кВт), в EX — с GDI-версией мощностью 191 л. с. Также существовали версии с дизельными силовыми агрегатами R II CRDi I4 объемом 2,0 и 2,2 литра. Коробка переключения передач — пяти- и шестиступенчатые автоматическая и механическая КПП.

Привод ГРМ и оборудование двигателя

Вибрация и крутящий момент определяют срок эксплуатации привода ГРМ. Для снижения влияния на эксплуатационный ресурс этих факторов применяется сложная система натяжителей, демпферные элементы подвижных соединений силового агрегата.

На современных моторах используются легкие, тонкие цепи. Они подвергаются огромным нагрузкам, из-за чего растягиваются, что негативно сказывается на работе двигателя. При этом в ряде случаев к такому дефекту приводит износ натяжителей, нехватка смазочного материала. Именно это и приводит к растяжению цепи.

Отчасти в подобной неисправности виноват сам водитель. Движение по городу на короткие расстояния изнашивает цепной привод ГРМ. Следует помнить, что в холодном двигателе цепь слегка ослаблена, а натяжители работают правильно только когда прогреты. Поэтому следует избегать динамичной езды в течение нескольких минут после запуска двигателя.

Перед тем, как трогаться, стоит подождать не менее минуты, чтобы прогреть двигатель.

Стоимость смены цепи и взаимодействующих с ней элементов варьируется. Сумма зависит не только от типа двигателя, но и от расположения привода. В двигателях большой мощности, и особенно в системах вилочных погрузчиков, множество элементов (даже устанавливается несколько цепей), поэтому цена растет вместе с характеристиками силового агрегата.

В некоторых двигателях доступ к оборудованию настолько затруднен, что только стоимость обслуживания заставит удивиться, не говоря уже о ремонте. Есть также агрегаты, которые в результате неправильной эксплуатации привода ГРМ получают критические повреждения, и их ремонт требует внушительных вложений.

Несколько дешевле обойдется замена шкива генератора, коленвала. Чтобы избежать дорогостоящего ремонта, следует выполнять полную замену комплектующих каждые 100 000 км пробега. Для обеспечения эксплуатации оборудования без проблем рекомендуется устанавливать оригинальные комплектующие одного производителя.

Дизельные моторы

Кирилл Чернов положительно охарактеризовал дизельные пятицилиндровые моторы Volvo. Однако, эксперт отметил, что найти в продаже «не замученный экземпляр» непросто. Как правило, такие машины продают, когда недешевая система питания дизельных двигателей требует вложений.

Также высокое место в рейтинге надежности занял 3-литровый дизельный агрегат BMW. Как объяснил Чернов, рядные шестерки в любом поколении (M57, N57, B57) и на любой серии (3, 5, 6, 7, Х3, Х5, Х7) — это качественный мотор с большими возможностями. По его словам, ресурс мотора при отсутствии чипа и своевременном обслуживании топливной и масляной аппаратуры спокойно перевалит за миллион километров. Единственный, но важный минус — содержание всей остальной машины.

Есть надежные моторы и у Mercedes-Benz — это рядный четырехцилиндровый дизель объемом 2,2 л. Чернов подчеркнул, что в версии на 170 л.с. он может работать бесконечно долго.

«Такси в Германии с этим мотором спокойно преодолевают отметку в миллион километров. Но снова нужно учитывать дороговизну обслуживания автомобилей этой марки», — объяснил он.

В свою очередь Пуняков хорошую оценку дал дизельным агрегатам Hyundai под индексом D4H. Среди главных плюсов — надежность и неприхотливость. Встретить такие агрегаты можно на кроссоверах Hyundai Santa Fe.

Частые неполадки происходят именно в этих местах

Приобретение автомобиля с дизельным двигателем – это взвешенный выбор, который приносит реальную выгоду. Однако что же делает дизельные двигатели более дорогими в ремонте и потенциально более аварийными? Такие моторы способны наматывать огромный километраж без каких-либо поломок, но они также часто выходят из строя. Что ломается в дизелях, какие поломки характерны для этих моторов?

Турбонаддув

Турбокомпрессор – это обязательный элемент современного дизельного двигателя. Он в значительной степени отвечает за мощность, генерируемую двигателем, поэтому любой сбой в его работе связан с серьезным падением производительности. Решается проблема с помощью ремонта. Турбонаддув не причиняет много хлопот, но его восстановление стоит денег.

Турбокомпрессор меняется или ремонтируется. Второй вариант вызывает у владельцев автомобилей и экспертов споры — дело в том, что теоретически при восстановлении агрегата невозможно восстановить изначальную балансировку, правильно установить крыльчатку. Но фактически, это выполняется мастерами автосервисов. Правда, гарантию длительной эксплуатации с прежними техническими характеристиками никто не даст.

Существует много причин, приводящих к поломке турбокомпрессора, но часто виноват сам владелец автомобиля. Наибольшим кощунством является динамичный старт на холодном двигателе и редкая замена масла. Неверно, что самое главное — охлаждать турбокомпрессор после вождения. Это стоит делать после длительной езды на высокой скорости.

Сам процесс предельно прост – автомобиль остается на стоянке, заправке, обочине дороги, водитель идет по своим делам. Тут наиболее важен прогрев, так как технический потенциал турбокомпрессора используется на 100% без ущерба самому агрегату только при хорошо прогретом масле.

Перед ремонтом или заменой турбокомпрессора следует провести комплексную диагностику, выявить причины поломки. Рекомендуется заменить промежуточный охладитель на турбонагнетатель вместе с маслопроводящими магистралями. При смене смазки следует промыть систему.

Также стоит сопоставить стоимость ремонта с покупкой нового турбокомпрессора. Восстановление включает цену комплектующих (это не маленькие цифры) и плату за их установку (от 50 до 100% от цены запчастей). Затраты также связаны с потерей времени на восстановление, отсутствием гарантии возвращения начальных характеристик агрегата. Установка нового турбокомпрессора обеспечивает значительную экономию.

Система впрыска

В отличие от бензиновых двигателей, система впрыска дизельного агрегата подвергается более высоким нагрузкам и отличается высокой точностью. Поэтому такой мотор работает в более сложных технических условиях. В современном двигателе выполняется несколько впрысков топлива за один рабочий цикл. Следовательно, инжекторы должны быть выполнены с высочайшей точностью и работать в соответствии с технологическим регламентом, чтобы двигатель достиг желаемых параметров. Любые неисправности в системе впрыска отражаются на состоянии других компонентов двигателя.

Зачастую владельцы автомобиля самостоятельно провоцируют появление неисправностей. Наиболее распространенная причина – использование топлива низкого качества. Поломки провоцируют не крупные частицы загрязнения (они оседают в фильтре), а мельчайшие, которые проходят через систему фильтрации, повреждают инжектор. Чрезвычайно важно в автомобиле с дизельным двигателем регулярно менять фильтры. Рекомендуется это делать минимум один раз в год, независимо от пробега.

Стоимость восстановления форсунок зависит от типа и производителя. Если есть ремкомплекты, ремонт обойдется дешевле, если нет – прийдется купить новые форсунки. Цены на них сильно отличаются, но замена обойдется дороже, чем ремонт.

Система впрыска – это не только сами форсунки, но и насос высокого давления. Он также подвержен разрушающему воздействию загрязнения. Кроме того агрегат является источником мельчайших частиц сторонних веществ и материалов (продуктов износа) в инжектор. Поэтому часто бывает так, что неисправность насоса влечет поломку инжекторов. Их замена также стоит дорого.

Чтобы избежать непредвиденных поломок и дорогостоящего ремонта, перед покупкой автомобиля с дизельным двигателем следует провести его диагностику. Это сэкономит время и деньги, обеспечит длительную эксплуатацию транспортного средства без неисправностей и простоев, связанных с ними.

Четвертое поколение (MQ4, 2020 г. — настоящее время)

Это поколение среднеразмерного кроссовера является актуальным в 2022 году. Автомобиль выпускается в Республике Корея, США, России и Вьетнаме. В нашей стране модель доступна с тремя силовыми агрегатами: 2.2 CRDi, 2.5 MPI и 3.5 MPI. Давайте рассмотрим их особенности и технические характеристики.

Принцип работыПравить

Работа четырёхтактного дизельного двигателя. Клапаны: слева — впуск воздуха; справа — выхлопные газы.

• 1-й такт. Впуск. Соответствует 0°—180° поворота коленвала. Через открытый приблизительно на 345—355° впускной клапан воздух поступает в цилиндр, на 190—210° клапан закрывается. При этом до 10—15° поворота коленвала одновременно открыт и выхлопной клапан. Время совместного открытия клапанов называется перекрытием клапанов, при котором происходит продувка цилиндра сжатым воздухом (адиабатически сжатым в турбокомпрессоре и охлаждённым изобарно в интеркулере для снижения удельного объёма и увеличения соответственно количества окислителя, подаваемого в цилиндр) из впускного коллектора для удаления продуктов сгорания.
• 2-й такт. Сжатие. Квазиадиабатный процесс. Соответствует 180° — 360° поворота коленвала. Поршень, двигаясь к ВМТ (верхней мёртвой точке), квазиадиабатно сжимает воздух от 16 (в тихоходных двигателях) до 25 (в быстроходных) раз, его температура повышается, поршень совершает работу над воздухом. Сжатие происходит за счёт инертности маховика, сидящего на коленчатом валу двигателя (он выступает аккумулятором энергии для совершения процессов впуска, сжатия и выпуска, и необходим для работы двигателя, в полезную работу двигателя уходит именно разность работы рабочего хода и этих трёх процессов, в которых работа совершается).
• 3-й такт. Рабочий ход, расширение. Это процесс, при котором газ совершает работу. Соответствует 360°—540° поворота коленвала. При распылении топлива в горячий воздух происходит инициация сгорания топлива, то есть частичное его испарение, образование свободных радикалов в поверхностных слоях капель и в парáх. Наконец, оно вспыхивает и сгорает по мере поступления из форсунки, а продукты горения, расширяясь, двигают поршень вниз. Впрыск и, соответственно, воспламенение топлива происходит чуть раньше момента достижения поршнем верхней мёртвой точки вследствие некоторой инертности процесса горения. Отличие от опережения зажигания в бензиновых двигателях в том, что задержка необходима только из-за наличия времени инициации, которое в каждом конкретном двигателе — величина постоянная и зависящая только от особенностей данной конкретной конструкции двигателя. Сгорание топлива в дизельном двигателе происходит, таким образом, столько времени, сколько длится подача порции топлива из форсунки, начинаясь вблизи ВМТ. Из этого следуют два важных вывода:

• Примерно за 20-40° до ВМТ в цилиндр впрыскивается небольшая порция топлива (5-30 % от основной цикловой подачи) — предвпрыск, что позволяет сформировать начальный фронт пламени. В результате температура и давление газов в цилиндре плавно повышаются, что способствует лучшему сгоранию основной порции топлива и снижает ударные нагрузки на детали двигателя. Предвпрыск стал повсеместно применяться на двигателях стандарта Евро-3, а начиная с Евро-4 предвпрыск может быть и многостадийным;Примерно за 2-7° до ВМТ начинается подача первой части основной порции топлива, при этом процесс протекает как в обычном дизеле с механически ТНВД за исключением того, что не происходит резкого повышения давления в цилиндре (оно уже повысилось при начале сгорания предваряющей порции топлива), поэтому двигатель работает с меньшим шумом;Затем подача топлива на некоторое время прекращается и происходит его более полное сгорание;Подается вторая часть основной порции топлива, за счет разделения подачи на две части удается обеспечить с одной стороны более полное сгорание, а с другой — больший период времени работы цилиндра при постоянном давлении. В результате снижается токсичность отработавших газов, двигатель развивает больший крутящий момент при меньших ударных нагрузках и производит меньше шума. Разделение основной подачи топлива на две части стало применяться на двигателях стандарта Евро-4;Для двигателей с сажевым фильтром применяется так называемый “поствпрыск”, и только в режиме “прожига” (очищения сажевого фильтра от накопившейся сажи методом ее сжигания): незадолго до открытия выпускного клапана подается небольшая завершающая порция топлива — поствпрыск, которая догорает уже в выпускном коллекторе и турбокомпрессоре. В результате этого обеспечивается эффективное дожигание частиц сажи. Поствпрыск стал активно применяться на двигателях стандарта Евро-5 и выше, с сажевыми фильтрами. Режим очистки сажевого фильтра (посредством “поствыпрыска”) активируется программой управления по сигналу датчика дифференциального давления, определяющего накопление сажи в сажевом фильтре, что ведет к повышения сопротивления потоку газов и повышению дифференциального давления. У дизелей высоких экологических классов дополнительно впрыскивается раствор карбамида (мочевины), значительно улучшающий процесс окисления и удаления сажи из сажевого фильтра. При поствпрыске происходит попадание значительного количества дизтоплива в масляный картер двигателя, через огневой пояс поршней, что резко сокращает срок службы масла, а также требует применения специальных масел, лучше выдерживающих разбавление дизтопливом без потери свойств.
• Примерно за 20-40° до ВМТ в цилиндр впрыскивается небольшая порция топлива (5-30 % от основной цикловой подачи) — предвпрыск, что позволяет сформировать начальный фронт пламени. В результате температура и давление газов в цилиндре плавно повышаются, что способствует лучшему сгоранию основной порции топлива и снижает ударные нагрузки на детали двигателя. Предвпрыск стал повсеместно применяться на двигателях стандарта Евро-3, а начиная с Евро-4 предвпрыск может быть и многостадийным;
• Примерно за 2-7° до ВМТ начинается подача первой части основной порции топлива, при этом процесс протекает как в обычном дизеле с механически ТНВД за исключением того, что не происходит резкого повышения давления в цилиндре (оно уже повысилось при начале сгорания предваряющей порции топлива), поэтому двигатель работает с меньшим шумом;
• Затем подача топлива на некоторое время прекращается и происходит его более полное сгорание;
• Для двигателей с сажевым фильтром применяется так называемый “поствпрыск”, и только в режиме “прожига” (очищения сажевого фильтра от накопившейся сажи методом ее сжигания): незадолго до открытия выпускного клапана подается небольшая завершающая порция топлива — поствпрыск, которая догорает уже в выпускном коллекторе и турбокомпрессоре. В результате этого обеспечивается эффективное дожигание частиц сажи. Поствпрыск стал активно применяться на двигателях стандарта Евро-5 и выше, с сажевыми фильтрами. Режим очистки сажевого фильтра (посредством “поствыпрыска”) активируется программой управления по сигналу датчика дифференциального давления, определяющего накопление сажи в сажевом фильтре, что ведет к повышения сопротивления потоку газов и повышению дифференциального давления. У дизелей высоких экологических классов дополнительно впрыскивается раствор карбамида (мочевины), значительно улучшающий процесс окисления и удаления сажи из сажевого фильтра. При поствпрыске происходит попадание значительного количества дизтоплива в масляный картер двигателя, через огневой пояс поршней, что резко сокращает срок службы масла, а также требует применения специальных масел, лучше выдерживающих разбавление дизтопливом без потери свойств.

Далее цикл повторяется.

В зависимости от конструкции камеры сгорания, существует несколько типов дизельных двигателей:

• С неразделённой камерой: камера сгорания выполнена в поршне, а топливо впрыскивается в надпоршневое пространство. Главное достоинство — минимальный расход топлива. Недостаток — повышенный шум («жесткая работа»), особенно на холостом ходу. В настоящее время ведутся интенсивные работы по устранению указанного недостатка. Например, в системе Common Rail для снижения жёсткости работы используется (зачастую многостадийный) предвпрыск (что описано выше).
• С разделённой камерой: топливо подаётся в дополнительную камеру. В большинстве дизельных двигателей такая камера (она называется вихревой либо предкамерой) связана с цилиндром специальным каналом так, чтобы при сжатии воздух, попадая в оную камеру, интенсивно завихрялся. Это способствует хорошему перемешиванию впрыскиваемого топлива с воздухом и более полному сгоранию топлива. Такая схема долго считалась оптимальной для лёгких двигателей и широко использовалась на легковых автомобилях. Однако, вследствие худшей экономичности, последние два десятилетия идёт активное вытеснение таких двигателей двигателями с нераздельной камерой и с системами подачи топлива Common Rail.

Принцип работы двухтактного дизельного двигателя

Продувка двухтактного дизельного двигателя: внизу — продувочные окна, выпускной клапан вверху открыт

Кроме вышеописанного четырёхтактного цикла, возможно использование двухтактного цикла.

Такты сжатия и рабочий ход двухтактного цикла аналогичны таковым в четырёхтактном цикле, но несколько укорочены, а газообмен в цилиндре осуществляется в едином процессе — продувке, занимающей сектор между концом рабочего хода и началом сжатия.

При рабочем ходе поршень идёт вниз, через открывающиеся выпускные окна (в стенке цилиндра) или через выхлопные клапаны удаляются продукты горения, несколько позднее открываются впускные окна, цилиндр продувается свежим воздухом из воздуходувки — осуществляется продувка. Когда поршень поднимается, все окна закрываются. С момента закрытия впускных окон начинается сжатие. Перед достижением поршнем ВМТ из форсунки распыляется воспламеняющееся топливо. Происходит расширение — поршень идёт вниз и снова открывает все окна и т. д.

Продувка является слабым звеном двухтактного цикла. Время продувки, в сравнении с другими тактами, невелико и увеличить его невозможно, иначе будет падать эффективность рабочего хода за счёт его укорочения. В четырёхтактном цикле на те же процессы отводится половина цикла. Полностью разделить выхлоп и свежий воздушный заряд тоже невозможно, поэтому часть воздуха теряется, выходя прямо в выхлопную трубу. Если же смену тактов обеспечивает один и тот же поршень, возникает проблема, связанная с симметрией открывания и закрывания окон. Для лучшего газообмена выгоднее иметь опережение открытия и закрытия выхлопных окон. Тогда выхлоп, начинаясь ранее, обеспечит снижение давления остаточных газов в цилиндре к началу продувки. При закрытых ранее выхлопных окнах и открытых — ещё — впускных осуществляется дозарядка цилиндра воздухом, и, если воздуходувка обеспечивает избыточное давление, становится возможным осуществление наддува.

Окна могут использоваться и для выпуска отработавших газов, и для впуска свежего воздуха; такая продувка называется щелевой или оконной. Если отработавшие газы выпускаются через клапан в головке цилиндра, а окна используются только для впуска свежего воздуха, продувка называется клапанно-щелевой (11Д45, 14Д40, ЯАЗ-204, −206).

Каждый цилиндр ПДП-двигателей содержит два встречно-противоположно движущихся поршня; каждый поршень управляет своими окнами — один впускными, другой выпускными (система Фербенкс-Морзе — Юнкерса — Корейво). Дизельные двигатели этой системы семейства Д100 использовались на тепловозах ТЭ3, ТЭ10, танковые двигатели 4ТПД, 5ТД(Ф) (Т-64), 6ТД (Т-80УД), 6ТД-2 (Т-84), в авиации — на бомбардировщиках Junkers (Jumo 204, Jumo 205).

В двухтактном двигателе рабочие ходы происходят вдвое чаще, чем в четырёхтактном, но из-за наличия продувки и укорочения рабочего хода двухтактный двигатель мощнее такого же по объёму четырёхтактного не в два, а максимум в 1,6—1,7 раз.

Ранее двухтактные дизели были широко распространены на всех видах транспорта по причине высокой удельной мощности при небольшом числе оборотов, которое ограничивалось как несовершенством моторных материалов (например, поршни дизелей приходилось делать чугунными), так и несовершенством коробок передач (прямозубые с малыми передаточными числами), тяговых генераторов (недостаточная прочность ротора и ненадежная работа коллекторно-щеточных узлов на высоких оборотов). Однако по мере совершенствования как самих моторов, так и приводимых ими агрегатов, более выгодной является форсировка двигателей за счет повышения числа оборотов, чего добиться на двухтактных двигателях достаточно сложно. Поэтому высокооборотистые четырёхтактные дизели уже к 1960-м годам вытеснили двухтактные сначала в автомобильном транспорте, затем на тепловозах, а потом и на судах среднего тоннажа и в стационарных установках. И лишь на больших морских судах с непосредственным (безредукторным) приводом гребного винта, ввиду удвоения количества рабочих ходов на одних и тех же оборотах двухтактный цикл оказывается особенно выгодным при невозможности повысить частоту вращения. Кроме того, двухтактный двигатель технически проще реверсировать. В результате с 1980-х годов в двухтактном исполнении выпускаются только особо тихоходные (50 — 200 об/мин) двигатели, имеющие мощность 15 000 до 100 000 л. с.

В связи с тем, что организовать продувку вихревой камеры (или предкамеры) при двухтактном цикле сложно, двухтактные двигатели строятся только с неразделёнными камерами сгорания, размещёнными обычно в поршне.

Клапан EGR и датчики

Клапан рециркуляции отработанных газов – еще один элемент, который увеличивает расходы владельца автомобиля с дизельным двигателем. В старых моделях комплектующая очень проста с точки зрения конструктивного устройства, поэтому ее замена стоит дешево. Некоторые просто демонтируют эти клапаны. Но в современных двигателях они чрезвычайно сложны, громоздки, управляются электроникой и стоят дорого.

От водителя практически не зависит срок эксплуатации этого элемента. Клапаны изнашиваются из-за накопления углеродистых отложений, к чему приводит движения с непрогретым двигателем. Эти элементы не ремонтируются, а очистка не очень помогает в восстановлении работоспособности. Регенерированные клапаны уже не способны выполнять свои функции на прежнем уровне.

Помимо EGR, есть и другие датчики, отвечающие за работу двигателя, и их гораздо больше, чем в бензиновых аналогах. Речь идет о многочисленных датчиках, регулирующих процесс наддува, очистки выхлопных газов, подачи топлива, прогрева двигателя. При выходе из строя они только меняются на новые, а цена этих элементов находится на среднем уровне.