В двс температура масла в: рабочая температура масла — Двигатели D28,D20,D26

Содержание

На что влияет рабочая температура масла?

При работе автомобильного двигателя выделяется много тепла, которое должно как-то рассеиваться. Высокая температура, возникающая в цилиндропоршневой группе, поднимается до 300 градусов по Цельсию и более. В связи с этим рабочая температура масла в блоке тоже достаточно высока, но от нее зависят характеристики смазочной жидкости.

В каком диапазоне меняется температура?

Датчик температуры масла

Рабочая температура масла в двигателе внутреннего сгорания меняется в большом диапазоне, а на максимуме она достигает примерно 180 градусов. Что касается металлических деталей (поршни, поверхности цилиндров), они разогреваются до 300 градусов. При циркуляции внутри мотора смазочная жидкость угорает и испаряется. Чтобы пары не воспламенялись, их температура должна быть выше той, до которой они разогреваются. Данная способность зависит от такой характеристики, как температура вспышки моторного масла.

Для ее определения на практике нужно поместить масло в тигель и начать разогревать до тех пор, пока не начтут воспламеняться испарения. Температуру в этот момент замеряют (обычно она достигает 220 градусов или более). Как правило, этого оказывается достаточно для того, чтобы пары не вспыхивали внутри двигателя. Данный параметр масла не критичен, поэтому производители редко указывают его на этикетках канистр.

Следует отметить, что дизельные пары воспламеняются при значительно более низкой температуре – 55-60 градусов. При эффективном водяном охлаждении верхняя граница рабочей температуры масла в двигателе снижается до 100-115 градусов по Цельсию.

к содержанию ↑

Зависимость вязкости от температуры

Вязкость разных масел

При холодном запуске мотора внутренние поверхности должны эффективно смазываться. Вязкость  масла зависит от температуры окружающего воздуха, поэтому универсальные смазочные жидкости, продаваемые в магазинах, не способны обеспечить эффективную и четкую работу мотора в любое время года.

Нужно учитывать не только окружающую температуру, но и другие факторы. Немаловажную роль играет пробег автомобиля. Более жидкое масло при холодном пуске обуславливает эффективное смазывание металлических поверхностей, но при длительной работе мотора это свойство снижается.

Что касается слишком вязких масел, они вызывают повышенный износ двигателя при запуске, хотя после достижения рабочей температуры масло будет эффективно смазывать трущиеся детали.

Каждый автомобилист должен знать, что двигатели с водяным охлаждением оптимально работают, когда температура жидкости в системе охлаждения составляет 90 градусов. В этом случае температурный диапазон моторных масел составит 90-105 градусов. Важно не превышать верхний предел, иначе смазка перестанет создавать равномерную пленку на металлических поверхностях, которая защищает детали от трения.

Следует отметить, что элементы мотора автомобиля сконструированы с учетом того, что они будут расширяться при нагреве. В связи с этим масло не должно нагреваться сильнее, чем должно.

к содержанию ↑

Низкая температура масла в двигателе

Температурные диапазоны

Какая температура масла в двигателе должна быть мы разобрались, но рассмотрим, что будет если она сильно снизится. В данном случае двигатель будет работать с недостаточной эффективностью: внутренние детали расширятся недостаточно и между ними не возникнет нужный зазор.

Также в смазке будут возникать кислоты. В непрогретом моторе конденсируется влага, которая стекает в масло и перемешивается с продуктами сгорания. Появляющиеся кислоты разрушают легкие металлы. В связи с этим температура масла в двигателе должна быть нормальной, а не пониженной.

Кроме того, слишком холодное масло отличается густотой, поэтому ему трудно проходить через систему фильтрации. Масло будет обходить фильтрующий элемент через клапан в фильтре, а это ускорит износ деталей мотора. Также могут образоваться протечки жидкости.

Существует такой параметр, как температура застывания моторного масла. Застывшим называется масло, переставшее быть подвижным и тягучим. Резкое повышение вязкости и кристаллизации парафина — вот что происходит при застывании. Зависит эта температура от параметров вязкости, а понять это можно из таблицы.

к содержанию ↑

Верхняя граница температуры масла

Повышенная температура моторного масла еще более опасна, чем недостаточная. Если она сильно возрастет, внутренние детали будут работать в так называемом режиме гидродинамической смазки. Возрастание температуры спровоцирует снижение вязкости. В результате этого жидкая смазка не будет нормально смазывать детали, зазоры уменьшатся и мотор будет изнашиваться.

Температура кипения масла моторного составляет примерно 250 градусов по Цельсию.

Когда масло нагревается до 125 градусов и более, оно идет мимо поршневых колец и сгорает с топливом. При выхлопе смазка незаметна из-за низкой концентрации, но вы обнаружите проблему по повышенному расходу масла. Его нужно будет доливать чаще, чем обычно.

Видео:

Видео:

Видео:

Видео:

Температура прокачиваемости масла, кипения и горения моторного масла

Все моторные масла имеют сложные рабочие характеристики, так как к ним предъявляются повышенные требования, не только по смазке и защите двигателя, но и современное дополнение, в качестве хладагентов.

Соответственно сложный мир моторных масел должен выдерживать высокие температуры и иметь хорошие показатели для работы при низком температурном диапазоне.

Содержание статьи

Существующие температурные показатели масел

В качестве основных характеристик для моторного масла можно привести показатели температур его прокачиваемости, кипения и горения.

Температура прокачиваемости масла

Температура прокачиваемости масла — это параметр, который отвечает за доступ смазочного вещества без препятствий, чтобы предотвратить трение деталей силового агрегата между собой.

Прокачиваемость и проворачивоемость — это характеристики, которые относятся к низкотемпературному режиму.

В идеале для качественных моторных масел работает формула, что температура прокачиваемости должна быть на 5 градусов ниже температуры проворачиваемости.

Все логично, иначе мотор будет иметь сухой запуск на холодную. Хотя современные масла уже давно могут обеспечить постоянную защиту всех деталей при первом запуске после замены, посредством образования тонкой, но плотной защитной пленки. Особенности данной характеристики так же лежат в двух ее параметрах, смазка под давлением поршневой системы и без давления. Порог нижней температуры застывания, указывается индивидуально для каждого продукта в отдельности. Исходя из температурных параметров подбираются всесезонные, летние и зимние масла.

Температура кипения

Температура кипения моторного масла — важный параметр, который отвечает за количество теплоты в двигателе. Постоянный высокий уровень тепла намного опаснее, так как может привести моторную смазку в состояние кипения.

В большинстве случаев моторные масла начинают закипать на отметке от 250 до 260 градусов тепла, при этом жидкость начинает пузыриться, коптить и образовывать толстый слой нагара.

Для закипания уже характерна температура в 125 градусов, что так же приводит к негативным последствиям и нарушает структуру основы смазочного продукта, который при этом теряет свои защитные свойства.

Температура горения

Температура горения моторного масла или температура вспышки — отвечает за испаряемость маслянистого вещества. Чем ниже испаряемость, тем большая у масла вязкость. Этот же параметр отвечает за количество доливов, которые при низкой испаряемости продукта не потребуются. Помимо этого, температура вспышки масла говорит о степени его очистки, соответственно чем этот порог, тем качественнее очищен масляный смазочный продукт.

Рабочая температура

Рабочая температура масла в двигателе внутреннего сгорания имеет свои нормы: она не должна повышать больше чем на 2 градуса за одну минуту. Собственно длительные рабочие высокие температуры вполне допустимы и производители масел зачастую этим пользуются. Страшного ничего не произойдет, но вот моторесурс силового агрегата значительно снизится, вместо обещанной долгой работы и чистых узлов.

Важные особенности о температурах

Рассмотрев основные температурные характеристики большинства моторных масел, можно сделать вывод о том, что температура играет не последнюю роль в вязкости смазочного продукта.

Низкокачественные масла, которые имеют низкий порог закипания и застывания, автоматически снижают собственную вязкость при рабочих режимах уже на первых 3 — 5 тысячах километров. Конечно, выбирать такое масло не стоит, так как оно гарантированно приведет к поломкам в автомобиле. Агрегатное состояние низкокачественных масел так же будет меняться от смены температур.

Например, уже при минус пятнадцати, смазка начнет густеть и будет напоминать парафин. Соответственно прокачаться такое масло просто не сможет, но плохо не это. Главное, что уже при минус 10, некачественные масла закупоривают тонкие детали двигателя, и вымыть их от туда могут только специальные средства пролонгированного действия.

Такая же практически картина рисуется при высоких температурах. Только некачественные масла в этом случае не замерзают, а начинают гореть и кипеть, как вода, так как вязкостная структура их полностью нарушается.

Что в итоге?

Ремонт в лучшем случае важных узлов двигателя, а в худшем — авто отправиться на капремонт с заменой двигателя и сопутствующих систем. Вот почему необходимо точно понимать, за что отвечает каждый температурный режим моторного масла, и как правильно использовать данные на упаковке, выбирая только качественные проверенные продукты.

Рабочая температура масла в двигателе мазда 6. Какой должна быть рабочая температура двигателя. Причины низкой температуры

Для водителя Мазды 6 не является секретом тот факт, что индикатор на приборной доске «Check-Engene» является сигналом неисправности Мазды. В нормальном состоянии этот значок должен загораться при включении зажигания, в этот момент начинается проверка всех систем Mazda 6, в исправном автомобиле индикатор гаснет через несколько секунд.

Если же с Mazda 6 что-то не так, то «Check-Engene» не гаснет, или же загорается вновь через некоторое время. Так же он может мигать, что однозначно говорит о серьезной неисправности. Этот индикатор не сообщит владельцу Мазды в чём именно проблема, он обращает внимание на то, что требуется диагностика двигателя Мазды 6.

Так как все иномарки, не исключая Mazda 6, плотно завязаны на электронике, огромное количество датчиков следят за работой автомобиля. Поэтому диагностика двигателя Мазда 6 — это по большому счёту проверка самого важного узла машины, за исключением подвески, которая проверяется механическим путем.

Существует большое количество специализированного оборудования для диагностика двигателя Мазды 6. Бывают компактные и достаточно универсальные сканеры, который могут позволить себе не только профессионалы. Но бывают случаи, когда обычные портативные сканеры не выявляют неисправности в работе двигателе Mazda 6, тогда диагностику нужно проводить исключительно лицензированным ПО и сканером от Mazda.

Диагностический сканер Mazda показывает:

  • Величину открытия дроссельной заслонки в процентах;
  • Обороты двигателя в об/мин;
  • Температура двигателя Мазды 6;
  • Напряжение в бортовой сети Mazda 6;
  • Температура воздуха, всасываемого в двигатель;
  • Угол опережения зажигания Мазды 6;
  • Время впрыска топлива форсункой. Отображается в милисекундах;
  • Показания датчика расхода воздуха Mazda 6;
  • Показания кислородного датчика Мазды 6;
Перед диагностикой двигателя Мазды 6 следует его послушать, в нормальном состоянии он работает тихо, монотонно, уверенно держит обороты. При нажатии на педаль газа, он ровно, без рывков, набирает обороты, без посторонних звуков. Выхлоп при этом практически незаметен. Так же в нормальном моторе Mazda 6 не может быть повышенный расход топлива и других жидкостей.

1. Для диагностики двигателя Мазда 6 в первую очередь подкапотное пространство осматривается визуально. На исправном двигателе не должно быть каких либо подтеков технических жидкостей, будь то масло, охлаждающая жидкость, тормозная. Вообще важно периодически очищать двигатель Мазды 6 от пыли, песка, грязи, это нужно не только для эстетики, но и для нормального отведения тепла!

2. Проверка уровня и состояния масла в двигателе Mazda 6, второй шаг тестирования. Для этого нужно вытащить щуп, а так же посмотреть на масло открутив заливную крышку. Если масло чёрное, а еще хуже чёрное и густое, то это свидетельствует о том, что масло менялось давно.

Если на заливной крышке имеется белая эмульсия или видно, как масло пенится, то это может говорить о попадании воды или охлаждающей жидкости в масло.

3. Проверка свечей зажигания Мазды 6. Извлеките все свечи из двигателя, их можно проверять по одной. Они должны быть сухими. Если свечи покрыты незначительным слоем желтоватого или светло-коричневого нагара, то беспокоится не стоит, такой нагар вполне нормальное и допустимое явление, на работу не влияет.

Если на свечах Мазды 6 имеется следы жидкого масла, то скорее всего предстоит замена поршневых колец или маслосъемных колпачков. Чёрный нагар свидетельствует о переобогащенной топливной смеси. Причиной является неправильная работа топливной системы Мазды, или слишком засоренный воздушный фильтр. Главным симптомом будет повышенный расход топлива.

Красный налёт на свечах Mazda 6 образуется из-за некачественного бензина, который содержит большое количество частиц металлов (например марганец, который повышает октановое число топлива). Такой налет хорошо проводит ток, а значит при значительном слое этого налета, ток будет идти по нему, не образовывая искру.

4. Катушка зажигания Мазды 6 выходит из строя не часто, чаще всего это случается из-за старости, повреждается изоляция и происходит замыкание. Менять катушки лучше в соответствии с пробегом по регламенту. Но бывает поломку вызывают плохие свечи или пробитые высоковольтные провода. Чтобы проверить катушку Мазды, её необходимо снять.

После снятия нужно убедиться в целостности изоляции, не должно быть чёрных пятен или трещин. Далее в ход должен идти мультиметр, если катушка прогорела, то прибор покажет максимально возможное значение. Не стоит проверять катушку Мазды 6 дедовским методом на наличие искры между свечей и металлической частью автомобиля. Такой способ имеет место в старых машинах, в то время как на Mazda 6, из-за таких манипуляций может ни только сгореть катушка, но и вся электрика автомобиля.

5. Можно ли диагностировать неисправность двигателя по дыму из выхлопной трубы Мазды 6? Выхлоп может многое рассказать о состоянии двигателя. Из исправного автомобиля в теплое время года вообще не должно быть видно густого или сизого дыма.

Если же виден белый дым, то это может свидетельствовать о прогоревшей прокладке или не герметичности в системе охлаждения Мазды 6. Если дым чёрного цвета, то в лучшем случае это проблемы из-за переообогащенной топливной смеси. В худшем — проблемы с поршневой группой.

Если дым имеет синеватый оттенок, то это говорит о том, что двигатель Mazda 6 расходует масло. В лучшем случае потребуется замена маслосъёмных колпачков, в худшем — ремонт поршневой группы. Вся эта гарь сильно забивает и снижает срок жизни катализатора Мазды 6, который не справляется с очисткой таких примесей.

6. Диагностика двигателя Мазды 6 по звуку. Звук – это зазор, именно так говорится в теории механики. Зазоры есть почти во всех подвижных соединениях. В этом небольшом зазоре находится масляная пленка, которая не дает деталям соприкасаться. Но со временем зазор расширяется, масленая пленка уже не может распределятся равномерно, происходит трение деталей мотора Mazda 6, вследствие чего, начинается очень интенсивный износ.

Каждому узлу в двигателе Мазды 6 характерен определенный звук:

  • Звонкий, частый звук, слышимый на всех оборотах двигателя, говорит о необходимости регулировки клапанов;
  • Ровный стук, который не зависит от оборотов, вызван клапанно-распределительным механизмом, что свидетельствует об износе его элементов;
  • Отчетливый короткий стук, увеличивающийся на повышенных оборотах, предупреждает о скором конце шатунного вкладыша.
Это лишь малая часть возможных звуков в результате тех или иных неисправностей. Каждый водитель Мазды должен запомнить звук нормально работающего мотора, чтобы быстро реагировать при каких-либо изменениях в нём.

7. Диагностика системы охлаждения двигателя Мазды 6. При правильной работе охлаждающей системы и достаточном теплоотведении, после старта двигателя, жидкость циркулирует только по малому кругу через радиатор печки, что способствует быстрому прогреву как самого двигателя, так и салона Mazda 6 в холодное время года.

Когда достигается нормальная рабочая температура двигателя Мазды 6 (порядка 60-80 градусов), то приоткрывается клапан на большой круг, т.е. жидкость частично перетекает в радиатор, где отдает через него тепло. В случае достижения критической отметки под 100 градусов, термостат Мазды 6 открывается на всю, а весь объем жидкости проходит через радиатор.

Вместе с этим включается вентилятор радиатора Мазды 6, он способствует лучшему выдуванию горячего воздуха между сот радиатора. Перегрев может вывести двигатель из строя и понадобится дорогостоящий ремонт.

8. Типичные неисправности охлаждающей системы Mazda 6. Если не срабатывает вентилятор при достижении критической отметки температуры, то в первую очередь необходимо проверить предохранитель, дальше осматривается сам вентилятор Мазды 6 и целостность проводов к нему. Но проблема может оказаться глобальнее, возможно вышел из строя датчик температуры (термостат).

Работоспособность термостата Мазды 6 проверяется следующим образом: предварительно прогревается мотор, прикладывается рука к нижней части термостата, если он горячий, значит исправен.

Могут возникнуть и более серьезные проблемы: выйти из строя помпа, течь или засорится радиатор Мазды 6, сломаться клапан в крышке заливной горловины. Если проблемы возникли после замены охлаждающей жидкости, то скорее всего, всему виной воздушная пробка.

Многие автолюбители задаются вопросом, какова должна быть оптимальная, то есть рабочая температура двигателя. Вопрос далеко не однозначный и здесь многое зависит от его конструктивных особенностей. Так для любого человека нормальная температура составляет 36.6 градуса, обеспечивая его владельцу здоровое существование, когда все жизненные процессы протекают без каких-либо отклонений. Так и для автомобильных моторов есть расчетная температура, при которой они способны работать стабильно, с полной отдачей мощности, в экономичном режиме продолжительное время.

Почему рабочий диапазон нагрева считается оптимальным?

Процесс сгорания топливовоздушной смеси в цилиндрах сопровождается выделением большого количества теплоты, так как температура в камере сгорания составляет порядка 2000 градусов и выше. В задачу системы охлаждения входит поддержание оптимального теплового режима в диапазоне 80-90 градусов. Для некоторых типов силовых установок нормальной может быть температура до 110 градусов, чаще на моторах с воздушным охлаждением.

При оптимальном температурном режиме происходит лучшее наполнение цилиндров, запуск и надежная эксплуатация автомобиля.

Высокая температура

Конструктивно в двигателе предусмотрены тепловые зазоры при нагреве его деталей, когда они подвержены расширению. При нагреве сверх допустимого значения происходит нарушение зазоров, что вызывает интенсивный износ, задиры и различного рода поломки. Помимо этого, наблюдается снижение мощности из-за ухудшения наполнения цилиндров, а также появление детонации и самовоспламенение топлива.

На фото — проверка тепловых зазоров клапанов

Основные причины повышения температуры силовой установки:

Ослаблена натяжка или обрыв ремня привода дополнительных механизмов;

Разгерметизация системы охлаждения.

Не набирается рабочая температура

Неполный также нежелателен. Поверхность цилиндров не разогрета и топливо соприкасаясь с холодными стенками конденсируется и попадает в картер, разжижая находящееся там масло, что ведет к интенсивному износу как ЦПГ, так и всех пар трения. Основное, это шейки коленчатого вала и вкладыши, а также постель распредвала и сам вал, а также промежуточный (поросенок) и балансирный валы и пр.

Плюс при работе на непрогретом моторе, особенно это актуально в зимний период (большое количество конденсата на внутренних поверхностях ЦПГ) при поездках на короткие расстояния, присадки в масле практически не вступают в работу, не выполняя роль защиты.

Помимо этого, неразогретое более загущено и уже не в полной мере подается к парам трения, на стенки цилиндров вызывая их износ, плюс растет расход топлива и соответственно падает мощность силовой установки.

Причины низкой температуры:

Зависания клапана термостата в отрытом положении;

Частые поездки на короткие расстояния;

Термостат или датчик температуры более «холодные», чем предписаны производителем.

Рабочий тепловой режим

Когда же тепловой режим находится в заданном рабочем диапазоне, то все процессы протекают без каких-либо отклонений, мотору ничего не угрожает и происходит только его естественный износ.

Типы двигателей и температурный режим

Есть низко и высокофорсированные, а также «холодные» и «горячие» типы силовых агрегатов, где рабочие процессы горения топлива протекают по разным законам.

Температура срабатывание клапана термостата, когда жидкость получает возможность циркулировать по большому кругу (для охлаждения после снятия температуры с водяной рубашки), собственно и будет оптимальной температурой.

При этом параметры нагрева будут различны, что напрямую зависит от тарировки заводского термостата и датчика температуры для срабатывания электровентилятора, то есть того, что установил производитель на конвейере.

Так для двигателей даже одной марки автомобиля, например, модели ВАЗ, где рабочий нагрев охлаждающей жидкости различен для карбюраторных и инжекторных моделей. Здесь опять же все зависит от тарировки термостата, предусмотренной разработчиками и от типа системы охлаждения.

Особенности систем охлаждения и их влияние на температурный режим

Жидкостные системы охлаждения делятся на два типа:

Открытая;
Закрытая (герметичная).

Система отрытого типа непосредственно сообщается с наружным воздухом, то есть в систему постоянно может поступать воздух и выходить из нее в виде пара. Температура кипения охлаждающей жидкости составляет 100 градусов.

Закрытая система имеет связь с атмосферой через специальные клапана, вмонтированные в пробку радиатора или крышку расширительного бачка. Выпуска горячего воздуха и пара происходит лишь при сильном увеличении давления в системе.

На фото — система охлаждения закрытого типа

В системе закрытого типа значительно выше давление и температура закипания антифриза, которая составляет порядка 110-120 градусов Цельсия.

Минусом закрытой системы является резкое повышение нагрева мотора в случае разгерметизации системы и отказе клапанов в крышке расширительного бачка. Это вызвано тем, что система находится под большим давлением и в случае разгерметизации большая часть жидкости сразу выбросится наружу.

При неисправности клапанов в крышке бачка жидкость начинает кипеть, что также ведет к критичному мотора с последующим сложным и дорогостоящим ремонтом.

Экология и ресурс двигателя

Когда в угоду нормам экологии стали поднимать тепловой режим двигателя, для полного сгорания топлива, то оказалось, что нужны и другие масла, так как имевшее место быть масло, просто не может обеспечивать полноценную его защиту при высоких температурах. Это отрицательно сказалось на ресурсе силовых установок, не рассчитанных работать в подобных температурных режимах.

Благоприятный тепловой режим

Оптимальный тепловой режим в пределах 85-90 градусов обеспечивает экономию топлива и минимальный износ деталей в различных условиях и режимах работы.
Для поддержания системы охлаждения всегда в рабочем состоянии рекомендуем периодически проходить ее диагностику для беспроблемной эксплуатации вашего автомобиля.

Автомобиль класса «D» Mazda 6 стоит на одной модельной линейке с Ford Mondeo, Skoda Superb, Toyota Camry и другими популярными моделями.

В качестве силового агрегата Mazda 6 получила стандартные для бренда моторы на 1,8, 2,0 и 2,5 литров.

Двигатель Ford-Mazda 1,8л. Duratec-HE/MZR L8

Силовой агрегат Duratec-HE/MZR L8 имеет еще название Mazda MZR L8 и был создан японцами как эволюция маздовской серии моторов «F». До этого Ford устанавливал Duratec-HE/MZR L8 на модели Mondeo, но позже мотор усовершенствовали, установили систему управления каналами коллектора впуска, систему прямого зажигания, электронные заслонки дросселя и прочее.

В 1,8-литровом Duratec появился цепной привод ГРМ, что увеличило его надежность.

Среди недочетов двигателя плавающие обороты на ХХ, которые решаются промыванием заслонки дросселя либо сменой прошивки.

Также для Duratec-HE/MZR L8 характерны троения, вибрации, стуки и шумы. В целом двигатель характеризуется как проблемный и лучше выбирать автомобили с двухлитровой версией. 3+

Двигатель Ford-Mazda 2,0 л Duratec HE/MZR LF

Конструкция мотора Duratec HE/MZR LF 2,0L во многом повторяет 1,8-литровую версию, но диаметр цилиндров в них уже 87,5 мм. Двигатель серии MZR разработали инженеры Mazda для моделей LF, а Ford пользовался им в рамках сотрудничества.

Если сравнивать 2,0-литровый вариант с 1,8-литровым собратом, то большеобъемный движок по всем параметрам лучший. Работает он мощнее, но тихо и плавно, нет плавающих оборотов.

Цепной привод ГРМ повышает надежность агрегата и рассчитан до 250 тысяч километров работы.

К недочетам причисляют преждевременный износ сальников распредвала.

Часто выходит из строя термостат, что влияет на температуру двигателя.

Обязательно нужно контролировать свечные колодцы, во избежание попадания масла.

Отсутствие гидрокомпенсаторов вынуждает регулировать зазоры клапанов каждые 150 тысяч км.

При этом 2,0-литровый Duratec HE/MZR LF характеризуется положительно и считается одним из лучших среди двигателей Ford Duratec. 4

Двигатель Mazda SkyActiv-G 2.0

Силовой агрегат SkyActiv-G 2.0 вошел в первую серию и появился в 2011 году, заменив Ford Duratec. Для SkyActiv характерны приличные характеристики мощности — до 165 л.с., но на некоторых рынках его производительность «задушена» до 150 в угоду налоговых платежей. Вместе с тем мотор стал экономичней.

Двигатель SkyActiv-G 2.0 получил прямой впрыск горючего, систему ИФГР на двух валах, гидрокомпенсаторы и облегченную ШПГ.

Среди негативных отзывов шум на ХХ и вибрации, которые пропадают после прогревания мотора.

Более существенных недочетов пока не обнаружено.

Если выбирать двигатель для крупных моделей типа Мазда СХ-5 или Мазда 6, то предпочтительней останавливаться на 2,5-литровой версии. 4+

Двигатели

Ford-Mazda 1,8л. Duratec-HE/MZR L8

Ford-Mazda 2,0 л Duratec HE/MZR LF

Mazda SkyActiv-G 2.0

Производство

Марка двигателя

Duratec HE/MZR LF

Годы выпуска

Материал блока цилиндров

алюминий

Алюминий

алюминий

Система питания

инжектор

Инжектор

инжектор

Количество цилиндров

Клапанов на цилиндр

Ход поршня, мм

Диаметр цилиндра, мм

Степень сжатия

Объем двигателя, куб.см

Мощность двигателя, л.с./об.мин

Крутящий момент, Нм/об.мин

Экологические нормы

Вес двигателя, кг

Расход топлива, л/100 км (для Celica GT)
— город
— трасса
— смешан.

8.1
4.8
6.0

Расход масла, гр./1000 км

Масло в двигатель

Сколько масла в двигателе

Замена масла проводится, км

15000
(7500)

Рабочая температура двигателя, град.

Ресурс двигателя, тыс. км
— по данным завода
— на практике

н.д.
н.д.

Тюнинг
— потенциал
— без потери ресурса

Нет данных

нет данных

нет данных

нет данных

н.д.
~165

Двигатель устанавливался

Ford C-Max Mk I
Ford Mondeo Mk III
Ford Focus Mk II
Mazda 5
Mazda 6
Mazda MX-5

Ford S-Max
Ford C-Max Mk
Ford Mondeo Mk III и Mk IV

Ford Focus Mk II
Mazda 3
Mazda 5
Mazda 6
Ford Galaxy Mk III

109 110 ..

Мазда 6 (2008+). Кипит тосол в расширительном бачке

1. Низкий уровень антифриза . Не наполненная до нужного уровня система охлаждения не справляется со своей задачей, поэтому температура превышает критическую и жидкость закипает.

2. Поломка охлаждающего вентилятора . Его функция заключается в принудительном охлаждении элементов одноименной системы и жидкости. Понятно, что если вентилятор не включается, то температура не будет опускаться и это может закончиться закипанием жидкости антифриза. Особенно данная ситуация критична для теплого времени года.

3. Наличие воздушной пробки . Основная причина ее появления — разгерметизация системы охлаждения. Вследствие этого возникает сразу несколько вредных для нее факторов. В частности, падает давление, а значит, и снижается температура кипения антифриза. Далее при длительном нахождении воздуха в системе ингибиторы, входящие в состав тосола, портятся, и не выполняют свою защитную функцию. И наконец, падает уровень ОЖ. Об этом уже упоминалось ранее.

4. Низкое качество охлаждающей жидкости . Является самой распространенной проблемой водителей, которые «сэкономили» на тосоле. Дело в том, что некачественный тосол, купленный у недобросовестного производителя по низкой цене, разбавляется с помощью воды. А так как температура кипения воды ниже, чем у тосола – это значит, что появляется риск возникновения кипения. Особенно часто это происходит при остановке двигателя.

5. Прокладка головки блока цилиндров . Прогоревшая прокладка тоже нередко становится причиной закипания тосола, так как нарушает герметичность системы охлаждения. Чтобы определить ее неисправность, можно завести мотор и попросить помощника медленно тронуться под нагрузкой. Если в бачке появляются пузыри воздуха, то это явный признак неисправности прокладки, которую можно только заменить. Также могут наблюдаться остатки охлаждающей жидкости в выхлопе автомобиля. Уровень тосола, при этом, значительно снижается.

6. Другие проблемы системы охлаждения . К таковым относят: водяной насос от другого производителя, повышенная загрязненность радиатора и отсутствие нормального потока воздуха. Последняя неисправность часто встречается у вентиляторов, установленных на водяном насосе. Если применять такой вентилятор без специального кожуха, то он будет обдувать горячим воздухом, который собирается из подкапотного пространства. Поэтому, применение кожуха на таком вентиляторе является обязательным.
В случае с водяным насосом от другого производителя, его лопасти могут оказаться заметно меньше нормы, из-за чего и появляется недостаток давления в системе. Его нужно просто заменить, однако, диагностика такой неисправности достаточно проблематична.

7. Неисправность термостата . Термостат при температуре, примерно, 90 градусов открывает клапан и «пропускает» охлаждающую жидкость на большой круг системы охлаждения. Бывает такое, что клапан попросту не открывается и жидкость передвигается только по малому кругу, что и становится причиной кипения. Диагностика такой неисправности производится измерением температуры патрубков большого круга. Если они холодные, то неисправность действительно коснулась термостата и его нужно заменить.

8. Тосол необходимо менять . Это самая безопасная причина закипания. Дело в том, что тосол имеет свойство изменять свой химический состав при длительной эксплуатации, что непременно ведет к изменению температуры его кипения, а также ухудшению его охлаждающих свойств. В этом случае, его просто нужно заменить. Некачественный антифриз. Если в машине залит некачественный тосол, то есть, жидкость, которая не соответствует необходимым требованиям, а значит велика вероятность того, что радиатор закипит. В частности, речь о том, что поддельная охлаждающая жидкость зачастую кипит при температуре ниже +100°С.

9. Неисправный радиатор . Функция этого узла заключается в охлаждении антифриза и поддержании охлаждающей системы в работоспособном состоянии. Однако он может получить механические повреждения или попросту забиться изнутри или снаружи.

10. Поломка помпы (центробежного насоса) . Поскольку задача этого механизма заключается в перекачке охлаждающей жидкости, то при выходе его из строя ее циркуляция прекращается, и тот объем жидкости, который находится в непосредственной близости к двигателю, начинает сильно нагреваться и, как следствие, закипает.

11. Поломка датчика температуры . Тут все просто. Этот узел не передал соответствующие команды на термостат и/или вентилятор. Они не включились и система охлаждения и радиатор закипел.

12. Вспенивание антифриза . Это может произойти по разным причинам. Например, низкое качество охлаждающей жидкости, смешивание несовместимых антифризов, использование неподходящего для машины тосола, повреждение прокладки блока цилиндров, из-за чего происходит попадание воздуха в систему охлаждения, и как следствие, его химическая реакция с ОЖ с образованием пены.

13. Разгерметизация крышки бачка . Проблема может быть как в выходе из строя предохранительно-спускового клапана, так и разгерметизации прокладки крышки. Причем, это касается как крышки расширительного бачка, так и крышки радиатора. Из-за этого давление в системе охлаждения сравнивается с атмосферным, и следовательно, температура кипения антифриза снижается.

ЧТО ДЕЛАТЬ, ЕСЛИ ДВИГАТЕЛЬ ПЕРЕГРЕЛСЯ

Чтобы понять, что перегрев двигателя настал, посмотрите на указатель температуры охлаждающей жидкости. Если его температура превышает норму, то необходимо немедленно остановиться на обочине и заглушить двигатель, включить аварийную сигнализацию и установить знак аварийной остановки. Кстати, стоит отметить, что некоторые двигатели могут продолжить свою работу после выключения зажигания. Данный режим является аварийным, поэтому, быстро включите первую передачу, выжмите тормоз и резко отпустите педаль сцепления. Подобное действие негативно сказывается на диске сцепления, но зато убережет вас от поломок в двигателе.

Откройте капот автомобиля, так двигатель охладится намного быстрее. На этом первая помощь закипевшему двигателю заканчивается. Дальше автолюбители допускают грубые ошибки.

Во-первых, ни в коем случае нельзя открывать пробку радиатора или расширительного бачка. Так как кипение происходит в блоке цилиндров, то открытый бачок может спровоцировать достаточно мощный выброс кипящей жидкости наружу, что неизбежно приводит к ожогам рук и лица.

Во-вторых, не поливайте горячий двигатель холодной водой. Перепад температур почти всегда приводит к тому, что блок цилиндров может треснуть и тогда дорогостоящего ремонта не избежать.

Не предпринимайте никаких действий, пока кипение не прекратится. Только после этого можно взять тряпку и аккуратно открыть крышку расширительного бачка, скинув, при этом, остатки давления в системе. После этого залейте недостающее количество охлаждающей жидкости в бачок, стараясь, при этом, не попасть на блок цилиндров или его головку.

Запустите двигатель автомобиля и следите за изменением температуры ОЖ. Если она поднимается достаточно быстро, то дальнейшее движение до станции технического обслуживания или гаража возможно только на тросе. Если медленно, то можно добраться до гаража или СТО самостоятельно, при этом, старайтесь не делать больших оборотов и не нагружать двигатель.

Соблюдая эти несложные правила, можно избежать дорогостоящего ремонта двигателя и сохранить свое здоровье при работе с горячими охлаждающими элементами.

Сколько времени занимает прогрев масла ДВС. Peugeot 307 SW 1.6-16V (Пежо 307) 2007

Всем привет!

На АМ было много споров о том насколько быстро прогревается масло в двигателе. Одни утверждали что это происходит быстро практически со скоростью прогрева ОЖ, другие (и я в том числе) что медленнее хоть и не намного. Я где-то прочитал (кажись в Import Tuner) что на прогрев масла до нормальной рабочей температуры уходит от 15 минут до 1/2 часа в зависимости от внешних факторов. Недавно я получил долгожданную Лексию 3 и теперь могу подключатся к моей машине и смотреть данные и далть другие прикольные штуки! Но об этом потом.

Так вот одним из интересующих меня вопросов был: а можно ли с помощью сего прибора увидеть температуру масла? И что вы думаете? Таки можно!

Короче говоря выхожу я с работы, сажусь в машину подключаю все првода к моему «Лаптю»

Настраиваю то что мне нужно видеть, а именно температуру моторного масла и поехали

Водос изменения температуры приведен ниже. Вводные данные такие:

Машина: Peugeot 307 SW

Двигатель: 1.6 литра 16 кл 109 л.с. TU5JP4(NFU)

Масло: Castrol Magatech Professional 5W/20

Температура за бортом: +26 градусов Цельсия

Исходная температура масла ДВС: 33 градусов Цельсия

Машина стояла на стоянке 8 часов подряд.

Я завел машину на 2:23 минуте видео и начал движение с парковки в городском режиме движения. Датчик охлаждающей жидкости показал 90 градусов на 7:20 минуте видео. Другими словами когда температура ОЖ была равна 90 градусов, температура масла равнялась 65 градусам.

Масло достигло рабочей температуры спустя чуть больше чем 15 минут. Так что друзья товарищи опытным путем доказано что масло нагревается намного медленнее чем сам ДВС. А зимой этот процесс явно возьмет еще больше времени.

Надеюсь было интересно

Всем всех благ, ровных дорог и конечно добра!

Датчик температуры масла двигателя ВАЗ: возможные неисправности

Каждый владелец автомобиля Ваз, который хотя бы немного разбирается в свойствах своей машины и имеет минимальный опыт в ремонте, полностью понимает, насколько важным является датчик температуры масла двигателя.

Это знание необходимо для того чтобы двигатель внутреннего сгорания постоянно находился в рабочем состоянии.

Кроме того, необходимо обратить внимание на то, что если температура масла в двигателе превышает допустимую норму, на приборной панели автомобиля будет загораться специально разработанная для этого сигнальная лампа.

Благодаря этому вы вовремя сможете узнать о том, что в системе вашего автомобиля начался процесс критического снижения уровня масла.

Как только, вы столкнулись с данными показателями необходимо в срочном порядке выполнить работу по доливке в маслоналивную горловину. Это происходит, оттого что вы забываете вовремя производить проверку уровня масла в автомобиле.

Кроме того, сигнальная лампа может указывать на тот факт, что где-то внутри автомобиля происходит утечка масла. Именно эти две наиболее вероятные причины необходимо будет проверить в первую очередь.

В большинстве случаев сигнал подается из-за того, что температура масла в двигателе отображается неверно по причине неисправности самого устройства. Если же при проверке всех допустимых отклонений вы не обнаружили причину, по которой загорается индикатор — то вам необходимо обнаружить в своём автомобиле, где расположен датчик температуры масла двигателя. Данную процедуру необходимо проводить для того, чтобы выявить возможную поломку и при необходимости произвести замену.

Лучше всего если вы предварительно ознакомитесь с процессом проведения данной работы, только потом приступите к непосредственным действиям. Это поможет сэкономить вам весьма существенное количество средств, которые вы должны были бы отдать, обратившись в станцию технического обслуживания автомобилей.

Общие данные

В первую очередь вы должны обнаружить в своём автомобиле месторасположение датчика. Если брать в качестве примера автомобили марки ВАЗ он будет находиться в основании блока двигателя, следовательно, на минимальном расстоянии от масляных фильтров.

Изучив конструкцию детали, учитывайте, что в нём постоянно должна присутствовать оптимальная температура для вашей машины.

В плане конструкции он представляет собой корпус, в котором располагаться механизм, передающий на панель приборов все данные о внутреннем состоянии или же о тех периодах, когда оптимальная температура значительно превышает допустимую норму, а также измерительная мембрана, собирающая все данные о состоянии масла в автомобиле.

Принцип работы

Непосредственная работа датчика температуры масла заключается в том, чтобы вовремя определять с какой силой масло оказывает давление на мембрану. Благодаря этому действию она, в свою очередь, замыкает или размыкает электрические контакты в устройстве. Делая вывод, можно заявить, что для того, чтобы проверить, не случилась ли поломка, вам потребуется приобрести контрольный манометр и, отключив датчик температуры двигателя напрямую подключить его в цепь.

Теперь обратите внимание на его поведение в то время, когда в вашем автомобиле включены холостые обороты. Если он будет отображать более чем 0,60 кгс на 1 см квадратный, значит, рабочая температура масла была существенно превышена что, в свою очередь, и привело к неисправности.

Конечно, в том случае если оптимальная температура масла будет существенно превышены в дороге сомнительно, что у в вас под рукой будет находиться манометр необходимый для выявления неисправностей и приодеться искать другие возможности проверки.

Произведите снятие датчика температуры масла и попросите любого из окружающих вас людей выполнить проворачивание стартера. Обязательно запомните, что при проведении данной процедуры двигатель автомобиля должен находиться в выключенном состоянии.

Затем уделите пристальное внимание шлангу, к которому производится крепление датчика. В том случае если с него начнет вытекать определённое количество масла, значить проблема состояла именно в том, что оптимальная температура в определённый момент времени была превышена и датчик сломался. Это два наиболее быстрых способа позволяющих со стопроцентной уверенностью произвести проверку состояния, в котором находиться датчик температуры масла двигателя вашей машины.

Температурные датчики в двигателях внутреннего сгорания

Раньше большинство автомобилей были укомплектованы обыкновенными версиями датчика температуры масла. Они представляли собой непосредственно обыкновенные термореле расположенные на двигатели внутреннего сгорания.

При этом с их помощью можно было проводить только такие работы, как прогрев мотора при запуске. Этого удалось добиться путём обогащения смеси открытых контактов реле и поддержания оптимальной температуры при закрытых контактах.

Современные датчики, реагирующие, на температуру, в которой пребывает охлаждающая жидкость, являются одними из самых важных элементов управления автомобилем. Они постоянно находятся в рабочем состоянии, регулируя оптимальную температуру двигателя.

Датчик аварийного давления масла двигателя ВАЗ

Чтобы полностью выяснить для себя вопрос, что такое в автомобиле датчик аварийного давления, необходимо на примере ВАЗ рассмотреть модернизацию марки, вслед за которой производилась и замена внутренних деталей на более прогрессивные для своего времени варианты.

Те люди, у которых в прежние времена был классический ВАЗ, а теперь пользующиеся появившимися современными модификациями этой марки обратили внимания, что для того, чтобы оптимальная температура в автомобиле постоянно поддерживалась на нормальном уровне, производитель укомплектовал автомобили специальным датчиком температуры масла.

С его помощью можно выяснить конкретное время, когда оптимальная температура превышает допустимую норму. В старой же комплектации автомобиля установлен стрелочный указатель, благодаря которому можно следить за тем, когда рабочая температура будет превышена.

Если вы приобрели новую модель автомобиля, на которую хотите установить стрелочный датчик температуры масла, приобретите в специализированном автомобильном магазине измерительный комплект для вашей машины. Как правило, в него входят непосредственно сам датчик и стрелка указателя.

Кроме этого, вам понадобится переходной штуцер со специальным тройником. Все эти детали позволят вам с минимальными затруднениями произвести замену, и рабочая температура всегда будет поддерживаться в норме.

Поделитесь информацией с друзьями:


При вождении в холодную погоду синтетические моторные масла значительно выигрывают по сравнению с обычными моторными маслами

Одной из самых сложных задач, с которой должно справляться моторное масло, — защита деталей двигателя при запуске в холодную погоду. Холодный пуск двигателя, недостаточно защищенного смазочным веществом, грозит преждевременным изнашиванием и может со временем привести к дорогостоящему ремонту (особенно это актуально для регионов, подверженных воздействию чрезвычайно низкой температуры, таких как, например, Сибирь и Крайний Север).

Единственный способ, позволяющий водителю защитить двигатель своего автомобиля в условиях экстремально низкой температуры, — использовать высококачественное, полностью синтетическое моторное масло, которое способно обеспечить надежную защиту двигателя даже при сильном понижении температуры воздуха.

Что происходит с автомобилем в холодную погоду и почему выбор синтетического моторного масла, а не масла на минеральной основе, — одно из самых верных решений, которое поможет защитить Ваш автомобиль от холода? Ответы на эти вопросы Вы найдете в этой статье.

Воздействие низкой температуры на двигатель

Как только температура окружающей среды понижается, моторное масло густеет и становится менее текучим, в результате чего масляный насос теряет способность эффективно прокачивать масло по всему двигателю. В конечном итоге, если вязкость масла слишком повысится, оно может совсем перестать циркулировать в двигателе.

Если циркуляция масла в двигателе ограничена или совсем прекратилась, это значит, что важные детали мотора во время пуска не смазываются надлежащим образом, что приводит к их износу от постоянного контакта друг с другом. Например, трение металлических поверхностей подшипников может привести к повреждению двигателя во время запуска и, в дальнейшем, — к снижению работоспособности.

Защитить двигатель Вашего автомобиля в холодную погоду поможет синтетическое моторное масло, которое быстро доставляется к деталям двигателя даже при чрезвычайно низкой температуре.

Низкотемпературные характеристики. Преимущества синтетики

Для того, чтобы моторное масло могло защитить двигатель в холодную погоду, оно должно сохранять стабильную вязкость и текучесть при низкой температуре, плавно и непрерывно циркулировать в двигателе.

Благодаря своей композиции и конечным свойствам, синтетические моторные масла лучше смазывают двигатель при крайне низкой температуре по сравнению с обычными маслами. Например, синтетические смазочные материалы содержат более качественные базовые масла, которые улучшают их рабочие характеристики даже при температуре ниже нуля, и позволяют обеспечить защиту двигателя сразу после запуска.

Большинство обычных масел созданы на парафиновой основе и сильно густеют, поскольку молекулы простого парафина при низкой температуре кристаллизуются. Из-за этого увеличивается время, необходимое для прокачки масла через весь двигатель, что, в свою очередь, приводит к более высоким нагрузкам на стартер и аккумуляторную батарею автомобиля. Сравнение показывает, что синтетические моторные масла содержат меньше легко кристаллизующихся простых парафинов. В результате, они сохраняют текучесть и продолжают надежно защищать двигатель при гораздо более низкой температуре. Например, полностью синтетические моторные масла Mobil 1 определенного класса вязкости способны выдержать температуру до −51°С, что позволит масляному насосу быстро прокачать масло по всему двигателю и защитить его от трения. Таким образом, мотор запускается быстрее, а износ сводится к минимуму, что способствует увеличению срока службы двигателя.

Испытание масла

Эксперты Группы исследователей Mobil 1 провели несколько испытаний в принадлежащем компании ExxonMobil технологическом центре в г. Полсборо, чтобы доказать способность синтетического моторного масла Mobil 1 обеспечивать необходимую защиту двигателя при низкой температуре.

Проведенная недавно при −40°С демонстрация текучести показала, что масло Mobil 1 способно противостоять загущению даже при такой низкой температуре, и сможет добраться до всех важных деталей двигателя почти сразу после запуска мотора. В то же время, обычное масло при той же температуре теряет текучесть. Далее Вы увидите, как защитные свойства Mobil 1 подтверждаются на примере работы в самых холодных климатических условиях, что делает это моторное масло идеальным для вождения в холодную погоду.

Инженеры Mobil 1 применяют для испытаний холодильную камеру, в которой температура может опускаться ниже −37°С. Эта камера позволяет проверить способность Mobil 1 к сохранению работоспособности во время пуска холодного двигателя, который находился в условиях предельно низкой температуры на протяжении нескольких часов. Ниже Вы можете видеть автомобиль, который только что успешно прошел испытание на холодный старт после того, как простоял в камере более восьми часов при температуре —37°С.

Дополнительные способы защиты двигателя от холода:

Наряду с использованием высококачественного синтетического моторного масла существует несколько дополнительных способов защиты Вашего автомобиля в зимних условиях.

Например, важно удостовериться, что батарея и система её заряда на Вашем автомобиле находятся в хорошем рабочем состоянии. В холодную погоду сила аккумулятора значительно снижается. В то же время, при падении температуры нужна большая электрическая мощность для запуска автомобиля. Убедитесь в том, что все фильтры (масляный, топливный и воздушный) находятся в хорошем состоянии. Проверьте уровень охлаждающей жидкости и функционирование термостата, чтобы убедиться, что прогрев двигателя осуществляется надлежащим образом.

И еще один момент, который необходимо принять во внимание: не подвергайте двигатель большим нагрузкам в течение первых нескольких минут после запуска, дайте маслу возможность прогреться, и убедитесь, что оно циркулирует по всему двигателю.

Следуя этим важным советам, Вы можете быть уверены, что зимой двигатель Вашего автомобиля будет надежно защищен.

Джинн Хаммерли

***

Об авторе:

Джинн Хаммерли — ведущий инженер Исследовательского и инженерного подразделения компании ExxonMobil. Он является членом Группы исследователей Mobil 1, располагающейся в Технологическом центре в г. Полсборо, Нью-Джерси.

21 декабря 2011 г.

Влияние ускорения прогрева масла на расход топлива поршневых двигателей внутреннего сгорания

https://doi.org/10.1016/j.egypro.2015.11.870Get rights and content

Abstract

Цикл омологации транспортных средств для частных пассажирских перевозок или для легких условий эксплуатации рассматривает холодный пуск от температуры окружающей среды. Большая часть вредных веществ (≈ 60-65%) образуется при тепловой стабилизации двигателя, которая происходит в самом ездовом цикле.Это также сильно влияет на КПД двигателя, т. е. на расход топлива. Таким образом, более поздние обязательства по CO 2 подкрепляют концепцию сокращения времени прогрева, встречающуюся в технологиях двигателей с низким содержанием углерода. Из-за этой важности управление температурой двигателя вызывает огромный интерес, открывая путь к новым компонентам, технологиям и стратегиям управления. Это касается не только охлаждающей жидкости, которая, несомненно, влияет на прогрев двигателя, но и смазочного материала: ускорение его нагрева дает гораздо более быстрый эффект.. Целью данной статьи является оценка влияния более быстрого нагрева масла во время цикла омологации на расход топлива. Экспериментальная кампания была проведена на 3-литровом двигателе Iveco F1C, установленном на динамометрическом испытательном стенде, чтобы воспроизвести NEDC. OEM-производитель двигателя был охарактеризован, и влияние температуры масла было изучено в соответствии с: (а) внешним источником тепла, который доводит масло до его стабилизированного значения температуры перед запуском двигателя, (б) внутренним источником тепла, представленным выхлопными газами. газы, которые почти сразу достигают значения температуры, способного нагреть масло.Было оценено воздействие на выбросы CO 2 в течение цикла. Преимущества заслуживают внимания и оправдывают некоторые модификации масляного контура.

Ключевые слова

двигатель внутреннего сгорания

управление температурой масла

выбросы

расход топлива

Рекомендованные статьиСсылки на статьи (0)

Copyright © 2015 Авторы. Опубликовано Elsevier Ltd.

Рекомендуемые статьи

Ссылки на статьи

(PDF) Влияние ускорения прогрева масла на расход топлива поршневых двигателей внутреннего сгорания

8 Roberto Cipollone et al./ Energy Procedia 82 ( 2015 ) 1 – 8

Модификация компоновки масла была протестирована для того, чтобы учесть эффект нагрева масла, осуществляемого

выхлопными газами: они демонстрируют почти сразу же наличие энтальпии, необходимой для поддержания

прогрев масла. Масло нагревается в кожухотрубном теплообменнике, прежде чем попасть внутрь двигателя, когда он работал с NEDC. Это было сделано для воспроизведения реальной динамики масла в двигателе (во время NEDC) на более гибком испытательном стенде

.Зафиксировано значительное сокращение времени прогрева масла: в нормальных условиях

прогрев масла заканчивается почти в конце NEDC. Если выхлопные газы используются для поддержки прогрева масла

, достигается сокращение времени прогрева примерно на 60%, что значительно опережает режим двигателя с горячим маслом

.

Ссылки

[1] Международный совет по чистому транспорту Европы – Краткий справочник статистики европейского рынка транспортных средств 2014

[2] Уилл Ф., Боретти А., Новый метод подогрева смазочного масла для повышения эффективности использования топлива при холодном запуске, SAE

International J. Engines Paper, 2011-01-0318, опубликовано 12.04.2011, do1 10 427112011 -01- 031.

[3] Ф. Кьяра, М. Канова, Обзор энергопотребления, управления и рекуперации энергии в автомобильных системах с учетом будущих тенденций

, Труды Института инженеров-механиков, Часть D: Журнал автомобильной инженерии

Июнь 2013 г. Том.227 нет. 6 914-936

[4] Панг Х. Х., Брейс С. Дж., Обзор технологий охлаждения двигателей для современных двигателей, Труды Института инженеров-механиков

, Часть D: Журнал автомобильной техники, 1 ноября 2004 г., том. 218 нет. 11 1209-1215,

[5] Эндрю Робертс, Ричард Брукс, Филип Шипуэй, Эффективность холодного пуска двигателя внутреннего сгорания: обзор проблемы

, причины и возможные решения, преобразование энергии и управление, том 82, июнь 2014 г. , страницы 327-350.

[6] Роберто Чиполлоне, Давиде Ди Баттиста, Пластинчатый роторный насос в системе охлаждения двигателя для автомобильного сектора, Прикладной

Теплотехника, Том 76, 5 февраля 2015 г., страницы 157-166,

[7] Р. Чиполлоне , Д. Ди Баттиста, А. Гуалтьери — Раздельное охлаждение головки и блока цилиндров в ДВС — Семинар IFAC по двигателю и

Моделирование и моделирование управления трансмиссией (ECOSM12), Les Rencontres Scientifiques d’IFP Energies nouvelles, Rueil-

Malmaison, France 23 — 25 окт.2012.

[8] Hyungmook Kang, HyunchulAhn, Kyoungdoug Min, Интеллектуальная система охлаждения двухконтурной конструкции охлаждающей жидкости с двигателем

, моделирование теплового управления, Applied Thermal Engineering, Volume 79, 25 марта 2015 г., страницы 124-131, ISSN 1359 -4311,

[9] Р. Чиполлоне, Д. Ди Баттиста — Характеристики и возможности системы охлаждения двигателя с двойным контуром при двух температурных уровнях

— Всемирный конгресс SAE 2012 — SAE technical paper 2012-01-638.

[10] Бинг Чжоу, СюДун Лан, Сянхуа Сюй, Синьган Лян, Численная модель и стратегии управления для усовершенствованной системы управления температурой

дизельного двигателя, Прикладная теплотехника, Том 82, 5 мая 2015 г., страницы 368-379, ISSN 1359-4311,

[11] MuhammetCerit, Mehmet Coban, Анализ температуры и термического напряжения поршня из алюминиевого сплава с керамическим покрытием, используемого

в дизельном двигателе, International Journal of Thermal Sciences, том 77, март 2014 г., страницы 11 -18, ISSN 1290-0729,

[12] Эндрюс Г., Оунзейн А., Ли Х., Белл М., Тейт Дж., Ропкинс К.Использование теплообменника вода/смазочное масло и усиленное охлаждение

нагрева воды для увеличения скорости нагрева воды и смазочного масла в легковых автомобилях для снижения расхода топлива и выбросов CO2 при холодном запуске

. технический документ SAE 2007-01-2067; 2007.

[13] Trapy JD, Damiral P. Исследование прогрева системы смазки для улучшения эффективности холодного пуска и выбросов

автомобильных двигателей SI. технический документ SAE 9; 1990.

[14] Burke RD, Brace CJ, Hawley JG, Pegg I.Обзор системного анализа взаимодействий тепловых, смазочных и

процессов сгорания дизельных двигателей. Proc Inst MechEng, часть D: J AutomobEng 2010; 224 (5): 681–704.

[15] Shayler PJ, Allen AJ, Leong DKW, Pegg I, Brown AJ, Dumenil JC. Характеристика вязкости смазочного масла для описания влияния

на трение в двигателе. технический документ SAE 2007-01-1984; 2007.

[16] Уилл Ф. Сравнение усовершенствованных систем рекуперации отработанного тепла с новой системой масляного обогрева, Международный журнал

Automotive Engineering 4 (2013) 33-40, Представлено на Ежегодном конгрессе JSAE 25 мая 2012 г. .

[17] Laboe K и Canova M. Рекуперация отработанного тепла трансмиссии – системный подход к максимальной эффективности трансмиссии. См.: Весенняя техническая конференция ASME

Отдела двигателей внутреннего сгорания, Турин, Италия, 6–9 мая 2012 г. ASME. ICES2012-81160

Биография

Давиде Ди Баттиста окончил факультет машиностроения в 2010 году (Италия). Он защитил докторскую диссертацию в марте 2014 года на кафедре машиностроения, энергетики и управления

Университета Л’Акуила, работая над управлением температурным режимом двигателя

, турбонаддувом, гибридными и электрическими транспортными средствами, рекуперацией энергии, энергетическим территориальным планированием.Он

также участвует в нескольких технических проектах (европейские проекты, национальные проекты и сотрудничество с производителями).

На данный момент является научным сотрудником по контракту и опубликовал около 25 научных работ.

Смазочные масла в двигателях внутреннего сгорания International | Всемирный нефтяной конгресс (WPC)

Краткий обзор

По очереди обсуждаются различные требования к смазке для трех основных классов двигателей внутреннего сгорания с особым упором на использование присадок для улучшения температуры застывания, индекса вязкости, моющих и стойкость к коррозии и окислению.

Как при искровом зажигании, так и при смазке дизельных двигателей растет тенденция к использованию более вязких масел. Свойства топлива, и особенно содержание серы, имеют большое значение для требований к смазочным материалам дизельного двигателя, и рассматриваются проблемы как автомобильных, так и морских типов дизельных двигателей.

Для авиационной газовой турбины важно иметь смазочные материалы с низкой температурой застывания и вязкостью, чтобы обеспечить легкий запуск при низких температурах.

Кратко обсуждаются будущие разработки в области смазки двигателей внутреннего сгорания.

Résumé

Разнообразные потребности в смазке трех основных классов двигателей для внутреннего сгорания, chacune à son tour, ensistent particulièrement sur le développement de l’emploi des additifs de congélation, d’index de вязкости моющие средства, устойчивость к коррозии и окислению.

A la fois pour la lubrification des moteurs Diesel et des moteurs à взрыв, на заметку une tenance vers l’emploi d’huiles moins visqueuses.Les propriétés du carburant et, en particulier, la teneur en soufre ont une action sur la lubrification du moteur Diesel et les problèmes, касающиеся aussi bien les moteurs Diesel cars que les moteurs marins, sont passés en revue.

Заливка турбины на газ, в авиацию, является основным компонентом смазочных материалов в точке застывания и низкой вязкости, а также в нижней части * Esso Development Co., Абингдон, Беркшир, Англия. ** Эссо Петролеум Ко., Лондон, Англия. température et il apparaît que les huiles synthétiques d’origin non petrolière sont visible de donner la meilleure réponse à ce problème.

Краткий обзор будущих разработок по смазке двигателей внутреннего сгорания.

Введение

История смазочных масел, вероятно, более тесно связана с двигателем внутреннего сгорания, чем с любым другим механизмом. Без стимула сложных проблем со смазкой двигателя существующие знания о смазочных материалах не были бы достигнуты, а без приобретения таких знаний разработка современного двигателя внутреннего сгорания была бы невозможна.

На заре двигателей внутреннего сгорания практически единственным важным свойством смазочного масла была его способность выполнять основную функцию предотвращения заклинивания движущихся частей. Таким образом, помимо грубости современных методов нефтепереработки, естественно, что многие источники энергии внутреннего сгорания en

Energies | Бесплатный полнотекстовый | Улучшение прогрева моторного масла за счет рекуперации отработанного тепла

1. Введение

Недавнее беспокойство по поводу глобального потепления привело к ряду международных политик и соглашений, направленных на снижение концентрации парниковых газов в атмосфере.Поэтому в некоторых секторах были введены ограничения на выбросы CO 2 . Например, в транспортном секторе ЕС поставил цель к 2021 году достичь 95 г CO 2 /км для легковых автомобилей и 170 г CO 2 /км для легковых автомобилей, для новых регистраций [1]. Более того, выбросы первичных загрязняющих веществ (HC, CO, NO x и PM) должны регулироваться и в то же время ограничиваться [2]. Экспериментальные и теоретические исследования показали, что большая часть выбросов транспортных средств (как CO 2 и вредные загрязняющие вещества) в значительной степени образуются при холодном двигателе [3,4] на ранней стадии ездового цикла [5].Это в основном связано с более высокими потерями на внутреннее трение в двигателе [6], неэффективным сгоранием и низкой эффективностью каталитических нейтрализаторов [7]. Исследование переходного режима работы двигателя стало важной задачей для производителей двигателей. отклонения наблюдаются при сравнении мгновенных переходных выбросов с их квазистационарными значениями [8,9]. Это увеличивает важность сокращения фазы прогрева двигателя [10, 11] и, кроме того, отражается на вмешательстве в контуры охлаждения и смазки [12, 13], а также на протекание процесса сгорания.Фактически, в условиях пропусков зажигания сгорание не может обеспечить достаточную мощность для привода двигателя и преодоления повышенных потерь на трение. Интересно, что, в отличие от разгона или принятия нагрузки, при холодном пуске безнаддувные двигатели страдают не меньше своих турбированных собратьев [14]. Например, было установлено, что дизельный двигатель может выбрасывать до семи раз больше твердых частиц при работе в холодном состоянии, чем при теплых условиях [15]; это представляет собой серьезный недостаток этих двигателей, когда они используются в типичных городских поездках.Концентрируясь на потерях на трение, детали двигателя смазывают смазочными маслами, характеристики которых связаны с его плотностью и вязкостью, которые, в свою очередь, зависят от его температуры [16]. Вязкость моторного масла рассчитана на эффективную работу при прогретых температурах [17]; поэтому высокая вязкость при холодном пуске приводит к более высоким потерям на трение [18]. Показано, что низкая температура смазки (как и в фазе холодного пуска) увеличивает среднее эффективное давление трения (FMEP) двигателя на 400 % [19].Кроме того, большинство автомобилей работают при температуре масла ниже расчетной из-за коротких пробегов [20]. Таким образом, большая часть транспортных средств производит избыточное количество выбросов загрязняющих веществ и потребляет больше топлива, чем ожидается. Несколько исследований [21, 22, 23] показали, что взаимодействие между пакетом колец и гильзой цилиндра является основным источником потерь механической энергии двигателей внутреннего сгорания [24], но также на коренные подшипники коленчатого вала приходится значительная часть потерь на трение во время фазы холодного двигателя [25,26].Таким образом, существует несколько вариантов улучшения вязкости масла на этапе прогрева: снижение класса вязкости масла является более простым вариантом с гарантированными преимуществами [27]; интересна изоляция масляного поддона, но она меньше влияет на расход топлива [28]; уменьшение тепловой массы масла [29], безусловно, оказывает положительное влияние на время прогрева, но остаются вопросы относительно срока службы масла и технического обслуживания [30]. Наиболее эффективным способом снижения потерь на трение является более быстрое повышение температуры смазки в течение ездового цикла путем ее предварительного нагрева или использования активного подвода тепла [31].Были проведены эксперименты и теоретические исследования с использованием внешних входов, таких как компоненты электрического нагрева [32] или накопители тепловой энергии [33] (которые можно заряжать благодаря внешнему источнику энергии или тепловым источникам, доступным на борту во время обычных поездок). Поэтому ясно, что использование внутреннего источника тепла подходит для того, чтобы избежать внешних источников энергии и представляет собой своего рода рекуперацию тепловой энергии. Среди тепловых источников при работе двигателя наиболее готовым и доступным является отходящее тепло выхлопных газов.Хотя это кажется разумным способом рекуперации этой отработанной энергии для повышения температуры масла, в литературе представлено лишь несколько исследований [34,35]. Были продемонстрированы очень высокие преимущества с точки зрения экономии расхода топлива и снижения вредных выбросов [36], но оценка технологии с использованием выхлопных газов пока отсутствует. Кроме того, до сих пор не исследованы взаимодействия модифицированных масляных и газовых контуров с динамикой контура охлаждающей жидкости, с прогревом двигателя и, наконец, с газоотводной магистралью (противодавление двигателя).Таким образом, в этой статье представлена ​​экспериментальная деятельность, направленная на оценку преимуществ, связанных с сокращением времени прогрева масла в турбодизельном двигателе Iveco F1C (3 л), используемом как для легких, так и для тяжелых условий эксплуатации. Двигатель обкатан на динамометрическом стенде, и были реализованы переходные циклы омологации. Прогрев масла был ускорен за счет нагревания масла выхлопными газами, а поведение контура смазки было реконструировано и сравнено с эталонным случаем двигателя без этой так называемой секции рекуперации отработанного тепла (WHR).В статье также рассматриваются взаимодействия, возникающие в двигателе в результате этого процесса нагрева. Выхлопные газы фактически сразу же достигают высоких температур [37,38], но дополнительный теплообменник газ/масло вносит перепады давления в выхлопной линии двигателя, что необходимо учитывать [39,40]. Также наблюдались некоторые изменения в динамике охлаждающей жидкости.

Снижение расхода топлива, полученное на более теплом масле, измеряется в диапазоне 2–3% (и, следовательно, выбросы CO 2 ).Первичные загрязнители (CO, HC, NO x и твердые частицы) демонстрируют значительное снижение, в основном за счет изменения динамики температуры двигателя.

2. Новая схема масляной смазки и экспериментальная система

Эталонный двигатель — дизельный двигатель IVECO F1C объемом 3,0 л с турбонаддувом. Контур смазочного масла состоит из шестеренчатого насоса, оснащенного предохранительным клапаном, масляным фильтром и теплообменником охлаждающая жидкость-масло. Масло забирается из поддона, нагнетается насосом и направляется в масляный фильтр и теплообменник охлаждающей жидкости.Это необходимо для того, чтобы держать под контролем температуру масла при работе двигателя, особенно при выходе на тепловой режим. Масло в двигателе IVECO F1C используется не только для смазки подшипников коленчатого вала, поршней и двух распределительных валов, но и играет важную роль в фазе газораспределения двигателя: фактически гидравлические толкатели используются для управления открытием клапанов и двумя гидравлическими в цепи ГРМ есть натяжители. Кроме того, масло используется для смазки также вала турбокомпрессора.Наконец, масло падает обратно в поддон, закончив свой цикл.

Поэтому, чтобы избежать избыточного давления в трактах двигателя и смазываемых компонентах (клапанах, толкателях, натяжителях и т. д.), предохранительный клапан ограничивает давление масла, которое течет к двигателю, путем рециркуляции определенной части расхода масла обратно в отстойник (рис. 1). Масляный шестеренчатый насос механически связан с коленчатым валом двигателя и имеет производительность от 15 до 55 л/мин при частоте вращения двигателя от 800 до 4000 об/мин.

Новая система состоит из теплообменника, расположенного на выпускном трубопроводе двигателя, где смазочное масло нагревается выхлопными газами. Таким образом, контур смазки F1C был модифицирован, и был разработан кожухотрубный теплообменник, который можно использовать для рекуперации отработанного тепла в масло. Этот теплообменник WHR-масло расположен в производной ветви контура смазки, параллельно теплообменнику охлаждающая жидкость-масло. В этой схеме, фактически, WHR-масло HX может проходить масло, когда масло холодное и двигатель прогревается, а в тепловом режиме, когда масло уже горячее, теплообменник охлаждающей жидкости позволяет терморегулировку масло, а HX WHR-to-oil обходится.В этом случае также ограничиваются перепады давления в масляном контуре по отношению к последовательному расположению двух теплообменников. Два термостатических трехходовых клапана можно использовать для управления потоками через две параллельные ветви. Кроме того, была реализована перепускная линия для выхлопных газов: когда масло (и двигатель) горячее, соединение WHR-масло должно быть обойдено, чтобы избежать нагрева масла, оставшегося в WHR-to-HX, и уменьшить возможное отложение частиц выхлопных газов на выпускной стороне теплообменника, что, в свою очередь, снизит эффективность теплопередачи.

Испытательный стенд для двигателей был полностью оборудован для измерения всех необходимых величин контура смазки. Динамометр AVL APA 100 используется для привода двигателя по циклу омологации. Массовый расход воздуха измеряется на впускном канале, а расход топлива – по топливному балансу, что позволяет рассчитать массовый расход отработавших газов. Выбросы загрязняющих веществ и CO 2 измеряются на выхлопе без учета устройств дополнительной обработки. Датчики давления размещены во впускном коллекторе, выпускном коллекторе (перед турбиной) и в выпускном трубопроводе для оценки влияния дополнительного теплообменника на характеристики двигателя.Термопары используются для измерения температуры выхлопных газов и, следовательно, тепловой мощности теплообменника WHR-масло. Кроме того, смазочный контур был надлежащим образом оснащен приборами: расходомер, термопары и датчики давления используются для оценки тепловой и гидродинамической динамики масла в переходном цикле. Точное положение датчиков также показано на рисунке 1, а их погрешности показаны в таблице 1.

Очень важным компонентом является теплообменник, который должен передавать тепловую энергию от выхлопных газов смазочному маслу.Среди технологических вариантов был выбран кожухотрубный из-за его хороших характеристик (в частности, в нерасчетных условиях) и применимости на судне. По трубкам могут проходить газы, а масло, наоборот, проходит в оболочке.

При выборе размера такого теплообменника следует учитывать реальную работу в переходных условиях. На самом деле он должен работать только тогда, когда двигатель и масло холодные, в начальной фазе ездового цикла. Эталонным по-прежнему является NEDC (новый европейский ездовой цикл), используемый для омологации легковых автомобилей и автомобилей малой грузоподъемности.Он состоит из последовательности четырех циклов ECE (городских) и последней загородной части (EUDC). Таким образом, NEDC был воспроизведен на испытательном стенде, взяв в качестве эталона коммерческий автомобиль малой грузоподъемности (IVECO Daily), на котором установлен двигатель F1C. Испытания были повторены с той же калибровкой двигателя и в различных сезонных условиях окружающей среды. На рис. 2 показана последовательность оборотов двигателя и крутящего момента двигателя, приложенных к двигателю через стенд для динамических испытаний. Выхлопные газы имеют переменную скорость потока и температуру во время мгновенных изменений частоты вращения и крутящего момента двигателя.Их температура имеет быструю динамику: подходящее значение для рекуперации тепла выше 150 °С достигается через 200 с (рис. 3). Хотя эти значения не так высоки на начальных этапах, выхлопные газы являются наиболее доступным источником тепла, доступным на борту для обогрева. Цель работы — ускорение прогрева масла за счет использования тепловой энергии, имеющейся на выхлопных газах, выбрасываемых в атмосферу. Следовательно, используемый теплообменник должен максимизировать тепловую мощность, передаваемую от газов к маслу, и должен максимально повышать температуру масла.Это должно быть сделано в начале 800 с цикла NEDC, когда масло еще имеет низкую температуру. Максимальная тепловая мощность, доступная от газа, представлена ​​его энтальпией и представлена ​​на рисунке 3; в первые 800 с, когда применяется WHR-масло, среднее значение составляет около 5 кВт. Это значение было учтено при проектировании теплообменника WHR-масло. Примечательно, что этот теплообменник расположен после секции катализатор/сажевый фильтр, чтобы не переохлаждать компоненты системы доочистки выхлопных газов и сохранить их функциональность.Следовательно, возможное отложение частиц на трубной стороне теплообменника будет ограничено. В любом случае возможное засорение трубок теплообменника можно было бы измерить на борту с помощью датчиков перепада давления, а выпускной патрубок теплообменника можно было бы шунтировать до проведения работ по техническому обслуживанию. Размеры труб, внутри которых проходят выхлопные газы, также могут быть учтены в конструкции компонента, чтобы увеличить время обслуживания.

При этом расход масла зависит от скорости масляного насоса (задается частотой вращения двигателя), а также от температуры масла, при этом плотность масла имеет значительный диапазон изменения при прогреве масла.На самом деле, когда масло холодное, расход масла ниже, чем когда масло более горячее (последняя часть цикла NEDC): в течение первых четырех городских фаз цикла последовательность оборотов двигателя повторяется, но скорость циркуляции масла меняется. от 10 л/мин до 30 л/мин, таким образом сообщая о влиянии температуры масла на плотность.

Первым ограничением, учитываемым при проектировании теплообменника, является диаметр его наружного кожуха: для удобства он должен быть установлен внутри выхлопной линии, внешний диаметр которой составляет 54.2 мм. С другой стороны, количество трубок и их диаметр должны минимизировать перепад давления газов в теплообменнике, чтобы избежать чрезмерного противодавления в двигателе. Также в этом случае среднее значение тепловых и гидродинамических условий выхлопа (в первые 800 с NEDC) было принято в качестве расчетного значения, составляющего 50 г/с и 125 °C на входе в трубы теплообменника. . Падение давления ΔP первоначально было рассчитано таким образом, чтобы оно составляло менее 80 мбар при расчетном расходе газа (уравнение (1)).

ΔP=(f⋅ρ⋅v2)2DintL+ΔPc=f(8⋅mgas2)π2Nt2Dint5ρL+ΔPc

(1)

где первое слагаемое в правой части представляет собой распределенное падение давления вдоль труб, а второе (ΔP c ) учитывает сосредоточенное падение давления из-за коллекторов. f представляет собой коэффициент трения, ρ — плотность газа, а v — скорость жидкости (оценивается при известном расчетном массовом расходе). D — диаметр труб, L — длина теплообменника, а N t — количество трубок.

Метод логарифмической средней разности температур (LMDT) использовался для определения размера теплообменника (уравнение (2)).

Поправочный коэффициент F считается равным 0,8 по соображениям безопасности конструкции. Зная температуру на входе и выходе, можно вычислить средние логарифмические температуры. Q — передаваемая тепловая мощность. Общий коэффициент теплопередачи U рассчитывается по уравнению (3):

1U=1hхолод+ln(Dext/Dint)2π⋅L⋅kwall+1hгоряч

(3)

где k стенка – теплопроводность стенок теплообменника.В процессе работы теплообменника кондуктивное сопротивление может быть увеличено за счет осаждения частиц, но оно очень мало и, в любом случае, им можно пренебречь по сравнению с конвективными. Более того, тепловая мощность, приходящаяся на выхлопные газы, настолько выше, чем у масла, что и уменьшение общего коэффициента теплопередачи теплообменника не окажет существенного влияния на прогрев масла. Коэффициенты конвективной теплопередачи h рассчитываются по корреляции Диттуса-Больтера (уравнение (4)), которая является наиболее используемой в литературе.Свойства жидкости были оценены благодаря надлежащим базам данных, связывающим термодинамические свойства с температурой и давлением. В частности, считалось, что теплопроводность масла зависит только от температуры, интерполируя удельное значение между 0,144 Вт/м·K при 25 °C и 0,136 Вт/м·K при 100 °C [41]; С другой стороны, тепловые свойства выхлопных газов (а также теплопроводность) были оценены с учетом подходящего состава газов, поступающих от сгорания дизельного двигателя, с использованием баз данных NIST.

h=0,0243Re0,8Pr0,3kжидкостьD

(4)

где D — эталонный диаметр для каждой жидкости. Конструкция теплообменника требует итеративной процедуры для проверки всех ограничений. В таблице 2 показаны характеристики испытанного теплообменника. Результаты предварительных испытаний, проведенных на теплообменнике, показаны на рисунках 4 и 5. Два разных выхлопных газа массовые расходы применены к разным температурам и расходам масла, протекающего в оболочке; черные точки – тесты с расходом масла 25 л/мин, красные – 35 л/мин; вместо этого треугольники обозначают расход выхлопных газов, равный 120 кг/ч, а кружки — 150 кг/ч.Обмен тепловой мощностью находится в пределах 3–6 кВт, а расчетные коэффициенты теплопередачи от 200 до 250 Вт/м 2 ·К для отходящих газов, в то время как он составляет около 250–300 Вт/м 2 ·K со стороны масла. Это приводит к общему коэффициенту теплопередачи от 115 до 140 Вт/м 2 ·K. На Рисунке 4 и Рисунке 5 показано, что он более сильно зависит от расхода отработавших газов (текущего в трубах), тогда как расход масла не оказывает существенного влияния на работу теплообменника.Экспериментальная схема внешнего масляного контура двигателя и положение теплообменника на отработавших газах показаны на рис. 6, где также размещено некоторое измерительное оборудование.

3. Эксперимент с теплообменником WHR-масло

Теплообменник WHR-масло был помещен в выпускной трубопровод, как показано на рис. 1, и двигатель F1C был запущен для воспроизведения рабочей точки крутящий момент-скорость Цикл омологации NEDC. Секция WHR активна только во время холодной фазы. Фактически, до тех пор, пока температура масла в маслосборнике не достигнет подходящей горячей температуры 80 °C, теплообменник WHR-масло проходит через выхлопные газы со стороны труб и смазочное масло со стороны межтрубного пространства.После достижения этой подходящей температуры теплообменник WHR-масло перепускается в выхлопной линии, а в контуре смазки открывается ответвление теплообменника охлаждающая жидкость-масло, за исключением WHR (рис. 1). Таким образом, смазочное масло может терморегулируться охлаждающей жидкостью, а на стороне выхлопа эффект противодавления уменьшается и сообщается исходной конфигурации. Производительность WHR-масло сравнивалась с характеристикой без него (т. е. теплообменник WHR обводился с обеих сторон) и рассматривалась как эталонный случай.На рисунке 7 температура масла в поддоне зарегистрирована в двух выполненных тестовых случаях (прямые линии). В эталонном случае (без WHR-to-oil) масло достигает 80 °C только в самой последней части цикла NEDC. Вместо этого, когда WHR-масло активно, температура достигает значений примерно на 7–8 ° C выше и близка к подходящему значению 80 ° C через 1000 с. С этого момента WHR деактивируется (т. е. теплообменник шунтируется), а температура масла в поддоне остается примерно на 5 °C выше, чем в исходном случае.На рис. 7 также показана температура масла на входе в двигатель (штриховые линии) сразу после секции теплообменника WHR. В этом случае разница температур по отношению к эталонному варианту более заметна (10–12 °С). Ясно также и время выключения WHR (около 900 с): в этот момент фактически температура масла сразу падает, так как нагрев на участке WHR-масло сменяется охлаждением в теплообменник охлаждающая жидкость-масло. С этого момента масляный теплообменник регулирует температуру масла.На рис. 8 показано повышение температуры масла внутри теплообменника WHR-масло: среднее повышение примерно на 2–5 °C достигается в первые 900 с NEDC с пиковым значением 7–11 °C, связанным с ускорением. фазы четырех циклов ЭКГ. Эту производительность можно улучшить, уменьшив количество активного масла, которое проходит внутри теплообменника, а затем повторно смешивается внутри масляного картера во время фазы прогрева. Это можно сделать, разделив маслосборник на две камеры: одну, работающую во время прогрева, и вторую, которая вступает в работу при нагреве масла, что обеспечивает правильный срок службы и время обслуживания [30].Начиная с 900 с теплообменник WHR шунтируется, и колебания температуры связаны только с температурой остаточного масла в каналах. Тепловая мощность, рекуперируемая в секции WHR, показана на рис. гарантирована пиковая мощность 5 кВт, так как размер теплообменника подобран. Особое внимание следует уделить эксплуатации масляного насоса и масляного контура: увеличиваются расходы масла (относительно заводского двигателя), а также увеличивается давление в маслопроводе.Наоборот, плотность уменьшается, а это ведет к снижению давления. Рабочие точки масляного насоса в течение всего цикла NEDC показаны на рисунке 10: во всех случаях максимальное давление составляет 6 бар, что еще совместимо с работой смазки двигателя. При этом значении он соответствует расходу масла около 35 л/мин. В случае WHR-масло реализуются несколько более низкие давления, показывая, что прохождение масла через теплообменник WHR имеет более низкий перепад давления, чем перепад давления в теплообменнике охлаждающая жидкость-масло (пластинчатого типа).В любом случае давление масла на входе в двигатель обеспечивается за счет управления предохранительным клапаном. Меньший перепад давления в контуре смазки картера WHR-масло приводит к более высокому расходу масла, поскольку насос объемного типа. На самом деле, в идеальном случае скорость потока, создаваемая насосом, связана только с его скоростью вращения, и она была бы одинаковой в двух тестовых случаях. Однако в реальных условиях более высокое давление нагнетания насоса приводит к снижению объемной эффективности и, следовательно, к несколько более низкому расходу (рис. 11).На рисунке 11 также виден момент, когда WHR деактивируется и контур смазки переключается на ветвь теплообменника охлаждающая жидкость-масло. Подводя итог, можно сказать, что в случае WHR-масло расход масла выше, а давление капли ниже. Следовательно, требуемая мощность масляного насоса одинакова в двух выполненных тестовых случаях, как показано на рисунке 12. Общее снижение энергии на 5 кДж рассчитано в пользу случая WHR, что составляет 2,5% энергии. поглощается масляным насосом в традиционной конфигурации, но пренебрежимо мал, если учитывать экономию моторного топлива.Первый важный результат, получаемый при использовании технологии WHR-to-oil, — сокращение времени прогрева двигателя. На рис. 13 показана температура охлаждающей жидкости на термостате, которая соответствует температуре двигателя. Продемонстрировано незначительное сокращение (около 60 с) времени открытия термостата. На самом деле, более горячее масло, протекая в тракте двигателя, также нагревает стенки и компоненты двигателя (распределительные валы, клапаны, толкатели, турбокомпрессор и т. д.) и, в конечном счете, эта тепловая энергия передается охлаждающей жидкости двигателя.Выгода есть, но она незначительна из-за уменьшения тепловой энергии, возвращаемой охлаждающей жидкости.

4. Результаты и обсуждение

Более горячее масло на начальном этапе ездового цикла дает преимущества с точки зрения расхода топлива и выбросов загрязняющих веществ. В Таблице 3 показано сравнение между двумя выполненными тестовыми примерами, подчеркивая достигнутые значительные сокращения. Расход топлива снижается примерно на 3,6%, в основном за счет более горячего масла, что также сокращает время прогрева двигателя.Это также приводит к экономии CO 2 на 4,6%. Все первичные выбросы были снижены: сокращение выбросов углеводородов и NO x близко к 3,5 %, а количество твердых частиц составляет 1,7 %. Большое снижение продемонстрировано по СО (-7,2%), так как наибольшая часть его выбросов приходится на холодную фазу ездового цикла (рис. 14). Сокращение HC, CO и сажи в основном связано с меньшим расходом топлива во время ездового цикла и, следовательно, с более высоким соотношением воздух/топливо, что приводит к лучшему и более полному сгоранию (улучшению окисления CO).Это также объясняет более низкое образование NO x : более высокий избыток воздуха фактически снижает пиковую температуру горения, уменьшая образование NO x . Кроме того, более высокая температура масла увеличивает температуру стенок двигателя, обращенных к продуктам сгорания (в частности, к поршням, клапанам и головке), уменьшая вероятность гашения и лучше оправдывая меньшее количество несгоревших углеводородов в выхлопных газах. На рис. 14 показано перераспределение измеренные величины разделены на городскую и загородную (EUDC) части ездового цикла.Городская часть состоит из четырех циклов ЭКГ общей продолжительностью около 800 с и протяженностью 4 км. С другой стороны, часть EUDC длится 380 с и около 7 км. Расход топлива и выбросы углекислого газа примерно вдвое меньше в двух частях NEDC, в то время как NO x , углеводороды и, в частности, CO выбрасываются в основном в городской части ездового цикла (когда двигатель и смазка они холоднее). Вместо этого твердые частицы (сажа) в основном образуются в загородной части цикла.Влияние секции WHR-масло на энергетические и экологические характеристики двух частей NEDC показано на рисунке 15. В случае WHR-масло более горячее масло обеспечивает преимущества, указанные в Таблице 3 во время NEDC. . Для расхода топлива и выбросов CO 2 эти преимущества реализуются в основном в городской части цикла, в то время как для других загрязняющих веществ основное снижение связано с частью EUDC. Большим ограничением раздела WHR является увеличение перепада давления. реализуется в выхлопной магистрали и, следовательно, влияние противодавления на сам двигатель.На рисунке 16 показано манометрическое давление на выходе из турбины. Повышение давления из-за наличия теплообменника WHR имеет пики в диапазоне 100–200 мбар в зависимости от расхода газа со средним значением 75 мбар. Когда секция WHR отключена (байпасная ветвь открыта через 900 с), противодавление турбины возвращается к исходному значению, как показано на рис. 16. Это увеличение противодавления отражается также перед турбиной, где в точках NEDC происходит пики близки к 200 мбар (рис. 17).Этот эффект, однако, кажется смягченным по сравнению с эффектом, показанным на рисунке 16. Это, безусловно, связано с регулирующим действием турбины с изменяемой геометрией, которая поддерживает желаемое давление наддувочного воздуха (т. е. давление наддува). Фактически, как показано на рис. 18, скорость вращения турбины немного увеличивается в начале NEDC (на 3000–5000 об/мин выше), демонстрируя, как более высокие давления и действие турбины с изменяемой геометрией приводят к увеличение скорости турбонагнетателя, чтобы иметь желаемое давление наддува.Таким образом, более высокое противодавление турбины уменьшило бы скорость турбонагнетателя и, следовательно, давление наддувочного воздуха, но регулирующее действие изменяемой геометрии (реализованное с помощью направляющего аппарата на входе в турбину) восстанавливает желаемое давление наддува за счет увеличения скорости газа. и, безусловно, скорость турбокомпрессора. Более того, регулирование турбины с изменяемой геометрией дает степень свободы для легкого управления повышением давления на выходе из турбины и уменьшения влияния противодавления на двигатель [40], не влияя на надежность и срок службы турбины.Кривая гидравлического сопротивления теплообменника WHR-масло показана на рисунке 19, на котором экспериментальные данные падения давления на выпускной стороне таких теплообменников были сопоставлены с полиномиальной кривой второй степени. Максимальное увеличение давления составляет 200 мбар, согласно рисунку 16. Это можно использовать для оценки дополнительного расхода топлива из-за эффекта противодавления благодаря предыдущим экспериментальным данным [40]. Фактически, на рисунке 19 процентное увеличение расхода топлива коррелирует с увеличением давления, реализуемым в выхлопной линии теплообменником (или аналогичным образом другим компонентом).У испытанного (синяя линия рис. 19) прирост расхода топлива, оцененный в установившихся рабочих точках, составляет до 4 %. Сочетая увеличение расхода топлива на Рисунке 19 с увеличением противодавления на Рисунке 16 на NEDC, рассматриваемое как последовательность устойчивых рабочих точек, оценивается общее увеличение расхода топлива на 2,9%. Это значительно снизило чистую выгоду, полученную при нагреве масла выхлопными газами (-3,6%), ограничив ее до 0,7%. Таким образом, потери давления в WHR на стороне газа должны быть уменьшены (по отношению к проведенным испытаниям), уменьшению скорости газа внутри теплообменника, ориентации конструкции на решение, в котором внешний размер этого компонента превышает выхлопной трубы.Ограничение максимального перепада давления на газовой стороне до 100 мбар с новым теплообменником, который имеет половину перепада давления испытанного (красная линия на рис. 19), влияние противодавления на расход двигателя на NEDC будет ограничено до ниже 1 %, что приводит к сокращению чистого расхода топлива за счет более горячего масла, близкому к 2,6 %.

5. Выводы

В данной работе масляный контур дизельного двигателя с турбонаддувом (IVECO F1C 3L) был модифицирован для размещения дополнительного теплообменника, передающего тепло выхлопных газов смазочному маслу.Намерение состояло в том, чтобы повысить эффективность двигателя во время NEDC и, следовательно, снизить расход топлива и выбросы CO 2 . Дополнительный выигрыш был получен в части вредных выбросов.

Средняя тепловая мощность, получаемая от выхлопных газов на ранних этапах NEDC (где ожидалось, что эффект нагрева масла будет более значительным), была измерена примерно на уровне 5 кВт, и это значение используется для определения размера теплообменника. В первые 900 с NEDC продемонстрировано повышение температуры на 2–5 °С.

Более быстрый нагрев масла приводит к значительному снижению потерь на трение в двигателе, что, в свою очередь, приводит к снижению расхода топлива и выбросов CO 2 на 3,6%, в основном в городской части NEDC. Более быстрый прогрев масла способствует нагреву двигателя: прогрев охлаждающей жидкости сокращается примерно на 60 с, но этот вклад можно рассматривать как вторичный эффект. Наблюдалось интересное снижение выбросов загрязняющих веществ в выхлопных газах: количество несгоревших углеводородов и твердых частиц сократилось примерно на 3% и 2% соответственно, а выбросы CO уменьшились на 7% благодаря большему избытку воздуха при сгорании.По той же причине пиковые температуры горения ниже, что приводит к меньшему образованию NO x (-3%).

Вредное воздействие этой рекуперации отработанного тепла представлено противодавлением двигателя, возникающим в выпускном коллекторе из-за пересечения теплообменника. Последствия теплообменника были измерены вдоль выхлопной линии, начиная с условий перед турбиной.

В проведенном испытании размер кожухотрубного теплообменника был выбран таким образом, чтобы ограничить внешние размеры компонента размерами выхлопной трубы: это дало потерю давления около 180 мбар для газа. расход 0.08 кг/с. В соответствии с этой ситуацией увеличение расхода топлива составило около 2,9%, а остаточное чистое улучшение составило 0,7%.

При использовании более крупного теплообменника (интеграция его в выхлопную систему двигателя) или более проницаемой технологии (ребристый пластинчатый теплообменник) противодавление двигателя может быть снижено до 90 мбар (при том же расходе газа) и расход топлива увеличение может быть уменьшено до 1%, что дает экономию чистого расхода топлива, равную 2,6%.

Усовершенствованный метод определения переходного разбавления масла топливом в двигателе внутреннего сгорания с использованием лазерной флюоресценции и многомерной калибровки методом наименьших квадратов

Оптическая диагностика, основанная на лазерно-индуцированной флуоресценции (LIF), была разработана для измерения на двигателе разбавления моторного масла топливом или топлива в масле (FIO) в режиме реального времени.Разбавление масла топливом имеет большое значение для совершенствования технологии двигателей, включая долговечность, калибровку и управление системой каталитических нейтрализаторов, и считается, что оно способствует деструктивному стохастическому предварительному зажиганию (SPI) во время работы двигателя с высокой нагрузкой. В то время как стандартные (например, ASTM D3524-90) методы не позволяют измерять переходные процессы в реальном времени, метод LIF разрешает переходное разбавление в минутной шкале времени. Мы расширили нашу первоначальную разработку инструмента FIO, представив улучшенный анализ, основанный на многомерном хемометрическом анализе методом наименьших квадратов.В измерении используется топливный краситель (180-1300 частей на миллион по массе) и отслеживается его присутствие в масле с использованием возбуждения 532 нм и LIF. В то время как в исходном приборе FIO для анализа использовался метод соотношения двух цветов, в улучшенном хемометрическом анализе используются полностью разрешенные спектры красителя LIF, чтобы обеспечить лучшую прогностическую точность FIO (> 92%) в широком диапазоне FIO (1,5-14%), типичном для приложение двигателя. Мы также исследуем влияние температуры масла на сигнал LIF. Показаны ограниченные приложения двигателя для демонстрации и проверки усовершенствованного инструмента FIO, а также соответствующие данные, используемые для количественной оценки практического предела обнаружения и чувствительности.Усовершенствованный анализ нечувствителен к колебаниям мощности лазера и изменению времени интегрирования детектора, обеспечивая превосходную чувствительность FIO (1-2%) и предел обнаружения (0,01% FIO) в широком диапазоне нагрузок и времени инжекции, иллюстрируя этот обновленный подход к быть многообещающим инструментом для продвижения технологии двигателя.

Ключевые слова: хемометрика; ФИО; ЛИФ; СПИ; диагностика; разжижение масла топливом; топливо в масле; лазерно-индуцированная флуоресценция; многомерная калибровка методом наименьших квадратов; Стохастическое раннее зажигание.

Как пережить жару на дороге этим летом

Двигатель внутреннего сгорания, приводящий в движение ваш автомобиль, выделяет много тепла. Благодаря сочетанию трения и сжигания бензина температура в камере сгорания может достигать более 2000°F. Без надлежащего охлаждения двигатель автомобиля может очень быстро перегреться, что приведет к гораздо более серьезным проблемам и поломкам. Эта ситуация требует быстрой и адекватной реакции, если вы хотите избежать дополнительных дорогостоящих ремонтов.

(Barescar90/Pixabay)

Почему машины перегреваются?

Система охлаждения вашего автомобиля усердно работает, чтобы не допустить выхода из-под контроля высоких температур, создаваемых двигателем. Таким образом, проблемы с этой системой могут привести к быстрому повышению температуры под капотом. Вот некоторые из основных причин перегрева:

  • Низкое моторное масло . Масло в вашем автомобиле смазывает все движущиеся части двигателя, уменьшая трение и способствуя снижению рабочих температур.Если уровень масла низкий или масло грязное, оно может не циркулировать или смазывать должным образом. Уровни трения повышаются, выделяя тепло точно так же, как если бы вы потирали руки.
  • Утечка охлаждающей жидкости – обычно смесь антифриза и воды 1:1, охлаждающая жидкость циркулирует вокруг двигателя, поглощая тепло и отводя его от двигателя. Если уровень охлаждающей жидкости низкий из-за утечки, вашему автомобилю может не хватать охлаждающей жидкости для надлежащего охлаждения двигателя. Утечка такого типа обычно оставляет под автомобилем лужи, которые могут быть зеленого, оранжевого или синего цвета, в зависимости от типа используемой охлаждающей жидкости.
  • Сломанный водяной насос — Насос — это сила, стоящая за циркулирующей охлаждающей жидкостью. Если он выйдет из строя, охлаждающая жидкость не будет циркулировать должным образом.
  • Radiator Failur e — Радиатор вашего автомобиля оснащен вентиляторами, которые помогают снизить температуру охлаждающей жидкости, возвращающейся из двигателя. Если вентиляторы не работают, охлаждающая жидкость не может должным образом рассеивать свое тепло. Вместо этого горячая охлаждающая жидкость снова и снова возвращается в двигатель.

Что делать, если машина перегревается?

Трудно не заметить признаки перегрева двигателя.Вы можете увидеть, как указатель температуры на приборной панели поднимается, и загораются сигнальные лампы. Вы можете заметить странный запах или дым, выходящий из-под капота или из выхлопной трубы. Все эти наблюдения указывают на то, что ваш автомобиль перегревается, и вы должны реагировать немедленно.

1. Прекратите движение

Найдите безопасное место, чтобы остановиться и заглушить автомобиль. Продолжение вождения автомобиля, который перегревается, усугубляет проблему, выделяя больше тепла, что приводит к повреждению других компонентов автомобиля.Если останавливаться на месте небезопасно, сбавьте скорость, чтобы меньше нагружать двигатель, и поищите место для остановки.

2. Регулировка климат-контроля

Автомобили чаще перегреваются в летние месяцы, когда погода теплая. Холодная зимняя погода действительно может помочь охладить двигатель. Если у вас включен кондиционер, вам нужно будет его выключить. Вместо этого переключите климат-контроль на обдув. Это может быть неудобно, но если попросить машину дуть горячим воздухом, это даст еще один способ рассеять дополнительное тепло, выделяемое двигателем.Открытие окон также может быть полезным. Чем больше вентиляции вы сможете обеспечить, тем быстрее вы сможете охладить двигатель до нормального рабочего уровня.

3. Будьте терпеливы

После того, как вы благополучно остановитесь и выключите автомобиль, не поддавайтесь желанию поднять капот автомобиля. Экстремальные температуры под капотом могут нагревать ремни, шланги и другие близлежащие детали. Кроме того, горячая охлаждающая жидкость, текущая по шлангам под капотом, может быть очень опасна, если шланги лопнут.

Самый безопасный способ действий — откинуться на спинку кресла и дать двигателю некоторое время остыть естественным образом. Это может занять 30 минут или больше. Вы можете следить за температурой двигателя, проверяя датчик на приборной панели. Этот датчик может не включиться, если вы не вставите ключ в замок зажигания и не повернете его в положение «вкл» или «аксессуары». Кратковременная проверка двигателя таким образом допустима, но не запускайте двигатель.

Если вы ждете, пока ваша машина остынет в пустыне на юге Юты, вы можете ждать очень долго.При температурах значительно выше 100˚F ожидание, пока ваш автомобиль остынет, может оказаться невозможным. Если вы не готовы к жаре, вы должны воспользоваться этой возможностью, чтобы позвать на помощь.

Потенциальная стоимость

Проверка вашего автомобиля в автомастерской в ​​Юте для решения проблемы, чтобы ваш двигатель не перегревался, имеет важное значение. Автомобиль, который перегревается, является серьезной проблемой. Езда на горячем двигателе может привести к закипанию антифриза, расплавлению компонентов двигателя, повреждению выхлопной системы, деформации головок цилиндров или даже разрыву прокладки головки блока цилиндров.Гораздо лучше остановиться и решить первоначальную проблему, чем пытаться решить ее и нанести больше вреда вашему автомобилю.

Влияние характеристик испарения моторного масла на расход масла в двигателях внутреннего сгорания.

Снижение вязкости базового масла в моторных маслах может способствовать дальнейшему повышению топливной экономичности двигателей внутреннего сгорания. С другой стороны, базовое масло с более низкой вязкостью вызывает увеличение расхода масла за счет испарения.Хотя тест NOACK используется в качестве индекса летучести, связанного с потреблением масла, он не может в достаточной мере указать потребление масла. В этом исследовании исследуется физическое свойство моторного масла, которое может показать скорость испарения. В результате давление насыщенных паров в диапазоне температур стенки цилиндра показало хорошую корреляцию с расходом масла при реальной работе двигателя.

  • URL-адрес записи:
  • URL-адрес записи:
  • URL-адрес записи:
  • Наличие:
  • Авторов:
    • Судзуки, Такаши
    • Кояма, Такаши
    • Ямамори, Кадзуо
    • Уэмацу, Юта
    • Хирано, Сатоши
    • Ишизаки, Нория
    • Вада, Котаро
  • Дата публикации: 2021-11

Язык

Информация о СМИ

Тема/Указатель Термины

Информация о подаче

  • Регистрационный номер: 01830581
  • Тип записи: Публикация
  • Агентство-источник: Японское агентство науки и технологий (JST)
  • Файлы: ТРИС, JSTAGE
  • Дата создания: 24 ноя 2021 15:16
.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.