Лабораторная работа выполнение заданий по изучению устройства vr образных двигателей

VR -образные двигатели являются неким промежуточным звеном между рядными и V -образными двигателями, так как угол развала у них равен всего лишь 15° (рис.1).

Разработки такого двигатели были начаты еще в 1930-ых годах фирмой Lancia для установки на автомобиль Lancia Aprilia (1937 г.) и Lancia Fulvia (1965 г.).

В 1980-х годах фирма Фольксваген разработала свой шестицилиндровый двигатель VR 6 с крайне компактными габаритными размерами для применения в транспортных средствах с поперечно установленным двигателем — в частности, на автомобиле VW Golf .

Основной проблемой рядного двигателя с большим количеством цилиндров является его длина, особенно, если двигатель устанавливается поперечно. При V -образном расположении цилиндров данная проблема решается, однако появляется другая – большая стоимость изготовления ввиду наличия двух головок блока цилиндров и всего, что с этим связано: большее число распределительных валов, более сложный привод клапанов и т.д. Кроме того, при поперечной установке ширина V-образного двигателя получается большей, чем у рядного двигателя, что требует большего свободного пространства в моторном отсеке.

Поэтому в двигателях VR применяют такой малый угол развала для того, чтобы можно было установить всего одну головку блока цилиндров (рис.2).

Рисунок 2 – Схема блока цилиндров двигателя автомобиля VW Polo

Двигатель VR6 (рис.3) серийно устанавливается на автомобилях Golf III VR6, Golf IV V6, Golf IV R32, Passat B3, B4 VR6, Passat B6, Vento VR 6, VW Bora V6, CoorradoVR 6, Bus T 4, T 5, Audi A 3, а также некоторых моделях Mersedes Benz , Seat и Ford .

В 1996 году на автомобиле Passat B 5 был установлен пятицилиндровый двигатель VR , объемом 2,3 л, мощностью 110 кВт, причем двигатель располагался продольно (рис.4).

С осени 2000 года двигатель VR5 был оборудован 4 клапанами на цилиндр вместо 2, что повлекло за собой повышение мощности до 125 кВт.

С осени 2002 года этот вариант двигателя устанавливается практически на всех моделях Фольксвагена.

Порядок работы двигателей аналогичен порядку работы рядных двигателей с соответствующим числом цилиндров.

VR-образный шестицилиндровый двигатель. Свойства и принцип действия двигателя VR

Двигатель автомобиля — это сердце машины. Двигатель состоит: из датчика коленчатого вала, крышки вала привода распределительного, шкива, жидкости охлаждающего насоса, генератора, цепи натяжительной, регулятора хода холостого, термостата, трубки подводящей топливной, датчика температуры жидкости охлаждающей, рампы топливной, датчика положения заслонки дроссельной, цилиндрового блока головки, крышки блока головки цилиндра, датчика давления масла, маховика, модуля зажигания (катушки), фильтра масляного, пробки горловины заливной, корпуса заслонки дроссельной, ресирвера, кронштейна двигателя, щуп — указателя масленного уровня, сливной трубки топливной, блока цилиндров, поддона картера двигателя.

Свойства двигателя VR

Простыми двигателями считаются рядные — R2, R3, R4. Количество цилиндров, которое нам нужно, распределяем в ряд и таким образом у нас получается необходимый рабочий объем. Также у двигателя есть схема цилиндров поршневого внутреннего сгорания — V-образная. Цилиндры размещены напротив друг друга от 1° до 180° под углом, но чаще 45°, 60° и 90°. В нынешних автомобилях конфигурации цилиндров с 5,6, 8. С 10 и 12 цилиндрами выпускаются обычно спортивные модели. Компания «Lancia» в свое время наладила выпуск моторов V-образных, развал цилиндров под маленьким углом 10*-20*. Из-за вибронагруженности такие агрегаты так и не нашли дальнейшего распространения.

Рядно смещенная компоновка обозначается «VR», и зародилась она именно тогда, когда компания «Lancia» начала выпуск V-образных моторов, в прошлом XX веке.

Принцип действия двигателя VR

VR- это новое обозначение двигателя для рядных агрегатов. «VR», — два немецких слова, где V-образный и R-рядный. V-образный двигатель с малым экстремальным углом 15° и рядным двигателем разработан немецкой компанией «Volkswagen» и представляет симбиоз двигателя. В V — образном двигателе под углом развала 15° размещены шесть цилиндров. Стандартный и традиционный V — образный двигатель с углом 60° или 90° отличается от двигателя VR. Двигатель VR компактнее, меньше по ширине, чем шестицилиндровый V-образный и по длине меньше, чем шестицилиндровый рядный. На автомобилях Sharan, Volkswagen Passat, Vento, Corrado, Jetta, Golf устанавливался с 1991 года. Благодаря небольшому углу развала VR-образный двигатель может уменьшить поперечный и продольный размер агрегата. VR5 и VR6 получили распространение. (R) рядный двигатель — компоновка при помощи которой цилиндры расположены на одной плоскости. При малом количестве цилиндров используется (R2, R3, R4, R5 и R6). Шестицилиндровый рядный двигатель легко поддается снижению вибраций, но он довольно длинный. Двигатель V-образный, у которого цилиндры находятся в двух плоскостях так, что напоминают латинскую букву V. И поэтому этот угол между плоскостями получил название угол развала двигателя с обозначением латинской буквы V. У V — образного двигателя всегда четное число цилиндров, при этой компоновке уменьшается у двигателя длина, а ширина увеличивается.
Редко встречаются двигатели V4, V10, V12, V16. Самыми распространенными считаются двигатели с компоновкой V6 и V8.

Различия двигателей VR

Двигатели шести и четырехцилиндровые отличаются друг от друга не только мощностью, но и габаритами. В компактных автомобилях невозможно установить шестицилиндровые моторы, так как это агрегат не вместится в малом моторном отсеке. В небольших машинах двигатель устанавливается поперечно, на передние колеса привод. И получается экономия пространства в салоне, он смотрится более просторным и комфортным. Коробка передач размещена под капотом, там же и дифференциал. Моторный отсек тесен у небольшого автомобиля и поэтому в нем невозможно установить двигатель большого размера. Фердинанд Пих вместе со своей командой инженеров сделал прорыв в моторостроении. Они смогли разработать V-образный 6-цилиндровый двигатель с углом развала – 15°, а литраж в таком «некомпактном» — объемом 2,8. Известный VR6 сейчас устанавливается VW Golf на 3-е поколение. Мотор отличался своими размерами, короткий и узкий он был похож на рядную четверку. Поставлялись компактные VR6 для Mercedes-Benz – минивэна V-класса. VR-двигатели созданы для легковых автомобилей среднего класса. Эти двигатели имеют одну головку блока. Чтобы получить двинатель W12, можно просто два дигателя VR6 объединить под углом 720. Двигатели VR для производителей автомобилей имеют сложность в изготовлении по себестоимости и отсутствия технологий.

А вот немцы при своей высокой технологии и стремлением к совершенству техническому смогли себе позволить такое производство двигателей. Они выпускают такие двигатели на Фольксваген.

Задание для ТО3.9 . МДК03.01 Особенности конструкций автотранспортных средств.

Тема 1.1. Особенности конструкций современных двигателей

Особенности конструкций VR-образных двигателей.

Организация рабочих процессов в VR-образных двигателях.

Особенности конструкций W-образных двигателей.

Организация рабочих процессов в W-образных двигателях.

Лабораторная работа «Выполнение заданий по изучению устройства VR-образных двигателей.

Лабораторная работа «Выполнение заданий по изучению устройства W-образных двигателей.

Номер материала: ДБ-1072458

Не нашли то что искали?

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Подарочные сертификаты

Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.

Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.

Задание-2 для ТО3.9 по МДК03.01 Модернизация и модификация конструкций автотранспортных средств

Задание для ТО3.9 по МДК03.01 Модернизация и модификация конструкций автотранспортных средств

Тема 1.1. Особенности конструкций современных двигателей

Особенности конструкций VR-образных двигателей.

Организация рабочих процессов в VR-образных двигателях.

Особенности конструкций W-образных двигателей.

Организация рабочих процессов в W-образных двигателях.

1.Изучение устройства КШМ VR-образных двигателей.

2.Изучение устройства ГРМ VR-образных двигателей.

3.Изучению устройства КШМ W-образных двигателей.

4.Изучению устройства ГРМ W-образных двигателей.

Тема 1.2. Особенности конструкций современных трансмиссий

1. Особенности конструкции механических трансмиссий полноприводных автомобилей.

2. Особенности конструкции автоматических трансмиссий полноприводных автомобилей.

3. Особенности конструкции трансмиссий гибридных автомобилей.

ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУКЦИЙ СОВРЕМЕННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

Принцип действия состава за 17 лет не изменился – это все та же модификация процессов трения, в результате которой на поверхностях образуется защитный металлический слой. Активные компоненты состава стали более эффективными, однако эти изменения не очень существенны. Значительно изменился круг задач, которые решает трибосостав. И это связано как раз с изменениями в конструкциях современных двигателей внутреннего сгорания.

Здесь нужно сказать несколько слов вообще о том, какие тенденции складываются в наше время в автомобилестроении. Тенденций несколько.

Во-первых, автопроизводители стремятся как можно быстрее обновить свою линейку и предоставить потребителям новый автомобиль. И не потому что их влечет жажда наживы, а потому что развиваются технологии – и материалы, и электроника, и решения в области комфорта и безопасности. В каждой из областей за два-три года появляются новые разработки, которые автопроизводитель и хочет предложить покупателю.

Во-вторых, сами потребители хотят получить новый автомобиль по тем же причинам. Они хотят иметь современную машину – удобную, совместимую с телефоном, безопасную

В-третьих, разнообразные регуляторы постоянно повышают экологические требования. Например, в некоторые города Европы въезд автомобилей 3 класса запрещен, хотя выбросы СО, СН, NOx и дымность по 5 классу всего в 1,5 раза ниже, чем по 3 классу. Если автомобиль с 5 классом будет ехать со скоростью 180 км/ч по автобану в Германии, то превысит выбросы автомобиля 3 класса, двигающегося со скоростью 110 км/ч. Тем не менее возникает необходимость убрать старые автомобили и ускорить оборот продаж новых.

Все это вместе постоянно повышает скорость разработки и вывода на рынок новых решений. При этом, разумеется, пропадает необходимость создавать агрегаты, которые бы служили долго. Если через три года будет уже новая модель автомобиля, то нет смысла в том, чтобы агрегаты предыдущей модели имели 10 летний ресурс.

Общая тенденция в двигателестроении заключается в том, что агрегаты становятся все более сложными: турбонаддув, системы непосредственного и многофазного впрыска, системы экологической защиты, электроника и так далее. Чем сложнее система – тем больше у нее потенциально слабых мест.

В то же время, двигатели становятся все более компактными, легкими и малообъемными, выдают больше мощности с объема. Это позволяет снизить расход топлива, но усложняет условия функционирования, например, повышает рабочую температуру двигателя.

Все это делает двигатель крайне чувствительным к режимам работы, к качеству топлива, к качеству масла. И известно, что у целого ряда производителей двигателей возникали проблемы, особенно с первыми модификациями моторов, которые приводили к тому, что они с трудом доживали даже до 100 000 километров пробега.

Например двигатель EA888, от группы VAG 2007 года. У них была уменьшена толщина поршневых колец: маслосъемное с 2 мм до 1,5 мм, компрессионные до 1 и 1,2 мм. Предполагалось, что это уменьшит трение, снизит расход топлива. Однако при этом кольца переставали справляться со съемом масла. Появлялся значительный расход масла уже через год-полтора. С тех пор произведен ряд улучшений, производитель заменил поршни и кольца в следующих моделях двигателя.

Один массовый двухлитровый корейский двигатель стоит на большом количестве очень известных марок, в частности KIA. При проектировании этого двигателя за базу был принят очень надежный двигатель старейшей японской компании. По сути в тот же блок поставили другую поршневую группу, с другими зазорами, переделали схему охлаждения цилиндров и убрали масляные форсунки на гильзы. Такая конструкция даже при обычной езде приводит к перегреву двигателя, что вызывает задиры поршней и цилиндра с выходом двигателя из строя. Двигатель выходит из строя за 60-80 тыс. км пробега. Это запрограммированное старение.

Еще один немецкий V-образный мощный двигатель скорее всего проектировался для быстрой езды на равномерной скорости, пробки его просто убивают. По городу ресурса мотора хватает на 40 тыс. км, после чего требуется капитальный ремонт, а лучше — замена. Если хотите такую машину, отложите полмиллиона рублей на черный день – в такую сумму может встать ремонт этого мотора.

Много неприятностей может доставить японский турбодизель нетрадиционной компоновки. Часто возникают проблемы с форсунками, быстро забивается сажевый фильтр, может заклинить двигатель. Ресурс бензиновых атмосферных двухлитровых моторов этого же концерна — 150 тыс. км. Чтобы он служил дольше, надо ездить очень аккуратно, заливать качественное масло и топливо. Эти моторы нуждаются в техобслуживании каждые 5-6 тыс. км.

Вывод такой: производители двигателей могут иметь самые лучшие намерения – сделать мотор экономичным, экологичным, динамичным, они могут иметь огромный опыт, как моторостроители порше или мереседесов, однако объективные условия таковы, что автовладелец никак не застрахован от недочетов и ошибок конструкции, а значит должен прилагать некоторые дополнительные усилия к тому, чтобы его машина прослужила больше трех-пяти лет.

Однако в скорости внедрения новшеств кроется и еще одна проблема. Сегодня даже самые топовые производители не способны создавать надежные конструкторские решения в короткие сроки. Неизбежно получается так, что в серию выходят автомобили в которых оказываются недоработки или конфликтующие решения. И уже потом та или иная система постепенно доводится до ума «на живых автовладельцах» — объявляются кампании по отзыву автомобилей, или по замене агрегатов в рамках гарантийного обслуживания и т.п.

Можно привести пример двигателя мерседесовского M272. Появился в 2004 году. На 40 000 километров пробега появлялось растяжение цепи ГРМ из-за износа звездочки балансирного вала. Так же была слабая конструкция успокоителей цепи. Все это приводило к необходимости практически полной переборки двигателя. Были конструктивные проблемы и с впускным коллектором, маслорадиатором, вентиляцией картера. Проблемы решались постепенно вплоть до 2009 года, когда получилась более-менее надежная конструкция.

Или эпопея с особенностями двигателей BMW серии N4, вышедшей на рынок с 2004 года. Атмосферный. Очень сложный двигатель — бездроссельный впуск Valvetronic, и система регулировки фаз ГРМ Double Vanos, повышенная рабочая температура. Высокая температура приводила быстрому закоксовыванию масла. На второй-третий год работы начинали разрушаться маслосъемные колпачки, возрастал расход масла. Кроме того, частая детонация российского топлива довольно быстро разбивала втулки клапанов. В некоторых моделях двигателя (на 320si) он конструктивно был устроен так, что между цилиндрами в блоке были оставлены слишком тонкие стенки, что приводило к появлению трещин в межцилиндровых перегородках.

Направления совершенствования конструкции автомобиля

Конструкция современного автомобиля развивается одновременно в нескольких направлениях, среди которых:

1. Повышение безопасности. Автомобиль является объектом повышенной опасности, что определяет развитие различных систем безопасности. Широкое распространение получили системы активной безопасности, в том числе антиблокировочная система тормозов, система курсовой устойчивости. Значительно повышается защищенность водителя и пассажиров с применением средств пассивной безопасности.

2. Повышение топливной экономичности. Расход топлива в значительной степени зависит от конструкции двигателя и коробки передач. Экономичность двигателя обеспечивается применением системы непосредственного впрыска, системы впрыска Common Rail. Экономия топлива достигается также за счет снижения массы автомобиля путем применения прочных сталей, легких металлов и пластиков.

3. Повышение экологической безопасности. Автомобиль является источником загрязнения окружающей среды, что стимулирует непрерывное повышение экологической безопасности. Современные экологические нормы Евро-6, которыми автопроизводители руководствуются с 2015 года, предполагают снижение вредных выбросов за счет изменений в выпускной системе, системе управления двигателем.

4. Повышение комфортности. Охватывает широкий круг вопросов и связано со стремлением автопроизводителей создавать автомобили, наиболее полно отвечающие индивидуальным запросам потребителей. Вошло в практику применение автоматической коробки передач, рулевого управления с усилителем, системы климат-контроля. Самые продвинутые модели оснащаются адаптивной подвеской, системой активного головного света.

Двигатель – самая важная из систем автомобиля. Без двигателя нет движения, а следовательно нет автомобиля. По аналогии со строением человека, двигатель – сердце автомобиля.

В соответствии с предназначением двигатель является источником механической энергии, необходимой для движения автомобиля. Для того, чтобы получить механическую энергию, в двигателе автомобиля преобразуется другой вид энергии (энергия сгорания топлива, электрическая энергия и др.). Источник энергии при этом должен находиться непосредственно на автомобиле и периодически пополняться.

Передача механической энергии от двигателя на ведущие колеса осуществляется через трансмиссию. Конструктивное объединение двигателя и трансмиссии носит устоявшееся название силовая установка.

В зависимости от вида преобразуемой энергии различают следующие основные виды автомобильных двигателей: двигатели внутреннего сгорания (ДВС), электродвигатели, комбинированные двигатели (гибридные силовые установки).

Двигатель внутреннего сгорания преобразует химическую энергию сгорающего топлива в механическую работу. Известными типами ДВС являются поршневой, роторно-поршневой и газотурбинный двигатели. На современных автомобилях наибольшее распространение получили поршневые двигатели внутреннего сгорания, использующие в качестве источника энергии жидкое топливо (бензин, дизельное топливо) или природный газ.

Автомобиль, использующий в качестве двигателя электродвигатель, называется электромобилем. Для работы электродвигателя требуется электрическая энергия, источником которой могут быть аккумуляторные батареи или топливные элементы. Основным недостатком электромобилей, ограничивающим их широкое применение, является небольшая емкость источника электрической энергии и соответственно низкий запас хода.

Гибридная силовая установка объединяет двигатель внутреннего сгорания и электродвигатель, связь которых осуществляется через генератор. Передача энергии на ведущие колеса в гибридном автомобиле может производиться последовательно (ДВС – генератор – электродвигатель – колесо) или параллельно (ДВС – трансмиссия – колесо и ДВС – генератор – электродвигатель – колесо). Предпочтительной является параллельная компоновка гибридной силовой установки.