Анализ и методы обслуживания распространенных проблем двигательных систем

Если сравнивать автомобиль с человеческим телом, двигатель представляет собой его "сердце". Сила этого сердца напрямую влияет на жизненную силу и срок службы автомобиля. Однако, как и человеческое тело, двигатель может испытывать усталость и "болезни". Чтобы понять и поддерживать его, мы должны разбить его на несколько основных "жизненно важных систем": сгорание, смазка, охлаждение, впуск и выпуск. Эта статья будет использовать простые метафоры, чтобы предоставить углубленный анализ общих коренных причин проблем в этих системах, а также систематические решения по техническому обслуживанию.

Какие основные компоненты двигателя?

Прежде чем понять процесс работы двигателя, давайте сначала разберемся с основными компонентами двигателя:

1. Цилиндр: Прочный цилиндр, в котором происходит сгорание топлива.

2. Поршень: "Заглушка", которая движется вверх и вниз в цилиндре и отвечает за передачу мощности.

3. Коленчатый вал: Вращающийся вал с кривошипами, который преобразует возвратно-поступательное движение поршней во вращательное движение.

4. Впускной клапан и выпускной клапан: Как две маленькие дверцы, управляемые точными переключателями, они отвечают за впуск свежего воздуха (или горючей смеси) и выпуск выхлопных газов.

5. Свечи зажигания: Как миниатюрный генератор молнии, они производят электрическую искру в точный момент для воспламенения воздушно-топливной смеси.

Как работает автомобильный двигатель?

Автомобильный двигатель (обычно подразумевается поршневой двигатель внутреннего сгорания) можно рассматривать как "сердце" автомобиля. Его рабочая суть заключается в преобразовании химической энергии топлива (бензина или дизельного топлива) в тепловую энергию посредством сгорания, а затем в механическую энергию для приведения автомобиля в движение.

Рабочий процесс: "четырехтактный цикл"

Большинство современных автомобильных двигателей используют четырехтактный цикл. Как следует из названия, для завершения одного рабочего цикла требуется четыре такта ( "такт" относится к движению поршня от верхней мертвой точки к нижней мертвой точке). Эти четыре такта: впуск, сжатие, рабочий ход и выпуск. Рабочий процесс выглядит следующим образом:

1. Во-первых, поршень движется вниз во время впуска, и впускной клапан открывается, чтобы втянуть смесь бензина и воздуха.
2. Затем поршень движется вверх во время сжатия, клапан закрывается, и смесь сильно сжимается в замкнутом пространстве.
3. Когда поршень приближается к верхней мертвой точке, свеча зажигания воспламеняет смесь, и высокотемпературный газ высокого давления, образующийся при сгорании, толкает поршень вниз, чтобы завершить рабочий ход, преобразуя тепловую энергию в механическую энергию.
4. Наконец, во время выпуска поршень снова движется вверх, выпускной клапан открывается, и выхлопной газ выходит из цилиндра.

Коленчатый вал совершает два оборота, чтобы завершить цикл, и двигатель непрерывно повторяет этот процесс для выработки мощности.

"Командная работа" двигателя

Одного только вышеуказанного цикла недостаточно. Чтобы двигатель работал стабильно, ему также необходима группа точной "команды поддержки":

1. Топливная система: отвечает за хранение топлива, распыление бензина и точное смешивание его с воздухом.

2. Система зажигания: отвечает за создание высоковольтных электрических искр в нужное время для воспламенения смеси (дизельные двигатели полагаются на воспламенение от сжатия и не имеют свечей зажигания).

3. Газораспределительный механизм: отвечает за точное управление временем открытия и закрытия впускных и выпускных клапанов, как дирижер оркестра.

4. Система смазки: отвечает за перекачку масла ко всем трущимся деталям, нуждающимся в смазке, для уменьшения износа и отвода тепла.

5. Система охлаждения: Охлаждающая жидкость циркулирует между водяной рубашкой двигателя и радиатором, чтобы отводить избыточное тепло, выделяемое при сгорании и трении.

6. Система запуска: Стартер обеспечивает начальную мощность для запуска первого цикла двигателя.

7. Выхлопная система: отвечает за направление и очистку выхлопных газов и снижение шума выхлопа.

Глава 1: Система смазки - "Кровообращение" двигателя

Если топливо - это пища двигателя, то ) и снижает риск засоров. - его жизненная сила. Оно создает защитную пленку между металлическими компонентами, предотвращая износ, а также рассеивая тепло и очищая от примесей.

Засоренный воздушный фильтр

Моторное масло не всегда эффективно из-за наличия различных присадки, которые можно сравнить с антителами и питательными веществами, содержащимися в крови. Со временем, особенно при высоких температурах и давлениях, эти присадки могут истощаться. Когда общее щелочное число (TBN) масла уменьшается, его способность нейтрализовать кислоты, образующиеся при сгорании, уменьшается, что приводит к внутренней коррозии двигателя. Кроме того, короткие поездки могут помешать двигателю достичь его идеальной рабочей температуры. Это может привести к смешиванию топлива с маслом, что известно как разбавление топлива. Подобно крови, которая не может должным образом выполнять свою функцию из-за разбавления, эта смесь значительно снижает смазывающую способность масла. Кроме того, водяной пар, образующийся в процессе, не может испариться, что приводит к образованию шлама, который засоряет масляные каналы, подобно засоренным кровеносным сосудам.

Масляный фильтр, как почки крови, отвечает за фильтрацию примесей из масла. Однако он не может полностью удалить даже самые мелкие металлические частицы и пыль. Эти твердые частицы микронного размера, циркулирующие в масляных каналах, непрерывно "микроскопически соскабливают" критические детали, такие как подшипники и стенки цилиндров, вызывая незаметные, но необратимые повреждения.

Более 70% износа двигателя происходит при запуске. Это особенно верно после капитального ремонта или длительных периодов хранения, когда все масло на поверхностях трения стекает обратно в масляный поддон. Запуск двигателя в этот момент подвергает металлические детали сухому трению в течение короткого периода времени, вызывая значительные повреждения.

Систематический "план технического обслуживания":

Наиболее эффективный способ обслуживания вашего двигателя - это не просто замена масла в зависимости от пробега; это анализ масла. Путем тестирования масла на содержание металла - такого как железо, медь и алюминий - вы можете определить, какая часть двигателя показывает признаки аномального износа. Кроме того, анализируя такие факторы, как вязкость и разбавление топлива, вы можете точно оценить фактическое состояние масла. Это позволяет проводить техническое обслуживание по мере необходимости и помогает предотвратить возникновение проблем.

Перед заменой старого ) и снижает риск засоров., используйте специализированное средство для очистки системы смазки и дайте ему циркулировать через двигатель на холостом ходу в течение 10-15 минут. Это растворит стойкий шлам и нагар, позволяя им стечь вместе со старым маслом, создавая чистую рабочую среду для свежего масла.

Перед запуском двигателя в первый раз после капитального ремонта или замены всегда используйте насос предварительной подачи масла, чтобы ввести новое масло в систему смазки снаружи. Продолжайте этот процесс до тех пор, пока приборная панель или специальный манометр давления масла не покажут стабильное давление масла. Этот важный шаг помогает предотвратить сухой ход во время первоначального запуска и значительно защищает срок службы двигателя.

Глава 2: Система сгорания - Точное "внутреннее пищеварение"

Он воспламеняет воздушно-топливную смесь в нужное время и нужным способом, превращая ее в чистую энергию, которая приводит автомобиль в движение.

Засоренный воздушный фильтр

Углеродистые отложения подобны "тромбу" внутри двигателя. Они не только вызывают неполное сгорание, но и способствуют порочному кругу.

Углеродистые отложения на впускном клапане впитывают топливо, как губка, нарушая точное соотношение воздух-топливо. Это приводит к слабой акселерации и увеличению расхода топлива.

В камере сгорания Трехкомпонентный каталитический нейтрализатор занимают место, что может косвенно повысить степень сжатия и создать локальные горячие точки. Эти условия могут привести к детонации двигателя, характеризующейся необычайно интенсивным сгоранием, которое производит стук. В результате блок управления двигателем (ECU) должен задержать зажигание и обогатить топливную смесь для защиты двигателя. Это в конечном итоге приводит к снижению мощности и дальнейшему ухудшению расхода топлива.

Двигатель полагается на датчики, чтобы понимать свое окружение. Кислородный датчик функционирует как "вкусовые рецепторы", контролируя уровень кислорода в выхлопе для регулировки впрыска топлива. Между тем, датчик расхода воздуха действует как "нос", измеряя количество воздуха, поступающего в двигатель. Со временем, по мере старения этих датчиков и загрязнения в результате длительного использования, они могут посылать неточные сигналы в блок управления двигателем (ECU). В результате ECU может принимать неверные решения на основе этой искаженной информации, что приводит к таким проблемам, как чрезмерный или недостаточный впрыск топлива, и все это без включения индикатора неисправности на приборной панели.

Систематический "план медицинского обслуживания":

Проактивно "очищать от ила", чтобы разорвать порочный круг:

Для двигателей с впрыском во впускной коллектор регулярно используйте высококачественную топливную присадку, содержащую PEA (полиэфирамин), чтобы эффективно удалять Трехкомпонентный каталитический нейтрализатор с впускных клапанов и камеры сгорания.

Для двигателей с прямым впрыском заднюю часть впускных клапанов нельзя промывать бензином, что усугубляет тяжесть углеродистых отложений. Для полного восстановления воздушного потока требуются физические методы, такие как очистка струей измельченных грецких орехов.

Для автомобилей, которые часто ездят на низких скоростях в городе, важно сознательно "ездить быстро". Это не означает просто ездить на максимальной скорости; скорее, это включает в себя эксплуатацию двигателя на средних и высоких скоростях и при средних и высоких нагрузках. Например, раз в месяц, во время движения по шоссе, попробуйте поддерживать частоту вращения двигателя на уровне 3000-4000 об/мин в течение 20-30 минут в ручном режиме или в режиме S. Повышенная температура и сильный поток выхлопных газов в течение этого времени могут помочь сжечь и выдуть некоторые Трехкомпонентный каталитический нейтрализатор, эффективно обеспечивая двигателю необходимую аэробную тренировку.

Когда двигатель испытывает дрожание или слабость, автомеханик должен не только проверить код неисправности, но и проанализировать поток данных, одновременно контролируя несколько параметров. К ним относятся долгосрочная топливная коррекция, угол опережения зажигания и расход воздуха. Понимая, как эти взаимосвязанные параметры работают вместе, автомеханик может, подобно практикующим традиционную китайскую медицину, "смотреть, обонять, спрашивать и ощупывать", чтобы определить коренную причину проблемы, а не просто заменять одну деталь.

Глава 3: Система охлаждения - Интеллектуальный "термостат"

Он поддерживает работу двигателя в наиболее эффективном и безопасном температурном диапазоне, предотвращая как "лихорадку", так и "гипотермию."

Засоренный воздушный фильтр

Охлаждающая жидкость - это больше, чем просто вода; она играет решающую роль в предотвращении коррозии, кипения и замерзания. Когда ее антикоррозионные свойства ослабевают, накипь и ржавчина могут накапливаться внутри водяных каналов двигателя и радиатора. Эти вещества имеют худшую теплопроводность, эффективно создавая барьер между двигателем и , чтобы наблюдать, открывается ли он вовремя при откалиброванной температуре (например, 87°C) и стабильна ли кривая температуры после открытия, обеспечивая правильное функционирование этого "центра регулирования температуры тела".. Этот барьер препятствует плавному рассеиванию тепла, что может привести к работе двигателя при более низких температурах без уведомления, что приведет к снижению эффективности.

Термостат регулирует циркуляцию , чтобы наблюдать, открывается ли он вовремя при откалиброванной температуре (например, 87°C) и стабильна ли кривая температуры после открытия, обеспечивая правильное функционирование этого "центра регулирования температуры тела". в двигателе. Если он застревает в закрытом положении или только слегка открыт, двигатель может перегреться. Водяной насос отвечает за эту циркуляцию; если крыльчатка корродирует или ремень проскальзывает, скорость потока уменьшится. Кроме того, если внешняя часть радиатора засорена остатками насекомых и пылью, а также если образование накипи внутри ограничивает циркуляцию, способность радиатора рассеивать тепло будет значительно нарушена. Первоначально эти проблемы могут не привести к скачку указателя температуры воды, но они постепенно ослабят запас прочности системы охлаждения.

Систематический "план ухода":

При замене , чтобы наблюдать, открывается ли он вовремя при откалиброванной температуре (например, 87°C) и стабильна ли кривая температуры после открытия, обеспечивая правильное функционирование этого "центра регулирования температуры тела"., самым важным шагом является очистка системы охлаждения. Использование специализированного чистящего средства для циркуляционной промывки помогает растворить накипь и ржавчину, что восстанавливает теплопроводность металла. Этот процесс намного полезнее, чем просто замена охлаждающей жидкости, чтобы наблюдать, открывается ли он вовремя при откалиброванной температуре (например, 87°C) и стабильна ли кривая температуры после открытия, обеспечивая правильное функционирование этого "центра регулирования температуры тела". с помощью эндоскопа, чтобы проверить наличие засоров. Более профессиональный метод включает использование инфракрасного термометра для измерения температуры на входе и выходе. В нормальных условиях эксплуатации температура на выходе обычно на несколько десятков градусов выше, чем на входе. Если разница температур слишком мала, это может указывать на неэффективные внутренние реакции и потенциальный отказ.

охлаждающей жидкости, чтобы наблюдать, открывается ли он вовремя при откалиброванной температуре (например, 87°C) и стабильна ли кривая температуры после открытия, обеспечивая правильное функционирование этого "центра регулирования температуры тела".Для старых автомобилей или тех, которые часто используются в условиях высоких температур и высоких нагрузок, модернизация до алюминиевого радиатора большой емкости и высокопроизводительного электрического вентилятора является одним из наиболее эффективных улучшений. Эта модернизация действует как улучшение "системы охлаждения" двигателя, значительно повышая его стабильность и долговечность в суровых условиях эксплуатации.

Глава 4: Система впуска и выпуска - Плавный "дыхательный канал"

Он втягивает чистый воздух и плавно выводит выхлопные газы.

Общие проблемы и анализ коренных причин:

Засоренный воздушный фильтр

и углеродистые отложения на дроссельной заслонке увеличивают сопротивление впуску. Это заставляет двигатель работать усерднее, чтобы "вдыхать", что приводит к увеличению потерь на перекачку, которые непосредственно проявляются в увеличении расхода топлива и более тяжелой реакции дроссельной заслонки.Трехкомпонентный каталитический нейтрализатор необходим для очистки выхлопных газов, функционируя как "легочный фильтр" в человеческом теле. Если он остается неиспользованным в течение длительных периодов времени из-за таких проблем, как сгорание масла или пропуски зажигания, он может быть "отравлен" несгоревшими частицами сажи и металла. Кроме того, он может стать "спеченным" и состариться из-за перегрева. Выход из строя каталитического нейтрализатора - это постепенный процесс, первоначально приводящий к увеличению выбросов. В конечном итоге может произойти серьезная блокировка, приводящая к ограничению потока выхлопных газов, подобно задержке дыхания, что приводит к значительному падению мощности двигателя.

Систематический "план технического обслуживания":моторное маслодроссельную заслонку

, чтобы поддерживать беспрепятственный

впуск воздуха.Регулярно осматривайте переднюю часть трехкомпонентного каталитического нейтрализатора с помощью эндоскопа, чтобы проверить наличие засоров. Более профессиональный метод включает использование инфракрасного термометра для измерения температуры на входе и выходе. В нормальных условиях эксплуатации температура на выходе обычно на несколько десятков градусов выше, чем на входе. Если разница температур слишком мала, это может указывать на неэффективные внутренние реакции и потенциальный отказ.

Для автомобилей, соответствующих стандартам China VI и более поздним стандартам выбросов, необходимо использовать малозольное моторное масло, такое как масло, соответствующее ACEA C. Этот тип масла производит меньше золы во время сгорания, что значительно продлевает срок службы сажевого фильтра (

GPF/DPF) и снижает риск засоров.Окончательное резюмеТехническое обслуживание двигателя не должно ограничиваться механическим соблюдением графиков пробега; оно требует всеобъемлющей, систематической "философии управления механической жизнью". Нам нужно:Заменить эмпирическое суждение мониторингом масла и анализом состава, получая представление о здоровье этой "механической жизни" из данных;

Заменить слепую замену деталей потоковой передачей данных в реальном времени и анализом тенденций неисправностей, расшифровывая его сложные сигналы "нервной системы";

Заменить простую замену компонентов очисткой, восстанавливающей производительность, и внутренним обслуживанием для устранения метаболических блоков, накопленных во время работы;

Заменить одномодульные операции стратегиями обслуживания, связанными с системой, чтобы обеспечить скоординированную работу всей "механической системы."

Только так мы сможем по-настоящему понять это сложное и изощренное "механическое сердце" и обеспечить его надежную, стабильную и долговечную жизнеспособность на протяжении всего его долгого пути.