Андрей Смирнов
Время чтения: ~12 мин.
Просмотров: 18

Вакуумный двигатель. Пожиратель пламени.

ЖурналВсеНовостиСтатьиНовинкиФотоВидео18 июля 2017 в 18:30

Вакуумная магистраль двигателя внутреннего сгорания довольно редко фигурирует в списках неисправностей. Многие автомобилисты даже не подозревают о её существовании. Между тем, она может доставить немало неприятностей и стать причиной неуверенной работы мотора и тормозов. Рассказываем о типичных симптомах проблем в вакуумной магистрали ДВС.

Наличие вакуумной системы на автомобилях с двигателями внутреннего сгорания объясняется довольно просто. При работе мотора на такте впуска ДВС работает подобно поршневому насосу, создавая разрежение во впускном коллекторе. В картере мотора давление напротив возрастает (газы в небольшом количестве прорываются сквозь зазоры между поршнями и стенками цилиндров). Для уменьшения давления в картере предусмотрена система вентиляции, соединённая с впускным коллектором герметичным шлангом. Разрежение, возникающее в системе впуска, учитывается специальными датчиками и напрямую влияет на работу зажигания и на смесеобразование. Также возникающее в системе разрежение используется для уменьшения давления на педаль тормоза вакуумным усилителем тормозов. При нарушении работы вакуумной магистрали наблюдается множественные проблемы.

10 способов сэкономить на обслуживании машины.

Нетрудно догадаться, что неисправности вакуумной системы связаны либо с сильным загрязнением шлангов, которые теряют способность пропускать воздух, либо напротив с их негерметичностью. Разрушение шлангов происходит по естественным причинам (срок службы резиновых изделий относительно мал) — под воздействием высокой температуры и агрессивной среды они ссыхаются, трескаются и рвутся, а изнутри загрязняются продуктами износа двигателя и распада масла. Негерметичность системы приводит к некорректной работе системы зажигания, неуверенной работе двигателя, проблемам с его пуском, снижению мощности и повышению расхода топлива.

1. Горит значок «Check Engine» на приборке

Работой двигателя любого современного автомобиля заведуют так называемые «мозги», считывающие информацию с множества датчиков. Данные о степени разрежения во впускном коллекторе и о расходе воздуха, поступающем в него извне, являются основополагающими для правильной работы мотора. Превышение или падение давления в системе приводит к переключению работы мотора на так называемый аварийный режим. Пиктограмма «Check Engine» может активироваться, в том числе, из-за неисправности вакуумной магистрали. Однако определить это точно можно лишь, подключив к бортовой системе специальный диагностический сканер. Если вы подозреваете, что проблема может быть связана с неправильной работой вакуумной системы, внимательно осмотрите все её шланги. Возможно, их замена решит проблему без визита к специалистам.

Автомобильный кондиционер: готовим к лету правильно.

2. Неровно работает двигатель

Ещё одним симптомом неисправности является неустойчивая работа двигателя. Это может проявляться всевозможными троениями и провалами, хлопками в выхлопной трубе и вибрациями, передающимися на кузов. Обычно автомобиль сохраняет возможность самостоятельно перемещаться в пространстве, однако езда на нём перестаёт быть комфортной — машина дёргается на ходу. В большинстве случаев неисправность успешно нивелируется «мозгами» автомобиля. Однако двигатель может уйти в аварийный режим, что скажется, в том числе, на расходе топлива.

3. Падает мощность, мотор глохнет

Нарушение работы вакуумной системы нередко приводит к сильному падению мощности мотора или полной его неработоспособности. При загрязнении шланга вентиляции картера внутри двигателя возникает слишком большое давление, что приводит к выдавливанию прокладок и сальников, сильной детонации. При возникновении такой неисправности система защиты может отключить двигатель — автомобиль будет глохнуть. Падение мощности — ещё один симптом неисправности.

Куда смотреть при покупке автомобиля с пробегом.

4. Возникают «отстрелы» в воздушный фильтр

Неисправность в вакуумной системе может оказывать критическое влияние на систему зажигания — горючая смесь воспламеняется невпопад и не сгорает полностью, что приводит к детонации прямо во впускном коллекторе или в воздушном фильтре. Это может приводить к механической поломке двигателя или системы впуска (нередко коробку с воздушным фильтром срывает с точек крепления, в особо тяжёлых случаях даже повреждается крышка капота).

5. Плохо работают тормоза

На большинстве современных автомобилей разрежение, возникающее во впускном коллекторе, помогает водителю на торможении. Вакуумный усилитель тормозов подсоединён к двигателю шлангом и значительно уменьшает давление, которое нужно прикладывать к педали тормоза. При негерметичности вакуумной магистрали усилитель тормозов теряет эффективность — давить на педаль тормоза приходится значительно сильнее.

Не стоит пренебрегать проверкой исправности нехитрого, но важного вакуумного контура. Это не требует от больших усилий и в большинстве случаев заключается в тщательном визуальном осмотре. Если вы заметили хотя бы один из названных признаков неисправности, проведите диагностику самостоятельно или обратитесь к специалистам.

10 неисправностей, которые быстро убивают автомобиль.

Новости партнеров

logo2.pngПАТЕНТНЫЙ ПОИСК В РФ
Классы МПК: F02B29/02 прочие аэродинамические особенности систем впуска для улучшения заполнения
Автор(ы): Большаков Михаил Михайлович (RU)
Патентообладатель(и): Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Северо-Кавказский государственный технический университет» (RU)
Приоритеты: публикация патента:10.07.2007

Двигатель относится к машиностроению и может быть использован в двигателях различного назначения. Двигатель содержит средство создания вакуума в цилиндрах над поршнем, включающее вакуумный насос с ресивером, подключенным посредством патрубка с клапанами к цилиндрам, и устройство управления клапанами, состоящее из распределительного вала с зубчатой рейкой, пружины и кулачка с приводом, установленное с возможностью регулирования процесса создания вакуума в цилиндрах. Изобретение обеспечивает упрощение конструкции и устранение вредных выбросов. 2 ил.

Рисунки к патенту РФ 2302538

Изобретение относится к области поршневых двигателей внутреннего сгорания и может быть использовано в двигателях различного назначения.

Известен двигатель внутреннего сгорания (заявка на изобретение №2003136403, опубл. 20.05.2005), содержащий цилиндр с размещенным в нем поршнем с полостью для камеры сгорания, имеющей горловину, головку цилиндра с установленной в ней форсункой с распылителем, имеющим сопловое отверстие, камеру сгорания, образованную головкой цилиндра и полостью в поршне, горловина полости выполнена в виде профилированного сопла Лаваля, выходное сечение которого обращено в сторону головки цилиндра, а в головке цилиндра установлена форкамера с вмонтированной в нее форсункой с распылителем, содержащая перепускной канал в виде профилированного сопла Лаваля, выходное сечение которого сопряжено с камерой сгорания двигателя.

Недостатком известной конструкции является сложность, обусловленная наличием сопла Лаваля, форкамеры с вмонтированной в нее свечой зажигания, а также то, что продукты сгорания топлива выбрасываются в атмосферу.

Известен двигатель внутреннего сгорания (заявка на изобретение №2003136473, опубл. 20.05.2005), содержащий по меньшей мере один цилиндр с размещенными в нем двумя противоположно движущимися поршнями, двумя шатунами и двумя коленчатыми валами, кинематически связанными между собой, камеру сгорания, образованную днищами поршней, и размещенные в стенке цилиндра впускные и выпускные органы; при расположении поршней прижатыми друг к другу, а одного из коленчатых валов — во внутренней мертвой точке, другой коленчатый вал повернут относительно горизонтальной оси рабочей камеры на угол Y, при этом сумма хода поршней L1+L2 больше длины рабочей камеры L на величину а, пропорциональную углу поворота Y, причем угол поворота 0<y>

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту является двигатель внутреннего сгорания (патент РФ №2253740, опубл. 10.06.2005), содержащий цилиндры с гильзами, поршни, шатуны, коленчатый вал, механизм газораспределения, систему охлаждения, причем цилиндры имеют ребра охлаждения или рубашку охлаждения, при этом гильзы цилиндров с увеличенным внутренним объемом выполнены с окнами охлаждения и имеют двойную стенку, образующую камеру охлаждения, сообщающуюся с внутренним объемом посредством окон охлаждения, а внешняя сторона цилиндров имеет теплоизоляционное покрытие.

Недостатком прототипа является сложность конструкции, обусловленная наличием цилиндров, конструктивных элементов охлаждения и теплоизоляционного покрытия, а также низкая экологичность двигателя, вследствие того, что продукты сгорания топлива выбрасываются в атмосферу.

Технический результат изобретения заключается в упрощении конструкции двигателя за счет отсутствия выделения тепла, системы охлаждения, системы подготовки, подачи и зажигания горючей смеси и устранении вредных выбросов, появляющихся при сгорании топлива.

Указанный технический результат достигается тем, что двигатель содержит устройство, состоящее из патрубка, ресивера, вакуумного насоса, создающего вакуум над поршнем, а также устройство управления клапанами, состоящее из распределительного вала с зубчатой рейкой, пружины, кулачка с приводом, обеспечивающих регулирование создания вакуума в цилиндрах двигателя.

Двигатель внутреннего вакуума представлен на чертежах: на фиг.1 — продольный разрез, на фиг.2 — разрез по А-А. Двигатель состоит из следующих деталей и узлов: блока цилиндров 1, крышки 2, патрубка 3, ресивера 4, вакуумного насоса 5 с приводом M1, поршней 6, 7, шатуна 8, коленчатого вала 9, канала 10, канала 11, распределительного вала 12, снабженного зубчатой рейкой, шестерни 13, пружины 14, кулачка 15 с приводом, клапана 16, двухпозиционного клапана 17. Поршни 6 и 7 находятся в цилиндрах блока цилиндров 1; шатуном 8 каждый поршень связан с коленчатым валом 9. Крышка 2 закреплена на блоке цилиндров 1, в ней выполнены вертикальные каналы 10 и 11; патрубок 3 соединен трубками с каналом 11, он содержит клапан двухпозиционный 17. В поперечных отверстиях крышки размещаются клапаны 16. Патрубок 3 соединен с ресивером 4, снабженным вакуумным насосом 5. На осях клапанов 16 закреплены шестерни 13, которые находятся в зацеплении с рейкой распределительного вала 12. Распределительный вал 12 в продольном направлении находится под действием пружины 14; пружина обеспечивает контакт распределительного вала с кулачком 15, имеющим свой привод.

Работает двигатель внутреннего вакуума следующим образом. Вакуумный насос 5 периодически откачивает воздух из ресивера 4, создавая в нем разряжение (вакуум). Для запуска двигателя необходимо открыть клапан 17, при открытом клапане 17 воздух из патрубка 3 поступает в ресивер 4. При открытом клапане 16 воздух, находящийся в цилиндре над поршнем 6, устремляется по патрубку в ресивер — над поршнем 6 появляется разряжение (вакуум).

Снизу со стороны коленчатого вала 9 на поршень 6 будет действовать атмосферное давление (Ра); возникает разность давлений над поршнем (Ро) и под поршнем (Ра).

Если разность (Ра-Ро) умножить на площадь поршня F, то получим силу Q, которая действует на поршень 6 вертикально. Под действием силы Q поршень 6 перемещается вверх, через шатун 8 вращая коленчатый вал 9. В это время поршень 7, связанный с коленчатым валом шатуном, будет свободно перемещаться вниз; на поршень 7 сверху и снизу действует атмосферное давление Ра, так как канал 10, обеспечивающий связь с атмосферой, открыт, а канал 11 закрыт. Вращением колпачка 15 обеспечивают перемещение распределительного вала 12 влево, его зубчатая рейка вращает шестерни клапанов 16, которые меняют свое положение: открыт на закрыт; закрыт на открыт. Теперь вакуум образуется над поршнем 7 и он начинает перемещаться вверх, а поршень 6 — вниз. Таким образом, совершается один полный цикл двигателя внутреннего вакуума.

От величины силы Q зависит крутящий момент на коленчатом валу 9; частота перемещения распределительного вала 12 обеспечивает частоту циклов двигателя внутреннего, вакуума. Применение ресивера позволяет иметь определенный запас разряженного воздуха (вакуума). При уменьшении разряженности в ресивере автоматически включается вакуумный насос. Запас разряженного воздуха (вакуума) можно иметь в пустотах двухслойного кузова автомобиля.

Двигатель внутреннего вакуума имеет упрощенную конструкцию: в нем отсутствует процесс сгорания топлива, система охлаждения, система подготовки, подачи, зажигания горючей смеси; кроме того нет вредных выхлопов в атмосферу, двигатель взрывобезопасен.

</y></p>

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Вакуумный двигатель, содержащий блок цилиндров, поршни, посредством шатунов связанные с коленчатым валом, клапаны и средство создания вакуума в цилиндрах над поршнями, отличающийся тем, что он снабжен устройством управления клапанами, состоящим из распределительного вала с зубчатой рейкой, пружины и кулачка с приводом и установленным с возможностью регулирования процесса создания вакуума в цилиндрах, а средство создания вакуума в цилиндрах над поршнями выполнено в виде вакуумного насоса с ресивером, подключенным посредством патрубка с клапанами к цилиндрам.

fcdd02.png

  • Цена: 69.99 USD

Очередная интересная и познавательная игрушка из Китая. Двигатель, но не паровой, не внутреннего сгорания, не Стирлинга, хотя придуман именно Стирлингом. Оговорка по Фрейду и п. 18 Пара слов о том, что такое вакуумный двигатель (пожиратель пламени) – это двигатель использующий разницу между давлением окружающего воздуха и частичным разрежением (вакуумом) по разные стороны от поршня. Устройство вакуумного двигателя. В основе лежит открытое пламя рядом с заслонкой цилиндра, и поршень, находящийся в цилиндре. Во время фазы 1 (забор продуктов горения), раскаленное пламя попадает в цилиндр, во время движения поршня от заслонки.b1081e.png Затем (фаза 2) заслонка закрывается и продукты сгорания охлаждаются о стенки цилиндра. Во время охлаждения их объем существенно уменьшается, создается разряжение. Поршень начинает обратное движение к заслонке.c80b43.png Во время фазы 3, заслонка поднимается и поршень выталкивает остатки продуктов горения наружу. 5c768f.png Так цикл замыкается и дальше по кругу. Работа данного двигателя описывается термодинамическим циклом Отто, также описывающим работу двигателя внутреннего сгорания. Работа и производительность двигателя зависит от быстрого и эффективного охлаждения стенок цилиндра. Если охлаждение будет медленным или неэффективным, то двигатель работать не будет. В любом случае КПД такого двигателя мизерный, т.к. свеча горит рядом и греет воздух, и лишь малая часть пламени засасывается внутрь. Такие двигатели не имеют практического применения, и могут лишь поддерживать собственное вращение. Перейдем к герою сегодняшнего обзора. Приехал он в коробке из простого картона. Коробка была обернута кучей «пупырок» и сохранила свою форму, несмотря на все тяготы почтового пересыла.1666cb.jpg Качество упаковки меня приятно удивило. Все плотно лежало на своих местах в толстом слое формованного вспененного полиэтилена.5945bc.jpg В комплект входил сам двигатель, 3 ключа под шестигранник, спиртовая горелка, маленькая бутылочка со смазкой, бутылочка под спирт, и загадочная трубочка, применение которой я так и не нашел.e12bd9.jpg Порадовала спиртовка с «вечным» фитилем из стальной сеточки8affb3.jpg Двигатель стоит на основании из лакированной древесины, снизу 4 резиновые ножкиbca9af.jpg Двигатель выглядит очень качественно сделанным, производит приятное впечатление. a8dc4b.jpg Оси вращения крепятся через миниатюрные подшипники. Вращение всех узлов двигателя плавное и тихое. Сборка отличная, все чистое, никаких отпечатков пальцев, потеков масла, грязи и т.д. Просто идеально. Основные материалы – сталь, маховики дюраль, противовесы – латунь.

Что меня смутило – отсутствие рубашки охлаждения цилиндра двигателя. Материал цилиндра – сталь, т.е. нагрев будет быстрый, охлаждение посредственное. КПД упадет и двигатель проработает недолго. Ну, это мысли, давайте их проверим на практике.47119e.jpg Наливаем в горелку спирт, поджигаем, крутим колесо – двигатель бодро начинает постукивать. Есть контакт – работает! ☺ Проработал двигатель пару минут, затем ожидаемо цилиндр нагрелся, охлаждение разогретых продуктов горения спирта замедлилось, двигатель плавно остановился. Перерыв на 20 минут на остывание. Т.к. двигатель образовательный, то возможно это как говорят программисты «не баг, а фича». В конце концов, может это является частью учебного процесса. Можно объяснить устройство двигателя, почему он работает, как проходит изменение сил при изменении температуры стенок цилиндра. И почему двигатель останавливается при нагреве. Понять, что хотели достичь создатели, не делая охлаждение стенок цилиндра — сложно, к двигателю шла инструкция на чистом китайском языке. Но судя по качеству и продуманности конструкции отсутствие радиатора охлаждения – не ошибка, а специальный расчет.0bc90b.jpg Как резюме. Двигатель полностью выполняет свою учебно- познавательную функцию. Качество изготовления на высоте, внешний вид очень, как по мне, приятный. Из недостатков можно и нужно отметить краткость его работы. Все же 2 минуты до перегрева это очень мало. И как с мотором Мендосино из моего предыдущего обзора, напрашивается его ниша. Сам себе не купишь, но в подарок получить будешь рад. Можно дарить такое коллегам по работе или школьникам/студентам. Всем удачи и больше хороших игрушек в жизни! Товар предоставлен для написания обзора магазином. Обзор опубликован в соответствии с п.18 Правил сайта. Используемые источники:

  • https://quto.ru/journal/articles/5-simptomov-neispravnosti-vakuumnoy-magistrali-dvigatelya.htm
  • http://www.freepatent.ru/patents/2302538
  • https://mysku.ru/blog/china-stores/42443.html

Рейтинг автора
5
Подборку подготовил
Максим Уваров
Наш эксперт
Написано статей
171
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации