|
Техническая политика автопроизводителей.
Опубликовано: 19.01.2017 22:08
 Россия из социалистической эпохи вступила в эпоху капитализма, с рыночной не регулируемой экономикой, с изобилием товаров на прилавках, с перепроизводством, с жёсткой конкуренцией и обилием рекламы новых перспективных продуктов.
Автомобильная промышленность живёт по этим же законам, предлагая современные автомобили с перспективными разработками. Появление нового автомобиля чаще обусловлено не желанием клиента, он просто не знает, что рождается в исследовательских центрах мировой автомобильной промышленности, а желанием производителя занять достойное место на мировом рынке авто товаров. Быстрому появлению нового автомобиля помогают современные технологии и высокопроизводительное оборудование, современные методы проектирования, мощные программы расчета и моделирования, ускоренные методы испытаний и программы анализа результатов испытаний. Внедрение пакетов программного обеспечения в проектировании автомобиля приводит к тому что, руководить созданием автомобиля всё больше и больше начинают программисты, а не испытатели и конструкторы. Мы забываем одну маленькую деталь, все пакеты программ основываются на эмпирических данных полученных опытным путем, но требования снижения времени и затрат на разработку нового изделия приводят к минимизации натурных испытаний, снижению качества исходных данных для пакетов программ, а значит и ошибкам, заложенным уже на начальной стадии создания нового автомобиля. Покупатель всё чаще и чаще начинает произносить слова: «вот мой старый Volkswagen, мой старый Audi, мой старый Mercedes, мой старый BMW». И он прав, раньше и «вода была мокрее».
Проблемы автомобиля это загрязнение окружающей среды, количество выбросов зависит от количества сгоревшего топлива и качества работы системы нейтрализации отработавших газов. Системы нейтрализации, в зависимости от затрат на их производство, способны выполнить практически любые перспективные нормы токсичности.
Расход топлива в литрах на 100 км пути зависит от многофакторного сопротивления движению. Сопротивление это аэродинамические показатели кузова, шины и дорожное покрытие, трансмиссия, ускорений и замедлений массы автомобиля. Расход топлива зависит от режимов двигателя, нужны режимы (положение дроссельной заслонки и обороты) при которых удельный расход в граммах на лошадиную силу минимальный, таким условиям отвечают автомобили с гибридными силовыми установками, например Lexus RX450h производимый фирмой Toyota. В таких автомобилях двигатель практически всегда работает в режиме минимального удельного расхода топлива на одну лошадиную силу.
В связи с тем, что мы занимаемся производством компонентов двигателя, попытаемся определить, что влияет на удельный расход. В двигатель поступает воздух и топливо, эти два компонента, участвуя в реакции горения над поршнем, создают тепловую энергию с неким коэффициентом полезного действия. Тепловая энергия, полученная над поршнем, через поршень, поршневой палец, шатун, кривошип коленчатого вала в виде вращения с неким коэффициентом полезного действия передаётся в коробку передач. Дальнейший процесс передачи энергии нас не интересует.
Повышением КПД рабочего процесса двигателя внутреннего сгорания занимаются научно исследовательские институты и в настоящий момент на современных двигателях этот КПД примерно одинаков.
Нас интересует КПД механической части двигателя внутреннего сгорания, факторы, влияющие на этот параметр следующие:
- затраты на поступление воздуха в цилиндр, способом всасывания за счёт разряжения (атмосферный двигатель) и или принудительное наполнение цилиндра за счёт избыточного давления создаваемого компрессором с механическим или газовым приводом;
- затраты на движение поршня, часть нагрузки газовых сил, передаваемая на юбку поршня, лучше рассматривать её как удельную нагрузку в кг/см²;
- затраты на движение поршневых колец, возникают от радиального усилия кольца, лучше её рассматривать как удельную нагрузку в кг/см²;
- затраты на вращение в кривошипно-шатунном механизме, лучше их рассматривать как крутящий момент необходимый для вращения коленчатого вала с прицепленным к нему шатуном.
Возможно, что то мы не учли, но в нашем повествовании нас интересует цилиндро-поршневая группа (сокращённо ЦПГ), влияние этого элемента конструкции двигателя на многие факторы, некоторые из них мы сейчас рассмотрим.
Фактор 1. Продажи новых автомобилей, гарантийный период.
Как не странно «облегчённая» поршневая группа влияет на привлекательность автомобиля при его продаже, почему:
- мощность двигателя. При прочих равных условиях механический КПД двигателя с «облегченной» поршневой группой выше, значит заявленная мощность выше. Можно сравнить два двигателя семейства ВАЗ. Двигатель 21124 и 21126.
- мощность двигателя при применении компрессора. Привлекательный фактор для покупателя, при рабочем объёме как у атмосферного мотора мы получаем большую мощность, в некоторых странах налог на машину и налог при ввозе определяется рабочим объёмом.
- расход масла значительно ниже, привлекательный фактор для покупателя. Достигается применением низких поршневых колец, в следствии высокие удельные нагрузки, хорошие скребковые качества, низкий расход масла с первых километров эксплуатации двигателя.
- большие интервалы между техническим обслуживанием. Привлекательный фактор для покупателя, снижаются расходы на техническое обслуживание.
Фактор 2. Мероприятия производителей автомобиля для выполнения пункта 1.
Уменьшение размеров поршня увеличило удельные нагрузки на юбку, мы вместо обычного островершинного хонингования ввели плато хонингование, увеличили несущую способность зеркала цилиндра, уменьшилось количество графитовых зёрен вскрытых при хонинговании. Получили задиры при холодных пусках, практически сухое трение. Ввели покрытие поршня графитом. Покрытие D-10, фирмы Molekot.
Применение компрессора в атмосферном моторе привело к высоким вертикальным нагрузкам на поршневые кольца и перемычки, как следствие слом перемычек. Особенно это ярко проявило себя в двигателях производимых группой копаний VAG (Volkswagen Audi Gruppe). К таким двигателям относятся бензиновые двигатели TSI, модели двигателей CAWA, CAWB.
Показатели двигателя Volkswagen CAWA, CAWB:
Мощность - 125 кВт. (170 л.с.).
Мощность - 147 кВт. (200 л.с.).
Посмотрим, какой стала удельная мощность двигателей на один литр рабочего объёма.
При мощности двигателя в 170 л.с., литровая мощность равна 85 л.с./литр.
При мощности двигателя в 200 л.с., литровая мощность равна 100 л.с./литр.
На автомобиле VW Golf 6 - 1.4 TSI (CAXA) 122 л.с., литровая мощность равна 87 л.с./литр.
На версиях в 140 л.с., литровая мощность равна 100 л.с./литр.
На версиях в 180 л.с., литровая мощность равна 128 л.с./литр.
На всех моторах применяется поршень, производимый из литейного сплава, заготовка получается методом гравитационного литья в кокиль.
Хорошим уровнем при подготовке спортивного двигателя считается литровая мощность более 120 л.с./литр. Для получения подобных показателей поршень производится из штампованной заготовки, что позволяет выдерживать высокие нагрузки газовых сил. Мероприятие для выполнения таких показателей по мощности, это применение поршней производимых из штампового сплава, заготовку получают методом изотермической штамповки. Фирма СТИ наладила производство поршней из заготовок, полученных методом изотермической штамповки. Поршни изготавливаются для двигателей, применяемых на автомобилях Volkswagen и Audi группы копаний VAG.
Мероприятием для снижения расхода масла стало применение низких колец, что привело к увеличению удельного давления кольца на один см², соответственно уменьшению срока службы поршневого кольца, но все это произойдёт в послегарантийный период. Для решения проблемы износостойкости поршневого кольца, двигателей установленных автомобили Volkswagen и Audi, компания СТИ производит поршни под кольца Mahle старого поколения с широкими рабочими кромками.
Большой интервал при замене масла приводит к износу деталей двигателя, учитывая эту ситуацию необходимо уменьшить интервал замены масла до 10-15т.км. вместо рекомендованных производителем 30 и 60 т.км.
Нам продали новый автомобиль с привлекательными показателями, низкими затратами на ТО и вот закончился гарантийный период.
Фактор 3. Эксплуатация автомобиля после окончания гарантии.
Владелец автомобиля остался один на один с цилиндро-поршневой группой, которая, своими показателями, задекларированными в рекламе на автомобиль, привлекла нашего читателя. Износились поршневые кольца, «устал» поршень и сломались перемычки. Можно отдать автомобиль в ремонт.
Мы можем порекомендовать Вам при ремонте двигателя TSI автомобилей Volkswagen и Audi следующие мероприятия:
- при желании для моторов TSI с рабочим объёмом 2,0л. можно применить наш поршень с поршневым пальцем диаметром 21мм. или 23мм. это зависит от применявшегося у Вас шатуна. Поршни производятся диаметрами 82,5 и 83,0 мм, поршневой палец не поставляется.
Эти двигатели устанавливаются на нижеперечисленных автомобилях Volkswagen:
TIGUAN (5N) - Tiguan 2.0 TFSI
PASSAT VI (3C) - Passat Variant (3C5) 2.0 TFSI,
PASSAT VI (3C) - Passat (3C2) 2.0 TFSI,
PASSAT CC (3C) - Passat CC 2.0 TSI,
SCIROCCO (137) - Scirocco (137) 2.0 TSI,
Технические характеристики двигателя Volkswagen CAWA, CAWB:
Тип (код) двигателя - CAWA, CAWB Charge intercooling
Тип топлива – бензин
Система охлаждения – водяная
Тип расположения – рядная четвёрка
Система питания - Gasoline direct injection
Количество цилиндров - 4
Тип привода ГРМ - DOHC
Кол-во коренных опор - 5
Объем двигателя (смᶾ) - 1984
Степень сжатия - 9,6:1
Кол-во клапанов на цилиндр - 4
Мощность - 125 кВт (170 л.с.).
Мощность - 147 кВт (200 л.с.).
- при желании для моторов TSI с рабочим объёмом 1,8л. можно применить наш поршень с поршневым пальцем диаметром 21мм. или 23мм. это зависит от применявшегося у Вас шатуна.
Поршни производятся диаметрами 82,5 и 83,0 мм, поршневой палец не поставляется. Поршни предназначены для двигателя VW 1,8 TSI (BZB, BYT, CABB, CABA, CABD). Применяемость двигателя BZB на автомобилях:
AUDI
A3 (8P1) A3 (8P1) 1.8 TFSI BYT
A3 (8P1) A3 (8P1) 1.8 TFSI BZB
A3 (8P1) A3 [Cabrio] 1.8 TFSI BZB
A3 (8PA) SPORTBACK A3 Sportback (8PA) 1.8 TFSI BYT
A3 (8PA) SPORTBACK A3 Sportback (8PA) 1.8 TFSI BZB
A4 (8K2, 8K5) A4 (8K2) 1.8 TFSI CABA
A4 (8K2, 8K5) A4 (8K2) 1.8 TFSI CABB
A4 (8K2, 8K5) A4 Avant (8K5) 1.8 TFSI CABB
A5 (8T, 8F) A5 (8T) 1.8 TFSI CABD
SEAT
ALTEA Altea (5P1) 1.8 TFSI BYT
ALTEA XL Altea Xl (5P5) 1.8 TFSI BYT
LEON Leon (1P1) 1.8 TSI BZB
TOLEDO III Toledo III (5P2) 1.8 TFSI BZB
SKODA
OCTAVIA Octavia (1Z3) 1.8 TSI BZB
OCTAVIA Octavia [Combi] (1Z5) 1.8 TSI BZB
SUPERB Superb (3T) 1.8 TSI BZB
VOLKSWAGEN
PASSAT CC (3C) Passat CC 1.8 TSI BZB
PASSAT VI (3C) Passat (3C2) 1.8 TSI BZB
PASSAT VI (3C) Passat Variant (3C5) 1.8 TSI BZB
Технические характеристики двигателя Volkswagen BZB:
Тип (код) двигателя BZB - Turbocharge
Тип топлива – бензин;
Система охлаждения - водяная
Тип расположения – рядная четвёрка
Система питания - Gasoline direct injection
Количество цилиндров - 4
Тип привода ГРМ – DOHC
Объем двигателя (смᶾ) - 1798
Степень сжатия - 9,6:1
Кол-во клапанов на цилиндр - 4
Мощность - 118 кВт (160 л.с.).
- при желании для ремонта двигателя Volkswagen 1,4TSI (BMY/CAV) с рабочим объёмом 1,4 л. применить наш поршень диаметром 76,5мм. или 77,0 мм. под оригинальные поршневые кольца высотой 1,2/1,5/2,0мм. С высотой колец 1,2/1,5/2,5мм для диаметра 76,5мм. номер колец Mahle 030N0, для диаметра 77,0мм. номер колец Mahle 030N2. Поршни комплектуются поршневыми пальцами Mahle диаметром 19мм и стопорными кольцами.
Применяемость двигателя Volkswagen BMY/CAV:
VOLKSWAGEN TIGUAN (5N) - Tiguan 1.4 TSI, TIGUAN (5N) - Tiguan 1.4 TSI FWD
GOLF V (1K) - Golf V (1K1) 1.4 TSI,
GOLF V PLUS (5M1) - Golf V Plus (5M1) 1.4 TSI,
GOLF V (1K) - Golf V Variant (1K5) 1.4 TSI,
JETTA V (1K2) -Jetta III (1K2) 1.4 TSI,
JETTA V (1K2) - Jetta V III (1K2) 1.4 TSI,
GOLF V (1K) - Rabbit V (1K1) 1.4 TSI,
TOURAN (1T) - Touran (1T1, 1T2) 1.4 TSI,
JETTA V (1K2) - Vento III (1K2) 1.4 TSI
Технические характеристики двигателя Volkswagen BMY
Тип (код) двигателя -BMY (наддув с охлаждением)
Диаметр цилиндра (мм) - 76,5
Тип топлива – бензин
Система охлаждения – водяная
Ход поршня (мм) - 75,6
Тип расположения – рядная четвёрка
Система питания - впрыск бензина
Количество цилиндров - 4
Тип привода ГРМ - DOHC
Кол-во коренных опор - 5
Объем двигателя (смᶾ) - 1390
Степень сжатия - 10:1
Кол-во клапанов на цилиндр - 4
Мощность – 103кВт. (140 л.с.).
- при ремонте цилиндра и увеличении диаметра применить островершинное хонингование, что позволить вскрыть графит и улучшить противозадирные качества при холодных пусках с маслами нулевой и низкой вязкости. Мы сомневаемся, что в условиях мастерской можно сделать плато хонингование, при этом показать клиенту замеры подтверждающие вскрытие не менее 26% графитовых зёрен, в настоящее время АвтоВАЗ с огромным трудом выполняет это требование или не выполняет, раз ввёл покрытие для поршня на двигатель «Приора» ВАЗ 21126.
Вся Великая Россия во главе с правительством вступила в борьбу за экономию валютных резервов, мероприятие называется замещение импорта отечественным товаром. Мы под влиянием общих тенденций тоже приступили к производству деталей двигателя для импортных автомобилей, на нашем сайте можно посмотреть для каких импортных и отечественных автомобилей мы производим поршни из заготовки, полученной методом изотермической штамповки.
Январь 2017 года.
Тольятти.
Валерий Закиев.
|
