Если смотреть историю, то в 1999 году на втором поколении Grand Cherokee появился новый двигатель V8 объемом 4.7л (EVA, диаметр цилиндра 93 мм, ход поршня 86.5 мм) так называемого семейства PowerTech. Чуть позже он появился на Dodge под названием Magnum, хотя к предыдущим Magnum (развитие LA) отношения не имеет - это новый мотор, идея которого, по слухам, исторически идет даже не от Крайслера, а от AMC. А в 2002 году в этом семействе появился и V6 объемом 3.7л (EKG, диаметр цилиндра те же 93 мм, но ход поршня 90.8 мм). Оба этих мотора (V8 и V6) объединяет многое, но самое главное - это использование развала цилиндров в 90°.
Вообще, угол 90° не является оптимальным для моторов V6 (для них лучше 60°). Обычно использование 90° вызвано двумя причинами: унификация с моторами V8 (там 90° как раз оправданы) или уменьшение высоты мотора (например, этим увлекалась Honda в двигателях C-серии, где как раз был развал 90° у V6, что для японцев очень и крайне нетипично).
У всех моторов V6 с углом 90° есть проблема конфигурации коленвала. Можно сделать коленвал в стиле V8: использовать одну общую шатунную шейку для двух цилиндров, расположенных напротив друг друга. Это проще, надежнее, но возникает проблема вспышек в цилиндрах, ведь при такой конфигурации между ними получается неравномерное чередование 90°-150°-90°-150°-90°-150° (всего 720° по коленвалу).
В качестве известного примера можно упомянуть грузовой мотор ЯМЗ-236 - это V6 версия мотора V8 ЯМЗ-238. И на этом V6 моторе с развалом 90° используются общие шейки для пары цилиндров, что отрицательно влияет на равномерность работы мотора, особенно на холостых оборотах. Но для грузового, тем более дизельного мотора это терпимо. Другой пример мотора - это тракторный СМД-60/62. Этот тот редкий случай, когда угол в 90° был выбран в том числе для упрощения конструкции коленвала (общие шейки), а равномерность никого не волновала. А еще, по некоторым данным, конфигурация V6 90° с общими шейками используется в современных турбонаддувных моторах 1.6л Формулы-1.
А вот попытки использовать неравномерные вспышки в серийных легковых моторах V6 90° оказались не особо веселыми. Известный в этом контексте старый мотор Buick V6 в версии odd fire получил кучу негативных отзывов и со временем перешел на равномерные вспышки (even fire).
Для равномерности вспышек (через 120°) используется более сложный коленвал с раздельными шатунными шейками. Но при такой конфигурации возникает проблема уравновешивания момента сил инерции первого порядка (в моторах с общими шатунными шейками это обеспечивается нащечными противовесами). Здесь уже решает сам производитель. Эффективным является использование балансирного вала, но иногда обходятся и без него (на той же упомянутой C-серии Honda он был только на некоторых моторах).
Вернусь к своему мотору PowerTech V6 3.7. Его 90° развал вызван унификацией с V8. Вспышки равномерные, что обеспечивается раздельными шатунными шейками:
И, в отличие, от V8 появился балансирный вал для борьбы с упомянутыми моментами сил инерции первого порядка. Но все равно мотор не ощущается особо уравновешенным даже по сравнению с V6 60°, не говоря уж про отличные в этом плане рядные шестерки. Но зато унификация с V8 и сравнительно небольшая высота и длина мотора.
Блоки моторов PowerTech V6 и V8 чугунные, но, в отличие от предшественников Magnum/LA (OHV), головки стали алюминиевые с одним верхним распредвалом в каждой (SOHC). Но так и осталось по два клапана на цилиндр. Нажатие на клапаны через рокеры и гидрокомпенсаторы. Привод распредвалов цепной (всего три цепи):
Естественно, никаких регулировок фаз газораспределения нет. Все топорно.
В отличие от PowerTech V8, у V6 во всех версиях этого мотора используется только одна свеча зажигания на цилиндр. Опять же по слухам, V6 и ранние V8 делались под использование медных свечей. Не знаю, насколько это правда, но по каталожному номеру идут именно медные свечи. Каждая свеча использует индивидуальную катушку зажигания.
Нумерация цилиндров V6 у левой головки 1-3-5, у правой - 2-4-6. Порядок работы цилиндров: 1-6-5-4-3-2, т.е. порядок вспышек чередуется по головкам (левая-правая), поэтому, увы, у этого мотора отсутствует характерное для классических (crossplane) V8 булькание-бормотание выхлопа. Звук V6 более банальный.
Вообще, в отличие от V8, у V6 было не так много изменений. Он выпускался с 2002 до 2012 года, ставился на Jeep Liberty/Cherokee (KJ, KK), Jeep Grand Cherokee (WK/WH), Jeep Commander (XK) и некоторые модели Dodge. В основном буду рассказывать про версию для KJ.
Для расчета смесеобразования блоком управления используется MAP с отдельным датчиком температуры воздуха на входе. Есть два датчика детонации (по одному на каждую головку), что выгодно отличает V6 от V8, у которого на первых базовых версиях вообще не было датчиков детонации.
Используются четыре обычных (не широкополосных) датчика кислорода: по два на сторону.
Привод агрегатов сделан в современной манере - одним ремнем (6PK):
Натяжитель ремня автоматический (пружинный).
Еще одна примета времени - это пластиковый впускной коллектор.
В 2004 был переход с блоков управления JTEC на NGC (который стал заодно управлять АКПП).
В 2005 были некоторые изменения, связанные с камерой сгорания и клапанами (вроде бы, изменился профиль кулачков, гидрокомпенсаторы и поршневые кольца), крышки головок стали пластиковыми. Целью, по некоторым данным, было улучшение равномерности работы. Степень сжатия, судя по разным источникам, поднялась с 9.6 до 9.7. Вообще, мотор весьма спокойно воспринимает бензин АИ-92, степень сжатия не особо высокая и есть, как уже упомянул, датчики детонации.
В 2007 было следующее изменение: появился EGR (на левой головке блока), вместо тросика используется "электронная педаль газа" (соответственно, убран регулятор холостого хода IAC). Рекомендованным стало масло 5W-20 вместо 5W-30. У меня именно такой мотор.
В целом, как видно, мотор не особо прогрессивный, поэтому большой мощностью похвастаться не может. В разных источниках указаны значения от 204 до 215 л.с. У меня в ПТС указано 204 (видимо, это желание ограничить мощность уровнем 150 кВт).
Внешняя скоростная характеристика одной из первых версий для США:
(200 lb ft - это примерно 271 Нм)
Из недостатков обычно (кроме низкой литровой мощности) упоминают несколько грубоватую работу (в плане вибраций и шума) и относительно большой расход (но и у автомобилей, где используется этот двигатель, довольно немалая масса).
Есть две фамильные (для V-образных PowerTech) проблемы: выпадание седел клапанов из головок и залипание гидрокомпенсаторов.
Выпадание седел клапанов вызвано слабой их посадкой в алюминиевой головке. При перегреве клапанов вероятность выпадения седел повышается. Я не знаю, были ли изменения для решения этой проблемы. На практике проблема довольно редкая, больше этому подвержены V8 первых лет выпуска, особенно при использовании газового оборудования.
Залипание гидрокомпенсаторов более распространено. Кроме ухудшения характеристик мотора оно может привести и вовсе к выпадению рокера, и тогда соответствующий клапан цилиндра полностью перестает открываться. Причина традиционна для нынешних моторов: от густого масла или затянутых сроков замены забиваются каналы. Опять же, я не знаю, связаны ли с решением проблемы изменения 2005 года или переход на 5W-20 в 2007 году. Некоторые пытаются решать проблему заменой гидрокомпенсаторов на регулируемые вручную опоры (есть такие сторонних производителей), но не могу назвать это удачным вариантом.
В остальном все достаточно типично: нужно следить за цепями и их натяжителями, водяным насосом, системой вентиляции картера, не перегревать, не лить слишком густое масло, не затягивать сроки его замены и т.д. и т.п.
И, кстати, о системе охлаждения. В базовой версии Liberty/Cherokee (KJ) используется только электрический вентилятор. Но есть и "heavy duty" версия охлаждения, в которой используются совместно электрический вентилятор и механический, который приводится через вязкостную муфту от водяного насоса. Интересно, что электрический вентилятор в этой схеме расположен между механическим и радиатором и служит не только для работы кондиционера, но и как штатное (не аварийное) охлаждение основного радиатора. И вязкостная муфта дает сравнительно слабое зацепление в обычном режиме (для уменьшения скорости вращения механического вентилятора). У меня как раз heavy duty версия охлаждения.
На моторах PowerTech V6 и V8 используются довольно мощные генераторы. У меня 136А, хотя на V6 бывают штатно и генераторы на 160А, если правильно помню.
Что касается развития линейки моторов, то со временем двигатели PowerTech V6 и V8 были заменены моторами Pentastar V6, более современными и с оптимальным углом развала 60°. Хотя, на мой взгляд, Pentastar очень уж типовой и не особо интересный современный мотор.
Еще по этой теме:Изображения из альбомов:malykh.blogspot.com
Усовершенствованный двигатель AMG V8 объёмом 6,3 л превращает SLS AMG в один из самых мощных спорткаров в своём классе. Высокооборотный агрегат V8, обладающий рабочим объёмом 6 208 куб. см, по сравнению с базовой 6,3-литровой версией AMG V8 был полностью переработан. Новейший 8-цилиндровый агрегат во всём диапазоне оборотов резво реагирует даже на самые незначительные перемещения педали газа, демонстрируя характерные свойства мощных гоночных двигателей. Максимальная мощность в 420 кВт доступна при 6 800 об/мин, а свой номинальный крутящий момент в 650 Н∙м данный 8-цилиндровый атмосферный двигатель достигает при 4 750 об/мин. Увеличить мощность двигателя удалось за счёт полностью заново разработанной системы впуска, модификации привода клапанов и распределительных валов. Применение аэродинамически оптимизированных трубопроводов впускного коллектора и открытие дроссельной заслонки системы выпуска дополнительно и ощутимо улучшает заполнение цилиндров, что, в свою очередь, обеспечивает захватывающую дух отдачу мощности. Кроме того, несмотря на возросшую нагрузку на двигатель, с помощью целенаправленных оптимизационных решений его массу удалось уменьшить до 206 кг. Что касается удельного веса, то агрегат AMG V8 объёмом 6,3 л занимает одну из ведущих позиций в сегменте серийных спорткаров. С нуля до 100 км/ч «крылатый» суперкар разгоняется за 3,8 с, а его максимальная скорость достигает отметки 317 км/ч. Переход на смазочную систему с сухим картером позволил разместить двигатель значительно глубже в автомобиле. Результатом этого стало более низкое расположение центра тяжести автомобиля, а значит, и максимальные показатели поперечного ускорения при прохождении поворотов, что обеспечивает восхитительную динамику движения.
quto.ru
Энергопреобразования в асинхронном двигателе. Принцип действия асинхронного двигателя был рассмотрен в 6.3.4, поэтому здесь более подробно рассмотрим особенности энергопреобразования и технико-эксплуатационных показателей таких двигателей.
При работе асинхронного двигателя происходит необратимый процесс преобразования электрической энергии переменных токов сети в механическую энергию вращательного движения. Этот процесс, как и в любой электрической машине, сопровождается бесполезным расходом части энергии на нагрев машины, который характеризуется величинами мощностей магнитных и электрических потерь. Последние обусловлены нагревом обмоток статора и ротора, обладающих сопротивлениями , и, при протекании по ним тока.
,
где - мощность, потребляемая трехфазной машиной; - мощность электрических потерь в обмотке статора;- фазные напряжения и токи статора, угол сдвига фаз между ними; - мощность магнитных потерь в пакете магнитопровода статора; - полезная механическая мощность двигателя; - мощность механических потерь; - мощность электрических потерь в обмотке ротора. Мощностью магнитных потерь в роторе обычно пренебрегают из-за малой частоты его перемагничивания.
Электромагнитная мощность , передаваемая со статора на ротор вращающимся магнитным полем, меньше активной мощности двигателя на величину электрических и магнитных потерь в статоре: .
Эта мощность может быть выражена через электромагнитный момент , действующий на ротор со стороны вращающегося с частотой вращения (об/мин) поля статора:
, (6.13)
где , с-1.
Аналогично выражается механическая мощность вращающегося с частотой вращения (об/мин) ротора: , где, с-1.
Разность и определяет мощность электрических потерь в роторе:
, (6.14)
где - скольжение.
Таким образом, мощность электрических потерь в роторе пропорциональна скольжению. Поэтому работа асинхронного двигателя более экономична при малых скольженьях (при номинальных режимах составляет сотые доли единицы).
Полезная механическая мощность двигателя меньше механической мощности ротора на величину мощности механических потерь в нем .
В паспорте асинхронных двигателей, как и других электрических двигателей, в качестве номинальной указывается его полезная механическая мощность , а не мощность потребления электрической энергии .
Соответственно КПД асинхронного двигателя . Благодаря отсутствию коллектора КПД асинхронных двигателей выше, чем у двигателей постоянного тока, и при номинальной нагрузке может составлять 0,83 ... 0,96.
Кроме необратимого процесса преобразования электроэнергии, учитываемого величиной активной мощности , в асинхронном двигателе происходит обратимый процесс периодического изменения запаса энергии магнитного поля машины, который характеризуют реактивной мощностью.
Соотношение между активной и реактивной мощностями асинхронного двигателя оценивают его коэффициентом мощности - косинусом угла , сдвигом фаз напряжения и тока в обмотке статора: . Коэффициент мощности асинхронного двигателя зависит от нагрузки на его валу - большей нагрузке соответствует его большее значение.
Электромагнитный момент и механическая характеристика асинхронного двигателя. Электромагнитный момент может быть выражен из формулы (6.14) с учетом выражения (6.13):
. (6.15)
Мощность электрических потерь в трех фазах ротора может быть выражена через ЭДС , ток и угол сдвига фаз между ними в роторе при скольжении:
. (6.16)
Активная составляющая тока ротора .
Поэтому с учетом формулы (6.4) выражение (6.16), подставленное в выражение (6.15), можно записать:
, (6.17)
где K - константа, определяемая конструкцией ротора.
Очевидно, что электромагнитный момент асинхронной машины определяется не всем током ротора, а только его активной составляющей.
Выражение (6.17) не всегда является удобным для практики, так как связь между моментом и скольжением неявная. Однако эта связь может быть установлена в явной форме, если ток ротора при скольжении и его активную составляющую выразить через ЭДС, активное и индуктивное сопротивления ротора, где - индуктивное сопротивление и - ЭДС неподвижного ротора (). Тогда
. (6.18)
После преобразований выражение (6.18) можно привести к виду
, (6.19)
где .
Тогда из формулы (6.18) с учетом выражения (6.17) следует, что
. (6.20)
Зависимость , соответствующая выражению (6.20), показана на рис. 6.55а.
|
| |
| а | б |
| Рис. 6.55 | |
При скольжении , называемом критическим и определяемом по формуле (6.19), величина момента максимальна . Она определяется подстановкой в выражение (6.20) .
Полученная зависимость позволяет перейти к механической характеристике асинхронного двигателя, показанной на Рис. 6.55б. Анализ показывает, что магнитный поток пропорционален фазному напряжению статора, а ЭДС определяется потоком , поэтому электромагнитный момент асинхронного двигателя, т. е. асинхронные двигатели очень чувствительны к уменьшению питающего напряжения. Так, например, уменьшение напряжения от номинального доприводит к уменьшению номинального момента отдо. В этом случае двигатель не сможет нести номинальную нагрузку.
Устойчивая работа двигателя возможна лишь при скольженьях или соответственно от до . При () ротор неподвижен, двигатель развивает пусковой момент.
Как видно из формулы (6.19), критическое скольжение пропорционально величине активного сопротивления ротора. Поэтому при введении в цепь фазного ротора двигателя добавочного сопротивления его зависимости изменятся так, как это показано на Рис. 6.56. При этом величина максимального момента при различных сопротивлениях роторной цепи не изменится.
Пуск асинхронных двигателей. При пуске двигателя () ЭДС велика, соответственно ток ротора большой, ток статора, так же как и ток ротора, может достигать десятикратного номинального значения.
Таким образом, при пуске двигателя без принятия специальных мер значительно возрастают токи, что недопустимо по условиям динамических усилий в обмотках и условиям их нагрева, а пусковой момент настолько низок из-за низкого значения при пуске (6.17), что может быть недостаточным для преодоления момента сопротивления приводного механизма. Поэтому при пуске двигателей с фазным ротором вводят сопротивления в цепь ротора. При этом пусковой ток уменьшается, значениеувеличивается, а пусковой момент возрастает (рис. 6.56).
| Рис. 6.56 |
Пуск асинхронного двигателя малой мощности с короткозамкнутым ротором часто производят прямым включением в сеть. При этом необходимо обеспечить величину начального пускового момента электродвигателя выше начального момента сопротивления приводного механизма.
При необходимости ограничения пускового момента и тока применяют:
- включение статорной обмотки через активное сопротивление;
- включение через автотрансформатор;
- переключение статорной обмотки со звезды на треугольник.
Для улучшения пусковых свойств короткозамкнутых двигателей, работающих в тяжелых условиях, применяют специальные обмотки ротора (глубокопазные, с двойной «беличьей клеткой»), в которых сопротивление в момент пуска автоматически делается большим, а по мере разгона ротора оно уменьшается, как и у двигателя с фазным ротором.
Регулирование частоты вращения. Основные способы регулирования частоты вращения асинхронных двигателей сводятся к изменению частоты вращения магнитного поля статора или введению добавочного сопротивления в фазный ротор.
Частоту вращения магнитного поля статора , как видно из выражения (6.3), регулируют изменением числа пар полюсов обмотки статора p или частотой питающей сети .
Двигатели с изменением числа пар полюсов называют многоскоростными. У них возможно только ступенчатое изменение .
При частотном управлении асинхронный двигатель питают от специального генератора трехфазного напряжения или полупроводникового преобразователя частоты. Частотное регулирование более экономично, однако часто стоимость и габариты преобразователя частоты превышают эти показатели самого двигателя.
При изменении сопротивления в цепи фазного ротора их характеристики изменяются так, как это показано на рис. 6.56.
Регулирование возможно только вниз от номинальной частоты вращения. При данном способе регулирования можно получить широкий диапазон скоростей. Однако он неэкономичен, так как потери в роторной цепи пропорциональны скольжению, а энергия скольжения выделяется в виде теплоты в сопротивлениях роторной цепи.
studfiles.net
Код двигателя 2598 см3, инжекторная система MPFI, 110 кВт ABC 2771 см3, инжекторная система MPI, 128 кВт AAH Диаметр цилиндра 82,5 мм Ход поршня 86,4 мм ...
Предупреждение Неправильная установка зубчатого ремня может привести к очень тяжелым повреждениям двигателя. При недостатке опыта обратитесь в мастерскую. Снятие ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ 1. Снимите нижний кожух моторного отсека. 2. Снимите поликлиновый ремень. ... 
Головку цилиндров снимайте только при холодном двигателе (при температуре помещения). Выпускной патрубок не отсоединяйте. Головка цилиндров может сниматься без снятия двигателя. Описание относится к левой головке цилиндров. Правая головка цилиндров снимается аналогичным образом. Дефекты уплотнительной прокладки головки цилиндров определяются по различным признакам. ... 
Предупреждение Выпускные клапаны 6-цилиндрового двигателя мощностью до 174 л.с. для улучшения теплоотвода заполнены натрием. Эти клапаны нельзя отправлять сразу в лом, так как из-за наличия натрия возникает опасность взрыва при переплавке. Равным образом недопустимо применение этих клапанов в качестве "специального инструмента", например, пробойника. ... 
Изношенные маслосъемные колпачки клапанов являются причиной высокого расхода масла двигателем. Маслосъемные колпачки могут сниматься и при установленной головке цилиндров. Для этого прежде всего необходимы специальные инструменты V.A.G-2036 с V.A.G-541/1 или HAZET 2577-2, а для бензинового двигателя также сжатый воздух. Предупреждение Здесь дается описание сн... При ремонте двигателей с неплотными клапанами недостаточно клапаны лишь дообработать или заменить. Кроме этого безотлагательно следует проверить направляющие клапанов на износ. Особенно важна проверка для двигателей с длительным сроком службы. Если износ слишком большой, то необходимо или заменить направляющие клапанов (только в мастерской), или заменить головку цилин...
Седло впускного клапана Седло выпускного клапана Размеры клапана Седла клапанов со следами износа или влияния процесса сгорания могут до обрабатываться, пока выдерживается максимально допустимый размер дообработки. ... При безупречно обработанных седлах клапанов и новых клапанах притирка седел клапанов в головке цилиндров необязательна. Клапаны могут притираться только с использованием мелкозернистой шлифовальной пасты. Для выполнения необходимых вращательных движений на тарелку клапана устанавливается инструмент с резиновой присоской. Образование рисок на посадочных фасках в ходе ...
Проверка компрессии позволяет сделать выводы о состоянии двигателя. А именно, при проверке можно установить, в порядке ил клапаны и поршни (поршневые кольца), или же они изношены. Кроме того, результаты проверки показывают, заменять ли двигатель или ему требуется полный ремонт. Для проверки требуется компрессометр, который для бензиновых двигателей предлагается в спец...
Снятие ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ 1. Снимите кожух поликлинового ремня. Для этого выверните 2 болта SW 10 и открепите кожух от экрана катушек зажигания. 2. Двигатель с рабочим объемом 2,8 л и 30 клапанами (193 л.с.): Отверните вентилятор ... 
Система смазки 6-цилиндрового двигателя 1. Болт, 10 Нм 2. Болт, 10 Нм 3. Масляный поддон, верхняя часть 4. Масляный поддон, нижняя часть 5. Болт, 10 Нм 6. Гайка, 30 Нм 7. Болт, 10 Нм 8. Пробка сливного отверстия, 40 Нм Предупреждение С вво... Снятие ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ 1. Масляный насос находится спереди блока цилиндров и приводится от коленчатого вала. 2. Снимите поликлиновый ремень. 3. Снимите зубчатый ремень. ...
automn.ru
