Температура выхлопных газов-под контроль! — e92.ru

Любой отказ любого двигателя любого транспортного средства вызывает массу острых ощущений, потому что он происходит (в большинстве случаев) в тот самый момент, когда Вы требуете от него максимальной отдачи: взлет, набор высоты, уход на второй круг… Можно подумать, что если в момент обгона (это уже про автомобили) двигатель чихнет с провалом мощности, то все будут в диком восторге…

Так что же лучше? Одеть розовые очки — «да то ж иномарка, чё ей будет…» или, прочитав «Руководство по эксплуатации» от «А» до «Я», быть готовым к внезапному отказу? Мое мнение, что второй вариант предпочтительнее, а лучший вариант — предотвратить отказ….. А что для этого надо? — Грамотная эксплуатация при своевременном обслуживании вместе с контролем и диагностикой.

Отказы кривошипного механизма и цилиндро-поршневой группы наиболее опасны из-за «внезапности» и тяжести последствий. Основная масса таких отказов связана с нарушениями процесса сгорания.

Возникает необходимость контроля и понимания данного процесса.

• I. Нормальное сгорание топливовоздушной смеси
• II. Нарушения процесса сгорания
• III. Выводы, литература

Дмитрий Петров
Технический директор АО «Авиагамма»

I. Нормальное сгорание топливовоздушной смеси

Топливо-воздушная смесь сжимается во время хода поршня вверх и в определенный момент, называемый «моментом зажигания», воспламеняется электрической искрой. Существует также термин «опережение зажигания» — величина, измеряемая в градусах поворота коленвала (ПКВ) или в миллиметрах движения поршня и показывающая опережение момента зажигания времени достижения поршнем верхней мертвой точки (ВМТ).

На рис.1 представлена индикаторная диаграмма — зависимость давления в камере сгорания от угла ПКВ, дающая наглядное представление процесса сгорания.

 
Процесс сгорания начинается в конце такта сжатия, когда поршень, сжимая топливо-воздушную смесь, приближается к ВМТ.

В момент зажигания (А) искровой разряд вызывает мгновенный (около 10-5с или одной сотой доли микросекунды) разогрев смеси до температуры более 1000°С в очень малом объеме между электродами свечи, приводящий к термическому разложению, ионизации молекул топлива и кислорода и воспламенению смеси. Возникает очаг горения, насыщенный продуктами сгорания, и поверхность раздела между ним и несгоревшей смесью (фронт пламени). Если объем очага достаточен для прогрева и воспламенения соприкасающихся с ним слоев смеси (это зависит, в основном, от мощности искрового разряда, температуры и давления смеси в конце такта сжатия), то процесс сгорания начинает распространяться по объему камеры сгорания от свечи в сторону еще не сгоревшей смеси со скоростью менее 1 м/с. Турбулентные потоки, возникающие при наполнении и сжатии смеси, искривляют и разрушают четкие границы фронта пламени: объемы горящих компонентов внедряются в негорящую смесь. Площадь поверхности фронта резко возрастает, а вместе с ней повышается и скорость распространения фронта — до 50-80 м/с. (точка (В) на индикаторной диаграмме).

Ускоряющееся движение фронта вызывает все более быстрое воспламенение и сгорание новых порций смеси. В результате температура и давление в камере сгорания резко увеличиваются. Точка С, соответствующая максимуму давления (5…6 МПа), примерно совпадает с моментом достижения фронтом пламени стенок цилиндра. Уменьшение количества смеси и теплоотвод от газов в стенки цилиндра приводят к падению скорости сгорания. Температура продуктов сгорания, достигнув максимума (более 2000°С) несколько позже, чем давление, начинает падать вместе с началом движения поршня вниз. Процесс сгорания, занявший З0 — 400 ПКВ, закончился. Начинается процесс расширения — такт рабочего хода.

Нормальный процесс сгорания характеризуется следующими параметрами:

• скорость распространения пламени — 50-80 м/с. 
• величина и момент максимального давления — 5-6 МПа, 12…150 после ВМТ 
• величина и момент максимальной температуры — 2100-2300°С, 25…300 после ВМТ. 

На указанные параметры существенное влияние оказывают многие факторы:

1.  Конструкция и размеры камеры сгорания; 
2. Степень сжатия; 
3. Количество остаточных газов; 
4. Опережение зажигания; 
5. Мощность искры; 
6. Скорость вращения коленвала; 
7. Температура стенок камеры сгорания; 
8. Температура топливовоздушной смеси; 
9. Давление топливовоздушной смеси; 
10. Качество топливовоздушной смеси; 
11. Свойства топлива; 
12. Состояние двигателя. 

Только часть из этих параметров эксплуатант может контролировать и еще меньшую часть обязан контролировать. При выполнении требований по установке, эксплуатации и обслуживания двигателя все параметры будут в норме, и производитель гарантирует нормальный процесс сгорания, т.е. нормальную работу двигателя.

Это в идеале, а в реальных условиях эксплуатации получить аномальный процесс сгорания не сложно, учитывая особенности национального воздухоплавания и бензиноварения.
Возникает необходимость контролировать сам процесс сгорания. Самый доступный способ — контроль температур: головки цилиндра (ТГЦ) и выхлопных газов (ТВГ).

ТГЦ — комплексный параметр. На величину ТГЦ оказывает влияние температура сгорания и эффективность система охлаждения. Инерционность параметра зависит от теплопроводности материала головки.

ТВГ — параметр, косвенно характеризующий процесс сгорания топлива. Измерение практически безинерционно. Существенным недостатком данного параметра является неоднозначность и сложность анализа. Для полноценного использования указателя ТВГ как оперативного и диагностического средства контроля необходимо, как минимум, знать нормальные значения ТВГ и влияние на них различных изменений в условиях эксплуатации и отклонений в процессе сгорания. На рис 2. Представлен типовой график зависимости ТВГ от частоты вращения коленвала.

II. Нарушения процесса сгорания

Наиболее распространенные причины нарушения процесса сгорания:

• Неисправность топливной системы
• Неисправность системы зажигания
• Выстрелы (хлопки)
• Калильное зажигание
• Дизелинг
• Детонационное сгорание
• Бензин с низким октановым числом или фальсифицированный бензин

1.

Неисправность топливной системы

Под данной неисправностью подразумевается любое нарушение или отказ, вызывающие обеднение или обогащение топливо-воздушной смеси.

Количество воздуха (или кислорода), необходимое и достаточное для полного окисления топлива (в СО2 и Н2О), называется теоретически необходимым количеством воздуха (или кислорода). В среднем для сгорания 1 кг топлива необходимо 14,8 кг воздуха. В действительности эта величина сильно зависит от состава бензина (способа получения) и может колебаться от 13,8 до 15,2.

Количество воздуха, при котором происходит сгорание топлива, может отличаться от теоретически необходимого. В этом случае сгорание происходит с избытком или недостатком воздуха. Для оценки соотношения между топливом и воздухом используется коэффициент избытка воздуха альфа — отношение количества располагаемого для сгорания воздуха к теоретически необходимому.

При альфа < 1,0 (недостаток воздуха) сгорание будет неполным. В этом случае смесь называется богатой.

При альфа = 1,0 смесь называется теоретической. При альфа > 1,0 (избыток воздуха) смесь называется бедной. Многоцилиндровый двигатель может устойчиво работать в диапазоне альфа от 0,5 до 1,15.

Влияние коэффициента избытка воздуха на процесс сгорания и тепловое состояние двигателя даны на рис. 3 и 4.

  
У карбюраторных авиационных двигателей коэффициент избытка воздуха заключен в пределах 0,70…1,10. Чаще всего двигатели работают на богатой смеси с недостатком воздуха. Объясняется это тем, что двигатель развивает наибольшую мощность при богатой смеси 0,85…0,90. На взлетном режиме смесь обогащается до 0,75…0,80 для снижения рабочих температур головок цилиндров и выпускных клапанов. С уменьшением нагрузки (дросселированием) тепловое состояние двигателя становится менее напряженным, что дает возможность перейти на более бедные смеси. Работа на бедной смеси (1,05…1,10) сопровождается падением мощности (на 4…6%) и увеличением экономичности (на 10…15%) по сравнению с работой на составе смеси, соответствующей максимальной мощности двигателя.

У многоцилиндровых двигателей, обычно страдающих неравномерностью распределения топлива по цилиндрам, приходится устанавливать состав смеси по наиболее бедно работающим цилиндрам. В этом случае редко удается обеспечить устойчивую работу при значениях альфа > 1,05 (для всего двигателя). Работа на бедных смесях возможна только при дросселировании, при мощностях порядка 0,6…0,9 номинальной мощности. На режиме малого газа смесь необходимо обогатить до 0,65…0,70 для обеспечения устойчивой работы и улучшения приемистости. Для надежного запуска холодного двигателя требуется еще большее обогащение смеси до 0,45…0,55.

Оптимальный состав топливо-воздушной смеси на всех режимах работы двигателя должен обеспечивать карбюратор. Шесть систем карбюратора:

• поплавковая камера, 
• пусковая система, 
• система холостого хода, 
• промежуточная система, 
• система частичной нагрузки, 
• система полной нагрузки 

отвечают за приготовление топливовоздушной смеси на различных режимах работы двигателя (рис. 5).

 
Учитывая характеристику карбюратора можно сделать следующие выводы:
1. Небольшое обогащение топливо-воздушной смеси сопровождается уменьшением температуры головки цилиндра и выхлопных газов. 
2. Небольшое обеднение топливо-воздушной смеси сопровождается значительным ростом температуры головки цилиндра и выхлопных газов. Наиболее опасно обеднение смеси на режимах 4500…5000 об/мин и 6000…6800 об/мин. 
3. Сильное обеднение или обогащение смеси вызывает значительное падение температуры головки цилиндра и выхлопных газов. Т.к. падает скорость сгорания, максимум давления достигается в более поздний момент, что вызывает жесткую работу двигателя. 

4. Сильное обеднение смеси (уменьшение подачи топлива) вызывает снижение мощности, происходит самопроизвольное падение оборотов, как правило до 4500 об/мин (наименьший удельный расход топлива). 
5. Сильное обеднение или обогащение смеси в одном из цилиндров сопровождается повышенными вибрациями, падением температур данного цилиндра, пропусками зажигания и полным отключением цилиндра.  

Основные причины обогащения смеси:
• загрязнения воздушного фильтра, 
• нарушение регулировки карбюратора (одной или нескольких систем), 
• повышенное давление топлива, 
• «тяжелый» воздушный винт. 
Основные причины обеднения смеси:
• подсос воздуха в топливную систему или впускной патрубок, 
• нарушение регулировки карбюратора (одной или нескольких систем), 
• снижение производительности насоса, 
• засорение элементов топливной системы, 
• неправильная установка крейсерского режима (при движении РУД от высоких оборотов к низким) (Рис. 6). 
• «легкий» воздушный винт. 

2. Неисправность системы зажигания

Наиболее распространенная неисправность системы зажигания — пропуски воспламенения. Учитывая зависимость высоковольтного напряжения от оборотов и напряжения пробоя от зазора между электродами (рис. 7), основными причинами этого может быть:
• увеличенный зазор между электродами. 
• утечка высоковольтного тока (пробои ВВ части системы зажигания, отложения и нагар на свечах, повреждения изолятора).  
• недостаточное напряжение (отказ генератора, датчика, электронного блока). 

 
Т.к. каждую камеру сгорания обслуживают две независимые свечи, то кратковременные пропуски зажигания одной из свечей незаметны ни на слух, ни по ТВГ. Длительные пропуски или отказ одного контура вызывают падение ТВГ, снижение мощности, т.к. сгорание происходит не полностью. На некоторых режимах из-за неполноты сгорания топлива создаются условия, при которых в следующем цикле воспламенение невозможно. В работе двигателя возникают перебои (вздрагивания).

Опережение зажигания в процессе эксплуатации не меняется и не требует регулировок. Но если регулировка выполнялась, то возможна ошибка в ту или иную сторону.

На рис. 8 показано изменение индикаторной диаграммы при отклонении опережения зажигания.
На рис.9 дана зависимость мощности и температуры двигателя от угла установки зажигания.

1. Раннее зажигание вызывает повышение температуры двигателя из-за увеличения времени и поверхности соприкосновения горячих газов со стенками камеры сгорания. По этой же причине происходит снижение ТВГ. При раннем зажигании двигатель работает жестко со звонким стуком. Чрезмерно раннее зажигание приводит к падению мощности и может вызвать калильное зажигание и/или детонацию. 

2. Позднее зажигание вызывает понижение температуры двигателя, повышение ТВГ, снижение мощности. При позднем зажигании двигатель работает жестко с глухим стуком. 

3. Выстрелы (хлопки)

Выстрелы во впускной системе обычно появляются именно тогда, когда топливо-воздушная смесь горит слишком медленно и/или поздно воспламенилась. При этом смесь способна продолжать гореть даже на такте выпуска. А поскольку в любом двигателе существует перекрытие клапанов (продувка), продукты сгорания получают возможность поджечь свежую смесь, начавшую поступать в цилиндр. Тогда быстрое распространение пламени из цилиндра во впускные каналы создает характерный «хлопок» — своеобразный взрыв на впуске.
Выстрелы в глушителе связаны с накоплением в нем несгоревшей топливо-воздушной смеси. При работе двигателя с пропусками воспламенения в отдельных цилиндрах и/или неполным сгоранием горючая смесь скапливается и способна воспламениться с характерным «выстрелом», к примеру, при резком открытии дроссельной заслонки. Выстрелы в глушителе происходят и при недостаточном охлаждении двигателя на режиме малого газа перед выключением. После выключения зажигания коленвал совершает несколько оборотов, и топливо-воздушная смесь попадает в глушитель. Если температура глушителя достаточна для самовоспламенения смеси (415…425°С), то происходит взрыв.

4. Калильное зажигание

Калильное зажигание — это преждевременное самовоспламенение топливо-воздушной смеси от раскаленного вещества, например нагара, образовавшегося в камере сгорания, или от перегретых (более 700…800°С) деталей — свечей зажигания, головки, выпускных клапанов и др. Калильное зажигание нарушает процесс нормального сгорания бензина, имеет непосредственную связь с развитием или возникновением детонации. Сгорание при калильном зажигании по своей физической сущности похоже на нормальное сгорание, но начинается раньше, на большей площади и идет быстрее. Преждевременное воспламенение — саморазвивающийся процесс, поэтому момент самовоспламенения наступает все раньше и раньше. Сильно возрастает давление и температура в камере сгорания, максимумы которых могут достигнуть еще до прихода поршня в ВМТ (рис. 10). Все это вызывает рост нагрузок на детали цилиндро-поршневой группы и коленвала, увеличение шумности работы двигателя, в том числе стуки глухого тона, которые довольно сложно выделить из ряда звуков мотора. Но главное — калильное зажигание приводит к значительному росту тепловых нагрузок на поверхности, образующие камеру сгорания. Как правило, происходит оплавление и/или прогар поршня и оплавление электродов свечи зажигания. При калильном зажигании повышается температура двигателя и падает ТВГ.

Наиболее вероятные причины возникновения калильного зажигания:
• применение более горячих свечей, 
• детонация, 
• большое количество нагара, 
• перегрев двигателя, 
• некачественный бензин, 
• сильное дросселирование (несоответствие оборотов двигателя положению РУД — легкий винт и ВИШ в том числе; пикирование) вызывает повышение температуры головки (из-за большого количества остаточных газов) и температуры выхлопных газов (из-за уменьшения скорости сгорания). При этом режиме происходит небольшое обеднение смеси, что дополнительно увеличивает рост температур и повышает вероятность возникновения детонации.

5. Дизелинг

Дизелинг — самопроизвольная работа двигателя после выключения зажигания. Многие это явление ошибочно называют калильным зажиганием или детонацией.

При выключении зажигания частота вращения коленвала падает (*) и увеличивается время цикла сжатия, т.е. время контакта топливовоздушной смеси с горячими деталями. Этого времени достаточно для самовоспламенения. Происходит самовоспламенение смеси, совершается рабочий ход, увеличивается частота вращения коленвала, время цикла сжатия уменьшается. Самовоспламенение становиться невозможным, частота вращения коленвала падает…(повторите чтение абзаца с места, обозначенного (*))…

Дизелинг редко встречается на авиационных двигателях и однозначно указывает на низкое качество бензина, перегрев двигателя и большое количество нагара. Более часто встречается подобная по внешним признакам работа двигателя при обрыве (нарушении контакта) одного из проводов выключения зажигания.

6. Детонационное сгорание

Детонационное сгорание — аномальный процесс сгорания, при котором наиболее удаленная часть топливо-воздушной смеси объемно самовоспламеняется с образованием ударных волн.
После воспламенения рабочей смеси от искры фронт пламени распространяется по камере сгорания. Давление и температуры в этой части заряда повышаются до 5…6 МПа и 2000…2300°С. Наиболее удаленная от фронта пламени часть смеси нагревается в результате поджатия до температуры, превышающей температуру самовоспламенения. Но при нормальном сгорании самовоспламенение не происходит, т.к. не хватает времени для его развития. Но если создать условия (факторы, влияющие на появление детонации, указаны ниже), то самовоспламенение произойдет с взрывным характером: давление в зоне резко увеличивается до 16 МПа, температура — до 3000…4000°С. Скорость распространения взрывной волны в десятки раз превышает скорость распространения пламени при нормальном сгорании и составляет 1500…2000 м/с.

Интенсивность детонации зависит от того, какая часть циклового заряда топлива перейдет во взрывное сгорание, что определяется главным образом химическим строением углеводородов топлива, температурой и давлением газов. Если нормально сгорает 93…95 % рабочей смеси, а детонирует 5…7 %, то наблюдается слабая детонация. Если же со взрывом сгорает 20…25 % циклового заряда, то возникает очень сильная детонация, часто приводящая к аварии. На рис. 11 дана индикаторная диаграмма двигателя работающего с сильной детонацией.  

Детонационные волны многократно ударяются и отражаются от стенок камеры сгорания, вызывая характерный металлический стук, разрушая пристеночный слой газов с пониженной температурой и масляную пленку на стенках цилиндра.

Все это способствует повышению теплоотдачи в стенки цилиндра, камеры сгорания, тарелки клапанов, днище поршня, вызывая их перегрев и оплавление; повышенный износ верхней части цилиндра, поломка поршней (межкольцевые перемычки, юбки) и колец, разрушение подшипников. При работе с детонацией происходит отслоение частиц нагара от стенок камеры сгорания и днища поршня. Типичное разрушение поршня при детонации: верхнее кольцо срезает перемычку, ломает второе кольцо и перемычку под ним, заклинивая маслосъемное кольцо.

Увеличение теплоотдачи в стенки камеры сгорания, а также неполнота сгорания топлива вызывают резкое увеличение ТГЦ и падение ТВГ.

«Вы увидели темный (черный) выхлоп с зеленоватым оттенком??? Так то была детонация………… Почему „была“? Да потому, что вовремя Вы ее не заметили и теперь алюминий от разрушающегося поршня вылетает через выхлопную трубу. Довести двигатель до состояния столь сильной детонации, к счастью, дано не каждому.» — конец цитаты.

Детонация как химическое явление.

Основная причина возникновения детонации — образование и накопление в рабочей смеси активных перекисей (кислородсодержащих веществ), которые разлагаются в последней фазе сгорания, выделяют избыточную энергию и вызывают взрывное сгорание топлива. Пероксиды (R — О — О — R) и гидроперекиси (R — О — О -Н) — это первичные продукты окисления углеводородов топлива. Они образуются при прямом присоединении молекулы кислорода к углеводородам. Если присоединение молекулы происходит по С — С связи, получается перекись, а если по С — Н связи, то гидроперекись. При дальнейшем окислении накапливаются альдегиды, органические кислоты, спирты и другие соединения Конечными продуктами являются углекислый газ и вода.

Процессы окисления носят цепной характер. Согласно теории цепных реакций, вместе с образованием конечных продуктов окисления восстанавливаются нестойкие активные соединения, которые вновь разлагаются, выделяют теплоту и становятся новыми очагами реакций окисления. В результате непрерывно повторяющихся реакций появляются цепи с большим числом активных центров, вызывающих самоускорение реакции.

В двигателе окисление топлива кислородом воздуха начинается в процессе наполнения и сжатия горючей смеси. Чем выше степень сжатия, тем больше давление и температура цикла, интенсивнее протекают процессы окисления. Эти процессы еще более энергично продолжаются после воспламенения топлива, особенно в тех порциях рабочей смеси, которые сгорают последними: здесь количество продуктов окисления максимально. Когда концентрация нестойких соединений достигает критического значения для данного вида топлива, происходит взрывное сгорание оставшейся части несгоревшей рабочей смеси.

Очевидно, что из многочисленных факторов, препятствующих детонационному сгоранию, наиболее важным является правильный подбор химического состава бензина для данного типа двигателя. Если бензин обладает малой детонационной стойкостью, то в нем накапливается много перекисных соединений, способных выделять атомарный кислород и вызывать детонацию. У бензинов с высокой детонационной стойкостью концентрация продуктов окисления недостаточна для возникновения детонации. Более того, скорость воспламенения и сгорания высокооктановых бензинов ниже, чем низкооктановых.

Кроме химического состава топлива и конструктивных особенностей двигателя (степень сжатия, форма камеры сгорания, турбулизация заряда, количество и расположение свечей) на возникновение детонации некоторое влияние оказывают и условия эксплуатации:

1.  Состав топливо-воздушной смеси. Наибльшая детонация наблюдается при коэффициенте избытка воздуха близком к 0,9. Обогащение смеси (альфа < 0,9) или её обеднение (альфа > 0,9) снижает вероятность детонации из-за недостаточного количества кислорода для образования перекисей и снижения температур сгорания и камеры сгорания. 

2. Распространенным приемом снижения детонации является уменьшение угла опережения зажигания. При этом снижается максимальное давление и скорость нарастания давления, т.е. происходит меньшее поджатие смеси, находящейся перед фронтом пламени. 
3. Все факторы повышающие температуру и давление в цилиндре увеличивают склонность к детонации и наоборот. Типовые случаи: 

o В карбюраторы подается горячий воздух из под капота в летнее время!!!!  
o Перегрев двигателя из-за недостаточной эффективности системы охлаждения. 
o Нагар на деталях камеры сгорания ухудшает теплоотвод от них и увеличивает степень сжатия. Нагар, как катализатор, ускоряет процесс окисления.  

4. Влажный воздух снижает вероятность детонации, т.к. часть тепла затрачивается на испарение воды, а также вследствие некоторого антидетонационного эффекта водяных паров. 

5. Октановое число легких фракций бензина меньше, чем у средних и тяжелых. При резкой приемистости тяжелые фракции поступают в цилиндр с некоторой задержкой, что приводит к появлению детонации. То же касается антидетонационных присадок. 

6. Уменьшение нагрузки. Дросселирование связано с увеличением остаточных газов в цилиндре из-за ухудшения продувки, что вызывает уменьшение давления, температуры и скорости сгорания. В результате снижается склонность к детонации. 

7. Сильное дросселирование (несоответствие оборотов двигателя положению РУД — легкий винт и ВИШ в том числе; пикирование) вызывает повышение температуры головки (из-за большого количества остаточных газов) и температуры выхлопных газов (из-за уменьшения скорости сгорания). При этом режиме происходит небольшое обеднение смеси, что дополнительно увеличивает рост температур и повышает вероятность возникновения детонации.  
7. Бензин с низким октановым числом или фальсифицированный бензин

Рабочим телом карбюраторного двигателя внутреннего сгорания с принудительным искровым зажиганием является топливо-воздушная смесь, приготовляемая в карбюраторе из топлива и воздуха в заданном соотношении.

При снижении октанового числа скорость сгорания топливо-воздушной смеси увеличивается, что вызывает повышение температуры двигателя и снижение температуры выхлопных газов (рис. 12).

 
Работа двигателя на некачественном (фальсифицированном) или низкооктановом бензине сопровождается ростом температуры двигателя. Температура выхлопных газов, как правило, ниже нормальной, но может быть и выше, в зависимости от базовых компонентов бензина и присадок (добавок) использованных для повышения детонационной стойкости бензина (снижения скорости сгорания топливовоздушной смеси).

III. Выводы, литература

1. Процесс сгорания, а значит, и температура выхлопа зависят от многих факторов, начиная от температуры окружающего воздуха и заканчивая объемом поглощенной пищи летчиком и/или пассажиром, но не так значительно, чтобы вызвать отказ двигателя.  
2. Резкое изменение температуры выхлопа (отклонение от привычных значений) в полете возможно из-за неправильного выбора режима или отказа топливной системы. 
3. Резкое изменение температуры выхлопа (отклонение от привычных значений) после обслуживания двигателя связано, как правило, с тем действием, которое выполнил техник — регулировка карбюратора, снятие-установка агрегата топливной системы, заправка бензином. 
4. Наиболее опасные аномалии — детонация и/или калильное зажигание не возникают сразу в обоих цилиндрах, поэтому не допускайте эксплуатацию двигателя с большой разницей температур выхлопа. 
5. Опасна не только высокая температура выхлопных газов, но и низкая. 
Процессы сжатия, сгорания и расширения в двухтактных и четырехтактных двигателях не имеют принципиальных отличий, поэтому данный материал применим для обоих типов двигателей.

Литература:
1. Пай Д. Р. Двигатели внутреннего сгорания. М., 1940. 
2. Теория авиационного двигателя/Под редакцией Е. П. Бугрова. М., 1940. 
3. Итинская Н. И. Топливо, масла и технические жидкости. М. 1989. 
4. Двигатели внутреннего сгорания/Под редакцией В. Н. Луканина. М., 1995

SerDuke

Теплоизоляция для глушителя: чем обмотать? 🦈 avtoshark.com

Если глушитель прогорел, а демонтировать и обматывать его пока некогда, временно заделать повреждение выхлопной системы можно при помощи термостойкого герметика. Он выдерживает нагрев до 700-1000 градусов, в зависимости от состава и производителя.

Даже при движении по городу температура глушителя автомобиля достигает 300 градусов. Чтобы защитить выхлопную систему от прогорания из-за нагрева и повысить мощность мотора, глушитель обматывают термоизоляционными материалами.

Зачем нужно обматывать глушитель

Обмотка термолентой — популярная процедура среди любителей автотюнига, которая позволяет:

• Уменьшить громкость выхлопа, которая появляется из-за установки дополнительных элементов, например, резонаторов или «пауков».
• Охладить мотор машины за счет того, что температура на выходе глушителя автомобиля повысится, снижая нагрузку с двигателя.
• Изменить дребезжащий звук тюнингованного выхлопа на более глубокий и басистый.
• Защитить глушитель от коррозии и влажности.
• Увеличить мощность машины примерно на 5%. Резкое охлаждение газов, вызванное тем, что температура глушителя автомобиля при работающем двигателе значительно ниже, чем внутри коллектора, затрудняет их выход, вынуждая мотор тратить часть ресурсов на проталкивание выхлопа. Термолента не позволит отработанным газам быстро остыть и сжаться, замедляя свое движение, и тем самым сэкономит энергию, вырабатываемую двигателем.

Термолента для глушителя

Чаще всего фанаты тюнинга пользуются термолентой именно для увеличения мощности, остальные положительные эффекты от обмотки являются просто приятным бонусом.

До какой температуры нагревается глушитель

Жар внутри выпускного коллектора при максимальной нагрузке на двигатель может достигать 700-800 градусов. По мере приближения к выходу из системы газы охлаждаются, и глушитель автомобиля нагревается до 350 градусов максимум.

Средства для обмотки

Из-за высокой температуры нагрева глушителя автомобиля выхлопная труба часто прогорает. Отремонтировать деталь без сварки или добавить теплоизоляцию можно при помощи различных средств обмотки:

• Бинт для глушителя авто поможет заделать прогоревшую дырку в выхлопной трубе без использования сварки. Для этого деталь снимают с машины, обезжиривают и оборачивают поврежденное место обычным медицинским бинтом, хорошо смоченным в канцелярском (силикатном) клее.
• Бандажная высокотемпературная лента на глушитель автомобиля — это эластичная полоса из стеклоткани или алюминия шириной 5 см и длиной около 1 метра, на которую нанесена клеевая основа (чаще всего эпоксидная смола или силикат натрия). Использование ленты заменяет ремонт в автомастерской. С ее помощью можно заделать прогоревшие дыры и трещины, усилить части, поврежденные коррозией. Или просто обмотать выхлопную трубу для защиты от возможных повреждений.
• Термостойкий скотч для глушителя автомобиля производят из алюминиевой фольги или каптона (эксклюзивной разработки фирмы DuPont).
• Лучшим вариантом термоизоляции выхлопной системы является термолента.

Если глушитель прогорел, а демонтировать и обматывать его пока некогда, временно заделать повреждение выхлопной системы можно при помощи термостойкого герметика. Он выдерживает нагрев до 700-1000 градусов, в зависимости от состава и производителя.

Керамический герметик после застывания «каменеет» и от вибрации выхлопной системы может треснуть, для ремонта лучше брать более эластичный материал на основе силикона.

Свойства и характеристики

Термолента для автомобиля — это полоса ткани, устойчивой к высоким температурам (она может греться, не повреждаясь, до 800-1100 градусов). Термостойкость и прочность материалу придает вплетение кремнеземных нитей либо добавление распыленной лавы.

Разновидность термоленты

Ленты выпускают различной ширины, оптимальный размер для качественной обмотки — 5 см. Одного рулона длиной 10 м достаточно для покрытия глушителя большинства машин. Материал может быть черным, серебряным или золотым — цвет не влияет на рабочие характеристики и выбирается исходя из его декоративной функции.

Преимущества

При соблюдении технологии намотки термолента лучше «ложится» и надежнее крепится на поверхность трубы, чем бандажная лента или термостойкий скотч. Также при ее использовании стабильнее сохраняется температура глушителя автомобиля.

Недостатки

Использование термоленты имеет и свои недостатки:

• Поскольку глушитель автомобиля нагревается до температуры около 300 градусов, а лента поддерживает избыток тепла, выхлопная система может быстро прогореть.
• Если лента намотана негерметично, то между обмоткой и поверхностью трубы будет накапливаться жидкость, ускоряя появления ржавчины.
• Из-за того, что температура глушителя автомобиля после обмотки будет выше, а также от воздействия дорожной грязи или солей, лента быстро потеряет первоначальный цвет и внешний вид.

Чем тщательнее была намотана и закреплена термолента, тем позже она придет в негодность.

Как самостоятельно обмотать глушитель

Мастера на СТО возьмутся обмотать глушитель автомобиля, но за эту несложную процедуру придется заплатить немалые деньги. Экономные водители или любители тюнинга, которые предпочитают усовершенствовать машину своими руками, смогут с легкостью воспользоваться жаростойкой лентой самостоятельно. Для этого нужно:

1. Приобрести качественный материал (дешевые no-name китайские ленты чаще всего сделаны без соблюдения технологии и могут содержать асбест).
2. Снять глушитель с машины, очистить его от грязи и коррозии, обезжирить.
3. Для защиты выхлопной системы можно перед намоткой покрасить деталь термостойкой краской, устойчивой к коррозии.
4. Чтобы термолента лучше ложилась, нужно размягчить ее обычной водой, поместив в емкость с жидкостью на пару часов, и тщательно отжать. Обматывать рекомендуется, пока лента еще влажная — после высыхания она точно примет заданную форму.
5. При намотке каждый последующий слой должен перекрывать нижний примерно наполовину.
6. Фиксируется лента обычными стальными хомутами. Пока вся работа не будет завершена, лучше их до конца не закручивать — может понадобится корректировка намотки.
7. Дойдя до конца трубы, следует спрятать кончик ленты под другие слои, чтобы он не торчал.

Первое соединение может не очень хорошо получиться, поэтому лучше начинать крепление со второго хомута, временно закрепив крайнюю часть скотчем. Когда вы приладитесь надежно закреплять хомуты, и если не возникнет необходимость подправить обмотку первого узла, то можно снять скотч и правильно закрепить первый хомут.

Как обмотать глушитель

Термолента должна плотно обхватывать глушитель, но изгибающиеся части или место соединения резонатора с приемной трубой сложно обматывать в одиночку. Лучше это делать с помощником, который будет придерживать ткань в «сложных» местах, пока вы растягиваете и накладываете ленту.

Если приходится работать без помощника, можно временно фиксировать повязку на сгибах обычным скотчем, который после окончания обмотки нужно обязательно снять.

Намотка термоленты увеличивает диаметр трубы. Поэтому перед тем, как окончательно затягивать хомуты, нужно «примерить» деталь на место, чтобы убедиться, что она нормально помещается.

Читайте также: Замена рулевой рейки «Иж Ода 2126» своими руками

Следует иметь ввиду, что любые изменения в конструкции авто, не предусмотренные производителем, вы выполняете на свой страх и риск. Перед началом работ хорошо продумайте все плюсы и минусы данного решения.

После обмотки можно быть уверенным, что температура глушителя автомобиля при работающем двигателе будет держаться на стабильном уровне, не провоцируя излишний нагрев мотора и не затрудняя выход отработанных газов.

Вы можете использовать наши уникальные ФОТО, при указании активной ссылки — https://avtoshark.com/

бинт для глушителяглушительглушитель нагреваетсянагрев глушителятемпература глушителячем обмотать глушитель

02.08.2020 0

Насколько сильно нагревается выхлопная труба автомобиля?

На днях я наткнулся на выхлопную трубу сразу после возвращения домой, и она была такой горячей, что обожгла меня. Я должен беспокоиться? Что самое горячее, что должна получить выхлопная труба автомобиля?

Лиз Дженсон · Ответ дан 29 ноября 2021 г.

Отзыв от Шеннон Мартин, лицензированного страхового агента.

Мне жаль слышать, что вы обожглись! Типичная выхлопная труба автомобиля достигает температуры от 400 до 500 градусов по Фаренгейту 9.0010 . Некоторые высокопроизводительные выхлопные трубы могут даже нагреваться до 1000 градусов или выше.

Ваша выхлопная система отвечает за удаление тепла и вредных газов из двигателя, который является источником тепла. Однако вы можете обратить внимание на другие признаки, указывающие на проблему с вашей выхлопной системой. Эти знаки включают:

• Загорается индикатор проверки двигателя.
• Ваш автомобиль трясется или теряет мощность во время движения.
• Во время вождения чувствуется запах выхлопных газов.
• Вы заметили снижение расхода топлива вашего автомобиля.

Если вы заметили какой-либо из этих признаков, поговорите с механиком .

Если вы беспокоитесь о своем автомобиле, расслабьтесь с членством в службе помощи на дороге от Джерри! Джерри предоставляет вам доступ к ведущей в отрасли помощи на дорогах через общенациональную сеть из более чем 55 000 поставщиков услуг всего за 4,16 доллара в месяц .

ЕЩЕ : Почему трясется руль и как это исправить?

Автозапчасти

Просмотреть полный ответ 

ПОЧЕМУ ВЫ МОЖЕТЕ ДОВЕРЯТЬ JERRY

Jerry сотрудничает с более чем 50 страховыми компаниями, но наш контент исследуется, пишется и проверяется независимо нашей командой редакторов и агентов. Нам не платят за обзоры или другой контент.

Просмотреть больше контента

Ресурсы по ремонту автомобилей

• Замена резистора двигателя вентилятора отопителя автомобиля

• Оценка стоимости замены автомобильного термостата0003

• Оценка замены замены замены замены давления в трансмиссионном масле

• . Стоимость страховки Kia Sportage

• Стоимость страховки Nissan Maxima Sv

• Стоимость страховки Jeep Patriot Latitude

• Volvo Xc90 T5 Momentum Insurance Cost

Insurance in Your State

Insurance In Your City

• Fairmont Car Insurance

• Battletown Car Insurance

• Hustisford Car Insurance

• Columbus Car Insurance

• Barnwell Car Insurance

Что спрашивают другие

Что произойдет, если ваш автомобиль Turo сломается?

Я хочу арендовать машину через Туро для поездки, но не знаю, что будет, если мы сломаемся. Предлагает ли Turo помощь на дороге?

Эрик Шад

29 ноября 2021 г.

Как вы тонируете окна своей машины?

Как лучше всего затонировать стекла автомобиля? По дороге на работу всегда пробки, и я чувствую, что другие водители иногда смотрят на меня. Я хотел бы затонировать свои окна, чтобы люди не могли видеть меня так ясно.

Джошуа Леви

26 ноября 2021 г.

Как удалить историю звонков на Bluetooth автомобиля?

Я не могу найти какие-либо элементы управления историей вызовов Bluetooth в настройках или инструкциях в руководстве пользователя. Я хочу сбросить историю перед продажей автомобиля. Есть ли способ удалить историю звонков через Bluetooth в автомобиле?

Liz Jenson

29 ноября 2021 г.

Просмотреть все вопросы

Прочитайте советы автомобильных экспертов в Jerry

Почему у меня такая высокая страховая ставка на автомобиль?

Ваш возраст, стаж вождения, потребность в страховом покрытии и кредитный рейтинг — все это причины для высоких страховых ставок, но есть простые способы снизить страховой взнос!

Андреа Барретт

24 февраля 2023 г.

Дешевле ли страховка на новую машину?

Страховка для нового автомобиля может быть дороже, чем для подержанного, но есть много других факторов. Вот подробности!

Эмбер Рид

23 марта 2023 г.

Предлагает ли компания Progressive совместное страхование?

Progressive предлагает своим клиентам страхование совместных поездок, но вам необходимо заранее иметь определенную страховку ответственности.

Клэр Биней

28 февраля, 2023

Просмотр по темам

Гарантии автомобилей

Линкольн

.0003

No Bauk State

Коммерческие грузовики

Grundy Classic Car Insurance

Частные продажи

Mercedes-Benz

Скидки на аренду

Стихийные катастроф

High Beep

Car Technolod Автострахование

MedPay

Автопарк

Прямое автострахование

Изменение адреса

Подтверждение страховки

Swyfft Insurance

Страховая отрасль

Самоуправляемые автомобили

Никаких длинных форм

Никакого спама и нежелательных телефонных звонков

Цитаты ведущих страховых компаний

Найдите страховые сбережения — это на 100% бесплатно

0
Toyota Car Insurance by Make

Hyundai

Mercedes-Benz

Subaru

Chevrolet

Mitsubishi

Автострахование государством

Насколько горячими могут быть выхлопы автомобилей?

Выхлопная система состоит из нескольких частей, работающих вместе для отвода газов от двигателя от автомобиля. Если вы хотите знать, насколько горячими становятся выхлопная труба и глушитель, вы должны изучить все аспекты системы.

Чтобы дать вам лучшее понимание, я смотрю на различные части выхлопной системы и определяю температуру каждой. Я также изучаю факторы, влияющие на температуру выхлопных газов.

Насколько сильно нагревается выхлопная система автомобиля?

Температура в выхлопной системе может варьироваться от 300 до 1600 градусов по Фаренгейту, в зависимости от того, на какую часть вы смотрите. Однако средняя температура глушителя или выхлопной трубы обычно составляет от 300 до 500 градусов по Фаренгейту.

Вот более подробный список температур различных частей выхлопной системы:

1. Выпускной коллектор

Когда газы выходят из двигателя, они имеют самую высокую температуру. Здесь газы могут легко достигать 1200 градусов по Фаренгейту, особенно если вы сильно толкаете автомобиль.

Чем ближе вы подходите к головкам цилиндров, тем горячее будут газы. По мере удаления от двигателя они начинают немного остывать.

2. Глушитель

Несмотря на то, что глушитель находится ближе к концу выхлопной системы, он остается довольно горячим. Фактически, большинство глушителей могут достигать температуры от 300 до 500 градусов по Фаренгейту.

Чем выше обороты вашего двигателя, тем горячее будут газы. Из-за этих экстремальных температур вы должны соблюдать осторожность при замене или ремонте глушителя.

3. Каталитический нейтрализатор

Поскольку в каталитическом нейтрализаторе происходит химическая реакция, эта деталь имеет более высокие показания температуры. Вы можете ожидать, что большинство каталитических нейтрализаторов достигают температуры около 1000 градусов по Фаренгейту.

Однако при перегреве преобразователя или при прохождении через него несгоревших газов температура может значительно возрасти. Фактически, перегретые преобразователи могут достигать более 2000 градусов по Фаренгейту и становиться ярко-красными.

4. Датчики кислорода

Датчики кислорода расположены по всей выхлопной системе. В зависимости от того, на какое место вы смотрите, температура может сильно различаться.

На выходе из двигателя первый датчик кислорода будет иметь дело с самым сильным нагревом. Однако датчикам после катализатора тоже приходится несладко, особенно если нейтрализатор перегрет.

Факторы, влияющие на тепло от выхлопной системы
1. Состояние

Состояние двигателя и выхлопной системы сильно влияет на ожидаемые температуры. Если выхлопная система имеет дело с какими-либо ограничениями, это приведет к повышению температуры.

Кроме того, чем тяжелее двигатель должен работать, чтобы производить мощность, тем горячее становятся газы. Если двигатель по какой-либо причине перегревается, температура газов может превысить нормальную рабочую температуру.

2. Частота вращения двигателя

Газы образуются при сгорании двигателя. Чем быстрее движется транспортное средство, тем больше должен работать двигатель, а значит, по трубам двигаются лишние газы.

Вы заметите большую разницу между температурами газов при работе двигателя на 800 об/мин по сравнению с 1800 об/мин. На самом деле, если вы просто работаете на холостом ходу, трубы не будут нагреваться так сильно, как во время вождения автомобиля.

3. Длина и конструкция трубы

Каждая выхлопная система имеет различную конструкцию и диаметр трубы. Длина и ширина этих труб влияют на то, насколько холодным или горячим будет выхлоп.

Чем дальше должны проходить выхлопные газы, тем больше тепла теряется в процессе. Однако, если газам не нужно далеко ходить, газ будет выходить более горячим, что приведет к более высокой температуре трубы.

Что такое выхлопная система?

Основным назначением выхлопной системы является удаление газов из двигателя. Однако это также необходимо для снижения шума и повышения производительности двигателя.

Выхлопная система состоит из нескольких компонентов, включая коллектор, каталитический нейтрализатор, резонатор, кислородные датчики, глушитель, выхлопную трубу и выхлопную трубу. Выхлопная система начинается с выпускного коллектора. Здесь газы от двигателя собираются и направляются в сторону от двигателя.

Обычно выпускной коллектор изготавливается из чугуна, предназначенного для отвода горячих паров, выходящих из двигателя. Многие коллекторы содержат несколько цилиндров, которые удаляют газы и направляют их в один цилиндр, известный как передняя труба.

В начале выхлопной системы будет датчик кислорода, измеряющий уровень кислорода в газе. Эта информация отправляется обратно в ЭБУ, чтобы определить, сколько топлива должно быть впрыснуто в двигатель для правильного сгорания.

Затем выхлопные газы проходят через каталитический нейтрализатор, где происходит химическая реакция для снижения токсичности.