Прадо с дизелем 1KZ-TE - какие отзывы о моторе? Опции

[laperuz]

Привет всем. Кто-нибудь сталкивался непосредственно с эти мотором?
Насколько я понимаю - у него насос уже липездрический и малоремонтопригодный. Или я неправ?

[Asella]

В спорах рождается истина :wink: !! И присутствует живое обсуждение ! В этом и есть смысл любого форума - в обмене мнениями, даже если оно не совсем совпадает с Вашим.
Да, за короткое время голову убить - запросто из за явных нарушение в эксплуатации про которые я писал. Я же имею ввиду равномерныи износ.
Кстати температурный градиент не совсем мой.

Инфа взята с Diesel forum автор топика alex diesel spb

http://diesel.irkutsk.ru/forum/index.php?s...ost&p=27082

На нашем форуме, да и на многих других периодически всплывает вопрос о трещинообразовании в головках блока, как о биче дизельных двигателей. Кто-то считает это недоработкой конструкции, кто-то злым роком. Давайте попробуем разобраться отчего это происходит.
Итак, проблема возникновения трещин в головках блока бензиновых двигателях практически отсутствует.
Владельцы дизельных двигателей знакомы с трещинами в головках блока не
понаслышке. Следует отметить, что образование трещин является проблемой
не всех без исключения дизельных двигателей, а преимущественно,
вихрекамерных и, преимущественно, хорошо послуживших. Почему так? Для
начала вспомним, как происходит процесс сгорания топлива в двигателе с
искровым зажиганием. Топливовоздушная смесь сжимается в цилиндре и после
искрового разряда воспламеняется вблизи свечи. Затем пламя
распространяется со скоростью 20-40 м.сек по всей камере сгорания. Таким
образом, процесс сгорания идет относительно мягко и теплопередача в
стенки камеры сгорания происходит относительно равномерно, постепенно и
через большую площадь. При этом теплота процесса сгорания воспринимается
и огневой поверхностью головки блока, и днищем поршня и верхней частью
гильзы цилиндра.
В вихрекамерных дизелях основная часть топлива сгорает в вихревой
камере, которая размещается в теле головки блока (ГБ) и основной поток
теплоты в стенку воспринимается камерой сгорания. Температура в
отдельных точках вихрекамерной головки блока составляет от 100 и до 400
град. С., даже при очень умеренных Ре [1] стр. 201. Тогда как у
двигателей с принудительным зажиганием измеренная максимальная
температура головки блока составляет 300 градусов в
районе седла выпускного клапана. В остальных точках головки блока
градиент температурного поля невелик и величина температур составляет
150-180 градусов [2]
стр.399.
Значительный градиент температур в разных точках головки блока
любого двигателя вызывает сложное напряженно-деформированное состояние.
Отдельные участки материала ГБ испытывают напряжения сжатия, другие -
напряжения растяжения. В процессе работы двигателя на головку блока
воздействуют высокие механические нагрузки (от сил давления газов) и
циклические тепловые воздействия. В момент сгорания температура газов в
камере сгорания поднимается более 2000 градусов С. На фазе впуска и
продувки камера сгорания охлаждается воздушным зарядом. Следует
сказать, что колебания температуры в отдельных точках камеры сгорания и
ГБ не сильно изменяются с чередованием фаз рабочего цикла двигателя.
Обычно колебание температуры в конкретной точке ГБ не превышает 20-40
градусов, но с одной оговоркой: такие колебания температуры происходят в
материале ГБ на глубине 2-3 мм от огневых поверхностей. Забросы
температур непосредственно на огневых поверхностях очень значительны в
пределах каждого рабочего цикла. Тем не менее, несмотря на существенные
тепловые удары, происходящие при каждом рабочем цикле, считается, что
причиной образования трещин ГБ являются теплосмены при запусках
двигателя и при сменах режима движения [2] стр. 406.
При проектировании конструкции, подвергающейся циклическим
тепловым нагрузкам, важнейшим условием является придание конструкции
симметричной формы [3] стр.320. Таким образом удается минимизировать
термические напряжения.
Если посмотреть со стороны огневой поверхности на головку блока
вихрекамерного дизеля, то
отчетливо будет видна асимметрия ее конструкции в пределах каждого
цилиндра – по одну сторону от продольной оси головки расположены
впускные и выпускные каналы, а по другую вихрекамера. Т.е. в силу
физической невозможности применить другое расположение элементов, в
вихрекамерных головках блока нарушено основное требование при разработке
термонагруженных узлов – симметрия конструкции.
Из-за асимметричности конструкции даже при равномерном нагреве в теле
изделия возникают значительные термические напряжения. Если же
асимметричная конструкция подвергается неравномерному, да еще
изменяющемуся во времени нагреву, то термические напряжения могут
превысить предел прочности материала [3] стр.354. Это мы потихоньку
подбираемся к вопросу, почему головка блока может треснуть от перегрева.
Теперь необходимо разобраться в процессе сгорания топлива в
вихрекамерном дизеле при нормальных условиях и при наличии аномалий.
Воздушный заряд во время такта сжатия перетекает из цилиндра в
сферическую вихрекамеру через газовый канал, который направлен
тангенциально к сфере камеры. При этом в вихрекамере образуется
сверхзвуковой круговой вихрь, в который под давлением впрыскивается
топливо. Это топливо частично перемешивается с воздухом и сгорает быстро
во всем объеме, а частично разбрасывается на стенки и сгорает гораздо
медленнее по мере испарения и поступления свежего кислорода. Такое
сгорание названо объемно-пленочным. Чем большая доля топлива попадает на стенки вихрекамеры, тем более затянутым оказывается процесс сгорания и тем большая доля выделившейся теплоты будет отдана стенкам камеры сгорания и тем большей будет температура отработанных газов, поскольку догорание топлива, в этом случае, будет происходить на фазе расширения. При конструировании и доводке вихрекамерного дизеля стремятся соизмерять размеры вихрекамеры, газового канала, направляющих каналов в поршне, сечение штифта и угол распылителя форсунки и давление впрыска таким образом, чтобы впрыснутое топливо оптимальным образом перемешивалось с воздушным вихрем и в оптимальной дозе отбрасывалось на стенки вихрекамеры. В таком случае достигается наилучшая «мягкость» процесса, оптимальная экономичность и минимальные термические напряжения в деталях.
Теперь посмотрим, что происходит при работе изношенного двигателя. Из-за утечек воздушного заряда через изношенные детали ЦПГ и клапаны, скорость вихря в конце такта сжатия будет существенно ниже, чем у нового двигателя. Если при этом параметры впрыска топлива (состояние распылителя, давление впрыска) соответствуют требованиям нового двигателя, то топливный факел будет в большей мере попадать на стенки камеры сгорания, нежели смешиваться с воздушным зарядом в вихре. Теплоотдача стенкам камеры сгорания будет увеличенной, температура поверхностей камеры сгорания возрастет. Именно поэтому производители устанавливают для «старых» двигателей более низкие давления впрыска.
Другая, не менее редкая аномалия – льющий распылитель. Топливо концентрированной струей прошивает вихрекамеру, в очень малой доле перемешиваясь с вихрем, и в значительном количестве попадая на стенки камеры сгорания. Результат такой же – локальное повышение температуры в камере сгорания и в газовом канале и повышение температуры ОГ.

Поскольку основная часть процесса сгорания происходит в вихрекамере, то и наибольшее тепловыделение происходит именно в ней, и в случае аномального протекания процесса сгорания, именно в ней температура стенок принимает наибольшие значения. При этом возрастает градиент температур в ГБ и, соответственно, возрастают термические напряжения.
Не менее частая аномалия – некорректная регулировка момента подачи топлива. При плановых заменах ремня ГРМ очень часто вся фазировка мотора сводится к совпадению меток на шкивах газораспределительного механизма и коленчатого вала. Многократно в литературе и наставлениях указывалось, что ремень ГРМ может иметь некую погрешность изготовления. Натяжение РГРМ тоже имеет некоторый допуск (а очень часто производится просто на глазок), натяжные и обводные ролики тоже изготавливаются с некими отклонениями, все это вкупе при установке шкивов просто по меткам может привести к серьезному отклонению момента начала подачи топлива (опережения зажигания). Проблемы раннего впрыска мы в данном материале не рассматриваем, а поздний впрыск приводит практически к такому же результату, как и льющий распылитель - повышению температуры в камере сгорания и температуры ОГ, со всеми вытекающими последствиями.
Таким образом, в вихрекамерных дизельных двигателях, в силу конструктивных особенностей (асимметричная конструкция, КС в теле ГБ), головки блока подвержены значительным термическим напряжениям, приводящим к образованию трещин. Для борьбы с этим явлением конструкторы принимают специальные меры: направленные потоки ОЖ внутри ГБ, уменьшение толщины стенок огневого днища, сверление специальных охлаждающих каналов в межклапанной перемычке, демпфирующие прорези в поверхности ГБ и пр. Все эти меры обеспечивают приемлемый ресурс нового двигателя – никто еще не жаловался на возникновение трещин в ГБ дизелей младше 5 лет. Обычно ГБ приемлемо служат и 10 лет при среднестатистическом пробеге. Проблемы чаще всего возникают либо на старых, запущенных двигателях, либо на пожилых моторах при неумелом обслуживании.
Головки блока дизельных двигателей с непосредственным впрыском топлива менее подвержены образованию трещин благодаря меньшей асимметричности конструкции и из-за того, что тепловой поток распределен на большее число элементов и большую площадь. Тем не менее, трещины кромок камеры сгорания в поршне дизеля с непосредственным впрыском вполне заурядное явление и причины их усиленного образования те же, что и у вихрекамерных ГБ.

Ссылки на литературные источники:
1 – Б.Н.Семенов, Е.П.Павлов, В.П.Копцев «Рабочий процесс высокооборотных дизелей малой мощности», Ленинград, Машиностроение, 1990 г.
2 – «Конструирование и расчет поршневых и комбинированных двигателей» под редакцией А.С.Орлина. Москва, Машиностроение, 1972 г.
3 – «Двигатели внутреннего сгорания. Конструирование и расчет на прочность поршневых и комбинированных двигателей» под редакцией А.С.Орлина и М.Г.Круглова.
Москва, Машиностроение 1984 г.

В дополнение сказанному хочу остаться при своем мнении, подкркпленным личным опытом, о том, что вентиляция под капотом может приводить (и приводит) к локальным перегревам (не измеряемым никакими датчиками т-ры). Кстати об этом была статья в "За рулем" (правда про мотор 3VZ).
Свой 4раннер с мотором 1KZ-T я разбирал при пробеге 680 тык - да, на форкамерах трещины были. Но голова была целая.
Чего и всем желаю