Почему современные моторы ломаются чаще старых и проверенных

Содержание

Почему современные моторы ломаются чаще старых и проверенных?

Почему современные моторы ломаются чаще старых и проверенных

Казалось бы, с развитием техники моторы должны становиться все надежнее и надежнее, но по какой-то причине этого не происходит. Создается впечатление, что мы наблюдаем обратную тенденцию.

Да, по мнению многих гаражных “спецов”, раньше и трава была зеленее, но в данном конкретном случае они, увы, правы… Причин тому достаточно много, и эффект от этих причин складывается, зачастую порождая очередное “горе владельца”. Попробуем рассмотреть возможные негативные факторы подробнее, из-за чего же моторы стали ломаться чаще.

Наверное, корнем всех бед являются ужесточающиеся требования к расходу топлива и экологичности двигателей при отсутствии новых идей и конструкций.

По сути, все “новшества”, которые мы видим, — это компрессоры, турбонаддув, непосредственный впрыск, изменяемые фазы ГРМ и многоклапанные конструкции.

Все это, вообще-то, появилось еще в пятидесятые-шестидесятые годы, а большая часть технологий начала развиваться еще в двадцатые-тридцатые годы (как не вспомнить тут любимый верхушкой Третьего Рейха наддувный Mercedes-Benz 770K начала 30-х).

Великим движителем прогресса поршневых моторов в первой половине 20-го века стала авиация, которая сильно ускорила работы по впрыску, всем видам наддува и многоклапанным конструкциям.
На земле эти технологии применялись куда менее широко: в гоночных моторах и на отдельных особо прогрессивных машинах, но массовое их использование стало возможным только с появлением дешевой и надежной электроники в начале 90-х годов.

Тогда же законодательно обязали автопроизводителей поддерживать определенные темпы снижения расхода топлива и стали ужесточать нормы выброса вредных веществ. Поначалу хватало внедрения безусловно прогрессивных технологий. Многоклапанные головки блоков цилиндров быстро вытеснили двухклапанные конструкции в первую очередь потому, что даже без катализатора выхлоп такого мотора был чище.

Разумеется, тут же резко возросло количество деталей в механизме ГРМ и трудоемкость его обслуживания. Но прогресс в металлообработке позволил усложнить мотор почти без потерь.

Переход на электронный впрыск топлива и интегрированные системы управления двигателем, которые позволяли свести воедино управление впрыском, зажиганием, трансмиссией, сервисными процедурами мотора, тоже, безусловно, был прорывом.

Он значительно улучшил характеристики двигателей и увеличил надежность.

Хотя многие помнят недоверие, которым одаривали первые впрысковые машины и советы многоопытных “гаражников”, предупреждавших о том, как сложно чинить такие системы (то ли дело простой карбюратор!). История расставила все по своим местам: системы впрыска оказались надежнее старых систем питания, хотя “на коленке” отремонтировать сложную технику действительно стало куда сложнее.

Следующая технология, которую массово внедрили на всех ДВС, — это система изменения фаз ГРМ: VANOS на BMW,VVT-i на Toyota, i-VTEC на Honda и т.п.

Если грубо, то она позволяла смещать время открытия и закрытия впускных и выпускных клапанов, в зависимости от оборотов мотора, чтобы обеспечивать хорошую тягу и на малых, и на больших оборотах.

Иными словами, она позволила улучшить мощностные характеристики моторов, не ухудшая экономичности.
По сути, не очень сложная в реализации конструкция, она оказалась слишком новой, и у многих производителей отнюдь не беспроблемной: появились новые изнашиваемые детали и новая головная боль у владельцев таких машин. Например, стуки на холодную, поломки и сбои систем.

Далее было массовое внедрение турбонаддува.

Он позволил использовать “лазейку” в европейском и японском ездовых циклах замера расхода топлива и снизить паспортный расход топлива, одновременно сильно улучшив динамические параметры машин.

Разумеется, автомобили с турбонаддувом значительно сложнее в эксплуатации, чем с атмосферными моторами, они боятся даже незначительных нарушений в работе всех систем.

Последняя технология, которая постепенно внедряется массово, — непосредственный впрыск топлива. Он заметно повышает возможности двигателя, но и требует применения сложных компонентов с ограниченным ресурсом и очень уязвимых в силу точной конструкции и жестких условий работы. И, помимо увеличения вероятности выхода из строя, также увеличивает цену ремонта.

Но применение этих старых технологий в общем-то не было проблемой, во многом они были отработаны задолго до массового внедрения на гоночных моторах.

При переходе к массовому производству бывали и ошибки с просчетами, но в целом это прогрессивные технологии. Просто их пришлось внедрять слишком быстро и слишком массово, чтобы вписаться в рамки законов.

Только темпы роста экономичности не успевали за ужесточением требований.

▪Проблема вторая. Снижение потерь на трение

Вскоре появились признаки переусложнения вроде систем бездроссельного впуска и явные потуги на уменьшение внутреннего трения — по факту, за счет снижения надежности узлов.

Меньше трения — выше КПД, но какой ценой? В первую очередь множество подшипников скольжения в моторе попросту уменьшили в размерах.

Уменьшились размеры шеек коленвалов, поршневых пальцев, вкладыши балансирных валов, размеры распредвалов и звеньев цепей…

Разумеется, металлурги выдавали новые сплавы, и детали стали прочнее. Только не везде и не во всем. Моторы стали намного хуже переносить перегрузки. Чтобы еще больше снизить потери на трение в подшипниках и затраты энергии на смазку, стали использовать все более жидкие масла и уменьшать давление масла в системе.

К сожалению, чудес не бывает: более жидкое масло имеет менее стойкую к нагрузкам пленку, а управляемый масляный насос не только сложнее, он еще и не обеспечивает запаса по давлению на самых распространенных режимах работы двигателя.

▪Проблема третья. Увеличение рабочей температуры

Вдобавок для повышения экологичности и экономичности на малой нагрузке попытались увеличить рабочую температуру мотора.

А чтобы не потерять в мощности, ввели управляемые термостаты, которые позволяли двигателю немного остывать под нагрузкой.

Вот только повышение температур самым негативным образом сказалось на темпах износа масла, старении пластиковых и резиновых деталей мотора… В общем, хлопот добавилось.

К тому же управляемый термостат не может моментально уменьшить температуру мотора, и часто температура под нагрузкой тоже выше оптимальной, что вызывает детонацию и ускорение износа. И да, масло стали менять реже, а вот прорыва в технологиях его производства тоже не свершилось.

▪Проблема четвертая. Облегчение поршневой группы

Остальные причины снижения надежности, которые мы опишем ниже, так или иначе связаны с основным фактором. Но вместе с тем могли бы развиваться и без его учета.

Передача контроля над процессом сгорания топлива электронике с обратной связью позволила заметно облегчить поршневую группу и многие другие части двигателя за счет отказа от “запаса надежности”, который требовался на случай каких-либо сбоев в работе более простых систем контроля.

К сожалению, электроника невечна и не всегда корректно диагностирует ошибки в своей работе. А запас “железа” по надежности уже стал меньше, и незначительное отклонение параметров от нормы уже может привести к выходу деталей из строя.

Знаете, сколько сил выдавал 1.8-литровый мотор VW Golf 1984 года? 90 — с карбюратором, 105-115 — с впрыском на GTI. Вполне “овощные” параметры, по нынешним меркам. Моторы 1.

8 серии EA888 сейчас имеют мощность в 182 силы, а прирост крутящего момента и вовсе двукратный. Внедрение всех новых технологий позволило создать моторы со степенью форсирования, превышающей параметры гоночных ДВС тридцатилетней давности.

А любое увеличение нагрузки и температур влечет за собой ускорение старения металлов и уменьшение ресурса в целом.

▪Проблема пятая. Нехватка времени на полноценные испытания моторов

Если “запас надежности” и был у узлов, то его до выбрали почти до конца.

Резкое ускорение роста требований заставило автопроизводителей, особенно из числа лидеров премиального сегмента, отказаться от практики постепенного внедрения новшеств в старые моторы и постепенного улучшения конструкции.

Серии двигателей теперь часто меняются два раза за короткую жизнь модели в производстве. Разумеется, сокращаются и время тестирования, и число тестов, проведенных с новыми моторами.

Большую часть тестов выполняют на компьютерах, а программное обеспечение, как вы все знаете, часто имеет ошибки.

В результате выходят в свет явно недоработанные конструкции, проблемы которых исправляют уже “в процессе”.

Так что пять-шесть регламентных замен типов форсунок и материалов вкладышей, поршневых колец и поршневых групп — это лишь плата за то, что мотор вашей машины самый “прогрессивный”.

▪Проблема шестая. Более редкое проведении ТО и сложность диагностики

Если попробовать заглянуть под капот современной машины, а потом под капот “янгтаймера” из девяностых, то будет хорошо заметно, насколько компактнее стали моторы и насколько плотнее их стали вписывать в моторный отсек. Возить воздух никто не хочет, а требования к росту внутреннего пространства при сохранении внешней компактности машины только возросли со временем.

Иногда это сопровождается явным переусложнением узлов или ухудшением условий их работы. Но в любом случае влечет за собой увеличение сложности и времени затрачиваемого на диагностику.
Сервису приходится больше полагаться на электронные системы самодиагностики и меньше — на визуальный контроль и подключение дополнительных приборов контроля.

К тому же сервисные процедуры стали проводить реже, а значит, и возможностей для выявления проблем на ранней стадии становится меньше

▪Проблема седьмая. Неблагоприятные условия работы

И последним фактором, наверное, является увеличение средней нагрузки на двигатель.

Новые автоматические трансмиссии создаются для снижения расхода топлива, а значит, они заставляют мотор работать в режимах с максимальной нагрузкой на данных оборотах. Все это экономит топливо, но не всегда безвредно для агрегатов.

Новые АКПП позволяют легко и беззаботно использовать всю мощность мотора, а снижение шумности агрегатов делают процесс приятным и легким. Расплата, как всегда, надежностью.

▪Что в итоге ?

Каждая из причин по отдельности погоды не делает, но в сумме они создают ощущение постоянных проблем с моторами у многих новых машин. У более консервативных производителей меньше, у самых прогрессивных — больше. На самом деле число отказов в гарантийный срок в целом снижается, и это следствие работы систем контроля качества.

Теперь у автокомпаний есть возможность контролировать ресурс, не закладывать излишний запас надежности, если число гарантийных проблем не превышает разумный уровень, и вовремя исправлять ошибки проблемных серий моторов или снимать их с производства, если малыми силами исправить ситуацию не получается.

К сожалению, все, что за пределами сроков гарантии “и еще немножко”, уже вне интересов концернов. Может оказаться так, что после гарантии проездит машина недолго и ремонт будет очень дорогим, крупноблочным и с привлечением специального инструмента. А пока покупатель может наслаждаться новой машиной — все же она быстрее и экономичнее.

Причем разница в стоимости сэкономленного топлива зачастую может даже превысить возросшие траты на ремонт моторов в будущем.

Источник: https://infoportalru.ru/pochemu-sovremennye-motory-lomayutsya-chashhe-staryx-i-proverennyx.html

Почему современные моторы ломаются чаще старых атмосферников

Почему современные моторы ломаются чаще старых и проверенных

Развитие технологий и техники почему-то не сказывается на надежности моторов. Почему так происходит мы сейчас выясним.

Сложная техническая конструкция

Требования к экологичности моторов и расходу топлива с каждым годом все больше ужесточаются, поэтому моторы постоянно усложняют, чтобы они стали более экономичными и соответствовали новым топливным стандартам.

Но конструкция моторов существенно не меняется, все равно у двигателя внутреннего сгорания низкий КПД, поэтому все равно рано или поздно электромоторы придут на замену ДВС. Но вернемся к бензиновым и дизельным моторам.

Среди новшеств, связанных с моторами являются турбины, непосредственный впрыск, компрессоры, многоклапанные конструкции. Но все эти технологии были придуманы еще давно, сейчас они просто более усовершенствуются.

Турбонаддув впервые появился в 30-х годах 20-го века.

Далее со временем стали появляться многоклапанные головки блока цилиндров, которые сменили 2-х клапанные моторы. Выхлоп многоклапанного мотора заметно чище.

В механизме ГРМ стало больше деталей и ремонтировать его стало не так-то просто. Но прогресс продолжался, поэтому и моторы усложнялись. Появился электронный впрыск топлива, интегрированные системы управления мотором, коробкой, зажиганием и т. д. Надежность моторов и их технические характеристики значительно увеличились.

Гаражные и диванные эксперты всегда были против любых инноваций, они считали, что сложно ремонтировать автомобиль, если вместо карбюратора в нем стоит инжектор. Это правда, в гараже самому теперь сложно будет отремонтировать автомобиль, но зато новые авто (по тем временам, это середина 90-х годов) стали более надежными.

Затем внедрили систему изменения фар ГРМ: на БМВ – это Vanos, на Тойоте – i-VVT-i, На Хонде – i-VTEC.

В общем, они по-разному называются, но суть одна – для обеспечения хорошей тяги на малых и больших оборотах, система в зависимости от оборотов мотора, смещает время открытия и закрытия впускных и выпускных клапанов. В итоге, мощность и крутящий момент стали больше, а расход топлива не увеличился.

Рекомендуемая статья:  Снять панель приборов ВАЗ 2114 для ремонта

Это не особо сложная конструкция, но это дополнительные детали, которые со временем изнашиваются.

После этого начался активно внедряться турбонаддув, расход топлива уменьшается, мощность увеличивается. Но зато машины с турбиной более сложные в эксплуатации, чем автомобили с обычными атмосферными моторами. Сложнее технология, если что-то выйдет из строя, то машина уже не поедет, потребуется ехать до сервиса на эвакуаторе.

Также популярной в последнее время стала новая технология – непосредственный впрыск топлива, она увеличивает возможности мотора, но моторы с непосредственным впрыском не особо надежные и требуют больше денег на обслуживание.

Снижение трения

Чтобы увеличить производительность моторы начали еще больше усложнять моторы – появился бездроссельный впуск. Также поршни, цилиндры и большинство подшипников стали меньше в объеме, все это стало снижать площадь трения, но надежность этих узлов значительно уменьшилась. КПД немного увеличилось. В общем, все что можно, производители уменьшили.

Сталь стала использоваться более прочная, появились новые сплавы. Но если моторы сильно нагружать, то они с этой нагрузкой теперь хуже справляются.

Также для уменьшения трения стали использовать более жидкие масла, и давление в системе стали уменьшать. Но более жидкое масло создает менее стойкую пленку, при нагрузках, мотор быстрее изнашивается.

Но если ездить спокойно и мотор сильно не напрягать, то свой заявленный пробег мотор отслужит.

Чтобы добиться большей экологичности и экономичности моторов стали увеличивать рабочую температуру двигателя, появились управляемые термостаты, которые охлаждали мотор, когда он работал под нагрузкой.

Чем больше температура, тем быстрее изнашивается масло, резиновые и пластиковые детали, так что за этим всем надо следить.

Причем управляемый термостат моментально не уменьшает температуру мотора, поэтому появляется детонация и мотор изнашивается быстрее.

Детали поршневой группы стали более легкими

Процесс сгорания топлива теперь контролируется электроникой, поэтому это дало возможность облегчить детали поршневой группы. Теперь в них нет такого запаса надежности, как в моторах с более простой системой управления. Но так как электроника часто выходит из строя и появляются отклонения от нормы, а малейшее несоответствие параметров приводит к тому, что мотор быстрее выйдет из строя.

Например, взять Фольксваген Гольф 1984 года с мотором на 1,8 литра с карбюратором, его мощность была 90 л. с. а в версии GTI – 115 л. с. На сегодняшний день такая мощность – это очень мало.

Сегодня мотор с объемом в 1,8 литров выдает 182 л. с. и крутящий момент соответственно в 2 раза больше. Новые технологии позволили значительно увеличить мощность, уменьшить расход топлива.

Но зато и ресурс такого мотора в 2 раза меньше.

Недостаточное испытание новых моторов

Так как постоянно появляются новые модели автомобилей, некоторые моторы не успевают полноценно протестировать, теперь нет постепенного улучшения мотора. Моторы стали более одноразовые.

В основном, тестируют моторы на компьютерах и часто получается, что у новых моторов есть немало недоработок, которые пытаются исправлять в процессе эксплуатации. Делают ремонт по гарантии, но все равно не особо приятно из-за каких-то мелких пустяков ехать в сервис.

Поэтому на новых моторах частая замена форсунок, поршневых колец, вкладышей – это обычное дело.

Уменьшение интервала ТО и сложность диагностики

Под капотом все закрыто пластиком, поэтому чтобы продиагностировать автомобиль, надо ехать к официалам и делать компьютерную диагностику.

Так как много сложных систем в машине установлено, то и потребуется больше времени на диагностику и так просто в гараже теперь машину не продиагностировать.

Также увеличили интервал ТО, то есть масло долго не меняют, а это тоже плохо сказывается на моторе.

Рекомендуемая статья:  Suzuki Grand Vitara 2005 года на вторичном рынке

Не качественное топливо и тяжелые условия работы

В России качество топлива не такое как в Европе, поэтому моторы быстрее изнашиваются. И нагрузка на мотор стала больше, так как в машину устанавливаются коробки-автомат, которые снижают расход топлива, поэтому мотор работает с нагрузкой. Причем с новыми коробками вся мощность мотора используется для дела, мотор тише работает, но зато надежность страдает.

Но с другой стороны, сейчас такое время, когда надежный мотор особо никому и не нужен, среднестатистический человек же не будет по 30 лет ездить на одном и том же автомобиле, 3-4 года поездил и купил новый автомобиль. Машина становится почти как телефон, раз в 2 года появляется рестайлинг или выходит новое поколение модели.

И производителю не выгодно, чтобы машина долго ездила и не ломалась, на сервисе еще зарабатывают, а потом, когда надоедает ремонтировать такую машину, человек покупает новую и пока она на гарантии, то ездит без проблем.

Но самый главный плюс новых автомобилей – это низкий расход топлива, за 3-4 года года эксплуатации экономия на топливе уже составляет половину стоимости автомобиля.

Далее видео о том почему современные моторы такие:

Alexander Stepanoff Ноябрь 22nd, 2016

в: Полезные советы и устройство авто

Как устроен автомобиль, Советы автомобилистам

Источник: http://avto-all.com/avtolyubitelyam-na-zametku/pochemu-sovremennyie-motoryi-lomayutsya-chashhe-staryih-atmosfernikov

Почему современные моторы ломаются чаще старых и проверенных

Почему современные моторы ломаются чаще старых и проверенных

В нашей статье про самые надежные моторы почти не встречаются современные двигатели. При этом среди тех, которые лучше не брать, новых большинство. Совпадение? Не думаю.

Казалось бы, с развитием техники моторы должны становиться все надежнее и надежнее, но по какой-то причине этого не происходит. Создается впечатление, что мы наблюдаем обратную тенденцию.

Да, по мнению многих гаражных “спецов”, раньше и трава была зеленее, но в данном конкретном случае они, увы, правы… Причин тому достаточно много, и эффект от этих причин складывается, зачастую порождая очередное “горе владельца”. Попробуем рассмотреть возможные негативные факторы подробнее, из-за чего же моторы стали ломаться чаще.

Проблема первая. Техническое усложнение

Наверное, корнем всех бед являются ужесточающиеся требования к расходу топлива и экологичности двигателей при отсутствии новых идей и конструкций.

По сути, все “новшества”, которые мы видим, — это компрессоры, турбонаддув, непосредственный впрыск, изменяемые фазы ГРМ и многоклапанные конструкции.

Все это, вообще-то, появилось еще в пятидесятые-шестидесятые годы, а большая часть технологий начала развиваться еще в двадцатые-тридцатые годы (как не вспомнить тут любимый верхушкой Третьего Рейха наддувный Mercedes-Benz 770K начала 30-х).

Великим движителем прогресса поршневых моторов в первой половине 20-го века стала авиация, которая сильно ускорила работы по впрыску, всем видам наддува и многоклапанным конструкциям.
На земле эти технологии применялись куда менее широко: в гоночных моторах и на отдельных особо прогрессивных машинах, но массовое их использование стало возможным только с появлением дешевой и надежной электроники в начале 90-х годов.

Тогда же законодательно обязали автопроизводителей поддерживать определенные темпы снижения расхода топлива и стали ужесточать нормы выброса вредных веществ. Поначалу хватало внедрения безусловно прогрессивных технологий. Многоклапанные головки блоков цилиндров быстро вытеснили двухклапанные конструкции в первую очередь потому, что даже без катализатора выхлоп такого мотора был чище.

 

Разумеется, тут же резко возросло количество деталей в механизме ГРМ и трудоемкость его обслуживания. Но прогресс в металлообработке позволил усложнить мотор почти без потерь.

Переход на электронный впрыск топлива и интегрированные системы управления двигателем, которые позволяли свести воедино управление впрыском, зажиганием, трансмиссией, сервисными процедурами мотора, тоже, безусловно, был прорывом.

Он значительно улучшил характеристики двигателей и увеличил надежность.

Хотя многие помнят недоверие, которым одаривали первые впрысковые машины и советы многоопытных “гаражников”, предупреждавших о том, как сложно чинить такие системы (то ли дело простой карбюратор!). История расставила все по своим местам: системы впрыска оказались надежнее старых систем питания, хотя “на коленке” отремонтировать сложную технику действительно стало куда сложнее.

Следующая технология, которую массово внедрили на всех ДВС, — это система изменения фаз ГРМ: VANOS на BMW,VVT-i на Toyota, i-VTEC на Honda и т.п.

Если грубо, то она позволяла смещать время открытия и закрытия впускных и выпускных клапанов, в зависимости от оборотов мотора, чтобы обеспечивать хорошую тягу и на малых, и на больших оборотах.

Иными словами, она позволила улучшить мощностные характеристики моторов, не ухудшая экономичности.
  По сути, не очень сложная в реализации конструкция, она оказалась слишком новой, и у многих производителей отнюдь не беспроблемной: появились новые изнашиваемые детали и новая головная боль у владельцев таких машин. Например, стуки на холодную, поломки и сбои систем.

Далее было массовое внедрение турбонаддува.

Он позволил использовать “лазейку” в европейском и японском ездовых циклах замера расхода топлива и снизить паспортный расход топлива, одновременно сильно улучшив динамические параметры машин.

Разумеется, автомобили с турбонаддувом значительно сложнее в эксплуатации, чем с атмосферными моторами, они боятся даже незначительных нарушений в работе всех систем.

Последняя технология, которая постепенно внедряется массово, — непосредственный впрыск топлива. Он заметно повышает возможности двигателя, но и требует применения сложных компонентов с ограниченным ресурсом и очень уязвимых в силу точной конструкции и жестких условий работы. И, помимо увеличения вероятности выхода из строя, также увеличивает цену ремонта.

 

Но применение этих старых технологий в общем-то не было проблемой, во многом они были отработаны задолго до массового внедрения на гоночных моторах.

При переходе к массовому производству бывали и ошибки с просчетами, но в целом это прогрессивные технологии. Просто их пришлось внедрять слишком быстро и слишком массово, чтобы вписаться в рамки законов.

Только темпы роста экономичности не успевали за ужесточением требований.

Проблема вторая. Снижение потерь на трение

Вскоре появились признаки переусложнения вроде систем бездроссельного впуска и явные потуги на уменьшение внутреннего трения — по факту, за счет снижения надежности узлов.

Меньше трения — выше КПД, но какой ценой? В первую очередь множество подшипников скольжения в моторе попросту уменьшили в размерах.

Уменьшились размеры шеек коленвалов, поршневых пальцев, вкладыши балансирных валов, размеры распредвалов и звеньев цепей…

Разумеется, металлурги выдавали новые сплавы, и детали стали прочнее. Только не везде и не во всем. Моторы стали намного хуже переносить перегрузки. Чтобы еще больше снизить потери на трение в подшипниках и затраты энергии на смазку, стали использовать все более жидкие масла и уменьшать давление масла в системе.

 

К сожалению, чудес не бывает: более жидкое масло имеет менее стойкую к нагрузкам пленку, а управляемый масляный насос не только сложнее, он еще и не обеспечивает запаса по давлению на самых распространенных режимах работы двигателя.

Проблема третья. Увеличение рабочей температуры

Вдобавок для повышения экологичности и экономичности на малой нагрузке попытались увеличить рабочую температуру мотора.

А чтобы не потерять в мощности, ввели управляемые термостаты, которые позволяли двигателю немного остывать под нагрузкой.

Вот только повышение температур самым негативным образом сказалось на темпах износа масла, старении пластиковых и резиновых деталей мотора… В общем, хлопот добавилось.
К тому же управляемый термостат не может моментально уменьшить температуру мотора, и часто температура под нагрузкой тоже выше оптимальной, что вызывает детонацию и ускорение износа. И да, масло стали менять реже, а вот прорыва в технологиях его производства тоже не свершилось, впрочем, это было темой отдельных двух статей.
 

Проблема четвертая. Облегчение поршневой группы

Остальные причины снижения надежности, которые мы опишем ниже, так или иначе связаны с основным фактором. Но вместе с тем могли бы развиваться и без его учета.

Передача контроля над процессом сгорания топлива электронике с обратной связью позволила заметно облегчить поршневую группу и многие другие части двигателя за счет отказа от “запаса надежности”, который требовался на случай каких-либо сбоев в работе более простых систем контроля.

К сожалению, электроника невечна и не всегда корректно диагностирует ошибки в своей работе. А запас “железа” по надежности уже стал меньше, и незначительное отклонение параметров от нормы уже может привести к выходу деталей из строя.

 

Знаете, сколько сил выдавал 1.8-литровый мотор VW Golf 1984 года? 90 — с карбюратором, 105-115 — с впрыском на GTI. Вполне “овощные” параметры, по нынешним меркам. Моторы 1.8 серии EA888 сейчас имеют мощность в 182 силы, а прирост крутящего момента и вовсе двукратный.

Внедрение всех новых технологий позволило создать моторы со степенью форсирования, превышающей параметры гоночных ДВС тридцатилетней давности. А любое увеличение нагрузки и температур влечет за собой ускорение старения металлов и уменьшение ресурса в целом.

Проблема пятая.

Нехватка времени на полноценные испытания моторов

Если “запас надежности” и был у узлов, то его до выбрали почти до конца.

Резкое ускорение роста требований заставило автопроизводителей, особенно из числа лидеров премиального сегмента, отказаться от практики постепенного внедрения новшеств в старые моторы и постепенного улучшения конструкции.

Серии двигателей теперь часто меняются два раза за короткую жизнь модели в производстве. Разумеется, сокращаются и время тестирования, и число тестов, проведенных с новыми моторами.

Большую часть тестов выполняют на компьютерах, а программное обеспечение, как вы все знаете, часто имеет ошибки. В результате выходят в свет явно недоработанные конструкции, проблемы которых исправляют уже “в процессе”.

Так что пять-шесть регламентных замен типов форсунок и материалов вкладышей, поршневых колец и поршневых групп — это лишь плата за то, что мотор вашей машины самый “прогрессивный”.

Проблема шестая.

Более редкое проведении ТО и сложность диагностики

Если попробовать заглянуть под капот современной машины, а потом под капот “янгтаймера” из девяностых, то будет хорошо заметно, насколько компактнее стали моторы и насколько плотнее их стали вписывать в моторный отсек. Возить воздух никто не хочет, а требования к росту внутреннего пространства при сохранении внешней компактности машины только возросли со временем.

Иногда это сопровождается явным переусложнением узлов или ухудшением условий их работы. Но в любом случае влечет за собой увеличение сложности и времени затрачиваемого на диагностику.
Сервису приходится больше полагаться на электронные системы самодиагностики и меньше — на визуальный контроль и подключение дополнительных приборов контроля.

К тому же сервисные процедуры стали проводить реже, а значит, и возможностей для выявления проблем на ранней стадии становится меньше.

Проблема седьмая. Неблагоприятные условия работы

И последним фактором, наверное, является увеличение средней нагрузки на двигатель.

Новые автоматические трансмиссии создаются для снижения расхода топлива, а значит, они заставляют мотор работать в режимах с максимальной нагрузкой на данных оборотах. Все это экономит топливо, но не всегда безвредно для агрегатов.

Новые АКПП позволяют легко и беззаботно использовать всю мощность мотора, а снижение шумности агрегатов делают процесс приятным и легким. Расплата, как всегда, надежностью.

 

Что в итоге?

Каждая из причин по отдельности погоды не делает, но в сумме они создают ощущение постоянных проблем с моторами у многих новых машин. У более консервативных производителей меньше, у самых прогрессивных — больше.

На самом деле число отказов в гарантийный срок в целом снижается, и это следствие работы систем контроля качества.

Теперь у автокомпаний есть возможность контролировать ресурс, не закладывать излишний запас надежности, если число гарантийных проблем не превышает разумный уровень, и вовремя исправлять ошибки проблемных серий моторов или снимать их с производства, если малыми силами исправить ситуацию не получается.

К сожалению, все, что за пределами сроков гарантии “и еще немножко”, уже вне интересов концернов.

Может оказаться так, что после гарантии проездит машина недолго и ремонт будет очень дорогим, крупноблочным и с привлечением специального инструмента.

А пока покупатель может наслаждаться новой машиной — все же она быстрее и экономичнее. Причем разница в стоимости сэкономленного топлива зачастую может даже превысить возросшие траты на ремонт моторов в будущем.
Share on ontakteShare on

материал с kolesa.ru

Источник: https://surfingbird.com/surf/pochemu-sovremennye-motory-lomayutsya-chashche--jCOn7e02D

Почему современные моторы ломаются чаще?

Почему современные моторы ломаются чаще старых и проверенных

Оказывается, есть такая проблема, что современные двигатели имеют малый ресурс и становятся все менее надежными. Не совсем понимаю, откуда такая точка зрения. Несколько лет владел 20-ти летней Daewoo Nexia – к двигателю претензии нет.

Сейчас Шкода с классическим MPI Фольксвагена – все как часы. Конечно я слышал про проблемы двигателей с турбонаддувом, но лично не сталкивался.

Есть еще какие то чуть ли не “одноразовые” двигатели с ограниченным ресурсом и не ремонтноспособные, но знаю про это все смутно и не на практике.

А ведь многие убеждены, что с развитием техники моторы должны становиться все надежнее и надежнее, но по какой-то причине этого не происходит. У них создается впечатление, что мы наблюдаем обратную тенденцию.

Какие же у них аргументы?

Проблема первая. Техническое усложнение

Наверное, корнем всех бед являются ужесточающиеся требования к расходу топлива и экологичности двигателей при отсутствии новых идей и конструкций.

По сути, все «новшества», которые мы видим, — это компрессоры, турбонаддув, непосредственный впрыск, изменяемые фазы ГРМ и многоклапанные конструкции.

Все это, вообще-то, появилось еще в пятидесятые-шестидесятые годы, а большая часть технологий начала развиваться еще в двадцатые-тридцатые годы (как не вспомнить тут любимый верхушкой Третьего Рейха наддувный Mercedes-Benz 770K начала 30-х).

Великим движителем прогресса поршневых моторов в первой половине 20-го века стала авиация, которая сильно ускорила работы по впрыску, всем видам наддува и многоклапанным конструкциям.
На земле эти технологии применялись куда менее широко: в гоночных моторах и на отдельных особо прогрессивных машинах, но массовое их использование стало возможным только с появлением дешевой и надежной электроники в начале 90-х годов.

Тогда же законодательно обязали автопроизводителей поддерживать определенные темпы снижения расхода топлива и стали ужесточать нормы выброса вредных веществ. Поначалу хватало внедрения безусловно прогрессивных технологий. Многоклапанные головки блоков цилиндров быстро вытеснили двухклапанные конструкции в первую очередь потому, что даже без катализатора выхлоп такого мотора был чище.

Разумеется, тут же резко возросло количество деталей в механизме ГРМ и трудоемкость его обслуживания. Но прогресс в металлообработке позволил усложнить мотор почти без потерь.

Переход на электронный впрыск топлива и интегрированные системы управления двигателем, которые позволяли свести воедино управление впрыском, зажиганием, трансмиссией, сервисными процедурами мотора, тоже, безусловно, был прорывом.

Он значительно улучшил характеристики двигателей и увеличил надежность.

Хотя многие помнят недоверие, которым одаривали первые впрысковые машины и советы многоопытных «гаражников», предупреждавших о том, как сложно чинить такие системы (то ли дело простой карбюратор!). История расставила все по своим местам: системы впрыска оказались надежнее старых систем питания, хотя «на коленке» отремонтировать сложную технику действительно стало куда сложнее.

Следующая технология, которую массово внедрили на всех ДВС, — это система изменения фаз ГРМ: VANOS на BMW,VVT-i на Toyota, i-VTEC на Honda и т.п.

Если грубо, то она позволяла смещать время открытия и закрытия впускных и выпускных клапанов, в зависимости от оборотов мотора, чтобы обеспечивать хорошую тягу и на малых, и на больших оборотах.

Иными словами, она позволила улучшить мощностные характеристики моторов, не ухудшая экономичности.
По сути, не очень сложная в реализации конструкция, она оказалась слишком новой, и у многих производителей отнюдь не беспроблемной: появились новые изнашиваемые детали и новая головная боль у владельцев таких машин. Например, стуки на холодную, поломки и сбои систем.

Далее было массовое внедрение турбонаддува.

Он позволил использовать «лазейку» в европейском и японском ездовых циклах замера расхода топлива и снизить паспортный расход топлива, одновременно сильно улучшив динамические параметры машин.

Разумеется, автомобили с турбонаддувом значительно сложнее в эксплуатации, чем с атмосферными моторами, они боятся даже незначительных нарушений в работе всех систем.

Последняя технология, которая постепенно внедряется массово, — непосредственный впрыск топлива. Он заметно повышает возможности двигателя, но и требует применения сложных компонентов с ограниченным ресурсом и очень уязвимых в силу точной конструкции и жестких условий работы. И, помимо увеличения вероятности выхода из строя, также увеличивает цену ремонта.

Но применение этих старых технологий в общем-то не было проблемой, во многом они были отработаны задолго до массового внедрения на гоночных моторах.

При переходе к массовому производству бывали и ошибки с просчетами, но в целом это прогрессивные технологии. Просто их пришлось внедрять слишком быстро и слишком массово, чтобы вписаться в рамки законов.

Только темпы роста экономичности не успевали за ужесточением требований.

Проблема вторая. Снижение потерь на трение

Вскоре появились признаки переусложнения вроде систем бездроссельного впуска и явные потуги на уменьшение внутреннего трения — по факту, за счет снижения надежности узлов.

Меньше трения — выше КПД, но какой ценой? В первую очередь множество подшипников скольжения в моторе попросту уменьшили в размерах.

Уменьшились размеры шеек коленвалов, поршневых пальцев, вкладыши балансирных валов, размеры распредвалов и звеньев цепей…

Разумеется, металлурги выдавали новые сплавы, и детали стали прочнее. Только не везде и не во всем. Моторы стали намного хуже переносить перегрузки. Чтобы еще больше снизить потери на трение в подшипниках и затраты энергии на смазку, стали использовать все более жидкие масла и уменьшать давление масла в системе.

К сожалению, чудес не бывает: более жидкое масло имеет менее стойкую к нагрузкам пленку, а управляемый масляный насос не только сложнее, он еще и не обеспечивает запаса по давлению на самых распространенных режимах работы двигателя.

Проблема третья. Увеличение рабочей температуры

Вдобавок для повышения экологичности и экономичности на малой нагрузке попытались увеличить рабочую температуру мотора.

А чтобы не потерять в мощности, ввели управляемые термостаты, которые позволяли двигателю немного остывать под нагрузкой.

Вот только повышение температур самым негативным образом сказалось на темпах износа масла, старении пластиковых и резиновых деталей мотора… В общем, хлопот добавилось.

К тому же управляемый термостат не может моментально уменьшить температуру мотора, и часто температура под нагрузкой тоже выше оптимальной, что вызывает детонацию и ускорение износа. И да, масло стали менять реже, а вот прорыва в технологиях его производства тоже не свершилось.

Проблема четвертая. Облегчение поршневой группы

Остальные причины снижения надежности, которые мы опишем ниже, так или иначе связаны с основным фактором. Но вместе с тем могли бы развиваться и без его учета.

Передача контроля над процессом сгорания топлива электронике с обратной связью позволила заметно облегчить поршневую группу и многие другие части двигателя за счет отказа от «запаса надежности», который требовался на случай каких-либо сбоев в работе более простых систем контроля.

К сожалению, электроника невечна и не всегда корректно диагностирует ошибки в своей работе. А запас «железа» по надежности уже стал меньше, и незначительное отклонение параметров от нормы уже может привести к выходу деталей из строя.

Знаете, сколько сил выдавал 1.8-литровый мотор VW Golf 1984 года? 90 — с карбюратором, 105-115 — с впрыском на GTI. Вполне «овощные» параметры, по нынешним меркам. Моторы 1.

8 серии EA888 сейчас имеют мощность в 182 силы, а прирост крутящего момента и вовсе двукратный. Внедрение всех новых технологий позволило создать моторы со степенью форсирования, превышающей параметры гоночных ДВС тридцатилетней давности.

А любое увеличение нагрузки и температур влечет за собой ускорение старения металлов и уменьшение ресурса в целом.

Проблема пятая. Нехватка времени на полноценные испытания моторов

Если «запас надежности» и был у узлов, то его до выбрали почти до конца.

Резкое ускорение роста требований заставило автопроизводителей, особенно из числа лидеров премиального сегмента, отказаться от практики постепенного внедрения новшеств в старые моторы и постепенного улучшения конструкции.

Серии двигателей теперь часто меняются два раза за короткую жизнь модели в производстве. Разумеется, сокращаются и время тестирования, и число тестов, проведенных с новыми моторами.

Большую часть тестов выполняют на компьютерах, а программное обеспечение, как вы все знаете, часто имеет ошибки.

В результате выходят в свет явно недоработанные конструкции, проблемы которых исправляют уже «в процессе».

Так что пять-шесть регламентных замен типов форсунок и материалов вкладышей, поршневых колец и поршневых групп — это лишь плата за то, что мотор вашей машины самый «прогрессивный».

Проблема шестая. Более редкое проведении ТО и сложность диагностики

Если попробовать заглянуть под капот современной машины, а потом под капот «янгтаймера» из девяностых, то будет хорошо заметно, насколько компактнее стали моторы и насколько плотнее их стали вписывать в моторный отсек. Возить воздух никто не хочет, а требования к росту внутреннего пространства при сохранении внешней компактности машины только возросли со временем.

Иногда это сопровождается явным переусложнением узлов или ухудшением условий их работы. Но в любом случае влечет за собой увеличение сложности и времени затрачиваемого на диагностику.
Сервису приходится больше полагаться на электронные системы самодиагностики и меньше — на визуальный контроль и подключение дополнительных приборов контроля.

К тому же сервисные процедуры стали проводить реже, а значит, и возможностей для выявления проблем на ранней стадии становится меньше.

Проблема седьмая. Неблагоприятные условия работы

И последним фактором, наверное, является увеличение средней нагрузки на двигатель.

Новые автоматические трансмиссии создаются для снижения расхода топлива, а значит, они заставляют мотор работать в режимах с максимальной нагрузкой на данных оборотах. Все это экономит топливо, но не всегда безвредно для агрегатов.

Новые АКПП позволяют легко и беззаботно использовать всю мощность мотора, а снижение шумности агрегатов делают процесс приятным и легким. Расплата, как всегда, надежностью.

Каждая из причин по отдельности погоды не делает, но в сумме они создают ощущение постоянных проблем с моторами у многих новых машин. У более консервативных производителей меньше, у самых прогрессивных — больше.

На самом деле число отказов в гарантийный срок в целом снижается, и это следствие работы систем контроля качества.

Теперь у автокомпаний есть возможность контролировать ресурс, не закладывать излишний запас надежности, если число гарантийных проблем не превышает разумный уровень, и вовремя исправлять ошибки проблемных серий моторов или снимать их с производства, если малыми силами исправить ситуацию не получается.

К сожалению, все, что за пределами сроков гарантии «и еще немножко», уже вне интересов концернов.

Может оказаться так, что после гарантии проездит машина недолго и ремонт будет очень дорогим, крупноблочным и с привлечением специального инструмента.

А пока покупатель может наслаждаться новой машиной — все же она быстрее и экономичнее. Причем разница в стоимости сэкономленного топлива зачастую может даже превысить возросшие траты на ремонт моторов в будущем.

Как вам такое мнение?

[источники]
  • Мотор
  • Краткий обзор
  • Эксплуатация, советы

Источник: https://cont.ws/post/459101

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.