Моноблок дизель что это

Двигатель с моноблочными головками цилиндров, но цилиндры отделены от картера c. 1905 г.

Моноблочный или единый блок двигатель является поршневым двигателем внутреннего сгорания , где некоторые из основных компонентов (например, головок блока цилиндров , блока цилиндров , или картера образуется), как правило , путем литья , как единое единое целое, а не собрана позже. Это дает преимущества в улучшении механической жесткости и повышении надежности уплотнения между ними.

Моноблочные технологии восходят к истокам двигателя внутреннего сгорания . Использование этого термина со временем изменилось, обычно для решения наиболее насущных механических проблем, влияющих на двигатели того времени. У этой техники было три различных использования:

В большинстве случаев любое использование этого термина описывает моноблочную конструкцию, в отличие от более распространенной современной практики. В тех случаях, когда техника моноблоков позже стала нормой, конкретный термин потерял популярность. В настоящее время обычной практикой является использование моноблочных цилиндров и картеров, но моноблочная головка (по крайней мере, для рядного двигателя с водяным охлаждением) будет считаться необычной и устаревшей.

В этой серии вы уже познакомились с новейшими конструкциями зарубежных дизелей. А между тем в Нижнем Новгороде начато производство первого отечественного дизеля, пригодного для установки на легковые автомобили и грузовики, вполне соответствующего тому, что называют «мировым уровнем», да еще имеющего весьма своеобразную конструкцию

Организовывая на Горьковском автозаводе производство «ГАЗели», специалисты завода уже думали над тем, каким дизелем оснастить эти автомобили. Обширные эксперименты с зарубежными моторами, такими как Perkins, Andoria (Польша), IVECO, Toyota и Steyr-Daimler-Puch привели к неожиданному для многих результату. По данным испытаний, лучшим оказался дизель М1 компании Steyr – двигатель, серийно не устанавливавшийся ни на один автомобиль в мире, однако его конструкция активно предлагалась фирмой на продажу.

В 1996 году австрийские специалисты совместно с ОАО «ГАЗ» проработали установку М1 в ГАЗель и, получив положительные результаты, ОАО «ГАЗ» приобрело лицензию у фирмы Steyr на производство двигателей этого семейства. Как позднее выяснилось, пример нижегородцев оказался заразительным: после них аналогичную лицензию купила корейская компания DAEWOO.

Собранные, преимущественно из привозных деталей, на ОАО «ГАЗ» несколько сот двигателей хорошо зарекомендовали себя в эксплуатации, оказались нетребовательными к отечественному дизтопливу, прекрасно заводились в 30-градусные морозы, словом, подтвердили мнение о моторе, как высокоэффективном и надежном. Это позволило нижегородцам сделать следующий шаг.

25 июня 1998 года во время визита в Австрию премьер-министра России Евгения Примакова президентом «ГАЗа» Николаем Пугиным и президентом концерна Magna-Steyr (в 1997-м контрольный пакет акций Steyr перешел в собственность канадской компании Magna, изменившей название моторостроительной фирмы) было подписано рабочее соглашение об организации совместного предприятия по серийному производству дизельных двигателей семейства М1 и в конце года такое предприятие было создано. Соотношение уставного капитала в образованной компании 50% на 50%.

В первой половине этого года началось производство моторов ГАЗ-560 (такое название получил Steyr М1 на «ГАЗе»), из импортных комплектующих и параллельно решались вопросы о размещении их производства в России. С учетом поставок другим автозаводам проектная мощность предприятия была определена в 250 тысяч двигателей в год.

Предполагается выпускать унифицированные 3-, 4-, 5- и 6-цилиндровые дизели. Все – с турбонаддувом, в вариантах с интеркулером или без него. На ОАО «ГАЗ» ими будут оснащаться грузовики малой и средней грузоподъемности, легковые автомобили, пикапы, микроавтобусы. Предложения по использованию дизелей ГАЗ-560 сделаны московскому ЗИЛу и Ульяновскому автомобильному заводу. Впрочем, это все дело будущего. А пока самым актуальным является четырехцилиндровый мотор – для «Волги», «ГАЗели» и «УАЗа».

Конструкция

Главная особенность дизелей семейства М1 заключается в моноблочности их конструкции. Это значит, что у двигателя отсутствуют головка блока и сам блок цилиндров, а вместо этого имеется один чугунный моноблок – решение очень распространенное в моторах начала века. «Возврат к прошлому оправдан,» – считают австрийские конструкторы.

При таком подходе автоматически решаются многие проблемы, характерные для традиционных моторов. Отсутствие прокладки между головкой и блоком, газового стыка и разъема в камере сгорания исключило возможность прогара прокладки и необходимость ее замены при перегреве дизеля из-за потери охлаждающей жидкости, которая у М1 не может попасть в масло. Поскольку не нужно крепить головку шпильками, исчезает вероятность их обрыва или недотяга.

По сравнению с обычной схемой увеличивается жесткость моноблока и улучшается охлаждение цилиндров. В итоге износ двигателя снижается, он работает тише и меньше вибрирует. Почему такие моторы не выпускались раньше? Просто не было еще сконструировано сложное оборудование для обработки глухих отверстий.

Подождите, а как же расточить цилиндр, заменить клапан? Ведь эти операции потребуют практически полной разборки двигателя. В том-то и дело, что, поверите вы или нет, но многолетняя работа над двигателем (а ее вели совместно специалисты фирм Steyr и AWL, всемирно известной австрийской инжиниринговой компании, занимающейся исследованиями, испытаниями и разработкой новых двигателей) позволила избавиться от необходимости подобных работ.

Ремонт изношенного двигателя М1 производится простой заменой старого моноблока на новый, поставляемый в запчасти. При этом Steyr отправляет заказчику подсобранные и обкатанные на стенде моноблоки, внутри которых поршни, шатуны, коленчатый вал в подшипниках. Точно так же будут ремонтировать и дизели ГАЗ-560. Согласитесь, качество подобного ремонта намного выше того, которое можно получить кустарными «переборками».

Еще одна особенность М1 состоит в том, что топливо внутрь камеры сгорания впрыскивают насос-форсунки, работающие от кулачков распредвала и развивающие давление до 1800 бар (примерно 1800 кгс/см2. – ред.). Впрыск осуществляют в две фазы, а «командует» им микропроцессорная система, следящая за токсичностью отработавших газов и стремящаяся к тому, чтобы работа дизеля была максимально экономичной. Насос-форсунка, объединяющая в себе и насос высокого давления, и собственно форсунку, делает ненужными трубопроводы высокого давления, повышая тем самым надежность работы. Сейчас для ГАЗ-560 насос-форсунки поставляет чешская фирма Autopal, а в будущем их должен освоить отечественный производитель.

Нельзя не отметить бесшумность этого дизеля. Конструктивно она обеспечивается алюминиевым разъемным кожухом-поддоном картера, состоящим из двух половин, которые эластично(!), с помощью специальных резиновых упоров крепятся к моноблоку. Так же, для снижения шума служит капсула, закрывающая верхнюю часть мотора.Несомненно, освоение сборки таких двигателей – дело очень сложное, требующее особой культуры производства, непривычных навыков и необычного оборудования. А что же мы получим в результате?

Предполагается, что ходимость дизелей ГАЗ-560 составит 250 – 300 тысяч километров. Испытания выявили несколько характерных свойств моторов: высокую эластичность, отличную приемистость, низкие расход топлива и токсичность выхлопа, отличную приспособленность к российским климатическим условиям.

Последнее требует пояснения: дело в том, что форсунки мотора дополнительно охлаждаются топливом, которое при обратном сливе повышает температуру в баке. Поразительно, но зимой, в самый мороз, бак дизельных «ГАЗелей» на ощупь всегда бывает теплым. А это полностью снимает проблему парафинирования топлива, порой, донимающую водителей дизельных иномарок.

Опыт работы дизельных «ГАЗелей» на фирме «Автолайн» в Нижнем Новгороде в качестве маршрутных такси показал, что новые дизели очень надежны, работают на обычном российском дизтопливе, существенно экономят средства на горючее по сравнению с бензиновыми «ГАЗелями», повышая эффективность перевозок.

В соответствии с планами завода 90% комплектующих для сборки дизелей должны поставляться российскими заводами. По мнению нижегородцев, это позволит избавиться от единственного сегодняшнего недостатка мотора – его высокой цены. Пока же большой интерес, проявленный к двигателю зарубежными клиентами, способствует постоянному увеличению его производства, повышению конкурентоспособности продукции с маркой «ГАЗ» на западных рынках. Так самый оригинальный из российских дизелей, ГАЗ-560, завоевывает себе признание и право на жизнь.

Картер – верхний и нижний отлиты из сплава алюминия.

Верхний картер – основная несущая часть дизеля состоит из 7-ми поперечных двойных перегородок для жёсткости, в них размещены коренные подшипники коленчатого вала. В пазу перегородки с натягом установлена подвеска.

Подвеска и верхний картер образуют гнезда под коренные подшипники состоящие из 2-х половин. Гнезда обработаны одновременно для всех. Подвеска – штамп из сплава алюминия крепится 2 — я шпильками, а 7-я опора 4-я шпильками. Для жёсткости подвески с картером опоры стянуты 2-я шпильками, а 7-я опора – 3-я шпильками.

На 1-ой опоре подвески крепиться упорное кольцо центральной шестерни привода передачи.

На 7-ой опоре подвески установлены 2-а уплотнительных кольца (стали — бронзовые залитые свинцовым сплавом) для ограждения осевого смещения коленчатого вала, пружиной прижимаются к бурту коленчатого вала. Через все подвески сделан подвод масла к коренным подшипникам. Сверху под углом 120ºимеются 2-е плоскости с точно обработанной поверхностью под моноблоки. В них 6-ть расточек для нижних частей гильз цилиндров.

Каждый моноблок крепиться 14-и силовыми шпильками и фиксируется 2-я установочными штифтами. На горизонтальной верхней плоскости установлены 4-е опоры для топливного насоса высокого давления. На крайних опорах есть сверления для слива масла из картера топливного насоса в дизель. Есть опорные лапы для установки и крепления дизеля к раме. В каждой лапе просверлены 12-ть отверстий под крепёжные болты. Для крепления с нижним картером – 2-а установочных штифта, кроме того, в плоскость разъема ввернуты латунные пистоны под болты крепления нижнего картера к верхнему.

В передней части расточены 5-ть отверстий под стаканы шестеренчатой передачи. Есть каналы для провода масла от нагнетающего масленого насоса к нижнему центру магистрали и к турбокомпрессору.

Нагнетающая масленая магистраль (слева) имеет 7-м припаянных трубок для подвода масла в подвеске к коренным подшипникам. Эти же каналы масла справа глушатся. В районе 7-ой опоры есть 3-и штуцера к манометру, слива масла из РЧО и слива масла из головки моноблока.

Коренные вкладыши – стальные, залиты свинцово – бронзовым сплавом состоят из 2-х половин, установлены в гильзе с натягом и фиксированы штифтами. Для лучшей приработки к шейкам азотированного коленчатого вала рабочая поверхность вкладышей покрывается мягким сплавом (свинец + олово). Вкладыши имеют сверления и проточки для прохода масла.

Нижний картер – усилий не воспринимает, а является маслосборником. Имеет отстойник закреплённой сеткой (пена гаситель) и 2-е откачивающие трубы. Из носка слив масла сделан через отверстия. В отстойнике есть 2-е спускные пробки. На дне нижнего картера со стороны турбокомпрессора есть фланец для крепления откачивающего масленого насоса и кронштейн для крепления шпильками привода масло откачивающего насоса, состоящий из стакана привода, конической шестерни привода и 2-х шарикоподшипников.

Моноблок – отливается из сплава алюминия, объединяет головку и блок цилиндров в одной отливки с 6-ю запрессованными гильзами. Крепиться на верхнем картере 14-и шпильками и 2-мя штифтами.

В нижней части моноблока в гнездах под гильзами сделаны 2-а не сообщающие между собой полости – нижняя, подвод охлаждающей воды, верхняя – отвод воды в головку после охлаждения гильзы. Подвод воды сделан через крышку моноблока (между патрубком и крышкой ставится сетка для фильтрования воды).

В крышке есть спускные пробки. Моноблок имеет 14-ть отверстий для шпилек крепления, снизу от этих отверстий сделаны контрольные отверстия с обеих сторон моноблока (если трещина в моноблоке то будет выходить вода).

В средней части наружной стенке моноблока, на стороне выпускного коллектора по оси цилиндра в кольцевой выточке просверлены контрольные отверстия (появления копоти с маслом или течь воды указывает на плохую герметичность гильз, но при незначительных пропусках работать можно).

Верхняя часть моноблока имеет головку, где смонтированы механизм газораспределения и форсунки. В головке есть каналы для входа воздуха и выхода отработанных газов, заканчивающимися на боковых стенках моноблока фланцами со шпильками для крепления коллекторов впуска и выпуска.

В камере сгорания запрессованы и завальцованы седла клапанов 2-а впускных и 2-а выпускных. Есть направляющие для клапанов (у выпускных клапанов направляющие на 3мм больше для лучшего охлаждения). На направляющих есть проточки и отверстия для смазки клапанов. У направляющих выпускного клапана этого нет, так как масло стекает к ним.

В центре клапанной системы отверстия для форсунок, которые крепятся через уплотнительные кольца накидным фланцем 2-я шпильками.

В верхней части моноблока проходят трубы для отлива отсечного топлива со всех форсунок (вывод в основной топливный бак). Штуцер подвода топлива к форсункам проходит через боковое отверстие в боковой стенке головки моноблока и уплотняется прокладкой, прижатой к стенке фланцем, а зазор между фланцем и штуцером уплотняется резиновым кольцом.

Сверху моноблока в углублении расположены 2-а ряда штампованных из алюминия подшипников распределительных валиков.

В каждом ряду 5-ть промежуточных подшипника и 1-н короткий, упорный подшипник общий для обоих валов (со стороны передачи).

В подшипнике №1 и нижнем отверстии общего подшипника установлен промежуточный валик распределителя с 2-мя шестернями. Все подшипники, кроме №1 разъемные.

Со стороны передачи крепится штуцер подвода масла, которое подходит к общему подшипнику и из него внутрь промежуточного и распределительного вала на смазку механизма распределения.

Отработанное масло сливается в верхний картер с 2-х сторон. Перед 1-ым цилиндром на фланце устанавливается стакан наклонной передачи.

Сверху моноблок закрывается крышкой из алюминия с помощью 2-х установочных штифтов, уплотняется паронитовой прокладкой и крепится 47-ю болтами.

Гильза – состоит из сплава стали и напрессованной рубашки из углеродистой стали. Рабочая поверхность гильзы азотирована. На наружной поверхности гильзы сделаны 30-ть канавок под углом 30º для охлаждения.

В нижней части сделана кольцевая проточка, из которой берут начало 15-ть винтовых канавок, другие 15-ть не сообщаются с проточкой. В верхней части гильзы канавки сообщаются между собой попарно при помощи соединительных каналов в теле гильзы.

Рубашка гильзы это тонкостенный открытый цилиндр. В нижней части рубашки на наружной кольцевой проточке просверлены 15-ть отверстий с диаметром 8 мм, через которые вода поступает в за рубашечное пространство гильзы. Выше проточки просверлены ещё 15-ть отверстий диаметром 5,5 мм, через которые вода перетекает из-за рубашечного пространства гильзы в водяную полость моноблока.

Между гильзой и моноблоком установлен пакет деталей уплотнения, состоящий из 5-и резиновых колец, 4-х стальных колец, уложенных поочередно, 1-го упорного и трапециевидного кольца. Весь пакет затягивается гайкой, ввернутой по резьбе в моноблок. Трапециевидное кольцо служит для контровки гайки.

Для подъёма дизеля на каждом моноблоке имеется 2-а рыма, один на стороне впуска у первого цилиндра, второй на торце моноблока со стороны шестого цилиндра.

Коленчатый вал – изготовлен из легированной стали и азотирован. 6-ти колен (кривошипов) расположены под углом 120º.

В одной плоскости 1 – 6, 2 – 5, 3 – 4.

Щеки круглой формы. Коренные и шатунные шейки пустотелые. В 2,3,5-ый и 6-ой коренные и шатунные шейки запрессованы медные втулки для прохода масла внутрь шатунной шейки, которые заглушены алюминием. В каждую шатунную шейку за вальцованы по 2-е медные трубки для выхода масла на шейку.

Полость 7-ой коренной шейки тоже имеет заглушки из полости через отверстия в заглушке масло проходит в носок.

В 1-ой коренной шейки за прессован хвостовик со шлицами для установки центральной конической шестерне со втулкой.

Коленчатый вал укладывается на 7-ми опорах верхнего картера и фиксируется в осевом направлении щекой и буртом 7-ой коренной шейки в стальных, залитых свинцовистой бронзой полукольцах верхнего картера.

Амортизатор – на конце коленчатого вала установлен пружинный амортизатор для смягчения толчков (уменьшения пика крутящего момента).

На хвосте коленчатого вала установлена втулка с демпфером (антивибратор). Силиконовый демпфер служит для гашения резонанса крутящих колебаний. Состоит; корпус, крышка, подвесной массы покрытой бронзой и образует в паре с корпусом и крышкой подшипник скольжения. Пространство заполняется высоковязкой силиконовой жидкостью.

При крутящихся колебаний коленчатого вала масса отстаёт от корпуса или опережает, это приводит к затуханию колебаний.

Шатунный механизм – состоит из 6-ти главных и 6-ти прицепных шатунов. Главные шатуны расположены в левом мотоблоке, а прицепные в правом мотоблоке. Шатуны и крышка штампованы из легированной стали и термически обработаны. В верхнею поршневую головку шатуна за прессована втулка (законтренная от проворачивания стопором). Смазка втулки и пальца осуществляется разбрызгиваемым маслом. Кривошипная головка главного шатуна разъёмная. Выступы крышки входят в пазы и соединяются двумя коническими штифтами на крышки, есть 2-а массивных ребра – противовеса для уменьшения инерционных сил.

В нижнею головку главного шатуна с натягом установлен стальной разъёмный вкладыш, состоящий из 2-х половин, внутренняя поверхность заливается свинцовой бронзой. От осевого перемещения и проворачивания верхняя половина вкладыша удерживается стопором. Нижняя половина вкладыша удерживается от проворачивания и осевого перемещения, ступенчатым штифтом. На нижней головке главного шатуна расположена промежуточная опора для пальцев прицепного шатуна. Прицепной шатун изготовленный из штамповки легированной стали, состоит из верхней головки, конструктивно не отличающейся от верхней головки главного шатуна, стержня двутаврового сечения и нижней головки.

В нижнею головку за прессована втулка фиксируемая от проворота стопором. Нижняя головка шатуна и втулка имеют вырез, позволяющий пальцу опираться на промежуточную опору. Палец прицепного шатуна стальной с цементирующей поверхностью запрессовывается в проушины нижней головки главного шатуна. Палец шатуна полый. Внутрь пальца запрессована втулка, которая образует кольцевую полость для смазки пальца и втулки через отверстия. Палец фиксируется от проворота.

Поршневая группа – состоит из поршня, пальца, колец и заглушек.

Поршневая группа и шатун подбираются по весу. Поршень штампуют из сплава алюминия, в днище с выточкой для клапанов, образуя камеру сгорания специальной формы (эффект сгорания топлива). Боковая поверхность двойной конус: один – на головке, другой – на юбке. Бобышки поршня со стороны головки имеют увеличенную опорную поверхность для уменьшения деформации поршня и прогиба пальца, а снизу отверстие для смазки. Кольца:

Не забудь поделиться страницей с друзьями:

Составные части

Казалось бы, такой хитрый двигатель в виде слитного моноблока должен иметь много отличительных моментов. Однако внутри силового агрегата можно найти стандартные и привычные элементы, такие как поршни, впускные и выпускные клапаны, вал коленчатый и распределительный, шатуны и подшипники шатунные и коренные, масляный насос. Из особенностей внутреннего строения выделяются насос-форсунки с «умным» управлением. Также очень оригинально и запоминающее выглядит масляный картер из двух половинок. Именно из-за картера ГАЗ-560 «Штайер» называют половинящимся двигателем.

Австрийский агрегат имеет привычную ременную систему навесных агрегатов. Здесь имеется система роликов: обводного и механизма натяжения. Ремень приводит в действие все навесные элементы. Болт через шайбу фиксирует обводной ролик.

Рассчитанный в среднем на 300-500 тысяч пробега, по факту «Штайер» ходит и больше, если его хоть немного обслуживать. Идея «одноразового» двигателя достаточно продумана при условии именно длительного пробега. Получается, что вместо капитального ремонта происходит замена старого моноблока двигателя на новый. При условии равнозначности по ценам это очень хороший вариант. По-видимому, именно равнозначности в реальности добиться и не удалось.

Применяемость двигателя Steyr

Двигатель ГАЗ-560 «Штайер», характеристики которого указывались выше, используется преимущественно на легковых «Волгах» и коммерческих ГАЗелях. 4-цилиндровые силовые агрегаты выпускались в вариантах с интеркуллером и без него. В первоначальных планах компании «ГАЗ» подразумевался серийный выпуск 3-, 5- и 6-цилиндровых дизелей. В каждом виде предполагалось наличие турбокомпрессора с интеркулером или без него.

Кроме легковых автомобилей и коммерческого транспорта, в планах двух корпораций было применение «Штайера» на пикапах, микроавтобусах, а также грузовиках средней тоннажности. Успешная обкатка в суровых российских условиях показала отличные результаты. Автомобиль, оснащенный австрийским дизелем, хорошо запускался в 30 градусный мороз, потреблял меньше топлива, в сравнении с бензиновым 406 двигателем, и не «капризничал» от российской солярки.

Проектная мощность российского завода закладывалась в 250 тысяч единиц за год. Первые двигатели собирались из полностью привезённых деталей. Затем предполагалось изготовление дизелей из отечественных деталей, сделанных по австрийской проектной документации. Началось производство с 4-цилиндровых «Штайеров». Автомобили, на которых можно обнаружить дизель ГАЗ-560 «Штайер», — «Волга», ГАЗель и УАЗ. Других модификаций австрийского агрегата впоследствии так и не случилось.

Цилиндрический блок

Ранний моноблочный двигатель 1919 года: все цилиндры отлиты вместе с картером, головка блока цилиндров раздельная.

Немоноблочный двигатель 1905 года: цилиндры отлиты по трем парам, но головки моноблочные в каждом наборе цилиндров.

Немоноблочный двигатель 1919 года: цилиндры отлиты из двух блоков по три, но головки — моноблочные.

Технология на заре двигателей внутреннего сгорания могла надежно отливать большие отливки или отливки со сложными внутренними сердечниками, чтобы можно было использовать водяные рубашки, но не то и другое одновременно. В большинстве ранних двигателей, особенно с более чем четырьмя цилиндрами, цилиндры были отлиты как пары или тройки цилиндров, а затем прикреплены болтами к единому картеру.

По мере совершенствования технологии литья весь блок цилиндров из четырех, шести или даже восьми цилиндров можно было отлить как один. Это была более простая конструкция, поэтому дешевле в производстве, а общая водяная рубашка позволяла уменьшить расстояние между цилиндрами. Это также улучшило механическую жесткость двигателя против изгиба и все более значительного крутильного скручивания по мере увеличения количества цилиндров и длины двигателя. В контексте авиационных двигателей немоноблочным предшественником моноблочных цилиндров была конструкция, в которой цилиндры (или, по крайней мере, их гильзы) были отлиты по отдельности, а внешняя водяная рубашка была применена позже из меди или стального листа. Эта сложная конструкция была дорогой, но легкой, поэтому широко использовалась только для самолетов.

Двигатели V остались с отдельной отливкой блока для каждой банки . Сложные воздуховоды, необходимые для впускных коллекторов между берегами, были слишком сложны, чтобы их можно было лить иначе. Для экономии некоторые двигатели, такие как V12 Pierce-Arrow , были спроектированы с использованием идентичных литых деталей для каждого берега, левого и правого. Некоторые редкие двигатели, такие как узкоугольный V12 Lancia 22½ ° 1919 года, действительно использовали цельноблочное литье для обоих берегов.

Современные цилиндры, за исключением двигателей с воздушным охлаждением и некоторых V-образных двигателей , теперь повсеместно отливаются как единый блок цилиндров, а современные головки почти всегда представляют собой отдельные компоненты.

Технические характеристики

Рассмотрим подробно ГАЗ-560 «Штайер», характеристики которого имеют следующий вид:

• турбированный дизельный силовой агрегат моноблочной конструкции;
• 4 цилиндра, расположенных в ряд, имеют по 2 клапана: впускной и выпускной;
• рабочий объём составляет 2,133 литра;
• мощность двигателя — 95 «лошадок», а для варианта с интеркулером — 110;
• средний расход топлива для «Волги» составляет около 7-10 литров на 100 км, а для ГАЗелей — примерно 10-13 литров.

Среди особенностей двигателя стоит отметить турбокомпрессор, который очень требователен к качеству обслуживаемого масла. Частота оборотов его рабочих деталей достигает 100 000. Температура масла при этом поднимается выше 150 градусов. Если качество масла не будет соответствовать требуемому, есть большая вероятность выхода турбины из строя.

Картер двигателя отлит из алюминия, что значительно уменьшает общую массу двигателя ГАЗ-560 «Штайер». К моноблоку он присоединяется при помощи упругих элементов, которые значительно снижают вибрацию агрегата.

Водяной насос «Штайер»

Помпа у автомобиля ГАЗ-560 требует к себе особого внимания, так как в случае выхода из строя влечёт за собой значительный ремонт. Своевременная замена антифриза значительно продлевает срок службы изделия. Любая грязь легко может заклинить водяной насос и вывести из строя всю газораспределительную систему двигателя. Замену помпы хорошо совмещать с заменой ремня ГРМ, если подходит его время (120 тыс. км) или есть признаки износа.

Крышка цилиндра

Двигатель , с моноблочной головкой, раздельные блоки цилиндров

Вид в разрезе одноцилиндрового двигателя с воздушным охлаждением, с моноблочной головкой и заглушкой над боковым клапаном

Прокладка головки является наиболее сильно нагруженным статическим уплотнением в двигателе, и была источником значительных проблем в первые года. Моноблочная головка блока цилиндров образует как цилиндр, так и головку в одном блоке, что устраняет необходимость в уплотнении.

Наряду с поломкой прокладки головки, одной из наименее надежных частей ранних бензиновых двигателей был выпускной клапан, который обычно выходил из строя из-за перегрева. Моноблочная головка может обеспечить хорошее водяное охлаждение, тем самым снижая износ клапана, поскольку она может непрерывно расширять водяную рубашку как вокруг головки, так и цилиндра. Двигателям с прокладками здесь требовалась поверхность контакта металл-металл, что мешало потоку воды.

Недостатком моноблочной головки является то, что доступ внутрь камеры сгорания (верхний объем цилиндра) затруднен. Доступ через отверстие цилиндра ограничен для обработки седел клапанов или для установки угловых клапанов. Еще более серьезным ограничением является удаление кокса и повторная шлифовка седел клапанов, что является обычной задачей для старых двигателей. Вместо того, чтобы снимать головку блока цилиндров сверху, механик должен снять поршни, шатуны и коленчатый вал снизу.

Одним из решений этой проблемы для двигателей с боковыми клапанами было размещение резьбовой заглушки непосредственно над каждым клапаном и обеспечение доступа к клапанам через нее (показано). Коническая резьба резьбовой заглушки обеспечивала надежное уплотнение. Для двигателей малой мощности это было популярным решением в течение нескольких лет, но эту свечу было трудно охладить, так как водяная рубашка не заходила на свечу. По мере увеличения производительности также стало важным иметь лучшую конструкцию камеры сгорания с меньшим «мертвым пространством». Одним из решений было разместить свечу зажигания в центре этой свечи, что, по крайней мере, использовало пространство. В результате свеча зажигания находилась дальше от камеры сгорания, что приводило к длинным путям пламени и более медленному зажиганию.

В авиационных двигателях в то время начиналось использование высокого давления наддува , что увеличивало нагрузку на прокладки головной части. В двигателях, таких как Rolls-Royce Buzzard, для надежности использовались моноблочные головки.

Последними двигателями, получившими широкое распространение с моноблочными головками цилиндров, были большие авиационные радиальные двигатели с воздушным охлаждением , такие как Wasp Major . У них есть отдельные цилиндрические цилиндры, поэтому доступ менее ограничен, чем на рядном двигателе с моноблочным картером и цилиндрами, как в большинстве современных двигателей. Поскольку они обладают высокой удельной мощностью и требуют большой надежности, преимущества моноблока остаются привлекательными.

Двигатели авиации общего назначения, такие как Franklin , Continental и Lycoming , по-прежнему производятся новыми и продолжают использовать моноблочные индивидуальные цилиндры, хотя Franklin использует съемную втулку. В их конструкции используется комбинация материалов, таких как сталь для цилиндров и алюминиевые сплавы для головок цилиндров для снижения веса. Обычные методы восстановления включают хромирование внутренней части цилиндров с «потрескавшейся» отделкой, имитирующей « заштрихованную » отделку, обычно получаемую при обычном хонинговании цилиндров. Старые двигатели, работающие на неэтилированном автомобильном бензине, как это разрешено дополнительными сертификатами типа, утвержденными FAA, могут потребовать более частой механической замены клапанов и седел. Для обслуживания седел клапанов в этих цилиндрах используются специальные инструменты. Необходимо проводить неразрушающие испытания для выявления дефектов, которые могли возникнуть во время экстремального использования, повреждения двигателя из-за внезапной остановки гребного винта или продолжительной работы двигателя при каждом капитальном ремонте или восстановлении.

Исторически сложность обработки и обслуживания моноблочной головки блока цилиндров была и остается серьезным недостатком. Когда прокладки головки стали способны выдерживать большие температуры и давление, методика вышла из употребления. Сегодня это почти неизвестно, но нашло несколько нишевых применений, поскольку технология моноблочных головок цилиндров была принята японским производителем двигателей Saito Seisakusho для своих четырехтактных двигателей с тлеющим топливом и искровым зажиганием для нужд тяги самолетов RC .

Моноблочные цилиндры также продолжают использоваться в небольших двухтактных двигателях для силового оборудования, используемого для ухода за газонами и садами, такого как триммеры, культиваторы и воздуходувки для листьев.

Топливные форсунки

От качества дизельного топлива вытекает следующая проблема австрийского мотора — выход из строя топливных форсунок. При постепенном засорении у форсунок начинает изнашиваться плунжерная пара. Если на «горячем» двигателе трудно запуститься, это первый признак того, что форсунка готовится к замене. Умельцы некоторое время обманывают двигатель, меняя электронные настройки «зима»-«лето». Какое-то время от этого выигрывается, но износ деталей повернуть вспять нельзя, и итог всё равно один — замена.

Насос-форсунка ГАЗ-560 «Штайер» — достаточно точное изделие и требует к себе повышенного внимания. Существуют специализированные стенды для проверки механических форсунок Steyr, шведского производства Motorpal.

Еще одна особенность М1 состоит в том, что топливо внутрь камеры сгорания впрыскивают насос-форсунки, работающие от кулачков распредвала и развивающие давление до 1800 бар (примерно 1800 кгс/см 2 . – ред.). Впрыск осуществляют в две фазы, а «командует» им микропроцессорная система, следящая за токсичностью отработавших газов и стремящаяся к тому, чтобы работа дизеля была максимально экономичной. Насос-форсунка, объединяющая в себе и насос высокого давления, и собственно форсунку, делает ненужными трубопроводы высокого давления, повышая тем самым надежность работы. Сейчас для ГАЗ-560 насос-форсунки поставляет чешская фирма Autopal, а в будущем их должен освоить отечественный производитель.

Ремень ГРМ двигателя ГАЗ-560

Ремень ГРМ ГАЗ-560 «Штайер» — один из важных компонентов двигателя. Своевременная замена убережет от ремонта двигателя, когда ломаются рокера. В случае нормальной эксплуатации ремень ходит 120 и более тысяч км, но слепо доверять словам производителя не следует. Лучше смотреть по фактическому износу и в случае чего сразу менять. При замене также рекомендуется заменить помпу, которая имеет примерно такой же лимит хождения. Часто помпа клинит даже раньше износа ремня.

Оригинальный каталожный номер ремня ГРМ «Штайер» — 2178073/1. Кроме родного Steyr среди оригинальных производителей числится Dayco. Количество зубьев на изделии 129 при ширине ремня 35 мм (129RH350HSN). По данным форумов возможна замена родного ремня на более узкий — 31 мм, который подходит от Toyota Hylux и Toyota LandCruiser.

Замена ремня ГРМ — процедура, требующая определенных навыков и специального инструмента. Лучше всего доверить эту работу специализированной станции. В российских условиях часто случается необходимость отремонтировать автомобиль в дороге. Ничего невозможного при этом нет, хотя знание расположения меток значительно облегчает работу. После такого ремонта желательно все равно доехать до профессионального центра.

ГАЗ-560 – русский SteyrЛицензионный дизель М1 компании Steyr для Газели

Особенности двигателя ГАЗ-560

ГАЗ-560 «Штайер» обладает одной яркой особенностью — блок цилиндров и головка блока цилиндров выполнены в едином моноблоке. Цельная литая конструкция практически не ремонтопригодна вне сервисного предприятия, где имеются специальные инструменты и оборудование. При этом такое техническое решение имеет и свои преимущества.

• У моноблочного двигателя нет проблем с прогоранием прокладки головки блока. Её ведь там вообще нет.
• Цельная конструкция позволяет поддерживать более высокое максимальное давление в двигателе, а значит, развить большую мощность.
• Теплопроводимость моноблока, в сравнении с раздельными двигателями, гораздо эффективнее.

Ещё одна особенность австрийского двигателя — это форсунки ГАЗ-560 «Штайер». Они изготавливаются с механическим приводом и управляются микропроцессором. Управление осуществляется комплексное. Учитывается положение педали газа, скорость вращения коленчатого вала и показания от датчиков двигателя. В случае чего подача топлива уменьшается или даже прекращается.

Русский австриец ГАЗ-560 «Штайер»

Когда нижегородская автостроительная компания искала дизельный двигатель для своих автомобилей, были перепробованы силовые агрегаты многих производителей. Среди тестируемых были японские Toyota, польские Andoria, шведские Iveco и другие европейские варианты. Лучший результат был показан австрийским мотором Steyr M1. Это было несколько неожиданно, так как компания занималась лодочными моторами, и конкретно M1 даже не был серийным двигателем.

В 1996 году ГАЗ подписывает с австрийцами соглашение о приобретении лицензии на изготовление двигателей ГАЗ-560 «Штайер». Причём, если первые двигатели собирались из привозимых из-за границы деталей, то позднее планировалось создание российской производственной базы.

Характеристики автомобиля

Дизельный двигатель на автомобилях группы ГАЗ — не редкость. На дизельном топливе ездит половина всех ГАЗелей и все грузовые: ГАЗ-3308, ГАЗ-3309, «Газон» Next и «Валдай». Среди силовых агрегатов присутствуют дизель от «Камминз» из Китая и мотор от ЯМЗ из Ярославля. А ведь первый дизель, который устанавливался на ГАЗ-560, — «Штайер».

Австрийский силовой агрегат по своим конструктивным особенностям, по отзывам, опережал время. Что же это за двигатель и в чём его изюминка? Ответы будем рассматривать в статье поочередно. Также проведём небольшой анализ, оценим составные узлы, достоинства, недостатки и возможности ремонта.

Ремонт своими руками

ГАЗ-560 «Штайер» отзывы имеет положительные. При надлежащем уходе двигатель ходит до 300 тыс. км и более. Заводом-изготовителем не предусмотрена частичная замена деталей двигателя. Если что-то внутри мотора сломалось, под замену идёт весь моноблок целиком. В условиях российской действительности всё немного не так как в Австрии, где «Штайер» проектировался. Есть такие специалисты, которые собираю точный австрийский двигатель. Но таких, конечно, единицы, и очередь на ремонт к ним не заканчивается.

По факту получается, что двигатель «одноразовый». Пока он эксплуатируется — всё отлично. А если выходит из строя, до замены моноблока доходит редко.

Возможные проблемы

Двигатель ГАЗ-560 «Штайер», ремонт которого не подразумевается изначально, может испытывать разные трудности. Одна из часто встречающихся жалоб — агрегат холодный, в мороз долго прогревается. На самом деле это просто одна из особенностей дизеля. На холостом ходу и при малых нагрузках в холодное время года его температура выше 50 градусов не поднимается. Но стоит автомобилю попухать, в салоне станет также тепло, как и в авто с бензиновыми моторами.

Большой плюс «Штайера» в том, что подводящие и отводящие каналы топливных форсунок проходят в слитном блоке двигателя. Обратка очень быстро нагревает всю топливную систему, и практически до минус 30 градусов проблем с запуском у «Штайера» нет. Для более суровых условий эксплуатации лучше дополнительно утеплить отсек с двигателем. В сильные морозы необходимо особенно тщательно следить за качеством топлива, состоянием аккумулятора и залить зимнее моторное масло.

Турбокомпрессор дизельного двигателя также требует к себе особого отношения. Работающее на очень высоких оборотах изделие нуждается в масле хорошего качества. Чем лучше это качество, тем дольше проработает турбина. Отсюда же вытекают особые правила эксплуатации турбированного дизеля в морозы. Не стоит спешить набирать обороты при холодном двигателе. Масло должно успеть прогреться.

Заключение

В заключение хочется отметить, что попытка автозавода «ГАЗ» по внедрению современного по всем меркам дизельного двигателя была хорошей. Отличные характеристики и успешное тестирование в суровых зимних условиях дали надежду на долгое будущее. В реальности же наложилось множество условий, которые решили судьбу австрийского Steyr.