Предпосылки увеличения срока службы двигателя

Pontiac Catalina Convertible (1959)
Роскошный кабриолет Pontiac Catalina Convertible (1959)

В настоящее время для клапанных пружин применяются дешевые и недефицитные стали, термическая обработка усовершенствована и позволяет получить высокие упругие свойства. Для повышения прочности современные клапанные пружины подвергают дробеструйной обработке, при которой получается поверхностный наклеп, а для устранения поломок от резонанса шаг навивки делают переменным, что позволяет обеспечить прочность пружин при высоком числе оборотов коленчатого вала двигателя.

Постепенное совершенствование методов обработки зеркала цилиндров, улучшение качества чугуна, термическая обработка его, применение гильз и усиление жесткости блоков позволили значительно увеличить стойкость рабочей поверхности цилиндров и удлинить сроки их работы между ремонтами.

Улучшение качества антифрикционных материалов и методов их обработки, совместно с усовершенствованием методов механической и термической обработки шеек коленчатого вала, позволило значительно удлинить сроки работы вала и вкладышей.

Большую роль сыграло усовершенствование конструкции двигателя, обеспечивающей точность установки деталей, особенно коленчатого вала, шатунов, поршней и др. Отсутствие перекосов, обеспечение необходимых зазоров и натягов значительно сократило износы от неправильной установки и сборки. Здесь особенно следует подчеркнуть преимущество отливки цилиндров в одном блоке, к которому конструкторы и технологи пришли не сразу. Уменьшению износа также способствовало постепенное повышение качества смазочных материалов.

В дальнейшем, по-видимому, следует ожидать опять роста моторесурса, так как дальнейший рост числа оборотов коленчатого вала сопровождался снижением величины хода поршня.

Малолитражка Volvo PV-544
Малолитражка Volvo PV-544 (1959)



Увеличение срока службы двигателя

Современный двигатель для грузовых автомобилей MAN с ресурсом 1 500 000 км
Современный двигатель для грузовых автомобилей MAN с ресурсом 1 500 000 км

На протяжении истории развития автомобилей идет непрерывное совершенствование его конструкции, повышение качества применяемых материалов, улучшение методов термической и механической обработки деталей. Все эти меры дают возможность повысить долговечность деталей, увеличить межремонтные пробеги и приблизиться к совершенству — равнопрочности деталей. Достигнуть полной равнопрочности не удается, так как ряд деталей неизбежно испытывает более высокие механические и тепловые нагрузки и подвергается износу в большей степени, чем остальные детали.

В настоящее время наименее стойкими оказываются клапаны, особенно выпускные, и вкладыши подшипников коленчатого вала. Также сравнительно сильно подвержены износу поршневые кольца, над которыми усиленно продолжают работу, как конструкторы, так и технологи, стараясь разработать наиболее рациональную конструкцию с позиций наиболее равномерного давления на стенки цилиндра, сохранения упругости в процессе работы, стойкости против износа, наиболее эффективных методов изготовления и пр.

Автомобильные двигатели первых лет не отличались долговечностью, хотя их конструкторы и не скупились на материалы самого высокого качества. Часто дорогие материалы расходовались совершенно нерационально, а их ценные свойства использовались неправильно. Например, клапаны делали из вольфрамовых сталей, обладающих высоким удельным весом, что повышало массу клапана, ухудшало динамику клапанного механизма, требовало более сильных пружин, в то время как гораздо более рационально использование кремнехромистых сталей, обладающих низким удельным весом и большой стойкостью при высоких температурах.

Материал клапанных пружин, их термическая обработка и конструкция не обеспечивали длительной работы и они часто ломались, даже при тех сравнительно невысоких числах оборотов, какими отличались двигатели того времени.

Модель Mercedes W140 S-klasse, для которой не редкость пробег 1 000 000 и более километров
Модель Mercedes W140 S-klasse, для которой не редкость пробег 1 000 000 и более километров



Предпосылки повышения литровой мощности двигателей

Volvo P-1800 1961 г.в. (1960-1963), которому удалось проехать за 40 лет более 4 млн. км без капремонта двигателя
Volvo P-1800 1961 г.в. (1960-1963), которому удалось проехать за 40 лет более 4 млн. км без капремонта двигателя

Величина литровой мощности обычных, широко эксплуатируемых автомобильных двигателей на том или ином этапе их развития соответствует уровню развития техники и в полной мере отражает технологические возможности автомобильной промышленности. Несмотря на то, что есть и всегда была полная возможность выпускать двигатели с литровой мощностью, превосходящей среднюю величину, характерную для данного периода, большинство заводов, даже в рекламных целях не стремится к этому, а придерживается значений, обеспечивающих долговечность двигателей. Если предел повышения степени сжатия зависит от октанового числа топлива, то число оборотов коленчатого вала двигателя ограничивается технологическими возможностями, степенью совершенства балансировки и уравновешивания двигателя, методами обработки, износостойкостью и прочностью деталей.

Конструкторы автомобилей, исходя из реальных возможностей, не стремятся достигнуть рекордно высоких литровых мощностей автомобильных двигателей, а главной характеристикой двигателей считают их долговечность при эксплуатации на обычном топливе и масле в любых климатических и дорожных условиях. В результате такой установки межремонтные пробеги получаются достаточно высокими, затраты на ремонт и эксплуатацию сокращаются и надежность автомобилей возрастает.

Литровая мощность двигателей грузовых автомобилей, как правило, ниже, чем двигателей легковых автомобилей. В грузовых вариантах двигателей при неизменной их конструкции с двигателями легковых автомобилей обычно при помощи предельного регулятора уменьшается степень сжатия и ограничивается число оборотов.

Американские грузовики, отличающиеся внушительным ресурсом двигателя (несколько млн. км)
Американские грузовики, отличающиеся внушительным ресурсом двигателя (несколько млн. км)