Что значит безвтыковый двигатель

Безвтыковые поршни, что это такое и зачем они нужны

Когда первый раз я услышал про такое народно – гаражное наименование как бызвтыковые поршни, то в моей голове много чего перевернулась в поисках правильного ответа определяющего их прагматичное применение, но почему-то так и не пришло в голову… В итоге обратившись к интернету, я нашел все же информацию о том, что это по сути это те самые поршни, которые имеют проточки для предотвращения загиба и поломки клапанов, если вдруг порвется ремень ГРМ.
Собственно далее, всем тем кто знает, как они выглядит и как это все работает можно и не читать, я же разберу тему подробнее, для не ведающих в этом вопросе.

Внешний вид безвтыковых поршней

Вначале пару слов о том, как это выглядит, а потом и картинка. Ведь лучше один раз увидеть, чем сто раз прочитать.
Безвытковые поршни имеют внешний вид практически один в один с теми классическими, где «шляпа» поршня имеет ровную плоскость, с одним исключением. На безвтыковых поршнях имеются проточки под выпускные и впускные клапана. Вот такие.

Заметьте, что если даже есть проточки, как на поршне справа, но такой поршень условно не считается безвытковым, так как при нежелательных критических вариантах разрыва ремня ГРМ он «встретится» с клапанами. Как раз о том, почему поршень может встретиться с клапанами далее.

Зачем делают проточки на безвтыковых поршнях

Конструкция классического ДВС подразумевает открытие и закрытие клапанов в нужный момент времени, когда необходимо либо впустить смесь для взрыва в двигателе, либо выпустить уже сгоревшую из камеры. Это подразумевает точную и синхронную работу по ходу поршня (ей) и работу клапанов. Это синхронность обеспечивается за счет жесткой связи через ремень ГРМ или цепь ГРМ, это не принципиально.

Если же такая связь нарушается, как правило это обрыв ремня или цепи, то сами понимаете, что клапана и поршни начинают работать независимо, что вполне может повлечь их соприкосновение в верхней мертвой точке. И тут, если не были предусмотрены проточки, то все бывает весьма печально. Поломанные и погнутые клапана, пробитые поршни и другие повреждения, связанные с подобным ударом.
Из этого можно сделать как раз вывод о том, что проточки на безвтыковых поршнях нужны дабы избежать внутренних повреждений в ДВС.

* — порвался ремень ГРМ на «Приоре». Последствия. Сломаны клапана, повреждены поршни.

Плюсы и минусы безвытковых поршней

Теперь немного резюмирую все и расскажу о плюсах и минусах. Как это видится с технической точки зрения.
Что касательно плюсов, то он по сути один, это то, что такие поршни не повредят клапана и сами себя, если вдруг порвется ремень или цепь ГРМ. Более тут искать нечего.
Что относительно минусов, то их тоже не мало. Это, прежде всего, цена поршней, так как они наиболее сложные в технологическом плане и как следствие в изготовлении. Они имеют большую массу, за счет толщины стенки, где выполняются проточки, что тоже не есть хорошо! Ведь масса это дополнительные силы инерции, детонации на высоких оборотах. Все это может сказаться на предельной частоте вращения двигателя, на нагрузках на коленчатый вал, на динамику, как следствие на мощность и расход. Пусть это порой незначительно, но отрицать это нельзя!

Что в итоге выбрать при капитальном ремонте авто, самые обычные поршни или все-таки безвытковые решать вам. Осталось лишь сказать, что эксплуатируя машину даже со штатными поршнями можно вполне успешно ездить и не переживать, если быть уверенным в том, что нет обстоятельств ведущих к обрыву ремня или цепи. А вот безвытковые поршни, это гарантия вашего спокойствия даже в случае форс-мажорных обстоятельств, которые порой бывают так не вовремя.

Превращаем втыковый вазовский мотор в безвтыковый

Чтобы модернизировать вазовский моторDatsun mi-DO, нам понадобится заменить ключевые детали и необходимые прокладки.

Но обо всем по порядку.

Делу крышка

Мы оставляем прежнюю клапанную крышку, а сопутствующие прокладки, в том числе и две втулки, вставляющиеся в отверстия на крышке, понадобились новые. Обратите внимание, что при замене втулок герметик не требуется. Многие герметики со временем отслаиваются, попадают через масляные каналы в поддон, а оттуда — в маслозаборник, забивая систему. Поэтому мы рекомендуем по возможности не использовать герметик.

Всему голова

Переходим к головке блока цилиндров. Меняем все клапаны, оказавшиеся загнутыми, на новые. Для этого притираем их и проверяем на герметичность. Затем ставим маслосъемные колпачки, а после — сами клапаны. При снятии головки блока повреждаются все прокладки, и их также необходимо заменить.

Особенно важна прокладка между головкой и блоком. Она двухслойная, металлическая, с пружинящими «зигами», которые обеспечивают герметичность соединения при меньшем моменте затяжки. Благодаря этой детали существенно сокращается объем газов, попадающих в картер двигателя, — это помогает стабилизировать его работу, а меньший момент затяжки снижает деформацию стенок цилиндров. На нашем моторе используются болты М10, затягивающиеся в три приема: сначала — с моментом 20 Нм, затем они дважды доворачиваются на 90°.

Обратим внимание на распредвал. На его подшипниках есть участки, которые необходимо — без фанатизма! — смазать герметиком, чтобы масло не вытекало по торцевым поверхностям. Притянув головку, при установке толкателей нужно проверить зазоры в клапанах, так как все клапаны у нас новые, а шайбы старые. Последние при необходимости также придется заменить. На шайбах есть маркировка, при установке она должна оказаться внутри толкателя. Шайбы располагают так, чтобы они не протирались при контакте с кулачком распредвала.

Тонкости ШПГ

Переходим к самому интересному — к шатунно-поршневой группе. На нашем втыковом двигателе у поршней нет проточек под клапаны. Мы решили поменять поршни на новые, с проточками, причем вместе с шатунами, так как старые погнулись. Запчасти мы заказали у официального дилера Federal Mogul. В комплект на один цилиндр входят поршень, кольца, палец и собственно шатун вместе с болтами для крепления нижней крышки его головки. На днище поршней видны проточки, а также нанесены номер 11189, стрелка, указывающая направление установки поршня в блок цилиндров, и дата выпуска. Юбка имеет улучшенное покрытие из оксида железа, защищающее ее от повреждений.

Что значит безвтыковый двигатель

Безвтыковый двигатель является одной из самых новых и инновационных технологий в области авиации и автомобилестроения. Это устройство, которое не требует использования втулок и подшипников, что значительно упрощает его конструкцию и повышает его эффективность.

Принцип работы безвтыкового двигателя заключается в использовании магнитных полей для создания вращательного движения. В отличие от обычных двигателей, где необходимо использовать механические части для передачи движения, безвтыковый двигатель использует мощные магниты для создания потока энергии, который приводит к вращению ротора.

Одним из главных преимуществ безвтыковых двигателей является их высокая эффективность. Благодаря отсутствию трения, вызванного использованием втулок и подшипников, эти двигатели имеют меньшие потери мощности и более высокую энергоэффективность. Это позволяет сэкономить топливо и уменьшить выбросы вредных веществ в окружающую среду.

Кроме того, безвтыковые двигатели обладают более высокой надежностью и долговечностью. Отсутствие механических частей, которые могут изнашиваться и требовать замены, позволяет значительно увеличить срок службы двигателя. Это особенно важно для авиации, где долговечность и надежность двигателя играют ключевую роль в безопасности полета.

Что такое безвтыковый двигатель?

Безвтыковый двигатель — это разновидность электрического двигателя, который не содержит внешних электрических контактов для передачи энергии. Вместо этого, энергия передается через магнитное поле. Такой принцип работы позволяет снизить трение и износ, что приводит к более эффективной работе и повышенной надежности двигателя.

Основной элемент безвтыкового двигателя — это статор, который содержит намагниченные катушки. Когда через них пропускается электрический ток, образуется магнитное поле. Внутри статора располагается ротор, который также содержит постоянные магниты. Под действием магнитного поля, ротор начинает вращаться, обеспечивая передачу механической энергии.

Преимущества безвтыковых двигателей включают в себя высокую эффективность работы, высокую скорость вращения и компактность. Благодаря отсутствию контактов, такой двигатель не требует постоянного обслуживания и имеет длительный срок службы. Кроме того, безвтыковые двигатели обладают высокой точностью позиционирования и могут быть использованы в широком спектре приложений, включая промышленное оборудование, автономные системы и робототехнику.

Принцип работы безвтыкового двигателя

Безвтыковой двигатель, также известный как бесщеточный или электронный двигатель, является типом электромеханического устройства, которое преобразует электрическую энергию в механическую. Он отличается от традиционных двигателей тем, что не имеет щеток и коммутатора.

Основной принцип работы безвтыкового двигателя заключается в использовании постоянных магнитов, которые создают постоянное магнитное поле вокруг ротора. Электрический ток, подаваемый на статорные обмотки, вызывает изменение магнитного поля, что приводит к вращению ротора.

В отличие от классических двигателей, безвтыковый двигатель не использует щетки и коммутатор для изменения направления тока в статорных обмотках. Вместо этого он использует электронный контроллер, который точно регулирует подачу тока на каждую обмотку в нужной последовательности, обеспечивая плавный и точный контроль скорости и направления вращения.

Преимущества безвытыкового двигателя включают в себя высокую эффективность, долговечность и надежность благодаря отсутствию трения щеток и коммутатора. Они также обладают высоким крутящим моментом, быстрым откликом и широким диапазоном скоростей. Безвытыковые двигатели нашли широкое применение в различных отраслях, включая промышленность, электронику, автомобильную промышленность и многое другое.

Преимущества безвтыкового двигателя

Безвтыковый двигатель, также известный как бесщёточный двигатель, предлагает ряд преимуществ по сравнению с традиционными щёточными двигателями.

Большая надёжность: Безвтыковые двигатели не имеют механических щёток и коммутаторов, что уменьшает вероятность их износа и поломки. Это делает безвтыковые двигатели более надёжными и долговечными.
Большая эффективность: Безвтыковые двигатели обладают высокой эффективностью и меньшими потерями энергии по сравнению с щёточными двигателями. Это позволяет им использовать энергию более эффективно и работать с меньшими тепловыми потерями.
Большая точность управления: Безвтыковые двигатели обеспечивают более точное управление скоростью и позицией, благодаря отсутствию щёточного контакта и коммутатора. Это делает их идеальными для применения в точной аппаратуре, такой как роботы, дроны и промышленные автоматизированные системы.
Меньший уровень шума: Безвтыковые двигатели работают более тихо по сравнению с щёточными двигателями. Без износа щёток, который может вызывать шум при работе, безвтыковые двигатели обеспечивают плавную и бесшумную работу.
Меньшие размеры и вес: Безвтыковые двигатели обычно компактнее и легче по сравнению с щёточными двигателями. Это делает их идеальными для применения в устройствах с ограниченными размерами и весом, таких как мобильные устройства и электроника.

В целом, безвтыковый двигатель предлагает ряд преимуществ, которые делают его привлекательным выбором во многих областях, где требуется высокая надёжность, эффективность и точность.

Вопрос-ответ

Что такое безвтыковый двигатель?

Безвтыковый двигатель — это тип электрического двигателя, в котором отсутствуют компоненты, связанные с передачей механической энергии, например жесткий вал. Это достигается за счет использования магнитного взаимодействия между компонентами двигателя.

Как работает безвтыковый двигатель?

Безвтыковый двигатель работает по принципу электромагнитного взаимодействия между постоянными магнитами и электрическими обмотками. Электрический ток, проходящий через обмотки, создает магнитное поле, которое взаимодействует с магнитами, вызывая вращение ротора. Благодаря отсутствию механических связей, безвтыковые двигатели обладают высокой эффективностью и низким уровнем шума.

Что значит безвтыковый двигатель

Безвтыковые поршни на Приору

Обрыв ремня ГРМ (механизма газораспределения) на многих современных двигателях приводит к тому, что поршень ударяет по клапанам. Результат — клапана гнет, также может повреждаться и сам поршень. По этой причине некоторые автолюбители меняют в двигателе поршневую группу, устанавливая так называемый поршень безвтыковый.

Безвтыковые поршни имеют несколько измененную конструкцию по сравнению со стандартом, что позволяет избежать контакта клапанов и поршня в случае обрыва ремня механизма газораспределения. Однако также следует учитывать, что после установки поршней данного типа характеристики мотора также меняются. Подробнее читайте в нашей статье.

Безвтыковый мотор: особенности

Безвтыковый мотор

Моторы данного типа отличаются от аналогов тем, что в случае остановки распределительного вала столкновения с клапанами не происходит. Основное отличие «безвтыковых» поршней от обычных в том, что они имеют специальные проточки в верхней части. За счет этого поршни не «втыкаются» в клапана.

Дело в том, что сегодня при изготовлении моторов используются максимально облегченные детали, от двигателя стараются получить максимальную отдачу в ущерб ресурсу. Выполнить проточки на облегченных поршнях попросту не удается. При этом выходом становится установка более «тяжелых» поршней с проточками.

Зачем ставить «безвтыковый» поршень на Приору

Безвтыковые поршни Приора

На практике, стандартная конструкция при должном уходе, соблюдении правил эксплуатации и обслуживании будет работать долго. Главное — своевременно обслуживать ГРМ, менять ролики и ремень, устранять неисправности, а также использовать качественные детали.

Однако высокие нагрузки, тяжелые условия, нерегулярное обслуживание и использование запчастей сомнительного качества значительно снижают надежность мотора. Также можно упомянуть и тюнинг двигателя.

срок службы роликов и ремня ГРМ заметно сокращается, замена требуется не каждые 40 тыс. км., а каждые 15-20 тыс.
езда на предельно высоких оборотах, форсирование двигателя или установка турбо наддува также потребуют частой замены ремня и роликов.

Поршни с проточкой под клапана: плюсы и минусы

Поршни с проточкой

Как уже было сказано выше, стандартный поршень легкий, в верхней части гладкий. При обрыве ремня ГРМ клапана сталкиваются с поршнем, что приводит к поломке мотора. На «безвтыковом» поршне, который «тяжелее», в верхней части есть несколько проточек (2 или 4, что зависит от количества клапанов на цилиндр).

Преимущества

Безвтыковый поршень преимущества

Среди основных преимуществ можно выделить:

Высокую надежность, так как при обрыве ремня механизма газораспределения клапана проваливаются в проточки, двигатель не получает повреждений. Достаточно заменить ремень, ролики и можно дальше эксплуатировать мотор.
Некоторые специалисты и автовладельцы отмечают, что сами поршни на Приору с проточками более надежны, не так боятся перегрева, реже прогорают и раскалываются и т.д.

Цепь или ремень ГРМ что лучше Рекомендуем также прочитать статью о том, что лучше, цепь или ремень ГРМ. Из этой статьи вы узнаете о преимуществах и недостатках указанных типов привода ГРМ.

Недостатки

Безвтыковые поршни недостатки

Если говорить о минусах, недостатки безвтыковых поршней для автопроизводителей перевешивают преимущества. Если просто, с таким поршнем падает мощность, повышается расход топлива, страдает экология.

Поршень под проточки должен быть «тяжелым», тело поршня не удается облегчить. Причина — чтобы выполнить проточки, верхняя часть поршня должна быть изначально толстой. При этом с облегченными поршнями без проточек мотор получает дополнительную мощность до 7 %.
Наличие проточек ухудшает сжатие рабочей топливной смеси и одновременно несколько увеличивает объем камеры сгорания. Это дополнительно отнимает мощность, так как незначительное увеличение объема не способно компенсировать потери от меньшей степени сжатия. В среднем, мотор с безвтыковыми поршнями получается на 10% менее мощным, а также расходует на 10% больше топлива.
Еще один минус — детонация, которая может возникать по причине неравномерного распределения давления поршня при сжатии смеси бензина и воздуха и т.д.

Замена поршней на безвтыковые: Приора

Установка безвтыковых поршней Приора

На модели Лада Приора клапана при обрыве ремня ГРМ гнет. Для замены поршней потребуется правильно подобрать поршни и разобрать двигатель. Безвтыковые поршни продаются комплектом и подбираются под размер штатного или ремонтного поршня (например, поршень 86 мм).

Рекомендуем также прочитать статью о том, как выполняется тюнинг двигателя ВАЗ 2114. Из этой статьи вы узнаете о доступных способах тюнинга и форсирования данного мотора, а также что нужно учитывать перед началом повышения производительности силового агрегата.

Если замена поршней произведена успешно, можно рассчитывать на заметное повышение надежности двигателя. Однако водители также отмечают, что мотор становится менее приемистым и эластичным, тяжелее раскручивается. Кстати, частично компенсировать недостатки можно путем грамотно выполненного чип-тюнинга.

Перепрошивка блока управления Приоры позволяет получить необходимую отдачу от двигателя, нормализовать расход топлива, а также сделать мотор более эластичным на разных режимах работы.