Как устроена силовая установка пассажирского самолета

Бензиновый двигатель QR25DE

Данный двигатель это, по сути QR20DE, но с увеличенным объёмом до 2,5 литров. Этого японцы смогли добиться без расточки цилиндров, а всего лишь увеличением хода поршня до 100 мм. Не смотря на то, что данный двигатель нельзя считать удачным он устанавливался на все три поколения «Икс-Трейла», это было связано с тем, что иного 2,5 литрового мотора у японцев просто не было.

Силовой агрегат имел следующие технические характеристики:

Годы выпуска	с 2001 до наших дней
Топливо	Бензин АИ-95
Объем двигателя, куб. см	2488
Количество цилиндров	4
Количество клапанов на цилиндр	4
Мощность двигателя, л.с./об. мин	152/5200 160/5600 173/6000 178/6000 182/6000 200/6600 250/5600
Крутящий момент, Нм/об. мин	245/4400 240/4000 234/4000 244/4000 244/4000 244/5200 329/3600
Расход топлива, л/100 км;
город	13
трасса	8.4
смешанный цикл	10.7
Поршневая группа:
Диаметр цилиндра, мм	89
Ход поршня, мм	100
Степень сжатия	9.1 9.5 10.5
Материал блока цилиндров	алюминий
Система питания	инжектор
Количество масла в двигателе, л.	5.1

Как и предыдущий силовой агрегат, он не мог похвастаться высокой надёжностью. Правда для второй генерации кроссовера мотор прошёл незначительную модернизацию, которая положительно сказалась на его надёжности, но радикально её, естественно не увеличила.

Не смотря на то, что данный силовой агрегат родственный с двухлитровым, к моторным маслам он на много более требовательный. Производители рекомендую в нём использовать всего два вида масел:

Кстати, если кто-то не знает, то на конвейере японской компании заливают масла их собственного производства, которые можно купить только у официального дилера.

Что касается интервалов замены масла, то тут производители рекомендуют меньшие интервалы, чем у его двухлитрового собрата, всего через 15 000 км. Но в реальности, лучше менять не реже чем через 10 000 км, а в идеале через 7 500 км.

Так как данный силовой агрегат выпускался дольше двухлитрового то и моделей, на которые он устанавливался больше:

• Nissan Altima
• Nissan Teana
• Nissan Maxima
• Nissan Murano
• Nissan Pathfinder
• Nissan Primera
• Nissan Sentra
• Infiniti QX60 Hybr >Бензиновый силовой агрегат SR20DE/DET

Это единственный силовой агрегат родом из 90-х, который устанавливался на японский кроссовер. Правда «Икс-Трейлы» с ним были доступны только на японских островах и в другие страны машины с этим мотором не поставлялись. Но вполне возможно, что на Дальнем Востоке можно встретить автомобиль с этим силовым агрегатом.

По отзывам это, лучший двигатель из тех которые устанавливались на Nissan X-Trail, и по соображениям надёжности (данный мотор многие считают, практически, вечным) и по соображениям характеристик мощности. Однако устанавливался он только на первое поколение джипа, после чего был снят из соображений экологичности. Данный мотор имел следующие технические характеристики:

Годы выпуска	с 1989 по 2007
Топливо	Бензин АИ-95, АИ-98
Объем двигателя, куб. см	1998
Количество цилиндров	4
Количество клапанов на цилиндр	4
Мощность двигателя, л.с./об. мин	115/6000 125/5600 140/6400 150/6400 160/6400 165/6400 190/7000 205/6000 205/7200 220/6000 225/6000 230/6400 250/6400 280/6400
Крутящий момент, Нм/об. мин	166/4800 170/4800 179/4800 178/4800 188/4800 192/4800 196/6000 275/4000 206/5200 275/4800 275/4800 280/4800 300/4800 315/3200
Расход топлива, л/100 км;
город	11.5
трасса	6.8
смешанный цикл	8.7
Поршневая группа:
Диаметр цилиндра, мм	86
Ход поршня, мм	86
Степень сжатия	8.3 (SR20DET) 8.5 (SR20DET) 9.0 (SR20VET) 9.5 (SR20DE/SR20Di) 11.0 (SR20VE)
Материал блока цилиндров	алюминий
Система питания	инжектор
Количество масла в двигателе, л.	3.4

В этом силовом агрегате используется самая широкая гамма моторных масел:

Интервал замены, рекомендованный компанией производителем, составляет 15 000 км. Однако для длительной работы мотора, масло лучше менять чаще, где-то через 10 000 или даже через 7500 километров пробега.

Список автомобилей, на которых устанавливался SR20DE, достаточно большой. Кроме «Икс-Трейла» его устанавливали на внушительный ряд моделей:

• Nissan Almera
• Nissan Primera
• Nissan 180SX/200SX/Silvia
• Nissan NX2000/NX-R/100NX
• Nissan Pulsar/Sabre
• Nissan Sentra/Tsuru
• Infiniti G20
• Nissan Avenir
• Nissan Bluebird
• Nissan Prairie/Liberty
• Nissan Presea
• Nissan Rasheen
• Nissan R’nessa
• Nissan Serena
• Nissan Wingroad/Tsubame

Кстати, из-за высокой мощности, Nissan X-Trail, на который устанавливался данный силовой агрегат, носил приставку GT.

Технические характеристики QR20DE

Производство	Yokohama Plant
Годы выпуска	2000-2013
Объём двигателя, см3	1998
Максимальная мощность, л.с.	130 — 150
Максимальный крутящий момент, Н*м (кг*м) при об./мин.	178 (18) / 4400 192 (20) / 4000 198 (20) / 4000 200 (20) / 4000
Используемое топливо	АИ-92 АИ-95
Расход топлива, л/100 км	7.8 — 11.1
Тип двигателя	4-цилиндровый, 16-клапанный
Выброс CO2, г/км	205 — 213
Диаметр цилиндра, мм	89
Количество клапанов на цилиндр	4
Максимальная мощность, л.с. (кВт) при об./мин	130 (96) / 5600 136 (100) / 6000 140 (103) / 6000 147 (108) / 6000 150 (110) / 6000
Крутящий момент, Нм/об.мин	200/4000
Механизм изменения объёма цилиндров	отсутствует
Нагнетатель	Нет
Система старт-стоп	нет
Степень сжатия	9.8 — 10
Ход поршня, мм	80.3
Расход топлива, л/100 км (Primera P12) — город — трасса — смешан.	11.7 6.7 8.5
Расход масла, гр./1000 км	до 500
Сколько масла в двигателе	3.9
Ресурс двигателя, тыс. км — по данным завода — на практике	н.д. 200+
Тюнинг — потенциал — без потери ресурса	н.д. ~160
Кривошипно-шатунный механизм	Коленчатый вал на пяти опорных шейках, шатуны соединяют его с поршнями, приводя в движение. Зазор в коренных и шатунных шейках регулируется подшипниками скольжения и согласно мануалу должен составлять не более 0,25 мм. Зазор между поршнем и цилиндром регулируют поршневые кольца.
ГРМ	Цепь ГРМ берёт вращение от звёздочки коленчатого вала и приводит в движение два распредвала, расположенные в головке двигателя. Чтобы не сбились метки, используется натяжитель цепи гидравлического типа, а снижает её резонанс – успокоитель. Особенностями газораспределительного механизма является наличие интеллектуального изменения фаз газораспределения vvti на впускном валу, регулирующая ход клапанов сдвиганием распредвала под нужный угол.
Система охлаждения	Жидкостная, закрытого типа, с принудительной циркуляцией. Для оптимальной её работы рекомендуется заливать антифриз. Состоит из радиаторов, вентиляторов, патрубков, термостата и водяного насоса.
Масляная система	Масло нагнетается насосом шестерёночного типа, который находится в поддоне двигателя. Объём масляной системы составляет 3,9 литра.
Система питания	Топливо подаётся из бензобака специальным насосом высокого давления, в котором стоит фильтр грубой очистки в виде сеточки, защищающей систему от попадания в неё крупных частиц. По трубкам горючее подаётся к фильтру тонкой очистки, где из него удаляются мельчайшие соринки. Количество подачи воздуха обеспечивает дроссельная заслонка, которая находится под контролем ЭБУ.
Система зажигания	Порядок работы свечей – 1-3-4-2. На QR20DE стоят сальники свечного колодца, препятствующие замасливанию свечей.

Коэффициент избытка воздуха λ

Пример HTML-страницы

В качестве показателя отличия фактического состава смеси от теоретически необходимого массового отношения (14,7:1) был выбран коэффициент избытка воздуха λ (лямбда). Коэффициент λ равен отношения массы по­даваемого в двигатель воздуха к массе воз­духа, необходимой для обеспечения стехио­метрического состава смеси.

λ = 1: масса подаваемого в двигатель воз­духа равна теоретически необходимой массе.

λ < 1: недостаток воздуха и, следова­тельно, богатая топливно-воздушная смесь. Максимальная выходная мощность двига­теля имеет место при λ = 0,85 — 0,95.

λ > 1: имеет место избыток воздуха, т.е. смесь становится обедненной. При работе на бедной смеси эффективная мощность двигателя падает, при этом обеспечивается снижение расхода топлива. Максимально до­пустимое значение λ — «предел возникновения пропусков зажигания при обеднении смеси» в значительной степени зависит от конструкции двигателя и используемой системы смесео­бразования. При использовании такой смеси она долго не воспламеняется, а процесс сго­рания происходит с нарушениями, сопрово­ждаемыми неравномерной работой двигателя.

На двигателях с искровым зажиганием (SI) и впрыском топлива во впускной трубопро­вод, при постоянной выходной мощности двигателя, минимальный расход топлива достигается в зависимости от двигателя при избытке воздуха 20 — 50 % (λ = 1,2 -1,5).

На рис. «Влияние коэффициента избытка воздуха на содержание токсичных веществ в отработанных газах» показаны зависимости удель­ного расхода топлива, а также содержания различных токсичных веществ в отработавших газах от коэффициента избытка воздуха (при постоянной выходной мощности двигателя). Из этих графиков видно, что нельзя выбрать идеальное значение коэффициента λ, при ко­тором все рассматриваемые показатели были бы в максимальной степени приемлемы. Для двигателей с впрыском топлива во впускной трубопровод для обеспечения «оптималь­ного» расхода топлива при «оптимальной» эффективной мощности приемлемым явля­ется значение λ в диапазоне 0,9-1,1.

В двигателях с прямым впрыском топлива и послойным распределением заряда смеси имеют место иные условия сгорания топлива, поэтому предел обеднения смеси наступает при значительно более высоких значениях λ. В диапазоне частичных нагрузок эти двигатели могут работать при значительно более высо­ком коэффициенте избытка воздуха (до λ = 4).

Для нормальной работы трехкомпонентного каталитического нейтрализатора необходимо точное соблюдение λ = 1 при нормальной рабочей температуре двигателя. Выполнение этого условия возможно при обеспечении точ­ной дозировки массы поступающего воздуха, включая и возможные добавки.

Для получения оптимального процесса сгорания в двигателях с системой впрыска то­плива во впускной трубопровод необходимо обеспечивать не только впрыск точного коли­чества топлива, но и однородность топливо­воздушной смеси, что достигается эффектив­ным распылением топлива. Если эти условия не соблюдаются, во впускном трубопроводе или на стенках камеры сгорания образуются большие капли топлива, которые полностью не сгорают, что приводит к повышенным вы­бросам несгоревших углеводородов.

Тюнинг мотора

Бывают случаи, когда заводских улучшений двигателя совсем недостаточно и хочется добавить в двигатель особую изюминку, улучшая его характеристики и выносливость. Для достижения подобных целей пригодится тюнинг, к примеру, для подъема мощности и увеличения момента силы. В таком случае существует три главных способа видоизменения мотора:

• Внедрение выпускного «паука» для достижения мощности в 190 лошадиных сил совместно с модернизацией впускного тракта (путем подключения охладителя воздуха);
• Установка распредвала от Sentra SE-R SpecV (для автомобилей Teana, Murano и X-Trail);
• «Черный» вариант — демонтаж балансирных валов, которые однозначно плохо повлияет на работоспособность двигателя;
• Если достаточно добавить и 10 лошадиных сил, то можно отключить от системы каталитический нейтрализатор.

Тем, кто не хочет рисковать, может вполне насладиться и заводским «тюнингом». Автопроизводитель всегда старался подогнать двигатель QR25DE под параметры того или иного автомобиля, видоизменяя рабочие характеристики мотора и оставляя при этом объем камеры сгорания. Достичь этого получилось благодаря различным прошивкам электронного блока управления. Иными словами, в случае не достижения двигателем желаемой мощности можно просто перепрошить бортовую систему, совершив тем самым простейший тюнинг.

Сама компания Nissan Motors проделывала этот «трюк» не раз, изменяя настройки бортовой системы во время монтажа на различные внедорожники, минивэны, седаны. При этом получались совершенно разные комбинации. К примеру: крутящий момент 244 Нм, а мощность в 178 л.с., или допустим момент в 240 Нм, мощность — 160 л.с. Существуют еще и такие характеристики:

• 244 Нм — 200 л. с.;
• 244 Нм — 182 л. с.;
• 245 Нм — 152 л. с.;
• 329 Нм — 250 л. с;
• 234 Нм — 173 л. с.

Однако несмотря на это у двигателя QR25DE есть лишь две основных модификации: версия 25DD и 25DER. Первая использует степень сжатия в 10,7 с системой прямого впрыска (устанавливалась в Nissan Primera), а вторая — степень сжатия в 9,1, турбированный мотор мощностью до 234 лошадиных сил и крутящим моментом на 3600 оборотов в минуту (330 Нм).

Интересно, что главный апгрейд QR25DE до версии QR25DER получился с помощью использования компрессора EATON (с модификацией TVS). Автолюбители также могут провести улучшения двигателя в подобном направлении с помощью турбирования атмосферного мотора.

Символьная расшифровка

Данные с указанием номера и серии двигателя находится в легко доступном месте. На левой стороне корпуса, есть горизонтальная площадка, недалеко от соединения с КПП. На ней закреплена табличка, с указанием символьной расшифровки двигателя.

Данные расшифровки обозначают:

• первые буквы, указывают на название семейства силовых агрегатов;
• далее расположено число, оно указывает величину объёма цилиндров. Чтобы вычислить точный объём, нужно значение числа разделить на десять. В данном случае мы получим 2 литра, это и есть рабочий объём двигателя qr20de.
• D означает схему конструкции ГРМ;
• E указывает на наличие электронного впрыска горючего.

Система зажигания

Зажигание нашего силового агрегата состоит из: катушек и свечей зажигания, генератора и аккумулятора, высоковольтных проводов. Контролирует работу этой сложной системы блок электронного управления.

Низковольтное напряжение поступает от генератора на катушки зажигания. С катушек зажигания, высоковольтное напряжение кратковременно поступает на свечи. Момент поступления напряжения на каждую свечу определяет ЭБУ.

Свечи зажигания создают искру, которая воспламеняет горючую смесь. Работа цилиндров происходит по определённой очерёдности — 1-3-4-2. На двигателе qr20de в свечных колодцах установлены сальники. Они препятствуют замасливанию свечей.

Топливовоздушная смесь

Удельный расход топлива в значитель­ной степени зависит от соотношения воздух/топливо (см. рис. «Влияние коэффициента избытка воздуха на удельный расход топлива и неравномерную работу двигателя при постоянной эффективной мощности» ). Для обеспечения действительно полного сгорания топлива требуется избыточное количество воздуха и, следовательно, как можно более низкий расход топлива. Однако здесь имеют место ограничения, зависящие от воспламеняе­мости и доступного времени сгорания смеси.

Также состав смеси влияет на эффектив­ность снижения выбросов токсичных ве­ществ с отработавшими газами. В настоящее время с этой целью используется трехком­понентный каталитический нейтрализатор, который действует с максимальной произ­водительностью при стехиометрическом со­отношении воздух/топливо. Это может зна­чительно снизить вероятность повреждения компонентов системы очистки отработавших газов. Поэтому современные двигатели, когда это позволяют условия работы, рабо­тают при стехиометрическом составе смеси.

Для определенных условий работы двига­теля требуется адаптация состава смеси. Так, изменение состава смеси требуется при пуске холодного двигателя. Отсюда следует, что си­стемы смесеобразования должны обеспечи­вать работу двигателя в различных режимах.

Бензиновый двигатель QR20DE

Данный мотор устанавливался только на первую генерацию кроссовера. И имел он следующе технические характеристики:

Годы выпуска	с 2000 года по 2013
Топливо	Бензин АИ-95
Объем двигателя, куб. см	1998
Количество цилиндров	4
Количество клапанов на цилиндр	4
Мощность двигателя, л.с./об. мин	147/6000
Крутящий момент, Нм/об .мин	200/4000
Расход топлива, л/100 км;
город	11.07.2018
трасса	6.7
смешанный цикл	8.5
Поршневая группа:
Диаметр цилиндра, мм	89
Ход поршня, мм	80.3
Степень сжатия	9.9
Материал блока цилиндров	алюминий
Система питания	инжектор
Количество масла в двигателе, л.	3.9

Удачным данный мотор назвать язык не поворачивается. Средний ресурс данного силового агрегата составляет где-то 200 – 250 тысяч километров, что после, практически, вечных моторов 90-х годов, выглядело как издевательство и неприятным сюрпризом для поклонников японских машин вообще и машин компании Ниссан в частности. Для данного мотора были предусмотрены следующие сорта масла:

• 0W-30
• 5W-20
• 5W-30
• 5W-40
• 10W-30
• 10W-40
• 10W-60
• 15W-40
• 20W-20

Интервал между заменами масла по техническому руководству предусматривался в 20 000 км. Но по опыту, если следовать этим рекомендациям то двигатель пройдёт не более 200 000 км, так что, если вы хотите что бы двигатель прошёл больше вышеуказанного пробега, стоит уменьшить интервалы между заменами до 10 000 км.

Кроме Nissan X-Trail данные силовые агрегаты ещё устанавливались на следующие модели:

• Nissan Primera
• Nissan Teana
• Nissan Serena
• Nissan Wingroad
• Nissan Avenir
• Nissan Prairie

Система охлаждения силового агрегата qr20de

Система охлаждения обеспечивает оптимальную температуру, необходимую для нормальной работы двигателя. Система охлаждения представляет собой, жидкостную, с принудительным нагнетанием, циркулирующую систему закрытого типа. Для обеспечения оптимальной работы, производители рекомендуют заливать антифриз.

Составляющие СО:

• Водяной насос.
• Вентиляторы.
• Радиаторы.
• Патрубки.
• Термостат.

Термостат, в зависимости от температуры двигателя, регулирует ход жидкости по малому или по большому кругу. Помпа выполняет роль водяного насоса. В её функции входит обеспечение циркуляции охлаждающей жидкости.

Особенности системы питания двигателя qr20de

Задачей системы питания является, подача воздуха и топлива к впускному коллектору, образованию и подачи, распылённой топливо воздушной смеси, в камеру сгорания.

1. Горючее поступает из бензобака, при помощи насоса ВД, внутри которого стоит фильтрующий элемент грубой очистки. Это специальная сеточка, защищающая СП от засорения крупными частицами мусора. Далее, по топливопроводу, горючее попадает в фильтр тонкой очистки, там происходит очистка от мельчайшего мусора.
2. Пройдя качественную очистку, топливо поступает в форсунки, которые распыляют его во впускном коллекторе. Распылённое топливо, смешиваясь с воздухом, образует горючую смесь. Которая, через выпускные клапана, попадает в цилиндры и воспламенившись от искры, выполняет полезную работу.
3. Поступление воздуха происходит через патрубки, фильтр, дроссельный механизм и впускной коллектор. Количество поступающего воздуха регулирует дроссельная заслонка. Работу которой, контролирует ЭБУ.
4. Электронный мозг, анализирует информацию, поступающую от многочисленных датчиков машины. Он руководит уровнем открытия заслонки, тем самым образовывая разную плотность горючий смеси, соответствующую режиму работы мотора.

Надёжность двигателя

Известен тот факт, что силовой агрегат MR20DE стал надёжной заменой известному QR20DE, который устанавливался на автомобили с 2000 года. MR20DE отличается более продолжительным эксплуатационным сроком (капремонт необходимо делать только после 300 км), а также лучшими тягловыми свойствами.

Из конструктивных особенностей:

• Отсутствуют гидрокомпенсаторы. Именно поэтому, при внезапном возникновении стука, необходимо сразу регулировать зазоры клапанов. Конечно, мотор будет работать и так, но лучше всего потратить несколько шайб, чаще всего используемых для регулировки, и не сократить ресурс агрегата. Также установлен фазорегулятор на впускном валу.
• Наличие цепи ГРМ. Что с одной стороны хорошо, а с другой означает наличие дополнительных проблем. Например, при современном разнообразии производителей автомобильных запчастей, очень трудно найти настоящее качество. Очень часто, замена ГРМ может потребоваться и после 20000 км.
• Кулачки распределительного вала и шейки коленчатого вала. Такое конструктивное решение позволяет снизить внутреннее сопротивление мотора и улучшить как его тягловые, так и скоростные качества.
• Дроссельная заслонка регулируется посредством электронного блока, также следует выделить многоточечный впрыск.

Перечень наиболее частых неисправностей для данного мотора очень мал и включает в себя такие проблемы, при которых водитель сможет не только доехать до дома или центра обслуживания, но также проехать не одну сотню километров, не потребуется быстрая замена двигателя. Только если не вышел из строя блок управления.

Но, следует помнить, что данный агрегат, надёжность которого достаточно высока, создан исключительно для спокойной и размеренной езды. Тюнинг с целью усиления его технологических качеств не подойдёт. Например, даже установка турбины приведёт к необходимости переваривания коллектора, приобретению усиленной ШПГ, установке более мощного бензонасоса и многим другим доработкам. После установки турбины, мощность двигателя повысится до 300 л.с., но существенно будет снижен его ресурс.

Системы смесеобразования

Системы впрыска топлива или карбюра­торы служат для приготовления топливо­воздушной смеси, наилучшим образом обе­спечивающей эффективную работу двигателя в заданном режиме. Системы впрыска топлива, особенно их электронные версии, лучше при­способлены для получения оптимальных режимов. Они позволяют снизить расход то­плива и повысить эффективную мощность двигателя. Все более строгие требования в от­ношении снижения токсичности отработавших газов заставили производителей автомобилей практически полностью отказаться от кар­бюраторных топливных систем и перейти на электронные системы впрыска топлива.

До начала этого столетия в автомобильной промышленности практически исключи­тельно использовались системы, в которых смесеобразование происходит вне камеры сгорания (система с впрыском топлива во впускной трубопровод, см. рис. «Схематическое изображение системы впрыска топлива» , а). В на­стоящее время все шире применяются си­стемы с внутренним смесеобразованием, т.е. с прямым впрыском топлива в камеру сгора­ния (система прямого впрыска топлива для бензиновых двигателей, см. рис. «Схематическое изображение системы впрыска топлива» , Ь), позво­ляющие еще больше снизить расход топлива и повысить выходную мощность двигателя.

Пример HTML-страницы

РЕКОМЕНДУЮ ЕЩЁ ПОЧИТАТЬ:

Пример HTML-страницы