Характеристики двигателей: Характеристики двигателя — Энциклопедия журнала «За рулем»

Содержание

Характеристики двигателя — Энциклопедия журнала «За рулем»

В двигателе внутреннего сгорания выделяющиеся при сгорании топлива газы давят на поршень, и через преобразующий механизм выполняют механическую работу по вращению коленчатого вала двигателя. Затем эта работа используется для вращения ведущих колес автомобиля. Любой двигатель обладает определенной мощностью и крутящим моментом. Большинство людей при оценке автомобиля в первую очередь обращают внимание на мощность его двигателя и не очень интересуются крутящим моментом, хотя его значение существенно влияет на поведение автомобиля на дороге. Крутящий момент на вале двигателя представляет собой произведение величин силы и длины плеча ее действия.
Современной единицей измерения крутящего момента является ньютонометр (Н•м). Крутящий момент, создаваемый двигателем, зависит от рабочего давления внутри цилиндра двигателя, площади поршня, радиуса кривошипа коленчатого вала и ряда других параметров. Поскольку время воздействия давления газов на поршень изменяется при изменении частоты вращения коленчатого вала двигателя, крутящий момент также изменяется. Если умножить величину крутящего момента, соответствующую определенной частоте вращения вала двигателя, на его угловую скорость, получим значение мощности двигателя, развиваемой при этой скорости. Начиная с XVIII в., единицей измерения мощности была лошадиная сила. Современной международной единицей измерения мощности является киловатт(кВт). При этом лошадиную силу (л. с. ) довольно часто продолжают указывать в технических характеристиках автомобильных двигателей. Для того, чтобы перевести мощность, указанную в киловаттах, в лошадиные силы, нужно умножить ее значение на 1, 34.

Внешняя скоростная характеристика ДВС:
Ne — эффективная мощность;
Me — эффективный крутящий момент;
Mmax — максимальный крутящий момент;
Nmax — максимальная мощность;
МN — крутящий момент, соответствующий максимальной мощности;
ω — угловая скорость вала двигателя

Профессиональные автомобилисты для оценки работы двигателя используют скоростные характеристики, которые представляют собой зависимость крутящего момента двигателя и его мощности от угловой скорости или частоты вращения его вала, они называются «скоростные характеристики двигателя». Скоростные характеристики реальных двигателей получают при их испытаниях на специальных стендах. Очевидно, что значения показателей двигателя будут зависеть от количества поступающего в двигатель топлива, то есть от положения педали «газа». Зависимость скорости автомобиля, полученная при максимальной подаче топлива в цилиндры двигателя, называется

«внешней скоростной характеристикой» (ВСХ).
На графике скоростной характеристики отмечаются минимальные и максимальные обороты коленчатого вала двигателя. Как можно заметить из приведенной скоростной характеристики ДВС, крутящий момент достигает своего максимального значения при средних оборотах вала, а затем, при дальнейшем увеличении частоты вращения, снижается. Хорошо это или плохо? Давайте представим себе автомобиль, который движется по ровной горизонтальной дороге с максимальной скоростью, а его двигатель имеет такую кривую изменения крутящего момента. Максимальная скорость наступает при оборотах двигателя, близких к наибольшим, когда сила, приложенная к ведущим колесам автомобиля и соответствующая крутящему моменту двигателя при этих оборотах, увеличенному с помощью трансмиссии, уравняется с силами сопротивления движению, действующими на автомобиль. Если на дороге перед этим автомобилем возникнет даже небольшой подъем, сила сопротивления увеличится, а обороты двигателя уменьшатся. Что же произойдет при этом с крутящим моментом двигателя?
Из скоростной характеристики можно заметить, что уменьшение оборотов двигателя приведет к небольшому увеличению крутящего момента. Если подъем на дороге не очень велик, то этого увеличения крутящего момента, подводимого к ведущим колесам, может хватить для его преодоления без перехода на более низкую передачу в трансмиссии автомобиля. Другими словами, двигатель с падающей характеристикой крутящего момента хорошо приспосабливается к увеличению сопротивления движению автомобиля. Причем, чем круче опускается кривая момента на скоростной характеристике при увеличении угловой скорости вращения вала двигателя, тем лучшей приспосабливаемостью он обладает.
Электрический двигатель имеет максимальное значение крутящего момента при минимальных оборотах, и при их увеличении крутящий момент постоянно снижается. Поэтому у электромобиля трансмиссия значительно упрощается — ему не нужна коробка передач. Любой автомобильный двигатель представляет собой совокупность механизмов и систем. Основными механизмами четырехтактного поршневого двигателя внутреннего сгорания являются кривошипно-шатунный механизм
(КШМ)
и газораспределительный механизм (ГРМ).

Какие бывают технические характеристики двигателя (полный список)?

Технические характеристики двигателя — это набор, как правило, выходных данных по тем или иным критериям. Самые важные из которых — мощность, количество цилиндров и некоторые другие. Всего таких характеристик можно насчитать тысячи. Просто представьте, что ведь и обычную ветку можно охарактеризовать с точки зрения сотен данных: начиная с обычных габаритов, плотности и веса, до её упругости, крепости и тому подобного. А теперь представьте мотор, который состоит из тысяч деталей и компонентов, каждый из которых можно как-то охарактеризовать.

Поэтому в статье мы рассмотрим все технические характеристики двигателя, которые представляют для обычного водителя какую-либо ценность. А если мы что-то забудем, пожалуйста, укажите нам это в комментариях.

Хотя статья написана для новичков, автор предполагает, что Вы уже знаете, как работает двигатель внутреннего сгорания. Если нет, то мы рекомендуем ознакомиться сначала с соответствующей статьёй.

А мы, пожалуй, начнём и сгруппируем все характеристики мотора по их типам, а рассортируем их по степени важности от самых важных к менее важным.

Конструктивные характеристики двигателя

Тип питания мотора внутреннего сгорания. В основном, он бывает бензиновым или дизельным — именно это существенно отличает конструкцию любого двигателя. Как, правило, бензиновые двигатели обычно потребляют больше топлива на километр пути, чем дизельные, выдают максимальную мощность на более высоких оборотах, но имеют меньший крутящий момент. Бензиновые моторы чаще устанавливают на легковые авто, а дизельные — на грузовые, где требуется тяговитость.

Количество цилиндров косвенно влияет на мощность и стабильность работы двигателя. На большинстве легковых седанов 4-хцилиндровые двигатели. Чаще всего число цилиндров чётное, но бывают и исключения. Кроме 4-хцилиндровых также распространены 6-, 8-, 10- и 12-цилиндровые двигатели. Последние три типа обычно ставятся на спортивные авто.

Способ расположения цилиндров бывает рядный, когда все цилиндры расположены по одной проекции линии, V-образным, когда цилиндры, поочерёдно располагаясь друг напротив друга, образуют букву «V» и оппозитным — когда цилиндры расположены друг напротив друга.

Обычно рядные двигатели — это 4-х- и 6-цилиндровые, V-образными бывают моторы, начиная от 6 цилиндров.

Рабочий объём двигателя напрямую и главным образом влияет на его мощность — чем рабочий объём больше, тем больше и мощность. Рабочий объём — это тот максимальный объём пространства в камере сгорания, который образуется, когда поршень находится в нижней точке. Значения такой характеристики, как объём мотора, сильно разнятся от автомобиля к автомобилю, составляя от 0,8 литра до 6 литров и более.

Количество клапанов на цилиндр может исчисляться от 2 до 5. Чем более спортивный и мощный двигатель, тем больше клапанов. Двухклапанные двигатели устарели.

Диаметр цилиндра и ход поршня прямо определяют рабочий объём цилиндра. Большой диаметр цилиндра и меньший ход поршня дают высокие обороты и меньшую тяговитость мотора, а такие двигатели, таким образом, устанавливаются чаще на спортивные и гоночные автомобили. Больший ход поршня и меньший диаметр цилиндра при том же рабочем объёме дадут запас тяговитости, меньшее число оборотов при максимальной мощности и бóльшую степень сжатия.

Тип охлаждения бывает воздушный и водяной. Двигатель каждого типа очень легко отличить: мотор с воздушным охлаждением рифлёный для лучшего потока воздуха, а с водяным — нет, каналы для циркуляции воды в таком двигателе проходят внутри него.

Наличие турбины. Существуют 3 основных вида двигателя по этой характеристике:

  • атмосферные двигатели, у которых воздух поступает в цилиндры всасыванием;
  • двигатели с турбокомпрессором — здесь воздух в цилиндры нагнетается компрессором, приводимым в движение от электромотора или самого двигателя;
  • двигатели с турбонаддувом — в таких двигателях воздух нагнетается за счёт давления, создаваемого выхлопными газами.

Тип питания двигателя различают на питание карбюратором, впрыском топлива через форсунки или наличием топливного насоса высокого давления. Различия у этих систем колоссальны. Карбюраторные двигатели не так давно устарели, так как нерационально расходовали топливо; питанием многоточечным впрыском снабжены сегодня почти все автомобили на бензине, а ТНВД используют дизельные моторы.

Материал изготовления корпуса двигателя. Корпус чаще всего изготавливают из чугуна, сплавов алюминия или сплавов магния. Первый вариант распространён, в основном в дизельных и старых двигателях, второй — в современных моторах легковых машин, а последний из-за своей дороговизны, соответственно, в дорогих спортивных автомобилях.

Выходные характеристики двигателя

Мощность двигателя — это, пожалуй, самая важная и обсуждаемая характеристика, на которую смотрят при покупке автомобиля чаще всего в первую очередь. Мощность измеряется в лошадиных силах и зависит практически от всех других характеристик моторов. Для легковых неспортивных автомобилей оптимальная мощность, которой хватит для повседневной езды может составлять от 80 до 130 лошадиных сил. Но заряженные машины могут иметь под свои капотом до 800 и более «лошадей».

Однако, профессионалы говорят, что мощность продаёт машину, а вот гонки выигрывает не мощность, а крутящий момент. Это в определённой степени правда. Крутящий момент — это мгновенная сила именно кручения, которую даёт двигатель. Крутящий момент прямо пропорционален мощности, и обычно его значение (измеряется он в Ньютон×метрах) больше значения мощности в лошадиных силах. Причём, если у бензиновых моторов момент больше примерно в 1,2-1,5 раза, то у дизельных — до соответствующего значения в 3 раза. Именно поэтому дизели считаются более тяговитыми.

Максимальное число оборотов коленчатого вала двигателя — это число оборотов в минуту, больше которого «мозг» автомобиля не даст раскрутить двигатель и которое не приведёт к его поломке. Опять же, максимальное число оборотов отличается у дизелей и бензиновых моторов — у первых оно существенно меньше.

Компрессия и степень сжатия — очень похожие характеристики, хотя физики будут гневно критиковать такое утверждение. Обе характеристики означают давление внутри камеры сгорания цилиндра при сжатии топливо-воздушной смеси.

Расход топлива измеряется в литрах на 100 километров и также является важным показателем при выборе авто. Дизельные двигатели расходуют примерно в два раза меньше топлива, нежели бензиновые (за счёт меньшего числа оборотов). Наличие турбины также даёт существенную экономию. Но главным образом, на значение расхода топлива влияет, конечно же, рабочий объём двигателя, число оборотов мотора при его эксплуатации и в целом манера езды.

Типы и параметры ДВС

Автомобильные поршневые двигатели внутреннего сгорания (ДВС) обладают множеством показателей – мощность, крутящий момент, расход топлива, выброс вредных веществ и т. д., которые во многом зависят от их конструктивных параметров.

Содержание статьи

Типы двигателей

Двигатель — устройство, преобразующее энергию сгорания топлива в механическую работу. Практически все автомобильные двигатели работают по циклу, состоящему из четырех тактов:

  • впуск воздуха или его смеси с топливом;
  • сжатие рабочей смеси,
  • рабочий ход при сгорании рабочей смеси;
  • выпуск отработавших газов.

Наибольшее распространение в автомобилях получили поршневые двигатели — бензиновые и дизели.

Бензиновые двигатели имеют принудительное зажигание топливо-воздушной смеси искровыми свечами. Различаются по типу системы питания:

  • в карбюраторных смешение бензина с воздухом начинается в карбюраторе и продолжается во впускном трубопроводе. В настоящее время выпуск таких двигателей снижается из-за низкой экономичности и несоответствия современным экологическим нормам;
  • в впрысковых двигателях топливо может подаваться одним инжектором (форсункой) в общий впускной трубопровод (центральный, моновпрыск) или несколькими инжекторами перед впускными клапанами каждого цилиндра (распределенный впрыск). В них возможно некоторое увеличение максимальной мощности и снижение расхода бензина и токсичности отработавших газов за счет более точной дозировки топлива электронной системой управления двигателем;
  • двигатели с непосредственным впрыскиванием бензина в камеру сгорания, который подается в цилиндр несколькими порциями, что оптимизирует процесс сгорания, позволяет двигателю работать на обедненных смесях, соответственно уменьшается расход топлива и выброс вредных веществ.

Дизели — двигатели, в которых воспламенение смеси топлива с воздухом происходит от повышения ее температуры при сжатии. По сравнению с бензиновыми эти двигатели обладают лучшей экономичностью (на 15-20%) благодаря большей (в два и более раз) степени сжатия (см. ниже), улучшающей процессы горения топливо-воздушной смеси. Достоинством дизелей является отсутствие дроссельной заслонки, которая создает сопротивление движению воздуха на впуске и увеличивает расход топлива. Максимальный крутящий момент (см. ниже) дизели развивают на меньшей частоте вращения коленчатого вала (в обиходе — “тяговиты на низах”).

Дизели устаревших конструкций обладали по сравнению с бензиновыми двигателями и рядом недостатков:

  • большей массой и стоимостью при одинаковой мощности из-за высокой степени сжатия (в 1,5-2 раза больше), увеличивавшей давление в цилиндрах и нагрузки на детали, что заставляло изготавливать более прочные элементы двигателя, увеличивая их габариты и вес;
  • большей шумностью из-за особенностей процесса горения топлива в цилиндрах;
  • меньшими максимальными оборотами коленвала из-за более высокой массы деталей, вызывавшей большие инерционные нагрузки. По этой же причине дизели, как правило, менее приемисты — медленнее набирают обороты.

Роторно-поршневой двигатель (Ванкеля) — в нем ротор-поршень совершает не возвратно-поступательное движение, как в бензиновых двигателях и дизелях, а вращается по определенной траектории. Благодаря этому он обладает хорошей приемистостью — быстро набирает обороты, обеспечивая автомобилю хорошую динамику разгона. Из-за конструктивных особенностей степень сжатия ограничена, поэтому работает только на бензине и обладает худшей экономичностью из-за формы камеры сгорания. Раньше его недостатком был меньший ресурс, а теперь и невысокие экологические показатели, которым сейчас уделяется большое внимание.

Гибридная силовая установка представляет собой комбинацию поршневого двигателя (как правило, дизеля), электродвигателя, генератора и тяговых (тяговая аккумуляторная батарея, в отличие от стартерной, рассчитана на разряд большими токами (50-100 А) в течение 30-60 минут) аккумуляторных батарей. Работа этой установки происходит в различных режимах в зависимости от характера движения автомобиля. При интенсивном разгоне вместе работают поршневой и электрический двигатели. Во время торможения двигателем за счет энергии замедления генератор заряжает аккумуляторные батареи. При движении в городском цикле может работать только электродвигатель. Все это позволяет, сохраняя (или даже улучшая) динамику разгона, значительно повысить экономичность и снизить выброс вредных веществ.

Компоновка поршневых двигателей

Значительное разнообразие компоновок поршневых двигателей связано с их размещением в автомобиле и необходимостью уместить определенное количество цилиндров в ограниченном объеме моторного отсека.

Рядный двигательРядный двигатель V-образный двигательV-образный двигатель

Рядный двигатель (рис. 1, а) — компоновка, при которой все цилиндры находятся в одной плоскости. Применяется для небольшого количества цилиндров (2, 3, 4, 5 и 6). Рядный шестицилиндровый двигатель легче всего поддается уравновешиванию (снижению вибраций), но обладает значительной длиной.

V-образный двигатель (рис. 1, б) — цилиндры у него расположены в двух плоскостях, как бы образуя латинскую букву V. Угол между этими плоскостями называют углом развала. Наиболее часто такое размещение цилиндров применяется для шести- и восьмицилиндровых двигателей и обозначается V6 и V8 соответственно. Такая компоновка позволяет уменьшить длину двигателя, но увеличивает его ширину.

Оппозитный двигательОппозитный двигатель VR-двигательVR-двигатель

Оппозитный двигатель (рис. 1, в) имеет угол развала 180°, благодаря этому у него высота агрегата наименьшая среди всех компоновок.

VR-двигатель (рис. 1, г) обладает небольшим углом развала (порядка 15°), что позволяет уменьшить как продольный, так и поперечный размеры агрегата.

W-двигательW-двигатель W-двигательW-двигатель

W-двигатель имеет два варианта компоновки — три ряда цилиндров с большим углом развала (рис. 1, д) или как бы две VR-компоновки (рис. 1, е).Обеспечивает хорошую компактность даже при большом количестве цилиндров. В настоящее время серийно выпускают W8 и W12.

 

Конструктивные параметры двигателей

Любой двигатель характеризуется следующими конструктивно заданными параметрами (рис. 2), практически неизменными в процессе эксплуатации автомобиля.

Конструктивные параметры двигателейКонструктивные параметры двигателей

Объем камеры сгорания — объем полости цилиндра и углубления в головке над поршнем, находящимся в верхней мертвой точке — крайнем положении на наибольшем удалении от коленвала.

Рабочий объем цилиндра — пространство, которое освобождает поршень при движении от верхней до нижней мертвой точки. Последняя является крайним положением поршня на наименьшем удалении от коленвала.

Полный объем цилиндра — равен сумме рабочего объема и объема камеры сгорания.

Рабочий объем двигателя (литраж) складывается из рабочих объемов всех цилиндров.

Степень сжатия — отношение полного объема цилиндра к объему камеры сгорания. Этот параметр показывает, во сколько раз уменьшается полный объем при перемещении поршня из нижней мертвой точки в верхнюю. Для бензиновых двигателей определяет октановое число применяемого топлива.

 

Показатели двигателей

Силы, действующие в цилиндреСилы, действующие в цилиндре

Показателями двигателя называют величины, характеризующие его работу. Помимо конструктивных параметров, они зависят от особенностей и настроек систем питания и зажигания, степени износа деталей и пр.

Давление в конце такта сжатия (компрессия) является показателем технического состояния (изношенности) цилиндро-поршневой группы и клапанов.

Крутящий момент на коленчатом валу двигателя определяет силу тяги на колесах: чем он больше, тем лучше динамика разгона автомобиля. Равен произведению силы на плечо (рис. 3) и измеряется в Н·м (Ньютон на метр), ранее в кгс.м (килограмм-сила на метр).

Крутящий момент увеличивается с ростом:

  • рабочего объема . Поэтому двигатели, которым необходим значительный крутящий момент, обладают большим объемом;
  • давления горящих газов в цилиндрах , которое ограничено детонацией (взрывное горение бензо-воздушной смеси, сопровождаемое характерным звонким звуком. Ошибочно называется “стуком поршневых пальцев”) или ростом нагрузок в дизелях.

Максимальный крутящий момент двигатель развивает при определенных оборотах (см. ниже), они вместе с его величиной указываются в технической документации.

Мощность двигателя — величина, показывающая, какую работу он совершает в единицу времени, измеряется в кВт (ранее в лошадиных силах). Одна лошадиная сила (л.с.) приблизительно равняется 0,74 кВт. Мощность равна произведению крутящего момента на угловую скорость коленвала (число оборотов в минуту, умноженное на определенный коэффициент).

Двигатели большей мощности производители получают увеличением:

  • рабочего объема , что, в свою очередь, приводит к росту габаритов двигателя и ограничению допустимых максимальных оборотов из-за значительных сил инерции увеличившихся деталей;
  • оборотов коленчатого вала , число которых ограничено инерционными силами и увеличением износа деталей. Высокооборотный двигатель одинаковой мощности (при прочих равных условиях — конструкции двигателя, технологии изготовления, применяемых материалах и т.д.) с низкооборотным обладает меньшим сроком службы, так как в среднем для одного и того же пробега его коленчатый вал будет совершать больше оборотов;
  • давления в цилиндре путем повышения степени сжатия либо наддувом воздуха посредством турбо- или механических нагнетателей. Для применения наддува степень сжатия вынужденно уменьшают для предотвращения детонации (у бензиновых двигателей) и снижения жесткости работы (повышенные нагрузки в цилиндро-поршневой группе дизеля, сопровождаемые чрезмерным шумом) (у дизелей). Наддув позволяет, например, сохранить мощность при меньшем рабочем объеме.

Номинальная мощность — гарантируемая производителем мощность при полной подаче топлива на определенных оборотах. Именно она, а не максимальная мощность, указывается в технической документации на двигатель.

Удельный расход топлива — это количество топлива, расходуемого двигателем на 1 кВт развиваемой мощности за один час. Является показателем совершенства конструкции двигателя: чем расход ниже, тем более эффективно используется энергия сгорающего в цилиндрах топлива.

Характеристики двигателей

Внешние скоростные характеристики

При одних и тех же конструктивных параметрах у разных двигателей такие показатели, как мощность, крутящий момент и удельный расход топлива, могут отличаться. Это связано с такими особенностями, как количество клапанов на цилиндр, фазы газораспределения и т. п. Поэтому для оценки работы двигателя на разных оборотах используют характеристики — зависимость его показателей от режимов работы. Характеристики определяются опытным путем на специальных стендах, так как теоретически они рассчитываются лишь приблизительно.

Как правило, в технической документации к автомобилю приводятся внешние скоростные характеристики двигателя (рис. 4), определяющие зависимость мощности, крутящего момента и удельного расхода топлива от числа оборотов коленвала при полной подаче топлива. Они дают представление о максимальных показателях двигателя.

Показатели двигателя (упрощенно) изменяются по следующим причинам. С увеличением числа оборотов коленвала растет крутящий момент благодаря тому, что в цилиндры поступает больше топлива. Примерно на средних оборотах он достигает своего максимума, а затем начинает снижаться. Это происходит из-за того, что с увеличением скорости вращения коленвала начинают играть существенную роль инерционные силы, силы трения, аэродинамическое сопротивление впускных трубопроводов, ухудшающее наполнение цилиндров свежим зарядом топливо-воздушной смеси, и т. п.

Быстрый рост крутящего момента двигателя указывает на хорошую динамику разгона автомобиля благодаря интенсивному увеличению силы тяги на колесах. Чем дольше величина момента находится в районе своего максимума и не снижается, тем лучше. Такой двигатель более приспособлен к изменению дорожных условий и реже придется переключать передачи.

Мощность растет вместе с крутящим моментом и даже, когда он начинает снижаться, продолжает увеличиваться благодаря повышению оборотов. После достижения максимума мощность начинает снижаться по той же причине, по которой уменьшается крутящий момент. Обороты несколько выше максимальной мощности ограничивают регулирующими устройствами, так как в этом режиме значительная часть топлива расходуется не на совершение полезной работы, а на преодоление сил инерции и трения в двигателе. Максимальная мощность определяет максимальную скорость автомобиля. В этом режиме автомобиль не разгоняется и двигатель работает только на преодоление сил сопротивления движению — сопротивления воздуха, сопротивления качению и т. п.

Величина удельного расхода топлива также меняется в зависимости от оборотов коленвала, что видно на характеристике (см. рис. 4). Удельный расход топлива должен находиться как можно дольше вблизи минимума; это указывает на хорошую экономичность двигателя. Минимальный удельный расход, как правило, достигается чуть ниже средних оборотов, на которых в основном и эксплуатируется автомобиль при движении в городе.

Пунктирной линией на графике показаны более оптимальные характеристики двигателя.

Технические характеристики двигателя и на что они влияют

Приобретая автомобиль, большинство из нас в первую очередь обращают внимание именно на технические характеристики двигателя.

Зачастую от мотора напрямую зависит удобство эксплуатации автомобиля, его показатели потребления топлива, динамика и стоимость обслуживания. Поговорим поподробнее том, какие бывают основные характеристики двигателя, на которые необходимо обращать внимание при выборе машины.

Основные технические характеристики

Рабочий объем

Одной из основных технических характеристик двигателя является его рабочий объем. Зачастую от рабочего объема зависят его показатели топливной экономичности и мощности. Так, малолитражки, рабочий объем которых не превышает двух литров, могут иметь мощность порядка 100 лошадиных сил, и при этом они потребляют в городских условиях не более 10 литров топлива.

По статистике наибольшей популярностью сегодня пользуются автомобили с двигателями, рабочий объем которых составляет 2-3 литра. Такие машины одновременно отличаются великолепной динамикой и при этом гарантируют хорошую топливную экономичность.

А вот спорткары и мощные представительские седаны могут оснащаться моторами в четыре и более литров. В целом отметим, что в последние годы отмечается широкое использование турбонаддува, поэтому рабочий объем неизменно уменьшается, при этом отмечается улучшение показателей топливной экономичности.

Материал блока цилиндров

В зависимости от материала, из которого изготовлен блок цилиндров, принято разделять силовые агрегаты на чугунные, алюминиевые и из стальных сплавов. Изготовленные из чугуна элементы блока цилиндров отличаются повышенной прочностью, но при этом они имеют большой вес и не столь устойчивы к температурным воздействиям. Именно поэтому сегодня большинство силовых агрегатов отливаются из легкого алюминия, который одновременно отличается устойчивостью к высоким температурам.

Система питания

В зависимости от используемых систем питания все двигатели можно разделить на две основные категории: карбюраторные и инжекторные. В инжекторных системах питания обеспечивается непосредственный впрыск топлива через форсунки в каждый из цилиндров, что позволяет обеспечить экономию топлива, снизить его расход и улучшает мощностные характеристики двигателя.

А вот карбюраторная система питания, которая была популярна в середине прошлого века, сегодня в автомобилестроении практически не используется. Из преимуществ подобной системы питания можно отметить лишь ее простоту конструкции, надежность и легкость последующего ремонта. Дизельные автомобили имеют отличающуюся от бензиновых моторов систему питания, в которой топливо под высоким давлением подается в цилиндры, где и происходит воспламенение смеси с последующим полным сгоранием солярки в цилиндрах.

Количество клапанов

Количество клапанов в моторе напрямую зависит от числа цилиндров. Необходимо сказать, что от конкретной конструкции мотора напрямую зависят технические характеристики двигателей.

В настоящее время изготавливают силовые агрегаты с двумя клапанами на каждый цилиндр или же современные экономичные моторы с четырьмя клапанами на каждый цилиндр, два из которых ответственны за впуск рабочей смеси, а два – за выпуск.

Соответственно четырехцилиндровые двигатели могут иметь 8 или 16 клапанов. Их количество напрямую влияет на динамические характеристики автомобильных двигателей, топливную экономичность и стабильность работы на холостом ходу и низких оборотах.

Экологические нормы

Силовые агрегаты также могут отличаться своими экологическими нормами. Экологичность автомобиля зависит от используемых катализаторов, системы питания и ряда других устройств, которые позволяют обеспечить полное сгорание топлива и фильтрацию вредных элементов.

Экологические нормы принято различать по индексу показателя Евро. Чем выше этот показатель, тем лучше экологичные характеристики двигателя автомобиля. В настоящее время получили распространение машины с показателями экологичности Euro 4 — Euro 6.

Мощностные характеристики автомобильных двигателей

Мощность агрегата может выражаться как в киловаттах, так и в лошадиных силах. Также вам следует учитывать крутящий момент, который отвечает за динамику автомобиля. Если мощность в лошадиных силах в большей степени характеризует максимальную скорость, то крутящий момент отвечает за ускорение автомобиля и его разгон до определённой скорости.

Следует сказать, что от мощностных характеристик двигателя напрямую зависят его показатели топливной экономичности. Из особенностей показателей мощности в зависимости от вида топлива мотора можем отметить, что у дизелей пик мощности отмечается на низких оборотах, что позволяет гарантировать эффективный разгон и отличную тягу уже с самых низов. А вот бензиновые силовые агрегаты показывают максимальную мощность на высоких оборотах, что отрицательно сказывается на их приемистости и динамических показателях.

Расход топлива

Расход топлива для многих покупателей является едва ли не определяющим фактором при покупке нового авто. Следует сказать, что еще несколько десятков лет назад используемые двигатели хоть и отличались простотой конструкции, но при этом потребляли большое количество топлива, что приводило к увеличению расходов автовладельцев на эксплуатацию машин.

Сегодня же благодаря широкому внедрению технологии турбонаддува удалось без потери мощностных характеристик двигателя значительно снизить расход топлива автомобилями. Так, небольшие по своему объему двухлитровые турбодизели способны при крейсерской скорости в 100-120 километров в час потреблять около 5 литров солярки на 100 километров. У бензиновых силовых агрегатов показатели топливной экономичности не столь хороши, такие моторы способны потреблять в зависимости от своего объема 8-10 литров бензина на 100 километров.

▷ Как выбрать двигатели — в ✔ E-katalog.ru ✔ , советы по выбору, характеристики в каталоге двигателей

Топливо

Топливо, на которое рассчитан двигатель, определяет многие особенности его конструкции и использования.

— Бензин. Бензиновые двигатели относительно недороги, к тому же заметно проще в эксплуатации, обслуживании и ремонте, чем дизельные, благодаря чему весьма популярны. Их главный недостаток — более высокая цена горючего.

— Дизель. Дизельное топливо (солярка) обходится заметно дешевле, чем бензин, что считается одним из главных достоинств данного типа двигателей. Помимо этого, они имеют хороший КПД и невысокие значения удельного расхода топлива, а также обеспечивают более высокий крутящий момент на малых оборотах, чем бензиновые того же объёма, благодаря чему хорошо подходят для тяжёлых работ. С другой стороны, сами моторы получаются довольно дорогими и сложными в эксплуатации, а для их запуска требуются мощные электростартеры. Как следствие, дизельных двигателей общего назначения выпускается относительно немного, в основном это агрегаты средней и высокой мощности.

— Керосин. Керосиновые двигатели по многим характеристикам и особенностям работы аналогичны описанным выше бензиновым (многим моделям даже требуется небольшое количество бензина для запуска). Основное различие заключается именно в используемом топливе. Керосин обходится несколько дешевле бензина (при закупке оптом), а если горючего нужно сравнительно немного — его можно достать в практически в любом хозяйственно-с…троительном магазине (это нередко оказывается проще, чем ехать на заправку за бензином). Что касается рабочих характеристик, то создатели керосиновых двигателей нередко заявляют для них экономный расход топлива и пригодность к длительной работе под большими нагрузками; однако это связано скорее со специальными конструктивными решениями, чем с характеристиками используемого топлива.

Мощность

Номинальная мощность двигателя в лошадиных силах (по сути — максимальная мощность, которую может выдать агрегат в нормальном режиме работы, без перегрузок). Несмотря на популярность обозначения в ваттах (см. ниже), лошадиная сила (л.с.) до сих пор довольно широко используется для указания мощности двигателей внутреннего сгорания. 1 л.с. приблизительно составляет 735 Вт.

В целом чем мощнее двигатель — тем большую скорость и тяговое усилие он способен развить. С другой стороны, данный показатель напрямую влияет на вес, габариты, а главное — стоимость агрегата, притом что реальная потребность в высокой мощности имеется сравнительно редко. Поэтому выбирать по данному показателю стоит с учётом особенностей планируемого применения; конкретные рекомендации по подбору двигателя под определённую технику и задачи можно найти в специальных источниках. Отметим только, что модели одинаковой мощности могут различаться по скорости и «тяговитости»; подробнее см. «Частота вращения вала».

В целом показатели до 8 л.с. считаются невысокими, до 13 л.с. — средними, более 13 л.с. — высокими.

Мощность

Номинальная мощность двигателя (наибольшая выдаваемая им на нормальном режиме мощность) в киловаттах. Изначально мощность двигателей внутреннего сгорания (ДВС) принято было обозначать в лошадиных силах, однако сейчас нередко встречается также запись в ваттах/киловаттах; это, в частности, облегчает сравнение по мощности ДВС и электромоторов. Одни единицы можно перевести в другие: 1 л.с. приблизительно равна 0,735 кВт.

В целом чем мощнее двигатель — тем большую скорость и тяговое усилие он способен развить. С другой стороны, данный показатель напрямую влияет на вес, габариты, а главное — стоимость агрегата, притом что реальная потребность в высокой мощности имеется сравнительно редко. Поэтому выбирать по данному показателю стоит с учётом особенностей планируемого применения; конкретные рекомендации по выбору двигателя под определённую технику и задачи можно найти в специальных источниках. Отметим только, что модели одинаковой мощности могут различаться по скорости и «тяговитости»; подробнее см. «Частота вращения вала».

Макс. крутящий момент

Максимальный крутящий момент, развиваемый двигателем при работе. Отметим, что такой показатель обычно достигается только на определенных оборотах — этот нюанс может уточняться в характеристиках.

Крутящий момент можно упрощенно описать как усилие, выдаваемое двигателем на вал. Чем выше это усилие — тем более «тяговитым» является мотор, тем лучше он преодолевает сопротивление и справляется с высокими нагрузками. Значение крутящего момента напрямую связано с мощностью. К примеру, для моделей на 5 л.с. и менее крутящий момент до 10 Нм считается вполне нормальным показателем, двигатели на 4 – 7 л.с. выдают от 10 до 20 Нм, а значения в 20 Нм и более встречаются в агрегатах мощностью не менее 8 л.с. В то же время двигатели одинаковой мощности могут различаться по фактическому усилию. Так что данный показатель неплохо характеризует возможности агрегата в сравнении с аналогами.

Стоит сказать, что многие считают крутящий момент более достоверным и наглядным параметром, чем мощность: последняя может указываться по разному (номинальная, максимальная и т.п.), тогда как крутящий момент — характеристика вполне однозначная.

Тип вала

Тип вала, точнее — тип крепления под ступицу, предусмотренного на хвостовике вала.

Напомним, ступицей называют деталь с отверстием, которая надевается на вал; именно через эту деталь вращение передается на механизм, с которым используется двигатель. Общее правило в данном случае таково: тип вала должен соответствовать типу крепления на ступице, иначе нормальная работа будет невозможна. В наше время встречаются агрегаты с валами под шпонку, под шлиц, под конус и под резьбу. Вот более подробное описание каждого из вариантов:

— Шпонка. Соединение с использованием шпонки — продолговатой детали, размещенной в специальном продольном пазу. Если точнее, то пазов два: один располагается на валу, другой — на ступице, а шпонка плотно устанавливается в пространстве, образованном пазами, и соединяет вал и ступицу. Такие соединения просты и в то же время вполне функциональны, благодаря чему широко распространены и встречаются в двигателях всех ценовых и «весовых» категорий. С другой стороны, шпоночное соединение менее надежно, чем шлицевое, и хуже подходит для работы на высоких оборотах и/или больших нагрузках.

— Шлицы. Соединение на основе шлицов — продольных прорезей. Чаще всего их на валу делается шесть, и посадочное место на ступице имеет соответствующую форму — в виде характерной звездочки. Шлицевое соедине…ние сложнее и дороже шпоночного, а большое количество прорезей снижает прочность вала и его приходится делать более толстым. Однако само соединение получается очень надежным, так как оно равномерно распределяет нагрузку при вращении. Поэтому именно шлицы рекомендуются для работы на высоких нагрузках.

— Конус. Вал с хвостовиком в виде конуса (сужающийся к концу), в центре которого выполнено отверстие с внутренней резьбой. Применяется довольно редко, в основном на довольно мощных агрегатах — от 7 л.с. и выше.

— Резьба. Хвостовик цилиндрической формы с наружной резьбой. Достаточно специфический вариант, не получивший особого распространения — в частности, из-за того, что резьба по мере использования склонна ослабляться от вибраций, а для соединения и разъединения хвостовика и ступицы могут потребоваться значительные усилия.

Расположение вала

Штатное рабочее расположение вала двигателя. Для разных видов техники оптимальным будет разное расположение: так, газонокосилки рассчитаны на вертикальный вал, а вот мотоблоки обычно делаются под «горизонтальные» двигатели. В любом случае выбор по данному параметру определяется прежде всего требованиями механизма, для которого покупается двигатель.

Существуют агрегаты со свободным расположением, нормально работающие в любом положении — как горизонтальном, так и вертикальном. Такая универсальность будет особенно полезна, если двигатель планируется переставлять с одного механизма на другой, и может потребоваться разная ориентация вала — либо если агрегат предполагает использование в разных рабочих положениях, и двигатель должен будет нормально переносить наклоны и повороты. Последнее актуально прежде всего для мотокос (бензотриммеров).

Вращение вала

Направление вращения вала двигателя. Как правило, указывается по тому, в какую сторону вращается вал, если смотреть на него со стороны маховика (с той стороны двигателя, с которой производится отбор мощности). Классическим вариантом считается вращение против часовой стрелки, но встречается и противоположное направление. В любом случае главный критерий выбора по данному параметру — то, на какое направления рассчитана машина, под которую покупается двигатель.

Частота вращения вала

Наибольшая скорость вращения вала, обеспечиваемая двигателем. Перед покупкой стоит убедиться, что данный показатель соответствует характеристикам техники, в которую планируется устанавливать двигатель — слишком высокая частота вращения может привести к повреждению рабочего инструмента, узлов трансмиссии и т.п.

Также стоит учитывать, что большая скорость вращения (при той же мощности двигателя и характеристиках передачи) означает меньший крутящий момент, и наоборот. Поэтому этот параметр позволяет сравнивать двигатели по соотношению «скорость/тяга» (правда, только при условии, что они не имеют понижающих редукторов — см. «Функции»).

Длина вала

Длиной вала принято называть только длину его внешней части, выступающей за корпус двигателя. Оптимальное значение этого параметра зависит от особенностей машины, в которую планируется установить двигатель.

Диаметр вала

Диаметр вала двигателя, точнее — диаметр внешней его части, находящейся за корпусом. Данные о диаметре вала нужны для уточнения совместимости двигателя с механизмом, для которого он покупается.

Сейчас на рынке представлены валы с таким диаметром: 16 мм, 19 мм, 20 мм, 22 мм, 25 мм.

Диаметр внутренней резьбы вала

Диаметр внутренней резьбы на валу двигателя (точнее, на его наружном торце). Эта информация может понадобиться для успешного использования двигателя с некоторыми механизмами и приспособлениями.

Рабочий цикл

Данный показатель определяется количеством движений поршня (тактов) за один цикл. Отметим, что дизельные моторы (см. «Топливо») на сегодняшний день делаются только четырёхтактными, поэтому ниже речь пойдёт только о сравнении бензиновых ДВС

— Двухтактный. Двухтактная схема работы позволяет создавать относительно простые, недорогие, компактные и в то же время мощные двигатели. С другой стороны, она приводит к повышению шума и расхода топлива, к тому же для заправки используется бензино-масляная смесь, готовить которую нужно вручную (лишь в единичных случаях имеется функция автосмешивания). Из-за этого данный вариант не получил особой популярности.

— Четырехтактный. Четырехтактные двигатели, по сравнению с двухтактными, имеют меньшую мощность на единицу объёма, несколько более сложную конструкцию и, соответственно, стоят дороже. В то же время такие агрегаты просты в эксплуатации, отличаются меньшим уровнем шума и потреблением топлива, а заправка бензина и масла в них осуществляется раздельно.

Рабочий объем

Рабочий объём всех цилиндров двигателя. Как правило, при прочих равных больший объём позволяет добиться более высокой мощности, однако повышает расход топлива и сказывается на габаритах агрегата.

Кол-во цилиндров

Количество цилиндров в двигателе. Данный параметр подбирается производителем с таким расчётом, чтобы рабочий объём (см. выше) оптимально распределялся между отдельными цилиндрами. Поэтому в целом он является второстепенным, и при выборе стоит смотреть не столько на количество цилиндров, сколько на общий уровень двигателя и отдельные практически значимые характеристики — прежде всего топливо, мощность и расположение вала (см. выше). Отметим только, что чем больше объём и выше мощность — тем больше может быть предусмотрено цилиндров.

Сейчас на рынке представлены двигатели с таким количеством цилиндров: 1, 2, 3, 4, 6.

Охлаждение

Способ охлаждения двигателя.

— Воздушное. Охлаждение за счёт воздуха, контактирующего с нагревающимися частями двигателя; также в конструкции часто предусматривается вентилятор, обеспечивающий обдув таких частей и улучшающий отвод тепла. Главными достоинствами воздушного охлаждения являются простота, компактность, минимальная стоимость и в то же время высокая надёжность: в конструкции отсутствуют сложные жидкостные контуры, требующие герметичности, а многие модели способны безопасно проработать довольно длительное время даже при выходе вентилятора из строя (особенно при низких температурах окружающего воздуха). В то же время подобные системы имеют довольно невысокую эффективность и слабо подходят для агрегатов высокой мощности со значительным тепловыделением.

— Жидкостное. Охлаждение за счёт циркуляции воды или специальной жидкости, которая отводит тепло от нагревающихся деталей и рассеивает его в специальном радиаторе. Такое охлаждение отличается высокой эффективностью и хорошо работает даже с наиболее мощными двигателями общего назначения. С другой стороны, жидкостные системы довольно дороги, тяжелы, громоздки, к тому же требуют обслуживания и слежения за герметичностью. А потребность в интенсивном отводе тепла испытывают лишь самые «тяжеловесные» двигатели общего назначения. Как следствие, данный вариант встречается в основном среди моделей с высокой мощностью, для которых воздушного охлаждения было бы н…едостаточно.

Степень сжатия

Степень сжатия, обеспечиваемая двигателем.

Степенью сжатия называют соотношение полного объема каждого цилиндра (надпоршневого пространства при крайнем нижнем положении поршня) к объему камеры сгорания (надпоршневого пространства при крайнем верхнем положении поршня). Проще говоря, данный параметр описывает, во сколько раз уменьшается надпоршневое пространство при перемещении поршня из нижней точки в верхнюю.

Более высокая степень сжатия, с одной стороны, способствует повышению эффективности двигателя и позволяет добиться большей мощности (по сравнению с аналогами того же объема) и меньшего расхода топлива (по сравнению с аналогами той же мощности). С другой стороны, при увеличении степени сжатия повышается также вероятность детонации («стука в двигателе»), что выдвигает повышенные требования к качеству горючего.

Наименьшая степень сжатия, встречающаяся в современных двигателях, составляет около 5,6:1, наибольшая — порядка 19:1.

Диаметр поршня

Диаметр поршня двигателя является справочным параметром — на практике эти данные требуются очень редко, как правило, для ремонта и других специфических задач, с которыми рядовой пользователь обычно вообще не имеет дела.

Рабочий ход поршня

Расстояние, которое проходит поршень двигателя от одной крайней точки до другой. В целом является довольно специфической характеристикой и на практике требуется крайне редко (большинству обычных пользователей — вообще ни разу за всю «жизнь» двигателя).

Объем топливного бака

Номинальный объём топливного бака двигателя — то есть наибольшее количество топлива, которое можно туда безопасно залить. Зная расход топлива (см. ниже), по объёму бака можно оценить время работы агрегата на одной заправке — разделив вместимость бака на расход.

Крупные резервуары для горючего, с одной стороны, позволяют долгое время работать без дозаправки, с другой — заметно сказываются на габаритах и весе двигателя. Также отметим, что многие модели допускают дозаправку «на ходу». При выборе объёма бака производители учитывают эти моменты, а также «весовую категорию» и специфику применения двигателя.

Объем масла в картере

Штатный объём масла в картере двигателя, по сути — количество масла, необходимое для нормальной работы агрегата (допускаются и некоторые отклонения, но лишь в небольших пределах). Этот параметр позволяет оценить, сколько масла потребуется для заправки или перезаправки смазочной системы двигателя.

Расход топлива

Номинальный расход топлива при работе двигателя. Этот показатель позволяет оценить прежде всего экономичность агрегата и расходы на его эксплуатацию. А имея данные об объёме топливного бака, можно подсчитать и время непрерывной работы на одной заправке. Стоит, правда, учитывать, что в характеристиках расход топлива обычно указывается для некоего среднего режима работы, и на практике он может быть больше, особенно при применении двигателя в тяжёлых условиях. Тем не менее, по этим данным вполне можно сравнивать разные модели двигателей.

Удельный расход топлива

Удельный расход в данном случае можно описать как количество топлива, расходуемое двигателем за час на 1 кВт вырабатываемой мощности. Чем ниже этот показатель — тем выше КПД двигателя и тем он экономичнее. Данные об удельном расходе особенно удобны для сравнения агрегатов, различающихся по мощности.

Тип запуска

Штатный способ запуска двигателя. Для запуска двигателя внутреннего сгорания требуется проворот коленвала, а разные типы запуска различаются в зависимости от того, каким способом обеспечивается этот проворот:

— Ручной. Запуск за счёт мускульной силы оператора: обычно для проворота вала нужно дёрнуть за специальный тросик, хотя возможны и другие варианты (например, пусковая рукоятка). Ручные системы не требуют аккумуляторов и в целом отличаются простотой, компактностью, невысокой стоимостью и надёжностью; собственно, кроме человека, для запуска ничего не требуется. С другой стороны, процедура получается не очень удобной для самого пользователя: дёргать за тросик нужно довольно сильно и резко, что может оказаться затруднительным, особенно с непривычки. Также отметим, что данный способ малопригоден для мощных тяжёлых двигателей.

— Электростартер. Запуск за счёт отдельного электромотора (стартера), проворачивающего вал. Питание для мотора обеспечивается от специального аккумулятора. Такой способ значительно удобнее ручного, т.к. пользователю, по сути, достаточно нажать кнопку; при этом он пригоден даже для самых «солидных» моторов. В то же время стартер и аккумулятор заметно сказываются на цене, весе и габаритах двигателя, а при севшей батарее вся система становится бесполезной (впрочем, на этот случай может предусматриваться «аварийный» ручной запуск).

Турбонаддув

Наличие системы турбонаддува в конструкции двигателя.

Принцип работы турбонаддува заключается в использовании энергии выхлопных газов для повышения давления топливо-воздушной смеси на входе в цилиндры. За счёт этого можно добиться заметного роста мощности без увеличения рабочего объёма двигателя; да и удельный расход топлива (см. выше) получается меньше, чем у нетурбированного двигателя того же объёма. В то же время технические особенности турбонаддува таковы, что в двигателях общего назначения его имеет смысл устанавливать только в наиболее мощные модели (от 20 л.с.) на дизельном топливе. При этом стоит также учитывать, что подобные агрегаты довольно дороги и сложны в эксплуатации/ремонте.

Функции

— Понижающий редуктор. Приспособление, понижающее обороты вала на выходе из двигателя (относительно той скорости, с которой он вращается непосредственно внутри). Смысл такого понижения заключается в том, что при снижении оборотов пропорционально возрастает вращающий момент и тяговое усилие, что бывает весьма полезно при тяжёлых работах — например, вспашке земли на мотоблоке. Правда, за это приходится платить уменьшением скорости работы.

— Шкив на валу. Наличие шкива на валу пригодится в том случае, если двигатель планируется использовать с ременной передачей. Как правило, шкив можно снять при необходимости.

— Предохранитель электроцепи. Приспособление, защищающее электрические цепи двигателя (а в некоторых случаях — и внешнего оборудования) от повреждений при коротких замыканиях и других подобных неполадках. В случае критического повышения силы тока предохранитель срабатывает, размыкая цепь. Данная особенность встречается преимущественно в моделях с электростартерами (см. «Тип запуска»). Отметим, что предохранители часто делаются одноразовыми и после срабатывания требуют замены.

— Катушка освещения. Небольшой генератор, работающий от вращения вала двигателя. Предназначается в основном для питания фар и других осветительных приборов — габаритов, поворотников и т. п. Наличие катушки освещения позво…ляет обойтись без внешних источников питания при подключении таких приборов.

Уровень шума

Уровень шума, производимого двигателем при работе. Данный параметр является довольно приблизительным, т.к. в характеристиках обычно указывается некое среднее значение. А в некоторых ситуациях (например, резком возрастании нагрузки на валу) шум может заметно усиливаться. Также не стоит забывать, что узлы и механизмы машины, в которой установлен двигатель, также производят определённый шум, который добавляется к шуму двигателя. Тем не менее, чем меньше шума выдаёт мотор — тем, как правило, комфортнее его использование.

Уровень шума принято измерять в децибелах; это нелинейная величина, поэтому оценивать громкость проще всего по сравнительным таблицам, которые можно найти в специальных источниках. Самые «тихие» двигатели общего назначения выдают порядка 70 дБ, это можно сравнить с проездом грузовика на расстоянии 8 – 10 м; самые громкие — чуть меньше 100 дБ (шум поезда метро).

8 самых известных типов двигателей в мире и их отличия

После прочтения нашего обзора вы будете понимать, как работают восемь типов двигателей в мире. 

8 самых известных типов двигателей в мире и их отличия  

Двигатель – это агрегат, который может преобразовать одну энергию в механическую. В эту категорию входит множество видов двигателей, начиная от паровых (двигатели внешнего сгорания) и электрических и заканчивая двигателями внутреннего сгорания (бензиновые, дизельные моторы и т. д.). Мы покажем вам восемь самых известных в мире двигателей, а также просто и интуитивно понятно расскажем вам, как они работают, описав принципы их работы. 

 

1. Оппозитный двигатель

8 самых известных типов двигателей в мире и их отличия 

В горизонтально противоположном двигателе (оппозитном) поршни двигаются по обеим сторонам коленчатого вала влево и вправо в горизонтальном направлении. В этом случае высота двигателя уменьшена. За счет использования оппозитного двигателя уменьшается центр тяжести транспортного средства – автомобиль движется более плавно. Крутящий момент, создаваемый поршнями с обеих сторон, компенсирует друг друга, значительно уменьшая вибрацию транспортного средства во время движения.

 

Также подобная конструкция позволяет сделать двигатели высокооборотистыми. Но, несмотря на высокие обороты, оппозитные моторы имеют меньше шума, чем обычные ДВС. 

Двигатели с горизонтальным ходом поршней использует компания Porsche почти во всех моделях. Но, например, в Porsche Cayenne и Panamera оппозитные двигатели не применяются. 

 

2. Рядный двигатель

8 самых известных типов двигателей в мире и их отличия 

В рядном двигателе все его цилиндры расположены рядом друг с другом в одной плоскости. Конструкция цилиндров и коленвала довольно-таки проста. Головка блока цилиндров имеет небольшую стоимость при изготовлении. Также рядные двигатели отличаются высокой стабильностью, характеристиками крутящего момента на низких оборотах, низким расходом топлива и компактным размером. Рядные двигатели обычно обозначаются латинской буквой «L-n», где n – количество цилиндров рядного двигателя. Современные автомобили в основном имеют двигатели с обозначением L3, L4, L5, L6.

 

3. Двигатель V-типа (V-образный силовой агрегат)

8 самых известных типов двигателей в мире и их отличия 

V-образный двигатель разделяет все цилиндры на две группы друг напротив друга под определенным углом. В итоге мотор образует плоскость под углом. Если посмотреть на этот тип двигателя со стороны, то он будет иметь V-образную форму. V-образные двигатели имеют небольшую высоту и длину. Этот тип моторов удобнее размещать в автомобиле по сравнению с обычными рядными моторами, которые по своим размерам гораздо больше. 

 

В настоящее время во многих автомобилях среднего и люкс-класса используются V-образные двигатели. Чаще всего это 6-цилиндровые силовые агрегаты. Например, такие двигатели стоят на Volkswagen Passat, Audi A6 и Mercedes E-класса AMG. 

 

4. Квазитурбинный двигатель

8 самых известных типов двигателей в мире и их отличия 

Квазидвигатель представляет собой модифицированный двигатель, основанный на роторном силовом агрегате. Если в обычном роторном двигателе задействованы три лопасти, то квазидвигатель использует цепной ротор, состоящий из четырех частей. Это беспоршневой роторный мотор с ромбовидным ротором. Преимущество двигателя: это новый тип двигателя небольшого размера, с высокой мощностью, высоким крутящим моментом, который может работать на множестве источников энергии. 

 

 

В настоящий момент квазидвигатель не используется ни на одном автомобиле, поэтому невозможно проверить, подходит ли он для замены обычных поршневых двигателей внутреннего сгорания или в качестве лучшей альтернативы обычным роторным моторам. Квазидвигатель все еще находится в стадии создания прототипа. 

 

5. Роторный двигатель

8 самых известных типов двигателей в мире и их отличия 

Внутреннее пространство корпуса роторного двигателя всегда разделено на три рабочие камеры. Во время движения ротора объем трех рабочих камер постоянно изменяется. Двигатель также имеет четыре такта: впуск, сжатие, сгорание и выпуск последовательно завершаются в циклоидальном цилиндре.

 

Роторный двигатель сильно отличается от обычных поршневых двигателей внутреннего сгорания. Себестоимость производства роторных моторов существенно больше, также как и их последующее обслуживание и ремонт. Кроме того поршневой двигатель по сравнению с роторным эффективней с точки зрения мощности, веса, выбросов и энергопотребления.

 

В сочетании с этим, а также в связи со странности технологий роторного двигателя, крупные автомобильные компании пришли к выводу, что использование роторных силовых агрегатов в автопромышленности бессмысленно. Так как роторные моторы не показали своих преимуществ перед обычными, у автомобильных компаний не появилось энтузиазма по их дальнейшей разработке. Только компания Mazda до сих пор тратит огромные деньги на разработку новых поколений роторных моторов. 

 

6. Двигатель Green Steam

8 самых известных типов двигателей в мире и их отличия 

Green Steam – эффективный, экономичный и простой двигатель, разработанный изобретателем Робертом Грином из Лагуна Вудс, Калифорния, США. Этот мотор преобразует избыточное тепло в водяной пар, который и приводит в движение силовой агрегат. Легкий и компактный двигатель Green Steam преобразует возвратно-поступательное движение во вращательное. Его основной характеристикой является гибкий вал, который передает возвратно-поступательное движение от поршней к кривошипу «Z», таким образом, совершая вращательное движение, не используя запястья, шатуны или коленчатые валы.

 

Этот мотор может использоваться для воздушных насосов, генераторов, водяных насосов, воздуходувок горячего воздуха, аппаратов дистилляции воды, тепловых насосов, кондиционеров, модельных самолетов и т. д. 

 

 

 

Одним из наиболее уникальных преимуществ двигателя является его способность генерировать энергию из тепла двигателей. По существу, отработанное тепло выхлопных газов от двигателя транспортного средства может быть преобразовано в энергию, используемую для некоторых систем охлаждения и насосов транспортного средства. Этот двигатель повысит уровень эффективности любого транспортного средства или системы машины, на которой он установлен.

 

7. Двигатель Стирлинга

8 самых известных типов двигателей в мире и их отличия 

Двигатель Стирлинга относится к типам силовых агрегатов внешнего сгорания. Основан на периодическом нагреве и охлаждении рабочего тела с извлечением энергии из возникающего при этом изменении давления. Принцип работы двигателя Стирлинга заключается в постоянном сжатии рабочего цилиндра, в результате чего происходит нагревание его внутренней части, а затем охлаждение. Из-за перепада давления из цилиндра извлекается энергия, образуемая при изменении давления. Обычно в качестве рабочего тела используется водород или гелий. Но чаще в таких моторах используется воздух. 

 

Двигатели Стирлинга отлично подходят для преобразования тепла в электроэнергию. Например, многие специалисты считают, что эти моторы подходят для солнечных электрических установок. 

То есть это идеальные силовые агрегаты для преобразования солнечной энергии в электричество. 

 

8. Радиальный двигатель (звездообразный)

8 самых известных типов двигателей в мире и их отличия 

Звездообразный двигатель представляет собой поршневой двигатель внутреннего сгорания, в котором цилиндры расположены вокруг коленчатого вала. Один поршень соединен с коленвалом через главный шатун. Остальные поршни прикреплены через шатуны к кольцам главного ведущего шатуна. 

 

Двигатель преимущественно создан для использования в самолетах. До появления реактивных двигателей в большинстве поршневых авиационных двигателей использовались подобные звездообразные конструкции силовых агрегатов. Эти моторы, как правило, устанавливались на самолеты небольшой дальности. Остальные самолетные моторы имели V-образную форму. 

 

Некоторые современные легкие самолеты до сих пор оснащаются радиальными моторами.

Ряд компаний продолжает строить радиальные системы сегодня. Например, вот современный авиационный радиальный 9-цилиндровый двигатель Веденеев мощностью 360–450 л. с., который в настоящий момент используется на самолетах Яковлева и Сухого.

Топ-10 моторов всех времен — журнал За рулем

В нашем обзоре — десять знаменитых двигателей, десять ступеней к совершенству. Почти каждый из них повлиял не только на развитие техники, но и на социальную среду.

10-е место: родоначальник даунсайзинга

01 TopEngines zr04–11

Приличные характеристики двигателя при скромном рабочем объеме уже не особенно удивляют. Мы начинаем привыкать к понятию «даунсайзинг», понимая, что эра двигателей большого литража постепенно уходит. А началось это, на мой взгляд, с дебюта в середине 1990-х годов наддувного мотора в 1,8 л, разработанного «Ауди». При умеренном рабочем объеме он должен был удовлетворить владельцев автомобилей самых различных классов. Поэтому даже в самой простой версии двигатель выдавал 148 сил, чего вполне хватало, чтобы превратить в маленькую зажигалку хэтчбек «СЕАТ-Ибица» и не заставлять гореть со стыда владельца престижного «Ауди-А6».

Собственно, литраж ничего не говорил о способностях агрегата. Это был небольшой (в том числе по габаритам — ставь его хоть вдоль, хоть поперек) шедевр своего времени: пять клапанов на цилиндр, изменяемые фазы на впуске, кованые алюминиевые поршни и, конечно, турбонаддув.

С его помощью мощность мотора поднимали все выше и выше, дойдя в спецверсии «Ауди-ТТ кваттро Спорт» до 236 сил. Данный предел был обусловлен лишь спецификой дорожного автомобиля. В гоночной формуле «Палмер Ауди», где ресурс не так важен, с новым блоком управления и агрегатом наддува с 1800-кубового двигателя сняли 365 сил. В Формуле-2, превращая серийный двигатель в чисто гоночный агрегат, достигли и вовсе фантастических 480 сил. Поэтому переход Формулы-1 на «шестерки» объемом 1,6 л в свете достижений мотора «Ауди» не выглядит абсурдным.

9-е место: верность ротору

02 TopEngines zr04–11

Исключительный случай — когда автомобильная компания прочно ассоциируется с одним типом двигателя. Конечно, «Мазда» не сама изобрела роторно-поршневой двигатель Ванкеля. Зато она в труднейшие времена энергетического кризиса 1970-х пересилила обстоятельства: не бросила, как другие, эту весьма сложную в доводке конструкцию, а продолжила совершенствовать «Ванкель» в узком, зато перспективном для имиджа сегменте форсированных спортивных машин. Хотя первоначально планировалось, что все модели «Мазды», вплоть до грузовиков и автобусов, перейдут со временем на двигатель Ванкеля.

Когда в 1975 году двухсекционный мотор с индексом 13В появился на серийных машинах, никто не мог предположить, что он станет самым массовым РПД в мире и продержится в производстве более 30 лет. Более того, даже современный маздовский РПД «Ренезис» — лишь результат эволюции 13B. Именно этот мотор стал проводником в серию большинства впервые примененных на РПД новинок, которые и обеспечили ему столь долгую жизнь, — настроенного впуска с изменяемой геометрией, электронного впрыска топлива, турбонаддува. В итоге мотор, который начал жизнь под капотом утилитарного пикапа с мощности чуть больше 100 сил, превратился в короля автогонок, выдававшего даже в серийном варианте минимум 280. Повышенный расход топлива и большой угар масла — неизбежные проблемы любого РПД — были оправданной расплатой за скромный вес, низкий центр тяжести и способность крутить свыше 10 тысяч оборотов в минуту. Маздовские купе RX-7 доминировали в американских кузовных чемпионатах на протяжении 1980-х годов во многом благодаря роторно-поршневому мотору 13B.

8-е место: «восьмерка» планеты Земля

03 TopEngines zr04–11

Материалы по теме

Любой, кто хоть немного интересуется американским автомобилестроением, наверняка слышал о «восьмерке» «Шевроле» семейства Small Block. Неудивительно, ведь ее в почти неизменном виде можно было встретить на различных моделях концерна «Дженерал моторс» с 1955 по 2004 год. Долгая карьера сделала этот нижневальный двигатель самым распространенным V8 на Земле. Small Block первого поколения (не путать с аналогичными моторами второй и третьей генераций серий LT и LS!) выпускается и сейчас, правда, только на рынок запчастей. Общее число изготовленных моторов превысило 90 миллионов.

Не стоит соотносить слово Small с небольшим литражом двигателя. Рабочий объем «восьмерки» никогда не опускался ниже 4,3 л, а в лучшие времена достигал 6,6 л. Свое имя мотор получил за небольшую высоту блока, обусловленную соотношением диаметра цилиндра и хода поршня: на первом образце 95,2х76,2 мм. Такая короткоходность обусловлена техзаданием: новую «восьмерку» следовало вписать под низкий капот родстера «Шевроле-Корвет», который до этого едва не лишился спроса из-за слабой для него рядной «шестерки». Не появись этот мощный V8, подхлестнувший интерес к первому массовому американскому спорткару, «Корвет» вряд ли пережил бы середину 1950-х.

Вскоре удачного шевролетовского «малыша» назначили базовой «восьмеркой» для всего GM, хотя двигатели V8 собственной конструкции были у каждого отделения концерна. Простой, надежный и неприхотливый мотор пережил все уровни признания: участвовал в гонках, трудился в качестве движущей силы катеров и изредка монтировался даже на легкие самолеты. И хотя в последние годы полноценной жизни двигателя его предлагали только для пикапов и фургонов, все автомобильные фанаты знали, что именно этот заслуженный V8 когда-то был рожден для спасения «Шевроле-Корвет».

7-е место: единственный в своем роде

04 TopEngines zr04–11

Какой же рейтинг моторов обойдется без БМВ! Марка попала бы в наш перечень уже за исключительную приверженность рядной «шестерке» — когда-то такая компоновка легковых двигателей была широко распространена. Помимо баварцев, на легковых машинах (вседорожники и пикапы не в счет) ее применяют сейчас только «Вольво» и австралийский филиал «Форда» (остальные сдались в пользу менее уравновешенного, зато гораздо более компактного V6). Но БМВ стоит особняком: только эта компания смогла выжать из расположенных в ряд шести цилиндров все преимущества — от потрясающе плавной работы до способности легко раскручиваться до самых высоких оборотов.

С каждым поколением, начиная с «шестерки» БМВ образца 1968 года, которую получили, добавив пару цилиндров к уже выпускавшейся «четверке», эти двигатели становились легче, мощнее, совершеннее. Многоцилиндровые схемы для баварцев были практически под запретом — первый V12 появился лишь в 1986 году, а V8 вообще только в 1992-м. Создание этих двигателей легче оправдать маркетингом, нежели истинной любовью инженеров — они всю душу и умение вкладывали именно в шесть расположенных в ряд цилиндров.

Апофеоз атмосферной «шестерки» БМВ — мотор S54 образца 2000 года, предназначенный для М3. Это гимн совершенству гоночного по сути двигателя, водруженного на гражданский автомобиль. Тяжелого на подъем вначале, но расцветающего при малейшем намеке на спортивный стиль езды. С 3,2 л рабочего объема сняли 343 силы (с литра — 107) — для атмосферного мотора даже сейчас великолепный результат.

Его было бы трудно достичь без применения всех новейших на тот момент технологий — индивидуальных дросселей на каждый цилиндр с электронным управлением, системы регулирования фаз, причем как впуска, так и выпуска. Чтобы мотор выдерживал любые нагрузки, его даже перевели на чугунный блок цилиндров, что для БМВ редкость.

К сожалению, следующее поколение M3 отказалось от семейных ценностей в пользу V8. Это тоже очень неплохой мотор — но радость от укрощения разъяренного зверя ушла вместе с прежней «шестеркой». Подобные ей двигатели в нынешних условиях считаются, как бы точнее сказать, неполиткорректными.

6-е место: легенда гонок

05 TopEngines zr04–11

Последние образцы настоящего V8 «Хеми» собрали в 1971 году (современное одноименное семейство не имеет с ним ничего общего), но еще более четверти века этот двигатель служил любимой игрушкой любителям дрэг-рейсинга. Мотор, появившийся в 1964 году как чисто гоночный для серии NASCAR, был идеальным образцом спортивного V8 (рабочий объем 7 л, или 426 куб. дюймов по американской системе, стандартная мощность 425 сил) с минимальным применением сложных технологий: нижневальный, с двумя клапанами на цилиндр.

Важнейшим отличием от конкурентов стала полусферическая (отсюда «хеми», происходит от HEMIspherical — «полусферический») камера сгорания, позволившая оптимизировать процесс — получить большую мощность при меньшей степени сжатия. Впрочем, это тоже изобрел не «Крайслер». Его заслуга в том, что на основе известной технологии он создал непобедимый мотор, отличавшийся помимо характеристик еще и нереальной прочностью, способный выдержать самые ужасные методы форсировки. Недаром «Хеми» весил заметно больше, чем любой другой V8 начала 1960-х, — почти 400 кг. Но это обстоятельство совершенно не мешало автомобилям с 426-м «Хеми» уверенно громить соперников в гонках.

Гегемонию крайслеровского мотора не раз пытались ограничить — переписывая правила, изменяя количество требуемых для омологации серийных моторов, но о

Страница не найдена | MIT

Перейти к содержанию ↓
  • образование
  • Исследовательская работа
  • новаторство
  • Прием + помощь
  • Студенческая жизнь
  • Новости
  • Alumni
  • О MIT
  • Подробнее ↓
    • Прием + помощь
    • Студенческая жизнь
    • Новости
    • Alumni
    • О MIT
Меню ↓ Поиск Меню Ой, похоже, мы не смогли найти то, что вы искали!
Попробуйте поискать что-нибудь еще! Что вы ищете? Увидеть больше результатов

Предложения или отзывы?

,

характеристики двигателя — это … Что такое характеристики двигателя?

  • параметры двигателя — термин, используемый в контексте контроля выбросов для тех характеристик двигателя, которые зависят от его характеристик, таких как мощность / л.с., общие характеристики двигателя и экономия топлива… Словарь автомобильных терминов

  • система управления двигателем — компьютер, который регулирует работу двигателя, отслеживая определенные характеристики двигателя (обороты, температура охлаждающей жидкости, расход воздуха на впуске и т. Д.)) через сеть датчиков с последующим контролем ключевых переменных (расход топлива, время зажигания EGR,…… Словарь автомобильных терминов

  • Конфигурация двигателя — это технический термин, обозначающий расположение основных компонентов двигателя внутреннего сгорания. Эти компоненты включают цилиндры, поршни, коленчатый вал (ы) и распределительный вал (ы). Для многих автомобильных двигателей термин «блокировка» взаимозаменяем с двигателем… Wikipedia

  • Настройка двигателя — это настройка, модификация или конструкция двигателей внутреннего сгорания для достижения оптимальных характеристик либо с точки зрения выходной мощности, либо с точки зрения экономии.Он имеет долгую историю, почти столько же, сколько и развитие автомобиля в целом, начав с…… Wikipedia

  • КПД двигателя — тепловых двигателей — это соотношение между общей энергией, содержащейся в топливе, и количеством энергии, используемой для выполнения полезной работы. Существует две классификации тепловых двигателей (1) Внутреннее сгорание (бензин, дизель и газ…… Wikipedia

  • Двигатель — Эта статья о машине для преобразования энергии в полезное механическое движение.Для использования двигателя в других целях, см Двигатель (значения). Чтобы узнать о других значениях мотора, см. Мотор (значения). Двигатель внутреннего сгорания V6 от автомобиля Мерседес Ан…… Википедия

  • Двигатель Mitsubishi 4B1 — 4B1 Производитель Mitsubishi Motors Также называется GEMA World Engine Production 2005 – настоящее время… Википедия

  • Дизельный двигатель — Дизельные двигатели в музее Дизель-генератор на нефтяном танкере… Википедия

  • Двигатель Chrysler Slant-6 — Эта статья про автомобильный двигатель.О панк-рок-группе см. Slant 6. Chrysler Slant Six (G, RG) Производитель двигателей Chrysler Corporation Производство 1959–2000… Википедия

  • Метрический двигатель (американское выражение) — Метрический двигатель — это американское выражение, которое относится к двигателю внутреннего сгорания, часто для автомобилей, основная инженерная конструкция которого основана на метрической системе единиц, в частности, СИ. По мере того как американская промышленность преобразовывалась из…… Википедии

  • бензиновый двигатель — Наиболее широко используемый вид двигателя внутреннего сгорания, встречающийся в большинстве автомобилей и многих других транспортных средствах.Бензиновые двигатели значительно различаются по размеру, весу на единицу вырабатываемой мощности и расположению компонентов. Основным типом является…… Универсал

  • ,

    характеристики двигателя — определение — английский

    Примеры предложений с «характеристиками двигателя», память переводов

    патент-wipo В соответствии с методом, целевое топливо, рабочие характеристики двигателя которого должны дублироваться при использовании топлива, отличного от целевого топлива в двигатель выбирается, и рабочие характеристики двигателя, включая крутящий момент двигателя в зависимости от настройки дроссельной заслонки и оборотов двигателя при работе с целевым топливом, определяются и сохраняются как желаемый показанный крутящий момент в зависимости от настройки дроссельной заслонки и оборотов двигателя. eurlex-diff-2018-06-20 В случае, если для определенной характеристики двигателя одинаковое значение / описание применяется для всех членов семейства CO2, ячейки, соответствующие A-E, должны быть объединены. UN-2 В случае, когда для определенной характеристики двигателя одинаковое значение / описание применяется для всех членов семейства двигателей, ячейки, соответствующие A-E, должны быть объединены. Eurlex2019 Когда одно и то же значение или описание определенной характеристики двигателя применяется к нескольким или всем членам семейства двигателей, соответствующие ячейки могут быть объединены. UN-2 Знание и понимание динамики и тактики вождения, механики вождения и характеристик двигателя для достижения навыков вождения, с учетом частоты вращения двигателя (и, следовательно, соблюдения механики транспортного средства) и технической компоновки транспортного средства вместе с «наблюдение, экономия энергии, низкий уровень шума, бережное отношение к окружающей среде и бережное отношение к оборудованию. UN-2 Это имеет то преимущество, что рабочий объем на цилиндр является характеристикой двигателя, которую нелегко изменить и которая является постоянной для данной модели двигателя или серии моделей двигателей. патентов-wipo В автотранспортном средстве с механической коробкой передач, в частности, для ограничения частоты вращения двигателя во время запуска при выполнении, по крайней мере, одного критерия разрешения для крутящего момента двигателя, указанный критерий зависит от состояния движения автомобиля. В транспортном средстве предварительно устанавливается крутящий момент двигателя по умолчанию, который задается согласно, по меньшей мере, одному характеристическому значению двигателя и который может быть уменьшен относительно установленного крутящего момента двигателя, вызываемого положением педали акселератора автомобиля. пружина Обсуждаются проблемы, связанные с техническими характеристиками гипса, ангидрита и галита, которые необходимо учитывать при любых инженерных работах. eurlex Если такая цифра недостижима из-за характеристик двигателя, клапан должен открываться, когда противодавление газа достигает уровня, эквивалентного #% от максимума, который может быть измерен до остановки двигателя EurLex-2 Должен ли быть такой показатель быть недостижимым из-за характеристик двигателя, клапан должен открываться, когда противодавление газа достигает уровня, эквивалентного 90% максимального значения, которое может быть измерено до остановки двигателя.

    Показаны страницы 1. Найдено 3914 предложения с фразой характеристики двигателя.Найдено за 27 мс.Накопители переводов создаются человеком, но выравниваются с помощью компьютера, что может вызвать ошибки. Найдено за 0 мс.Накопители переводов создаются человеком, но выравниваются с помощью компьютера, что может вызвать ошибки. Они поступают из многих источников и не проверяются. Имейте в виду.

    .

    Rheinmetall Panzerwagen: обзор, характеристики, сравнение

    8 июня 1957 года Rheinmetall зарегистрировал патент на новый легкий танк с качающейся башней и пушкой на цапфах. Предложенная конструкция позволила оснастить легковые автомобили мощными 90-мм и 105-мм орудиями с сохранением минимальной высоты машины. У Rheinmetall не было собственного шасси для последующего производства танков, и они предлагали свою башню другим заводам. Автомобиль является проектом на базе шасси Hanomag и Henschel.Существовал только в чертежах.

    народ Германия Германия

    ярус ярус Икс

    Тип Легкий танк Легкий танк

    Стоимость кредиты 6100000 Опыт 298000

    ,

    Отправить ответ

    avatar
      Подписаться  
    Уведомление о