Какие бывают двигатели у автомобилей: Типы двигателей внутреннего сгорания

Содержание

Типы двигателей. Познавательно и актуально / Блог / ТЦ ЛОСК™

Какие бывают типы двигателей? Познавательно и актуально!

Что вы видите, когда открываете капот своего автомобиля? Монолит из железа, от которого отходят разные приспособления и провода. Это двигатель – сердце автомобиля, — этим все сказано! Двигатель – самая важная из систем автомобиля. Автомобильный двигатель — двигатель, который преобразует энергию какого-либо рода в механическую работу, необходимую для приведения автомобиля в движение.

Для получения механической энергии в двигателе автомобиля должно произойти сгорание топлива или выработка электрической энергии, что зависит от вида/типа двигателя. Сам источник энергии – например, топливный бак, находится в автомобиле и требует регулярной дозаправки. Механическая энергия передается от двигателя на ведущие колеса при помощи трансмиссии. Трансмиссию и двигатель автомобиля называют силовой установкой.

Наиболее распространённый вид автомобильного двигателя — поршневой двигатель внутреннего сгорания. Этот двигатель преобразует энергию сгорающего топлива в механическую работу. Он может быть карбюраторным или инжекторным, питаться различным автомобильным топливом (бензин, дизельное топливо, сжиженный нефтяной или сжатый природный газ). Кроме того, на автомобиле может быть установлен двигатель Стирлинга или роторно-поршневой двигатель Ванкеля, двигатель, использующий энергию предварительно раскрученного маховика, энергию находящегося под высоким давлением газа, паровой двигатель или электродвигатель.

Существуют также еще два вида автомобильных двигателей:
  1. электродвигатель, для работы которому нужна электрическая энергия, которая находится в аккумуляторных батареях. Батареи имеют малую емкость, отсюда низкий запас хода. Это обстоятельство считается минусом электромобилей, которое ограничивает их самое широкое применение. Но в связи с ухудшением экологии, производители активно ведут разработки в направлении усовершенствования такого типа двигателей. И в скором времени, вполне возможно, розетки для подзарядки электрических автомобилей будут рядом с каждой бензоколонкой.
  2. комбинированный двигатель — это такая гибридная силовая установка, которая объединяет ДВС и электродвигатель, и связанны они через генератор. С появлением такого двигателя, уменьшены выбросы вредных веществ в несколько раз в атмосферу. И что особо важно, нет надобности заряжать аккумуляторы, батареи теперь сами подпитываются от энергетической установки. Такому автомобилю также не нужна коробка передач. Ведь изменение силы тяги на колесах происходит автоматически, благодаря полезным свойствам электромотора.
Бензиновые двигатели имеют принудительное зажигание топливо-воздушной смеси искровыми свечами. Различаются они 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 таких моторах возможно некоторое увеличение максимальной мощности и снижение расхода бензина и токсичности отработавших газов за счет более точной дозировки топлива электронной системой управления двигателем. С инжекторами двигатель становится чуть ли не вдвое экономичнее. Есть возможность легкого перехода на непосредственный впрыск жидкого газа в цилиндры, как это делается в газовом оборудовании пятого поколения. Автомобиль может быть переведен с бензина на газ и обратно простым нажатием кнопки. Недостаток здесь пока один – высокие цены на обслуживание, но рынок поставит все на место и сверхприбыли монополистов уйдут в прошлое;
  • 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 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 дизели развивают на меньшей частоте вращения коленчатого вала (в обиходе — «тяговиты на низах»). 
Но нужно отметить и небольшие недостатки дизеля. В мороз он заводится несколько сложнее бензинового. Дизель сравнительно тихоходнее бензинового, и разница между минимумом и максимумом оборотов у него меньше. Вакуумный усилитель тормозов к дизелю приходится сооружать как самостоятельный агрегат. При равной мощности дизельный двигатель немного тяжелее бензинового.

Если сравнивать плюсы и минусы бензинового двигателя и дизеля, можно сказать, что бензиновый двигатель настолько хорошо подходит легковому автомобилю, что тут и выбирать, казалось бы, нечего. Надо заметить, что впервые дизельный двигатель был установлен на легковой автомобиль в 1936-м году, это был Mersedes-Benz 260D. Экономичность и надежность дизеля на чаше весов сравнения оказываются неплохими гирями. Но авто с дизельным двигателем не такое резвое, особенно в тесноте современного движения. Коробка у дизеля может быть настолько легко выведена из строя, что автомат здесь исключен. «Дурь» дизельного двигателя требует от водителя очень аккуратного переключения скоростей и работы со сцеплением. Это машина для спокойного стиля вождения, можно сказать, солидного. Выскакивать вперед у светофоров на ней не получится. Ей нужен теплый гараж зимой. И водитель, желательно, не баламут.

Тем не менее, в наши дни, автопромышленники предлагают покупателю легкового автомобиля сделать самостоятельный выбор: бензиновый мотор или дизель.

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.

 

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. 

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 двигатель  — 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  — 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 двигатель имеет угол развала 180°, благодаря этому у него высота агрегата наименьшая среди всех компоновок. 

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

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

Какие бывают двигатели у автомобилей

Сегодня рассмотрим, какие же бывают двигатели у авто. Если еще несколько лет тому назад, мы не имели особого выбора автомобильных двигателей, то сегодня есть возможность приобрести тот, который будет полностью отвечать все техническим характеристикам, которые вы к нему выдвигаете. Это и цена топлива, и технические возможности авто, и скорость разгона и так далее.

В том случае, когда вы выбираете себе автомобиль, то в первую очередь обращаете внимание на двигатель и его характеристики. И для того чтобы сделать свой правильный выбор, вы должны знать хоть немного базовой информации о функциональных возможностях и конструкции современных моторов.

Изучая вопрос, какие бывают двигатели у автомобилей, то самыми популярными на рынке по-прежнему остаются дизельный и бензиновый двигатель.

Самым ходовым по праву считается бензиновый двигатель внутреннего сгорания. Управление им осуществляет водитель со своего места, нажимая на педаль газа, далее же поток воздуха постоянно регулируется дроссельной заслонкой. Кроме того, такие двигатели делятся еще на несколько подвидов:

это могут быть многоцилиндровые, двухцилиндровые или одноцилиндровые двигатели;
газовые и карбюраторные двигатели, когда внутри цилиндра приготавливается горючая смесь;

инжекторные двигатели, когда такая смесь готовиться внутри цилиндров;
двигатели с жидкостным или воздушным охлаждением.

Не менее популярным является и дизельный двигатель, такой мотор поршневого типа работает в результате того, что в процессе сжатия воздухом он соприкасается с распыленным топливом. При этом следует отметить, что дизельный двигатель является более экономичным, чем бензиновый, так как они имеют большую степень КПД.

Кроме того, если вы зададитесь целью узнать, какие бывают двигатели у автомобиля, и при этом у вас будет желание узнать о представленных новинках на рынке. То сегодня вы можете не только ознакомиться, но уже и приобрести автомобили, которые имеют гибридный двигатель. Ну, например, это может быть газово-бензиновый или бензиново-электрический моторы. Такие двигателя очень удобны тем, что вы в любой момент можете переключаться на необходимую вам систему подачи топлива.
Самый мощный двигатель автомобиля

В наши дни автомобиль, который имеет 500,600 или даже 700 лошадиных сил никого не сможет удивить. Если рассматривать самый мощный двигатель автомобиля то сегодня уже создан двигатель, который имеет тысячу и больше лошадиных сил.
Самый мощный двигатель автомобиля является четырехтактный бензиновый двигатель. Такие агрегаты обычно сегодня устанавливают под капот гиперкаров. Все данные современные автомобили настолько совершенны, что их доскональные технические характеристики позволяют уверенно развивать скорость до трехсот километров в час и более.

Также следует отметить, что все такие автомобили имеют достаточно легкое управление, даже набольших скоростях автомобиль легко «держать» на дороге, а главное все они очень резво тормозят. Что при развитии таких высоких скоростей является немаловажным.

Мощность двигателя у таких машин может составлять 1300 л.с. и более. Такие автомобили иногда имеют объем больше, чем 13 литров. Однако чаще такие виды моторов используют не для автомобиля, а для катеров и яхт, а также для спортивных автомобилей. В том случае, когда объем двигателя составляет 13,6 литров, то такие автомобильные двигатели имеют мощность от семиста до полутора тысяч лошадиных сил. Если же рассматривать высокофорсированные двигатели, то способны выдать гораздо большую мощность, более двух с половиной тысяч лошадиных сил.

Однако такие двигатели нельзя использовать долго на высоких должностях.

В том случае, если вы для такого вида двигателя решите использовать другое топливо, то они смогут выдать вам мощность намного большей силы. Например, двигатели для гонок, которые работают на нитрометане, способны выдавать пусть и кратковременно, но 6-10 тысяч лошадиных сил. И при такой мощности двигатель не имеет принудительное охлаждение, оно охлаждается от того, что в камеру сгорания поступает топливо.

Шаг 2. Устройство двигателя. Как работает двигатель?

Молодцы ребята! Вы освоили шаг №1, где вы узнали об общем устройстве автомобиля. Теперь мы переходим к шагу №2, а именно к изучению отдельных агрегатов автомобиля.

Мы теперь понимаем, что автомобиль состоит из тысячи мелких деталей. Устройство автомобиля можно даже сравнить со строением человека: двигатель это сердце автомобиля, ходовая часть автомобиля это ноги, трансмиссия это опорно двигательный аппарат, кузов это туловище, система питания это желудок. Так можно сравнивать долго, а мы хотим узнать, как же устроен двигатель автомобиля.

Как человек не может существовать без отдельных своих органов, таких как сердце, печень, почки, так и автомобиль не может без своих агрегатов, механизмов, систем и деталей. Каждый орган выполняет свою функцию, обеспечивая оптимальную работу автомобиля.

Двигатель – это энергосиловая машина, которая преобразует тепловую энергию в механическую работу.

Объясняем:В цилиндр двигателя (из топливного бака, куда заправляем топливо) поступает бензин. Топливо воспламеняется и сгорает в цилиндре, вследствие чего выделяется огромное количество теплоты. Теплота действует на детали двигателя и  заставляет их работать.

 

Какие двигатели бывают?

Двигатели могут устанавливаться не только на автомобили, но и на промышленных предприятиях, для выполнения каких либо работ.

Двигатели, которые устанавливаются на автомобили, называются транспортными.

Двигатели, которые используются на промышленном производстве, называются стационарными.

Непрерывная работа двигателя обеспечивается благодаря повторяющимся процессам в цилиндре, которые проходят в определенной последовательности.

Все процессы в двигателе, которые происходят во время его работы, называют рабочим циклом. По способу осуществления рабочего цикла двигатели разделяются на:

двухтактные и четырехтактные.

Для сгорания топлива необходимо смешать его с воздухом в определенной пропорции. По способу смесеобразования двигатели бывают карбюраторные, дизельные и инжекторные.

Зачем смешивать топливо с воздухом, спросите вы?

А вот, и школьная химия пригодилась. Для нормальной работы двигателя необходимо, чтобы топливо, подающееся в цилиндр, сгорало.

Что такое вечный двигатель?

Вечный двигатель

– это устройство, которое работает бесконечно, без топлива и энергии.

Все мечтают изобрести вечный двигатель, но, к сожалению, пока такого изобретения не существует. Создание вечного двигателя противоречит закону физики сохранения энергии.

Давайте вспомним, что нужно для горения? Если вы хорошо учили химию, тогда вы должны помнить, что для реакции горения необходим кислород. Второе, что нам нужно это источник тепла: огонь или искра. Если еще дровишек подкинете, то будет замечательный костер, который мы так любим делать, на пикнике.

В бензиновом двигателе в роли источника тепла выступает свеча зажигания (принудительное воспламенение). В дизельном двигателе процесс воспламенения происходит от сжатия (самовоспламенение).  

На каком топливе работает двигатель? В двигателе в качестве «дровишек», в отличие от костра, используется топливо. Карбюраторные и инжекторные двигатели работают на бензине. Дизельные двигатели работают на дизельном топливе. Есть еще двигатели, работающие на газу.

Еще, двигатели классифицируются по числу цилиндров (одно и много — цилиндровые) и их расположению (V-образные, одно рядные), способу наполнения цилиндром свежим зарядом (без наддува, с наддувом) и охлаждению (жидкостное и воздушное).

Устройство простейшего двигателя

Двигатель внутреннего сгорания состоит из механизмов и систем, которые выполняют разные функции, но имеют общую цель – надежная и стабильная работа двигателя.

В цилиндре двигателя находится поршень 8 с поршневыми кольцами 9, соединенный с коленчатым валом 10 при помощи шатуна 2.

Поршень 8 двигается вверх-вниз, вращая коленчатый вал 10, который в свою очередь с помощью приводного ремня передает вращательное движение распределительному валу 6. На распределительном валу есть, кулачок, который при вращении нажимает на рычаг коромысла, в это время вторая часть коромысла открывает или закрывает впускной 4 или выпускной 7 клапаны.

Когда поршень идет вниз открывается впускной клапан, в цилиндре создается разряжение, за счет которого поступает горючая смесь.

Горючая смесь – это смесь воздуха и мелко распыленного топлива (бензина) в определенной пропорции, которая обеспечивает качественное сгорание.

Во время движения поршня вверх, горючая смесь сжимается, в это время свеча зажигания подает искру, сжатая смесь топлива и воздуха в цилиндре воспламеняется и сгорает, выделяется огромное количество газов с высокой температуры и давления и давят на поршень, опуская его вниз. Поршень через шатун вращает коленчатый вал. Таким образом, возвратно-поступательное движение поршня шатуна (вверх-вниз) преобразуется во вращательный момент коленчатого вала.

ADAC назвал самые экологичные автомобили | Новости автомобилестроения в Германии | DW

Автомобили с какими двигателями являются самыми экологичными и экономичными? Общегерманский автомобильный клуб ADAC задался этим вопросом уже в 13 раз, однако в 2016 году существенно ужесточил условия тестирования. Впервые ежегодный ADAC Eco Test проводился не только в лаборатории, но и (с помощью нового специального оборудования) в реальных дорожных условиях.

Из 45 моделей только 11 получили четыре или пять звезд

Это — явная реакция на «дизельный скандал» с Volkswagen. Он разразился осенью 2015 года, когда выяснилось, что крупнейший немецкий автостроитель встраивал в свои автомобили с дизельными моторами софт, который при проверках на стенде целенаправленно занижал показатели вредных выбросов. Государственные контролирующие органы, как правило, ограничиваются лабораторными тестами.

Toyota Prius — самый чистый и экономичный гибрид

ADAC задался целью выяснить, «какие производители заинтересованы в устойчиво чистых выхлопах, а какие просто стремятся выполнить предписанные нормы». Главная же задача теста состоит в том, чтобы «четко сориентировать» автолюбителей при выборе наиболее экономичного и по возможности экологичного нового автомобиля. С этой целью клуб присудил каждой из 45 проверенных моделей от одной до пяти звезд, порекомендовав при этом приобретать автомобили с не менее чем четырьмя звездами. Таковых оказалось только 11.

Число звезд зависит от того, какое количество вредных для здоровья человека веществ — монооксидов углерода (угарный газ, CO), углеводородов (HC), оксидов азота (NOx) и сажевых частиц — выделяет данный автомобиль. Проверялось также выделение двуокиси углерода (углекислого газа, CO2), особенно вредной для глобального климата.

Бывают и «образцово чистые дизели»

Результаты теста, с одной стороны, оказались вполне ожидаемыми, с другой — опровергли некоторые мифы. Ожидаемым было то, что нижнюю часть таблицы с одной-двумя звездами составили главным образом автомобили с дизельными двигателями. SsangYong Korando занял последнее место, в десятку худших попали, в частности, Ford Galaxy, универсал Hyundai i40, Kia Optima, Renault Talisman, Volkswagen Golf, Ford Focus.

У Mercedes класса E — самые чистые дизельные моторы

В то же время тест опроверг мнение, согласно которому работающие на солярке моторы с экологической точки зрения априори неприемлемы. В десятку лучших с четырьмя звездами попали сразу две дизельные модели – Mercedes E220 d 9G-TRONIC (7 место), получивший эпитет «образцово чистый дизель», и BMW 118d Urban Line Steptronic (9 место).

Рядом с ними в верхней части таблицы оказались и две модели с бензиновыми двигателями: Mitsubishi Space Star 1.2 ClearTec Top (8 место) и Volkswagen up! 1.0 TSI BMT beats (10 место). Все остальные получили менее четырех звезд, наихудшие результаты показали Ford Focus и Volkswagen Tiguan.

Шестерка лидеров оснащена альтернативными двигателями

Вполне ожидаемым было и то, что наилучшие показатели окажутся у моделей, использующих не двигатели внутреннего сгорания, а альтернативные типы моторов. Победителем теста стал сравнительно новый электромобиль BMW i3 (94Ah). А вот 2 и 3 места с одинаковым числом баллов заняли «ветераны» электромобильности — гибрид Toyota Prius 1.8 Hybrid Executive («очень чистые выхлопы, очень экономичный») и Nissan Leaf Acenta с электрическим мотором и батареей мощностью 30 кВт. На 4 месте с почти таким же числом баллов оказался универсал Skoda Octavia 1.4 TSI G-TEC Style, работающий на природном газе. Только эти четыре модели заслужили в ADAC Eco Test 2016 пять звезд.

Часть выпускаемых в Чехии универсалов Skoda Octavia работает на природном газе

Затем, на 5 и 6 местах с минимальной разницей в баллах, следуют еще один гибрид — Toyota Yaris Hybride Style — и еще один электромобиль: Tesla Model S P90D. Эта модель уступила конкурентам по такому показателю, как расход электроэнергии: она оказалась хоть и экономичной, но не настолько, как победитель теста BMW («очень низкий расход электроэнергии») и как Nissan. Правда, Tesla впечатлила экспертов ADAC дальностью пробега в 395 километров, которая в 2 и 2,5 раза превысила показатели двух этих конкурентов. Однако в отчете данная информация дана лишь в скобках, поскольку к теме теста не относится. 

Гибрид гибриду рознь 

Анализ его результатов показывает, что показатели экологичности и экономичности у отдельных гибридов не хуже, а иногда и лучше, чем у электромобилей. В то же время проверки на стенде и на дороге опровергли миф о том, будто модели с гибридными моторами в любом случае менее вредные, чем автомобили с двигателями внутреннего сгорания.

Так, гибриды Hyundai IONIQ Hybrid Premium и Kia Niro 1.6 GDI Hybrid Spirit заслужили всего три звезды, заняли 13 и 14 места и оказались тем самым позади целого ряда моделей с бензиновыми и даже дизельными двигателями, набравшими куда больше баллов. Главная причина отставания: сравнительно высокая концентрация в выхлопах угарного газа и вредных частиц.    

Конечно, экологичность и экономичность — далеко не единственные критерии при выборе нового автомобиля, но ADAC Eco Test и не претендует на всестороннюю оценку выбранных моделей. В какой мере представленный рейтинг можно считать полностью объективным? Думается, что после скандала с подтасовкой данных при выборе самого популярного в Германии автомобиля, до основания потрясшего Общегерманский автомобильный клуб в 2013-2014 годах, его сотрудники остерегаются вновь наступать на грабли.   

Смотрите также:

  • «Электрическая революция» в автопроме

    Доля рынка в Норвегии — почти треть

    Мировой лидер в области электромобильности — Норвегия. Благодаря масштабной программе господдержки здесь уже 28 процентов регистрируемых новых легковых машин имеют чисто электрический или гибридный двигатель. К этой станции быстрой зарядки в городе Моссе подключена японская модель Nissan Leaf — с 2010 года самый продаваемый в мире электромобиль.

  • «Электрическая революция» в автопроме

    Самый большой спрос — в Китае

    Крупнейшим рынком электромобилей еще в 2015 году стал, обогнав США, Китай. В 2016 году продажи вновь выросли более чем в два раза. Причем лидируют не зарубежные, а многочисленные местные производители, предлагающие растущий выбор бюджетных моделей. Китайские автолюбители очень увлечены новой технологией, а государство их поддерживает: оно хочет снизить загазованность в городах-миллионниках.

  • «Электрическая революция» в автопроме

    Магазин заманивает бесплатной зарядкой

    «Зарядиться солнцем» предлагают бесплатные электрозаправки, которые устанавливает теперь на парковках своих супермаркетов ведущий немецкий дискаунтер Aldi. Маркетинговый расчет очевиден: пока электромобиль подзаряжается, его владелец закупается. А электричество поступает прямо с крыши магазина, где ритейлер установил солнечные батареи.

  • «Электрическая революция» в автопроме

    Почтальон подъедет бесшумно

    На электрическую тягу переходят в Германии не только легковые, но и коммерческие автомобили. Компания StreetScooter принадлежит немецкому почтовому концерну Deutsche Post DHL, специально разработала для него минифургон для развоза посылок и весной 2016 года начала его серийное производство. С 2017 года почтальоны будут ежегодно получать по 10 тысяч таких служебных машин.

  • «Электрическая революция» в автопроме

    BMW рассчитывает на богатых китайцев

    В премиум-сегменте в борьбу за богатых китайских автомобилистов включился немецкий концерн BMW. Весной 2016 года он представил на автосалоне в Пекине — помимо обновленной компактной модели BMW i3 с электрическим мотором — спортивный гибрид BMW i8, стоящий в Германии 130-145 тысяч евро. В начале года баварский автостроитель провозгласил стратегический поворот в сторону электромобильности.

  • «Электрическая революция» в автопроме

    Илон Маск и его Tesla

    Пока в премиум-классе самый популярный в мире электромобиль — продаваемая с 2012 года Model S американской компании Tesla Motors. Ее возглавляет харизматичный милллиардер Илон Маск, одержимый идеей электромобильности. В 2017 году калифорнийский завод Tesla должен начать серийный выпуск электромобиля среднего класса. Model 3 будет стоить 35 тысяч долларов. На нее уже поступило 400 тысяч заказов.

  • «Электрическая революция» в автопроме

    Volkswagen обещает 30 новых моделей

    Радикальный стратегический разворот совершил в 2016 году крупнейший автостроитель Европы Volkswagen. До 2025 года он разработает 30 моделей электромобилей и гибридов. Принципиально новая платформа для автомобилей с электромотором I.D. уже готова. Производство на ее основе начнется к 2020 году. Аналог VW Golf сможет проехать без подзарядки до 600 километров и будет стоить как и бензиновая модель.

  • «Электрическая революция» в автопроме

    Google готовится стать автостроителем

    И мировой автопром, и IT-компании серьезно занялись темой автономного вождения. Один из первопроходцев в этой области — Google. Сначала американский интернет-гигант экспериментировал с японской моделью Toyota Prius — первым в мире серийным автомобилем с гибридным двигателем. А к концу 2014 года представил собственный электромобиль без руля и педалей. И продолжает экспериментировать.

  • «Электрическая революция» в автопроме

    Автономное вождение от Nissan

    Вполне возможно, что Google и Apple в конце концов предпочтут сосредоточиться на разработке софта для автономного вождения — а собственно автостроение предоставят тем, кто занимается этим уже более ста лет. Например, французско-японскому концерну Renault-Nissan. Его глава Карлос Гон в начале 2016 года демонстрировал разработки своей фирмы именно в калифорнийской Кремниевой долине.

    Автор: Андрей Гурков


 

Грузовой автомобиль MAN TGX для дальних перевозок — технические данные

MAN TGX — технические особенности силовых агрегатов

Двигатель — важнейший конструктивный элемент грузового автомобиля. При разработке двигателей компания MAN уделяет особое внимание таким параметрам как топливная экономичность, КПД, износостойкость конструктивных элементов и простота технического обслуживания.

Дизельные двигатели семейств MAN D20 и MAN D26 представляют собой инженерные разработки высочайшего технического уровня, вобравшие в себя все самые передовые достижения мирового моторостроения.

Рядные шестицилиндровые моторы MAN D20 рабочим объемом 10,5 л и MAN D26 рабочим объемом 12,4 л представлены в нескольких модификациях в диапазоне мощности от 320 до 540 л.с.

В зависимости от топографии маршрутов, различной полной массы автопоезда, обусловленной многообразием особенностей перевозимых грузов, есть возможность подобрать именно тот вариант силового агрегата, который послужит идеальным балансом и разумным компромиссом для любой транспортной задачи.

Каждый конструктивных нюанс любого из вариантов двигателей детально проработан и оптимизирован. Внимание уделено каждому элементу. В результате внедрения такой инновации как верхнее расположение распредвала удалось исключить из конструкции такие элементы, как штанги и толкатели. В результате трение, износ минимизированы, а номенклатура конструктивных компонентов сокращена. Все это самым положительным образом сказывается на топливной экономичности и эффективности двигателей, на сокращении затрат по содержанию и техническому обслуживанию двигателей.
Высочайшей надежности подчинены все составные элементы моторов — прокладка между головкой и блоком цилиндров сконструирована таким образом, что гарантирует исключение гидроудара как явления. Каналы систем смазки и охлаждения параллельны и индивидуальны для блока и головки блока цилиндров. Они не соединяются между собой, что дает дополнительную надежность.

Передовая система питания Common Rail обеспечивает высокое давление во всех режимах работы двигателя и различных диапазонах оборотов. Важной конструктивной особенностью для России является особое управление заслонкой на холостом ходу, не позволяющее переохладиться двигателю в суровых зимних условиях. Кроме того, все топливные фильтры имеют систему подогрева.

Все двигатели соответствуют действующим в России экологическим стандартам, как нынешним, так и перспективным.

Двигатели агрегатируются с самыми современными коробками передач, как механическими, так и автоматическими.

Механические коробки передач имеют новую форму картера, благодаря которой гарантировано значительное уменьшение скопления влаги и грязи в этой зоне, даже в самых суровых условиях эксплуатации. А выключение сцепления кнопкой Comfort Shift на рычаге переключения (патентованная разработка MAN) обеспечат водителям, работающим с «механикой» уровень комфорта, сопоставимый с вождением грузовиков на «автомате».

Отдельное семейство автоматизированных коробок передач MAN TipMatic обеспечивает переключение передач как полностью в автоматическом режиме, так и вручную с помощью подрулевого рычага. Режим «полного автомата» позволяет водителю больше ни на что не отвлекаться и полностью сконцентрироваться на ситуации на дороге.

При торможении двигателем АКПП автоматически включает оптимальную передачу и обеспечивает наличие полноценного тормозного усилия.

Все коробки передач, устанавливаемые на автомобили MAN, обеспечивают максимально возможную экономичность во всех режимах, а также защиту трансмиссии от преждевременного износа, не допуская высоких перегрузок.

Когда VR — это тип двигателя. Базовое погружение в мир автомобильных ДВС — Mafin Media

Как нетрудно догадаться по буквенному обозначению, W-образный двигатель представляет собой два «спаянных» V-образника. Основное ноу-хау этих моторов то же, что и у V-образных: повышение мощности без существенного увеличения размеров мотора. Как правило, такие моторы вмещают от 8 до 16 цилиндров, хотя это не предел. Встречаются они еще реже, чем V-образные: ремонт трудоемок, а стоимость изготовления велика.

Кстати, первый W-образный автомобильный (авиация не считается) двигатель тоже изобрел Volkswagen: это был W-8, то есть восьмицилиндровый мотор. В конце прошлого века концерн Volkswagen купил Bugatti, и первым сердцем суперкара Veyron стал уже W-16, развивающий сумасшедшие по гражданским меркам 1 000 лошадиных сил.

Оппозитный двигатель

Разработка оппозитного (от англ. opposite — диаметрально противоположный) двигателя — продолжение темы увеличения мощности без особого увеличения самого ДВС. Так появились не только все моторы, про которые было рассказано выше, но и широко известный в узких кругах оппозитный двигатель, или «боксер». Ассоциация с контактным видом спорта возникла не просто так: в оппозитнике угол развала цилиндров — 180 градусов. Проще говоря, поршни движутся «навстречу» друг другу, как кулаки сражающихся спортсменов. Хотя оппозитный мотор позволяет снизить центр тяжести и таким образом повысить устойчивость автомобиля, он, как и любое современное технологичное изобретение, требователен к обслуживанию. Сегодня эти двигатели известны в первую очередь по Subaru и Porsche, хотя их применяли и на гораздо более массовом автомобиле Volkswagen Beetle, выпускавшемся с конца 1930-х годов.

Роторно-поршневой двигатель — РПД

Этот тип мотора, прозванный по имени своего создателя двигателем Ванкеля, имеет принципиально отличную от уже знакомых нам поршневых моторов конструкцию. Привычного поршня, двигающегося условно вверх-вниз, здесь нет: вместо него по сложной оси вращается ротор, который и выполняет функцию поршня. Внешне эта деталь представляет собой треугольник Рело, встречавшийся еще в трудах Леонардо да Винчи.

Треугольник ротора «вешается» на так называемый эксцентриковый вал и помещается в овальную камеру сгорания, где возгорание топливно-воздушной смеси заставляет его вращаться и выдавать механическую энергию. Интересно, что механизм газораспределения, или всем нам знакомые ремень ГРМ и клапаны, здесь отсутствует.

Основное преимущество этой конструкции — высокие рабочие обороты (8–-9 тысяч оборотов коленчатого вала в минуту — RPM, или rounds per minute), позволяющие снять даже с небольшого объема в 1,3 литра 200 и больше лошадиных сил. Для сравнения: атмосферные поршневые двигатели такого объема обычно не развивают и 100. Минусы ротора — высокий расход топлива, невысокая экологичность выхлопа и требовательность к эксплуатации вкупе с не самой высокой надежностью. Как говорится, просто так ничего не бывает, и мощность — не исключение. Хотя роторы экспериментально ставились даже на ВАЗ 2103, они больше известны по детищу японской фирмы Mazda, модели RX-8, выпускавшейся с 2003 по 2012 год:

Основные причины поломки двигателя | Геликон АвтоСервис

Развитие автомобилей и автомобилестроения привело к тому, что современный автолюбитель не только не занимается ремонтом самостоятельно, но и часто не представляет, как устроен автомобиль и каким образом поддерживать его в надлежащем состоянии. Для многих двигатель автомобиля — черный ящик, который превращает бензин в лошадиные силы и ньютоно-метры (хотя, вероятнее всего, такой термин вряд ли знаком широкому кругу водителей). Все, что находится под капотом, вызывает благоговейный страх и, по этой причине, водитель старается заглядывать туда как можно реже. И современный автомобиль этому всячески способствует: из него ничего не капает, он не издает неприятных звуков и не источает неприятных запахов. Водитель каждое утро садиться в теплый салон и едет по своим делам, не задумываясь о том, что автомобиль — сложный механизм, требующий соответствующего внимания и обслуживания.

После кузова, двигатель — самая дорогостоящая деталь автомобиля, и его поломка может больно ударить по карману автовладельца. Чтобы не допустить его выхода из строя важно понимать, каким образом функционирует агрегат и каковы основные причины поломок.

По статистике, основная причина ремонта двигателя — несоблюдение правил обслуживания. И без того длинные межсервисные интервалы, доходящие до 30000 км, не соблюдаются владельцами, и автомобиль может пробежать и 60000 и 80000 без ТО. Но, как и лошадь, которую не кормили и заставляли бегать круглые сутки, при таком обращении двигатель попросту «умрет». Почему?

Современные масла позволяют автопроизводителям увеличивать требуемый пробег автомобиля между заменами масла. Но довольно весомый вклад в таком увеличении имеет желание производителя показать свой продукт с более привлекательной стороны, или проще говоря, маркетинг. Ведь больший пробег между ТО означает снижение затрат на эксплуатацию, и на неискушенный взгляд говорит о большей надежности автомобиля, что делает его более привлекательным в глазах потребителя. Но так ли хороши используемые сейчас масла? Несмотря на то, что технологии шагнули далеко вперед, законы физики (и химии), все так же продолжают действовать. Масло в двигателе подвержено воздействию высоких температур, в него попадает топливо, что приводит к окислению и выгоранию входящих в состав масла присадок. В условиях российской эксплуатации и нестабильного качества топлива, масло теряет основные свойства уже через 8 — 9 тысяч километров. Для минерального масла этот срок еще меньше.

Что же произойдет, если не заменить масло?

Смазывающие свойства и способность масляной пленки задерживаться на поверхности смазывающихся деталей падают, приводя к появлению «сухого» трения, т.е. случая, когда металл контактирует непосредственно с металлом. Такой режим работы приводит к повышенному износу трущихся частей, от трения увеличивается температура в зоне контакта и детали попросту свариваются между собой приводя к заклиниванию двигателя. Но это крайний вариант. В менее критических случаях износ деталей будет способствовать уменьшению мощности двигателя, увеличению расхода топлива и масла и другим неприятным явлениям.

Другая возможность повредить двигатель связана с тем, что в процессе эксплуатации, количество масло в двигателе уменьшается. Масло попадает в камеру сгорания и сгорает вместе с топливом, причем этот процесс тем интенсивнее, чем больше износ поршневой группы. Также масло может вытекать через различные уплотнители, которые также теряют эффективность со временем. Недостаточное количество масла приводит, например, к тому, что многие важные детали, например распредвал, находящиеся в головке блока цилиндров оказываются без смазки и изнашиваются ускоренными темпами и выходят из строя.
Также недостаток масла может сказаться на работе натяжителя цепи привода ГРМ, что может привести к ее ослаблению. Ненатянутая цепь может «перескочить» на несколько зубьев на звездочках коленчатого или распределительного валов, в результате чего нарушится правильное расположение этих валов, что приведет к столкновению поршней с открывшимися не вовремя клапанами.

Но кроме масла есть и другие возможные причины поломки двигателя.

Свечи зажигания в случае долгой эксплуатации без замены могут лишь беспокоить водителя ухудшением динамики автомобиля, увеличением расхода топлива и лампой «проверь двигатель». Известны случаи разрушения свечи непосредственно в двигателе с попаданием ее частей в цилиндр и являющиеся причиной дорогостоящего ремонта двигателя, но они довольно редки. К этому времени автомобиль обычно уже перестает ехать, поскольку топливо в двигателе не поджигается. Но, в это же время, несгоревшее топливо, попадая в каталитический нейтрализатор, будет догорать внутри него, приводя к «спеканию» ячеек нейтрализатора и способствуя выходу его из строя.

Еще одна очень частая причина поломок — приводные цепи и ремни.

О цепи мы поговорили ранее, а на ремнях хотелось бы остановиться. В среднестатистическом двигателе можно найти ремни привода ГРМ и ремни привода различных агрегатов: насоса ГУР, компрессора кондиционера, вентиляторов и т.д. И если обрыв последних не приведет к катастрофическим последствиям, то обрыв ремня привода ГРМ повлечет за собой те же печальные события, что и проблемы с цепью: поршни, клапаны, а возможно, что и другие детали придется менять.

Отдельно можно отметить “человеческий фактор”. При обслуживании двигателя важно соблюдать чистоту и внимательно следить за выполнением всех операций. Попадание грязи внутрь двигателя, незакрученные болты или неправильная установка деталей после их снятия может привести к печальным последствиям и дорогостоящему ремонту.

Подводя итог, хочется дать несколько советов:

  1. Регулярно следите за уровнем масла и прочих жидкостей.
  2. Соблюдайте рекомендованные производителем интервалы обслуживания, а лучше меняйте масло не реже, чем раз в 8000 — 9000 пробега.
  3. Используйте качественное масло, фильтры, ремни и другие запчасти.
  4. Не игнорируйте сигналы о неисправностях, которые подает вам автомобиль.
  5. Доверяйте обслуживание и ремонт вашего автомобиля только квалифицированным специалистам.

Как работает автомобильный двигатель

Я никогда не был автолюбителем. Мне просто не было никакого интереса копаться под капотом, чтобы понять, как работает моя машина. За исключением замены воздушных фильтров или замены масла время от времени, если у меня когда-либо возникала проблема с моей машиной, я просто отнес ее к механику, и когда он вышел, чтобы объяснить, что не так, я вежливо кивнул и притворился. как будто я знал, о чем он говорил.

Но в последнее время мне не терпелось изучить основы работы автомобилей.Я не планирую становиться полноценной обезьяной, но я хочу иметь базовое представление о том, как все в моей машине действительно работает. Как минимум, эти знания позволят мне понять, о чем механик говорит в следующий раз, когда я сяду в машину. Кроме того, мне кажется, что мужчина должен уметь понимать основы технологии, которую он использует. ежедневно. Что касается этого веб-сайта, я знаю, как работают кодирование и SEO; пора мне изучить более конкретные вещи в моем мире, например, что находится под капотом моей машины.

Я полагаю, что есть и другие взрослые мужчины, похожие на меня — люди, которые не занимаются машинами, но им немного интересно, как работают их машины. Так что я планирую поделиться тем, что я узнал в ходе собственного исследования, и время от времени возьмусь за серию статей, которые мы назовем Gearhead 101. Цель состоит в том, чтобы объяснить самые основы того, как работают различные детали в автомобиле, и предоставить ресурсы о том, где вы можете узнайте больше самостоятельно.

Итак, без лишних слов, мы начнем наш первый урок Gearhead 101 с объяснения всех тонкостей сердца автомобиля: двигателя внутреннего сгорания.

Двигатель внутреннего сгорания

Двигатель внутреннего сгорания называется «двигателем внутреннего сгорания», потому что топливо и воздух сгорают внутри двигателя для создания энергии для перемещения поршней, которые, в свою очередь, перемещают автомобиль (мы покажем вы как это происходит подробно ниже).

Сравните это с двигателем внешнего сгорания, где топливо сжигается за пределами двигателя, и энергия, создаваемая при этом сгорании, является его движущей силой. Паровые двигатели — лучший тому пример.Уголь сжигается за пределами двигателя, который нагревает воду для производства пара, который затем приводит в действие двигатель.

Большинство людей думает, что в мире механизированного движения паровые двигатели внешнего сгорания появились раньше, чем двигатели внутреннего сгорания. Реальность такова, что двигатель внутреннего сгорания был первым. (Да, древние греки возились с паровыми двигателями, но из их экспериментов ничего практического не вышло.) поршней.На самом деле, их двигал не порох. Принцип работы этого раннего двигателя внутреннего сгорания заключался в том, что вы вставляли поршень до верхней части цилиндра, а затем зажигали порох под поршнем. После взрыва образовался вакуум, который засосал поршень в цилиндр. Поскольку этот двигатель полагался на изменения давления воздуха для перемещения поршня, они назвали его атмосферным двигателем. Это было не очень эффективно. К 17 годам паровые двигатели были многообещающими, поэтому от двигателей внутреннего сгорания отказались.

Только в 1860 году был изобретен надежный, работающий двигатель внутреннего сгорания. Бельгийский парень по имени Жан Жозеф Этьен Ленуар запатентовал двигатель, который впрыскивал природный газ в цилиндр, который впоследствии воспламенялся постоянным пламенем рядом с цилиндром. Он работал аналогично пороховому атмосферному двигателю, но не слишком эффективно.

Основываясь на этой работе, в 1864 году два немецких инженера по имени Николаус Август Отто и Ойген Ланген основали компанию, которая производила двигатели, аналогичные модели Ленуара.Отто отказался от управления компанией и начал работать над конструкцией двигателя, над которой он играл с 1861 года. Его конструкция привела к тому, что мы теперь знаем как четырехтактный двигатель, и базовая конструкция двигателя до сих пор используется в автомобилях.

Анатомия автомобильного двигателя

Двигатель V-6

Я немного покажу вам, как работает четырехтактный двигатель, но прежде чем я это сделаю, я подумал, что было бы полезно пройти через различные части двигателя, чтобы вы имели представление о том, что и что делает в четырехтактном процессе.В этих объяснениях используется терминология, основанная на других терминах из списка, поэтому не беспокойтесь, если вы сначала запутаетесь. Прочтите все, чтобы получить общее представление, а затем перечитайте еще раз, чтобы иметь общее представление о каждой части, о которой идет речь.

Блок цилиндров (блок цилиндров)

Блок двигателя является основой двигателя. Большинство блоков цилиндров отлиты из алюминиевого сплава, но некоторые производители по-прежнему используют железо.Блок двигателя также называют блоком цилиндров из-за большого отверстия или трубок, называемых цилиндрами, которые залиты в интегрированную конструкцию. В цилиндре поршни двигателя скользят вверх и вниз. Чем больше цилиндров в двигателе, тем он мощнее. Помимо цилиндров, в блок встроены другие каналы и каналы, которые позволяют маслу и охлаждающей жидкости течь к различным частям двигателя.

Почему двигатель называется «V6» или «V8»?

Отличный вопрос! Это связано с формой и количеством цилиндров в двигателе.В четырехцилиндровых двигателях цилиндры обычно устанавливаются по прямой линии над коленчатым валом. Эта компоновка двигателя называется рядным двигателем .

Еще одна четырехцилиндровая компоновка называется «плоская четверка». Здесь цилиндры расположены горизонтально двумя рядами, коленчатый вал идет посередине.

Когда двигатель имеет более четырех цилиндров, они делятся на два ряда цилиндров — по три (или более) цилиндра на каждую сторону. Разделение цилиндров на два ряда делает двигатель похожим на букву V.”V-образный двигатель с шестью цилиндрами = двигатель V6. V-образный двигатель с восемью цилиндрами = V8 — по четыре в каждом ряду цилиндров.

Камера сгорания

В камере сгорания двигателя происходит волшебство. Здесь топливо, воздух, давление и электричество объединяются, чтобы создать небольшой взрыв, который перемещает поршни автомобиля вверх и вниз, создавая таким образом силу для движения автомобиля. Камера сгорания состоит из цилиндра, поршня и головки блока цилиндров.Цилиндр действует как стенка камеры сгорания, верхняя часть поршня действует как дно камеры сгорания, а головка цилиндра служит потолком камеры сгорания.

Головка блока цилиндров

Головка блока цилиндров представляет собой кусок металла, который находится над цилиндрами двигателя. В головке блока цилиндров отлиты небольшие закругленные углубления для создания пространства в верхней части камеры сгорания. Прокладка головки герметично закрывает стык между головкой блока цилиндров и блоком цилиндров.Впускные и выпускные клапаны, свечи зажигания и топливные форсунки (эти детали будут объяснены позже) также установлены на головке блока цилиндров.

Поршень

Поршни перемещаются вверх и вниз по цилиндру. Они похожи на перевернутые суповые банки. Когда топливо воспламеняется в камере сгорания, сила толкает поршень вниз, который, в свою очередь, перемещает коленчатый вал (см. Ниже). Поршень прикреплен к коленчатому валу через шатун, он же шатун. Он соединяется с шатуном через поршневой палец, а шатун соединяется с коленчатым валом через шатунный подшипник.

В верхней части поршня вы найдете три или четыре канавки, отлитые в металле. Внутри канавок вставляются поршневые кольца . Поршневые кольца — это часть, которая фактически касается стенок цилиндра. Они сделаны из железа и бывают двух видов: компрессионные кольца и масляные кольца. Компрессионные кольца — это верхние кольца, они прижимаются наружу к стенкам цилиндра, обеспечивая прочное уплотнение камеры сгорания. Масляное кольцо — это нижнее кольцо на поршне, которое предотвращает просачивание масла из картера в камеру сгорания.Он также вытирает излишки масла со стенок цилиндров и обратно в картер.

Коленчатый вал

Коленчатый вал преобразует движение поршней вверх и вниз во вращательное движение, которое позволяет автомобилю двигаться. Коленчатый вал обычно входит в блок цилиндров вдоль дна. Он простирается от одного конца блока двигателя до другого. В передней части двигателя коленчатый вал соединяется с резиновыми ремнями, которые соединяются с распределительным валом и передают мощность другим частям автомобиля; в задней части двигателя распределительный вал соединяется с трансмиссией, которая передает мощность на колеса.На каждом конце коленчатого вала вы найдете сальники или «уплотнительные кольца», которые предотвращают утечку масла из двигателя.

Коленчатый вал находится в так называемом картере двигателя. Картер находится под блоком цилиндров. Картер защищает коленчатый вал и шатуны от посторонних предметов. Область в нижней части картера называется масляным поддоном, и именно здесь хранится масло вашего двигателя. Внутри масляного поддона вы найдете масляный насос, который прокачивает масло через фильтр, а затем это масло разбрызгивается на коленчатый вал, шатунные подшипники и стенки цилиндра, чтобы обеспечить смазку для движения поршня.В конце концов масло стекает обратно в масляный поддон, но процесс начинается снова.

Вдоль коленчатого вала вы найдете балансировочные выступы, которые действуют как противовесы, чтобы уравновесить коленчатый вал и предотвратить повреждение двигателя из-за колебаний, возникающих при вращении коленчатого вала.

Также вдоль коленчатого вала находятся коренные подшипники. Коренные подшипники обеспечивают гладкую поверхность между коленчатым валом и блоком двигателя для вращения коленчатого вала.

Распределительный вал

Распределительный вал — это мозг двигателя.Он работает вместе с коленчатым валом через ремень ГРМ, чтобы впускные и выпускные клапаны открывались и закрывались в нужное время для оптимальной работы двигателя. Распределительный вал использует овальные выступы, которые проходят поперек него, чтобы контролировать время открытия и закрытия клапанов.

Большинство распределительных валов проходят через верхнюю часть блока цилиндров непосредственно над коленчатым валом. В рядных двигателях один распределительный вал управляет как впускным, так и выпускным клапанами. На V-образных двигателях используются два отдельных распредвала.Один управляет клапанами на одной стороне V, а другой — клапанами на противоположной стороне. Некоторые V-образные двигатели (например, тот, что на нашей иллюстрации) будут иметь даже два распределительных вала на ряд цилиндров. Один распределительный вал управляет одной стороной клапанов, а другой распределительный вал — другой стороной.

Система синхронизации

Как упоминалось выше, распределительный вал и коленчатый вал координируют свое движение через ремень или цепь ГРМ. Цепь газораспределительного механизма удерживает коленчатый вал и распределительный вал в одном и том же положении относительно друг друга все время во время работы двигателя.Если распредвал и коленчатый вал по какой-либо причине рассинхронизируются (например, цепь ГРМ пропускает зубчатый венец), двигатель не будет работать.

Клапанный механизм

Клапанный механизм — это механическая система, которая установлена ​​на головке блока цилиндров и управляет работой клапанов. Клапанный механизм состоит из клапанов, коромысел, толкателей и подъемников.

Клапаны

Клапаны бывают двух типов: впускные и выпускные. Впускные клапаны подают смесь воздуха и топлива в камеру сгорания, чтобы создать сгорание для питания двигателя.Выпускные клапаны позволяют выхлопным газам, образовавшимся после сгорания, выходить из камеры сгорания.

Автомобили обычно имеют один впускной клапан и один выпускной клапан на цилиндр. Большинство высокопроизводительных автомобилей (Ягуары, Мазерати и др.) Имеют четыре клапана на цилиндр (два впускных, два выпускных). Хотя Honda не считается «высокопроизводительным» брендом, она также использует в своих автомобилях четыре клапана на цилиндр. Есть даже двигатели с тремя клапанами на цилиндр — двумя впускными клапанами, одним выпускным клапаном. Многоклапанные системы позволяют автомобилю лучше «дышать», что, в свою очередь, улучшает характеристики двигателя.

Коромысла

Коромысла — это маленькие рычаги, которые касаются кулачков или кулачков распределительного вала. Когда лепесток поднимает один конец коромысла, другой конец коромысла давит на шток клапана, открывая клапан, чтобы впустить воздух в камеру сгорания или выпустить выхлоп. Это работает как качели.

Толкатели / толкатели

Иногда кулачки распредвала непосредственно касаются коромысла (как вы видите в двигателях с верхним распределительным валом), открывая и закрывая клапан.В двигателях с верхним расположением клапана кулачки распределительного вала не контактируют напрямую с коромыслами, поэтому используются толкатели или толкатели.

Топливные форсунки

Чтобы создать сгорание, необходимое для движения поршней, нам нужно топливо в цилиндрах. До 1980-х годов автомобили использовали карбюраторы для подачи топлива в камеру сгорания. Сегодня все автомобили используют одну из трех систем впрыска топлива: прямой впрыск топлива, впрыск топлива через отверстия или впрыск топлива через корпус дроссельной заслонки.

При непосредственном впрыске топлива каждый цилиндр имеет собственную форсунку, которая впрыскивает топливо прямо в камеру сгорания в самый подходящий момент для сгорания.

При распределенном впрыске топлива вместо того, чтобы распылять топливо непосредственно в цилиндр, оно распыляется во впускной коллектор сразу за клапаном. Когда клапан открывается, воздух и топливо попадают в камеру сгорания.

Системы впрыска топлива с дроссельной заслонкой работают как карбюраторы, но без карбюратора. Вместо того, чтобы каждый цилиндр получил свою собственную топливную форсунку, есть только одна топливная форсунка, которая идет к корпусу дроссельной заслонки. Топливо смешивается с воздухом в корпусе дроссельной заслонки, а затем распределяется по цилиндрам через впускные клапаны.

Свеча зажигания

Над каждым цилиндром находится свеча зажигания. Когда он загорается, он воспламеняет сжатое топливо и воздух, вызывая мини-взрыв, который толкает поршень вниз.

Четырехтактный цикл

Итак, теперь, когда мы знаем все основные части двигателя, давайте посмотрим на механизм, который на самом деле заставляет нашу машину двигаться: четырехтактный цикл.

На приведенном выше рисунке показан четырехтактный цикл в одном цилиндре. То же самое происходит и с другими цилиндрами.Повторите этот цикл тысячу раз в минуту, и вы получите движущуюся машину.

Ну вот. Основы работы автомобильного двигателя. Загляните сегодня под капот вашего автомобиля и посмотрите, сможете ли вы указать на детали, которые мы обсуждали. Если вам нужна дополнительная информация о том, как устроен автомобиль, посмотрите книгу How Cars Work. Это очень помогло мне в моих исследованиях. Автор отлично справляется с переводом вещей на язык, понятный даже новичку.

Теги: Автомобили

Различий между двигателями современных и старых автомобилей

Вы когда-нибудь задумывались, в чем разница между двигателями внутреннего сгорания старых и новых автомобилей? Оказывается, довольно много.

Несмотря на то, что базовая концепция осталась относительно неизменной, современные автомобили со временем претерпели ряд улучшений. Здесь мы остановимся на 4 наиболее интересных примерах.

В чем разница между старыми и новыми автомобилями?

Основные принципы самых первых автомобилей используются и сегодня. Одно из основных отличий заключается в том, что современные автомобили были разработаны в результате стремления улучшить мощность двигателей и, в конечном итоге, их топливную экономичность.

Источник: Ник Видаль-Холл / Flickr

Это отчасти было вызвано рыночным давлением со стороны потребителей, а также более крупными рыночными силами, такими как изменение цены на нефть с течением времени, а также налоговой политикой правительства и другими нормативными требованиями.

Но, прежде чем мы углубимся в подробности, было бы полезно изучить, как работает двигатель внутреннего сгорания.

Двигатель внутреннего сгорания, по сути, берет источник топлива, такой как бензин, смешивает его с воздухом, сжимает его и воспламеняет. Это вызывает серию небольших взрывов (отсюда и название двигателя внутреннего сгорания), которые, в свою очередь, приводят в движение набор поршней вверх и вниз.

Эти поршни прикреплены к коленчатому валу, который преобразует возвратно-поступательное поступательное движение поршней во вращательное движение путем поворота коленчатого вала.Затем коленчатый вал передает это движение через трансмиссию, которая передает мощность на колеса автомобиля.

Интересно, что в преобразовании возвратно-поступательной силы во вращательную силу нет ничего нового. Очень ранний паровой двигатель был изобретен героем Александрии в I веке нашей эры (на фото ниже).

Эолипил — герой ранней паровой машины Александрии. Источник: Evangelos Papadopoulos / Research Gate

Это устройство использовало пар для поворота небольшой металлической сферы, прикрепленной к оси, путем выпуска пара из пары расположенных под углом сопел — или выхлопов — на противоположных сторонах сферы.Хотя Hero никогда не развивал его дальше, это было интересное раннее применение паровой технологии.

Некоторые другие базовые концепции автомобильных двигателей, такие как коленчатый вал, тоже очень старые концепции. Некоторые данные свидетельствуют о том, что некоторые из первых примеров, возможно, возникли во времена династии Хань в Китае.

Современные автомобили более эффективны, чем старые автомобили

Сжигание топлива, такого как бензин, не особенно эффективно. Из всей потенциальной химической энергии в нем только около 12-30% преобразуется в энергию, которая фактически приводит в движение автомобиль.Остальное теряется из-за холостого хода, других паразитных потерь, тепла и трения.

Чтобы помочь в борьбе с этим, современные двигатели прошли долгий путь, чтобы выжать из топлива как можно больше энергии. Например, технология прямого впрыска не обеспечивает предварительного смешивания топлива и воздуха до достижения цилиндра, как в старых двигателях.

Напротив, топливо впрыскивается непосредственно в цилиндры, что обеспечивает повышение эффективности использования топлива до 12% .

Источник: Edmund Vermeule / Flickr

Еще одним интересным усовершенствованием автомобильных двигателей является разработка турбонагнетателей.Эти устройства используют выхлопные газы для питания турбины, которая нагнетает дополнительный воздух (то есть больше кислорода) в цилиндры, чтобы повысить эффективность до 25% (хотя улучшения обычно намного скромнее).

Однако бывают случаи, когда турбокомпрессоры могут быть хуже обычных атмосферных двигателей.

Регулируемые фазы газораспределения и отключение цилиндров дополнительно повышают эффективность, позволяя двигателю использовать столько топлива, сколько ему действительно нужно.

Новые автомобильные двигатели более мощные

Хотя некоторые могут так думать, оказывается, что в среднем современные двигатели не только более эффективны, но и относительно более мощные.

Шевроле Малибу 2013 года выпуска. Источник: IFCAR / Wikimedia Commons

Например, у Chevrolet Malibu 1983 года был 3,8-литровый двигатель V-6 , который мог выдавать 110 лошадиных сил . Для сравнения, версия 2005 года имела 2,2-литровый рядный четырехцилиндровый двигатель мощностью 144 лошадиных силы.

Современные автомобильные двигатели намного меньше, чем у старых автомобилей.

Этот привод, не каламбур, для повышения эффективности двигателей также со временем уменьшился в размерах.Это не совпадение. Производители автомобилей поняли, что не нужно делать что-то большее, чтобы сделать его более мощным. Все, что вам нужно сделать, это заставить объект работать умнее.

Те же технологии, которые сделали двигатели более эффективными, имеют побочный эффект, заключающийся в их уменьшении. Грузовики Ford F-серии — отличный тому пример. В 2011 году у F-150 было две версии; 3,5-литровый двигатель V-6 , который генерирует 365 лошадиных сил, и 5,0-литровый V-8 , который генерирует 360 лошадиных сил .

Однако следует отметить, что в этой же серии был 6,2-литровый V-8 , который генерировал 411 лошадиных сил р. Но, условно говоря, меньший V-6 сопоставим по мощности с обоими V-8, хотя он значительно меньше.

Источник: Джордж Томас / Flickr

Интересно также отметить, что современные автомобили в целом часто считаются более тяжелыми, чем их старые аналоги. Однако, учитывая, что они также больше по размеру и оснащены дополнительным оборудованием для обеспечения безопасности, средний вес большинства моделей практически не увеличился.Что изменилось, так это повышение топливной экономичности, безопасности, выбросов и удобства.

Современные двигатели надежнее

Современные двигатели также являются результатом постепенной замены механических частей на электронные. Это связано с тем, что электрические детали в среднем менее подвержены износу, чем механические.

Детали, такие как насосы, все чаще заменяются на детали с электронным управлением, а не на их механических предков.Это помогло снизить потребность в замене деталей в течение всего срока службы двигателя автомобиля.

Современные двигатели с большим количеством электроники также требуют менее частой настройки по сравнению со старыми двигателями.

Другие ключевые компоненты двигателя, такие как карбюраторы, также были переделаны в электронном виде.

Карбюраторы заменены на дроссельные заслонки и электронные системы впрыска топлива. Другие детали, такие как распределители и крышки, были заменены независимыми катушками зажигания, управляемыми ЭБУ.

Еще сенсоры более-менее все контролируют. Однако это стремление к большей изощренности могло сделать новые автомобили менее безопасными.

Современный двигатель BMW 320d. Источник: Энди / Эндрю Фогг / Flickr

На базовом уровне современные и старые автомобильные двигатели работают по одним и тем же принципам, однако очевидно, что современные двигатели со временем претерпели множество изменений.

Главной движущей силой была гонка за эффективностью над мощностью. Хороший набор побочных эффектов привел к тому, что современные двигатели стали относительно более мощными и, как правило, меньше.

Это отчасти благодаря замене старых механических аналоговых частей электронными аналогами.

В целом современные автомобильные двигатели более эффективны, меньше по размеру, относительно мощнее, умнее и менее подвержены износу. С другой стороны, ремонт и обслуживание теперь требуют больше навыков и времени.

Но стоит ли платить за повышенную сложность для повышения эффективности? Мы позволим вам решать.

Что такое двигатель? | Келли Синяя книга

Двигатель — это часть транспортного средства, которая сжигает топливо и преобразует его в механическую энергию.В большинстве автомобилей для этого используется двигатель внутреннего сгорания, который воспламеняет топливо и использует его для перемещения механических частей. Большинство двигателей этого типа сжигают бензин для перемещения поршней вверх и вниз, что приводит к вращению коленчатого вала и, в конечном итоге, приводит в движение колеса автомобиля. Двигатели обычно измеряются количеством поршневых цилиндров и объемом, содержащимся в этих цилиндрах.

Большинство двигателей имеют такие обозначения, как V8, 4-цилиндровый или V6. Число обозначает количество поршней, а буква V обозначает центровку цилиндров.В двигателе V-образного типа поршневые цилиндры имеют V-образную форму.

Рядные двигатели, такие как рядный 4-цилиндровый, имеют все цилиндры, работающие параллельно, а не разделенные поровну с каждой стороны и расположенные под углом. Автомобили с большим количеством поршней обычно имеют больший общий внутренний объем и вырабатывают больше мощности.

Второе обозначение на большинстве двигателей — это объем. Современные двигатели обычно имеют объем от 1,5 до 6 литров, хотя доступны большие и меньшие объемы.Поскольку доступный объем напрямую влияет на доступную механическую энергию поршня, более высокие объемы напрямую приводят к большей исходной мощности. Объемный объем достигается суммированием объема всех поршневых цилиндров.

Технологические достижения сильно изменили способ закачки топлива в двигатель и обращение с выхлопными газами. В двигателях VTEC, например, используется усовершенствованная система изменения фаз газораспределения и электронное управление, чтобы точно контролировать, сколько топлива поступает в каждый цилиндр и сколько отходов остается после каждого оборота.Это позволяет двигателям поддерживать максимальную эффективность за счет сжигания максимально точного количества топлива, необходимого на каждом обороте.

Более мощный двигатель может быть именно тем, что вам нужно, если вы регулярно перевозите тяжелые грузы на своем автомобиле или живете в районах с холмистой или другой труднопроходимой местностью. Меньшие двигатели обычно имеют меньший объем в каждом цилиндре и меньшее количество цилиндров. Это снижает общую мощность автомобиля, но позволяет экономить деньги каждый раз, когда вы заправляетесь.

Выбор двигателя, подходящего для ваших нужд, является важным фактором при покупке нового или подержанного автомобиля.Производители создают широкий выбор типов двигателей для большинства моделей автомобилей и лет, и знание различий между типами и размерами двигателей может гарантировать, что вы получите правильный автомобиль.

Automotive Engine — обзор

Регулировка холостого хода

Работа автомобильного двигателя на холостом ходу требует особого внимания. В режиме холостого хода водитель не воздействует на дроссельную заслонку через педаль акселератора. Двигатель должен создавать точно такой крутящий момент, который необходим для уравновешивания всех приложенных моментов нагрузки от трансмиссии и любых дополнительных устройств, а также крутящих моментов внутреннего трения и накачки, чтобы работать с постоянной угловой скоростью (об / мин) холостого хода.Определенные моменты нагрузки возникают в результате действий водителя (например, переключение селектора коробки передач с парковки или нейтрали на движение или реверс и переключение электрических нагрузок). Однако некоторые другие моменты нагрузки возникают без прямой команды водителя (например, срабатывания муфты кондиционера).

Как и во всех режимах работы двигателя, крутящий момент, создаваемый двигателем на холостом ходу, определяется массовым расходом всасываемого воздуха. Электронный регулятор подачи топлива регулирует поток топлива для поддержания стехиометрии, пока двигатель полностью прогрет, и может на короткое время регулировать количество топлива, несколько превышающее стехиометрию, во время холодных запусков.Обычно при работе двигателя на холостом ходу электронное управление двигателем предназначено для работы двигателя с фиксированной частотой вращения независимо от нагрузки. Он делает это, регулируя массовый расход воздуха с помощью команды дроссельной заслонки от водителя на нуле. Воздушный поток, необходимый для поддержания желаемых оборотов холостого хода, должен поступать в двигатель через дроссельную заслонку с дроссельной заслонкой под небольшим, но ненулевым углом. В качестве альтернативы некоторые двигатели оснащены специальным воздушным каналом в обход дроссельной заслонки. Для любого метода требуется привод, позволяющий электронной системе управления двигателем регулировать MAF на холостом ходу.В главе 5 обсуждаются различные приводы, применяемые для управления потоком воздуха на холостом ходу. Для настоящего обсуждения мы предполагаем, что модель MAF на холостом ходу является представительной для практических конфигураций исполнительных механизмов, обсуждаемых в главе 5. (Обратите внимание, что в следующем анализе для всех переменных и параметров включен индекс I , чтобы подчеркнуть, что Настоящая система относится к управлению частотой вращения холостого хода.)

Независимо от конфигурации обхода воздуха на холостом ходу, массовый расход воздуха в состоянии холостого хода (который мы обозначаем M.aI) пропорционален перемещению подвижного элемента, который регулирует размер отверстия, через которое проходит воздух холостого хода (например, угол дроссельной заслонки θ T или его эквивалент x T в конструкции с байпасом холостого хода ). Для целей настоящего обсуждения мы предполагаем, что указанный крутящий момент двигателя на холостом ходу T iI равен

(4.38) TiI = KIM.aI

, где K I — постоянная для холостая воздушная система; далее предполагаем, что М.aI изменяется линейно в зависимости от положения переменной байпаса холостого хода x I :

(4,39) M.aI = KmxI

, где x I — отверстие в канале байпаса холостого хода, а K м постоянная для данной конструкции.

Обычно подвижный элемент в конструкции перепускного канала холостого хода включает в себя пружину, которая удерживает x I = 0 при отсутствии какого-либо срабатывания. Сила срабатывания (или крутящий момент) воздействует на силу (крутящий момент) этой пружины и внутреннюю силу (крутящий момент) при ускорении массы м I (или момента инерции для вращающейся конфигурации перепуска воздуха) подвижных элементов и сила трения (крутящий момент).В настоящее время мы предполагаем линейную модель движения исполнительного механизма:

(4,40) mIx¨I + dIx.I + kIxI = Kau

, где d I — постоянная вязкого трения, k I , — жесткость возвратной пружины, u — входной сигнал привода, а K, a — постоянная привода.

Для этого обсуждения управления скоростью холостого хода также необходимо иметь модель взаимосвязи между указанным крутящим моментом и угловой скоростью двигателя на холостом ходу.Чтобы избежать путаницы с другими частотными переменными, мы адаптируем обозначение Ω I для угловой скорости коленчатого вала на холостом ходу (рад / с). Эта переменная дается формулой. (4.41)

(4.41) ΩI = πRPMI30

Где RPMI = RPMatidle

В целом для относительно небольших изменений в Ω I моменты нагрузки (включая моменты трения и откачки) могут быть представлены следующей линейной модель:

TLΩI = ReΩI

, где R e по существу постоянна для данной конфигурации двигатель / нагрузка при определенной рабочей температуре.Указанный крутящий момент на холостом ходу T iI имеет следующую приблизительную линейную модель:

(4,42) Ti≅JeΩ.I + TLΩ

, где J e — момент инерции двигателя и компонентов, вращающихся под нагрузкой. .

Используя методы преобразования Лапласа из Приложения A, можно получить передаточную функцию двигателя на холостом ходу H eI ( с ):

(4,43) HeIs = ΩIsTis

(4,44) = 1Jes + Re

Аналогичным образом передаточная функция для динамики привода холостого хода H aI ( s ) задается как

(4.45) HaIs = xIsus = KamIs2 + 2ζIωIs + ωI2

Где ωI = kI / mI

ζI = dI2mIωI

Эти передаточные функции могут быть объединены для получения передаточной функции (в стандартной форме) «установки» регулирования холостого хода. H pI ( s ):

(4,46) HpIs = ΩIsus

(4,47) = KaKmKIJemIs2 + 2ζωIs + ωI2s + ReJe

, где u — управляющая переменная, передаваемая на исполнительный механизм.

Управление холостым ходом с разомкнутым контуром нецелесообразно из-за больших колебаний нагрузки и изменений параметров из-за изменений условий эксплуатации.С другой стороны, регулятор CL хорошо подходит для регулирования холостого хода до желаемого значения. На рис. 4.26 представлена ​​блок-схема такой системы регулирования холостого хода.

Рис. 4.26. Блок-схема системы регулирования холостого хода.

Используя процедуры анализа Приложения A и обозначив заданное значение скорости холостого хода Ом с , можно показать, что передаточная функция CL управления скоростью холостого хода H CLI задается

(4.48) HCLI. = ΩIsΩSs = HCIsHpII + HssHCIsHpIs

, где H cI — передаточная функция для регулятора холостого хода, а H s ( s ) — передаточная функция для датчика частоты вращения коленчатого вала.

В Приложении A представлены три стратегии управления: P, PI и PID. Из них только пропорциональный ( P ) нежелателен, поскольку он имеет ненулевую стационарную ошибку между Ом I и его желаемым значением ( Ом s ). В Приложении А также показано, что пропорционально-интегральный ( PI ) контроль имеет нулевую ошибку установившегося состояния, но потенциально может привести к нестабильной системе CL. Однако, в зависимости от параметров системы, существуют диапазоны значений как для пропорционального усиления ( K p ), так и для интегрального усиления ( K I ), для которых возможна стабильная работа и для которых регулируется частота вращения холостого хода. система имеет приемлемую производительность.Передаточная функция контроллера для управления PI задается формулой

(4.49) HcIs = Kp + KIs = Kps + s0s

Для иллюстрации примерных характеристик управления холостым ходом мы предполагаем следующий набор параметров:

ζI = 0,5ωI = 25рад / сωe = Re / Je = 10рад / сKnum = KaKmKI = 250Kden = JemI = 0,05s0 = KI / Kp = 10

Передаточная функция вперед H F ( с ) определяется следующее выражение:

(4.50) HFs = HcIsHpIs = Knums + s0Kdens3 + 2ζωIs2 + ωI2ss + ωe

Настоящий анализ упрощается, если принять идеальный датчик угловой скорости, такой что H s ( s ) = 1.В этом случае передаточная функция управления холостым ходом CL ( H CLI ( s )) задается уравнением. (4.51)

(4.51) HCLIs = KpHFs1 + KpHFs

Влияние пропорционального усиления на стабильность этого управления скоростью холостого хода CL можно оценить с помощью методов корневого годографа, как объяснено в Приложении A. Рис. 4.27 представляет собой график корня место для этого контроля холостого хода с предполагаемыми параметрами.

Рис. 4.27. Корневая точка для управления холостым ходом.

Из этого рисунка видно, что все полюса CL начинаются в левой полуплоскости комплексной плоскости и все стабильны.Однако по мере увеличения K p пара полюсов пересекает правую полукомплексную плоскость и становится нестабильной. Используя функцию MATLAB «курсор данных» под панелью инструментов на графике корневого годографа, можно увидеть, что для K p = 1,2 полюса, которые мигрируют в правую часть комплексной плоскости, являются стабильными и имеют коэффициент демпфирования около 25%.

Использование этого значения для K p (т.е. K p = 1.2), динамический отклик системы CL был исследован путем подачи команды на ступенчатое изменение числа оборотов с начальных 550–600 об / мин при t = 0,5 с. Рис. 4.28 представляет собой график динамической реакции холостого хода двигателя (в об / мин) на этот ввод команды.

Рис. 4.28. Ступенчатая характеристика регулятора холостого хода.

Видно, что частота вращения на холостом ходу достигает командных оборотов в минуту после короткой переходной реакции с нулевой установившейся ошибкой.

Параметры, используемые в этом моделировании управления частотой вращения холостого хода, не обязательно являются репрезентативными для какого-либо конкретного двигателя.Скорее, они были выбраны для иллюстрации характеристик этой важной функции управления двигателем. В главе 6, где обсуждается цифровое управление двигателем (силовой передачей), моделируется дискретное управление.

Что такое кулачок? | Новости

Кулачок — это сокращение от распределительного вала, части двигателя, которая открывает и закрывает клапаны, позволяя топливовоздушной смеси входить и выходить из камер сгорания. Каждый двигатель серийного серийного автомобиля имеет по крайней мере один двигатель, а многие современные двигатели имеют два или более.

Связано: Горит ли индикатор проверки двигателя? 5 наиболее распространенных причин

Для открытия и закрытия клапанов распределительный вал имеет овальные кулачки или кулачки, установленные на валу. Когда распределительный вал вращается, лепестки контактируют с другими частями, которые активируют клапаны и перемещают топливно-воздушную смесь в камеры сгорания и из них в хорошо спланированной последовательности, которая повторяется сотни раз каждую минуту.

Как это делается и сколько распредвалов задействовано, зависит от типа двигателя.

Двигатели с верхним распределительным валом (OHC)

В двигателе с верхним расположением распредвала распределительные валы устанавливаются в головке блока цилиндров над клапанами. В некоторых двигателях один распределительный вал управляет впускными клапанами, которые позволяют воздушно-топливной смеси поступать в двигатель, и выпускными клапанами, которые позволяют воздушно-топливной смеси выходить после сгорания.

Большинство современных двигателей OHC имеют двойные распредвалы; один управляет впускными клапанами, а другой — выпускными клапанами. На двигателе V-образного типа, таком как V-6 или V-8, или на горизонтально расположенном двигателе, таком как используемые Subaru, каждый ряд цилиндров имеет два распределительных вала, так что всего их четыре.Многие двигатели OHC также имеют два впускных клапана на цилиндр или два клапана на цилиндр как для впуска, так и для выпуска.

В двигателях OHC кулачки воздействуют непосредственно на клапаны или на коромысла, которые на мгновение толкают их. Пружины на клапанах позволяют им закрыться самостоятельно после прохождения кулачка.

Двигатели с верхним расположением клапанов (OHV)

Напротив, двигатели с верхним расположением клапанов, также известные как двигатели с толкателем, имеют единственный распределительный вал, установленный в блоке цилиндров.При вращении распределительного вала кулачки контактируют с толкателями, которые, как следует из названия, толкают стержни вверх, чтобы активировать коромысла в головке блока цилиндров. Коромысла, в свою очередь, надавливают на клапаны, чтобы открыть их. Пружины закрывают клапаны.

Двигатели

OHV стали менее распространенными и сегодня используются в основном в пикапах и больших внедорожниках с V-образными двигателями.

Распределительные валы в головке цилиндров или в блоке цилиндров приводятся в движение ремнем или цепью, соединенной с коленчатым валом.Они называются ремнями ГРМ или цепями ГРМ, потому что время открытия распределительного вала клапанов связано с движением вверх и вниз поршней, которые соединены с коленчатым валом.

Некоторым будущим двигателям внутреннего сгорания распредвалы могут не потребоваться, потому что инженеры разрабатывают конструкции двигателей без глушителя, в которых вместо этого используются электронные приводы клапанов для перемещения топливовоздушной смеси в камеры сгорания и из них. Однако на момент написания этой статьи двигатели без глушителя не производятся.

Ещё на Cars.com:

Редакционный отдел Cars.com — ваш источник автомобильных новостей и обзоров. В соответствии с давней политикой этики Cars.com редакторы и рецензенты не принимают подарки или бесплатные поездки от автопроизводителей. Редакционный отдел не зависит от отделов рекламы, продаж и спонсируемого контента Cars.com .

№ 1596: Первый автомобиль?

Сегодня попробуем найти первую машину.В Инженерный колледж Хьюстонского университета представляет эту серию о машинах, которые делают наша цивилизация бежит, а люди, чьи изобретательность создала их.

Автомобиль — это еще один изобретение, которое, кажется, всегда имеет еще один предшествующий. Самый ранний из известных нам паровых автомобилей о был закончен еще в 1769 году французскими изобретатель Николя Куньо.Это был большой трехколесная машина, двигавшаяся со скоростью ходить и должен был тащить пушку. Ранее автомобили имели приводится в движение пружинами и сжатым воздухом. До них были созданы автомобили с приводом от ветряных мельниц. Леонардо да Винчи зарисовал самоходные машины, и даже Гомер писал о них.

Итак, давайте ограничим наш поиск автомобилями, управляемыми внутреннего сгорания и фактически построенных.Мы обычно вручают этот приз Карлу Бенцу. Benz отстаивал новые двигатели внутреннего сгорания и он работал целенаправленно, чтобы создать машину, управляемую один. Он построил небольшую трехколесную машину в 1885 году. и продал свой первый два года спустя. Он ушел в производство с четырехколесной модели в 1890 году, и компания Mercedes-Benz по-прежнему с нами.

Но Бенц не был первым.Французский изобретатель де Рочас построил автомобиль и двигатель для его привода в 1862. Два года спустя австриец Зигфрид Маркус начал работать над автомобилями. Его второй был вновь обнаружен в 1950 году. Он был замурован кирпичом за фальш-стена в подвале венского музея, чтобы скрыть от немцев. Маркус был евреем, и нацисты получили приказ уничтожить его машину и все литература, описывающая это.Кстати, когда машина был открыт заново, его все еще можно было вести.

История Маркуса особенно трогательна, потому что если Немецкий Бенц верил в автомобили, а он — нет. В 1898 г. Маркус был приглашен в качестве почетного гостя в австрийский автоклуб. Он отказался, позвонив в в целом идея авто «бессмысленная трата сил и времени.»

Поиски самого раннего автомобиль с двигателем внутреннего сгорания может закончиться Англия в 1826 году. Инженер по имени Сэмюэл Браун. приспособил старый паровой двигатель Ньюкомена для сжигания газа, и он использовал его, чтобы привести свой автомобиль в действие на Shooter’s Hill В Лондоне. И вот тут весь приоритетный вопрос болота в определениях, вызывающих секущиеся волосы.

То, что мы обычно делаем в таких случаях, довольно красиво. произвольный. Мы считаем первый коммерческий успех. Вот как Эдисон получает признание за лампочку и Фултон для парохода. По этому определению Бенц действительно изобрел автомобиль.

Автомобильный историк Джеймс Флинк отмечает, что современные велосипеды появились как раз тогда, когда Бенц начал свою работы, и они вызвали общественный спрос на личные автомобили.Но производители велосипедов были такими же люди, которые продолжали делать сначала мотоциклы, затем самолеты. Они посеяли спрос, а затем повернули полностью перейти к другой технологии. Люди кто занялся автомобилями были ближе к железнодорожный бизнес. На короткое время это выглядело как хотя паровая машина могла выбить внутреннюю горение.

Итак, если мы вернемся к звездному приоритету вопросы, мы, вероятно, должны следовать нити Стим.И это ведет не к Бенцу, а к Кугно, более двух веков назад.

Я Джон Линхард из Хьюстонского университета, где нас интересуют изобретательные умы Работа.

(Музыкальная тема)

По мере появления новых электромобилей, что ждет газовые двигатели в будущем? : NPR

Большинство американских автомобилей работают на бензине.Но аналитики говорят, что ситуация скоро изменится, поскольку рынок захватят электромобили, хотя они не согласны с тем, как скоро. Йоханнес Эйзеле / ​​AFP / Getty Images скрыть подпись

переключить подпись Йоханнес Эйзеле / ​​AFP / Getty Images

Большинство американских автомобилей работают на бензине.Но аналитики говорят, что ситуация скоро изменится, поскольку рынок захватят электромобили, хотя они не согласны с тем, как скоро.

Йоханнес Эйзеле / ​​AFP / Getty Images

Большинство американских автомобилей приводится в движение двигателями внутреннего сгорания: в них входит бензин или дизельное топливо, крошечные взрывы приводят в действие поршни и вращают коленчатый вал, машина движется вперед, а углекислый газ выходит.

Но растущий хор активистов-экологов, бизнес-аналитиков и руководителей автомобильной отрасли предсказывает кардинальные перемены по мере роста популярности электромобилей с батарейным питанием.

Переход на электричество — это не просто экологическая цель, амбиция, которая поможет бороться с изменением климата. По мнению отраслевых аналитиков, это реальность бизнеса. Но если общий путь впереди широко согласован, скорость изменения — и роль, которую автомобили внутреннего сгорания будут играть во время перехода — далеко не ясны.

«Вы больше не можете это остановить — она ​​идет»

«Электрификация, вы больше не можете ее остановить — она ​​идет», — говорит Элмер Кадес, управляющий директор консалтинговой фирмы AlixPartners.«У нас фантастические темпы роста, от 50 до 60 процентов на глобальном уровне».

Электромобили в настоящее время составляют небольшую долю автомобильного рынка, на котором преобладают двигатели внутреннего сгорания. Но в ближайшие несколько лет в выставочных залах появится гораздо больше моделей электромобилей, и аналитики убедились в том, что это является частью серьезного перехода в отрасли.

Не видите рисунок выше? Кликните сюда.

Государственная политика — особенно в Европе и Китае — стимулирует развитие электромобилей, поскольку регулирующие органы учитывают не только разрушительные последствия изменения климата, но и ценность улучшения качества воздуха в городах.

Автомобильные компании по всему миру готовятся к огромным финансовым обязательствам. Согласно анализу Reuters, автопроизводители планируют инвестировать более 90 миллиардов долларов в переход на электромобили в течение следующего десятилетия или около того.

Электродвигатели проще, что упрощает их обслуживание и означает, что они должны служить дольше. Держать их заряженными дешевле, чем покупать газ, и это преимущество станет еще более значительным, если цены на газ вырастут.

Электродвигатель на заводе YASA в Оксфорде, Англия, в феврале 2018 года.Электродвигатели намного проще, чем двигатели внутреннего сгорания, с меньшим количеством движущихся частей. Крис Дж. Рэтклифф / Getty Images скрыть подпись

переключить подпись Крис Дж. Рэтклифф / Getty Images

Электродвигатель на заводе YASA в Оксфорде, Англия, в феврале 2018 года.Электродвигатели намного проще, чем двигатели внутреннего сгорания, с меньшим количеством движущихся частей.

Крис Дж. Рэтклифф / Getty Images

Plus, «ими весело водить», — говорит Том Мерфи, главный редактор Wards Auto, которая составляет рейтинг лучших двигателей в мире. «Они приятные, тихие … и большой крутящий момент», что означает мгновенное ускорение, — говорит он.

С другой стороны, газовые автомобили дешевле покупать, чем электромобили.Кроме того, заправка на заправке происходит быстрее, чем подзарядка, и в стране полно заправочных станций, а инфраструктура зарядных станций все еще находится в зачаточном состоянии.

Но эксперты прогнозируют, что батареи станут дешевле, зарядка станет быстрее, а зарядные устройства станут более доступными.

В какой-то момент, по мнению отраслевых экспертов, баланс изменится.

«Вероятно, в середине 2020-х годов покупка электромобиля и эксплуатации автомобиля с двигателем внутреннего сгорания станет сопоставима или дешевле», — говорит Сэм Абуэлсамид, автомобильный аналитик Navigant.

Фелипе Муньос, глобальный аналитик JATO, прогнозирует, что к 2030 году электромобили будут продавать больше обычных автомобилей.

Другие аналитики говорят, что это изменение может быть более медленным, но большинство согласны с тем, что оно произойдет.

Даже любители двигателей внутреннего сгорания видят надпись на стене. Джон Вудс владеет Porsche 914 1972 года выпуска. В недавнее воскресенье он присоединился к другим автолюбителям на стоянке в Александрии, штат Вирджиния, чтобы завести двигатель и усмехнуться, услышав его звук.

Двигатель внутреннего сгорания — это «начало автомобильной инженерии», — говорит Вудс.«Но будущее за электромобилем».

«Двигатели внутреннего сгорания действительно никуда не денутся в течение некоторого времени»

Однако рост электромобилей не означает автоматически конец правления газовых автомобилей.

Введение в оборот большего количества автомобилей с батарейным питанием — это только половина дела. Следующий вопрос: что происходит со всеми автомобилями внутреннего сгорания, уже находящимися на дороге?

Одна из возможностей заключается в том, что они могут быть довольно быстро заменены электромобилями.

Это то, чего хотят экологические активисты ради сдерживания изменения климата. Например, «Новый зеленый курс», предложенный демократами, призывает к поэтапному отказу от транспортных средств с выбросами углерода в течение десятилетия , что потребует не только очень быстрого производства электромобилей, но и внезапного отказа от транспортных средств, работающих на внутреннем топливе, с дорог.

Это амбициозная цель.Но какая-то версия этого быстрого графика может быть вызвана очень высокими ценами на газ или запретами или ограничениями на автомобили внутреннего сгорания (как это обсуждали некоторые города, по крайней мере, гипотетически).

Это также могло быть мотивировано выбором потребителей, утверждает Дэн Нил, автомобильный обозреватель в The Wall Street Journal .

Электромобили «настолько лучше, чем машины, которые они заменяют», — говорит он, — что потребители могут решить списать своих пожирателей бензина задолго до истечения срока их полезного использования.

«Прямо как плазменные телевизоры», — говорит он. «Многие плазменные телевизоры так и не закончили свою жизнь, пока их не заменили гораздо более дешевые, но также гораздо более качественные ЖК-экраны , ».

Другие гораздо более скептически относятся к ускоренному графику и ожидают, что два типа транспортных средств будут сосуществовать на дороге в течение длительного времени.

Сотрудники работают на главном конвейере по сборке двигателей V-6 на заводе Nissan Motor в Иваки, Япония, в 2016 году. Тору Яманака / Getty Images скрыть подпись

переключить подпись Тору Яманака / Getty Images

Сотрудники работают на главном конвейере по сборке двигателей V-6 на заводе Nissan Motor в Иваки, Япония, в 2016 году.

Тору Яманака / Getty Images

«Средний возраст автомобиля на дороге сегодня составляет почти 12 лет в Соединенных Штатах», — говорит Абуэлсамид, аналитик Navigant. «Даже если бы … 100 процентов проданных автомобилей были электрическими, начиная с сегодняшнего дня, все равно потребовалось бы от 20 до 25 лет, чтобы заменить весь автопарк электромобилями».

Билл Висник, редакторский директор Общества инженеров автомобильной промышленности, более резок.«Двигатели внутреннего сгорания действительно никуда не денутся довольно долго», — говорит он.

Все более экологичные автомобили внутреннего сгорания

Мэри Николс, возглавляющая Калифорнийский совет по воздушным ресурсам, согласна с тем, что двигатели внутреннего сгорания не исчезнут в ближайшее время.

«Мы не можем превратить их всех в кашпо или скульптуры», — говорит она. «Так что я думаю, что нам придется обеспечить их существование, чтобы они продолжали существовать».

Но Николс подчеркивает, что современные автомобили чище, чем раньше.

«Я начала работать в этой области контроля загрязнения воздуха еще в 1971 году», — говорит она. «И за это время выбросы в атмосферу от двигателей внутреннего сгорания сократились более чем на 90 процентов — вдвое — на ».

Это важно для качества воздуха, что вызывает серьезную озабоченность в городах мира. Между тем, повышение топливной экономичности позволило снизить влияние каждого автомобиля на изменение климата.

«Это подчеркивает важность обеспечения … того, чтобы у нас по-прежнему были стандарты для обычных транспортных средств, которые подталкивают нас к более эффективным и чистым двигателям внутреннего сгорания», — говорит Дэвид Райхмут, старший инженер Союза обеспокоенных ученых. «В следующие пять лет мы собираемся продать огромное количество автомобилей с бензиновым и дизельным двигателем, и отсутствие этих стандартов приведет к большому количеству выбросов».

И есть еще один недостаток при рассмотрении будущего двигателя внутреннего сгорания: появление подключаемых гибридов, которые могут работать исключительно от батареи или использовать двигатель внутреннего сгорания.

«Не похоже, что двигатель внутреннего сгорания просто исчезнет в ближайшем будущем», — говорит Мерфи из Wards. «Это немного более тонкое, чем это».

По мнению экспертов, трансформация автомобильной промышленности реальна — и происходит гораздо быстрее, чем предсказывали скептики всего несколько лет назад.

Но для обновления парка потребуется время, и постепенный отказ от двигателей внутреннего сгорания, вероятно, не будет достаточно быстрым, чтобы удовлетворить защитников окружающей среды, обеспокоенных глобальным потеплением.

«Мы движемся в правильном направлении с электромобилями», — говорит Райхмут.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *