Сколько цилиндров нужно мотору
Статья о двигателях
В двигателях современных автомобилей число цилиндров колеблется от двух до двенадцати. Расположение цилиндров — самое разнообразное. Чем же руководствуются конструкторы моторов, отдавая предпочтение той или иной компоновке и количеству цилиндров? Попробуем разобраться…
Автомобиль «Fiat Seicento», длиной 3,3 м, дебют которого состоится в марте 1998 г., имеет поперечно установленный двухцилиндровый силовой агрегат рабочим объемом 0,7 л.
Трехцилиндровый бензиновый двигатель фирмы «Opel» рабочим объемом 973 см, мощностью 50 л.с. при 5000 об/мин с двумя распредвалами в головке и четырьмя клапанами на цилиндр. Масса — 82,5 кг.
Первые автомобили, построенные Даймлером, Бенцем и их многочисленными коллегами. пионерами автомобилестроения, оснащались одноцилиндровыми быстроходными бензиновыми двигателями. Но уже через десять лет, на гонках 1895г., победили машины «Pahnard-Levassor» и «Peugeot», под капотом у которых было по два цилиндра. Первый четырехцилиндровый двигатель появился в 1891 г. благодаря усилиям французского конструктора Форре. В конце века такой мотор ставили на машины «Pahnard-Levassor». Первым шестицилиндровым двигателем оснастили английский спортивный автомобиль «Napier», демонстрировавшийся на автомобильной выставке в «Кристаль Паласе»
в 1903 г. То есть уже к 1905 г. в производстве находились шести-, четырех-, двух- и одноцилиндровые моторы, причем последние были очень популярны на легких конструкциях.
В 1906 г. фирма «Rolls Royce» проводит тщательное исследование всех вариантов двигателей и убеждается в преимуществе рядных «шестерок». Они надолго становятся базовыми для комфортабельных автомобилей этой марки. Впрочем, после 1910 г. шестицилиндровые двигатели получили широкое признание и в США, где было налажено их крупномасштабное производство. Однако «гонка за числом цилиндров», подогреваемая рекламной шумихой, продолжалась.
И все же, кое-кому цилиндров «не хватало». Конструкторы компании «Cadillac» и «Marmon» предложили 16-цилиндровые Vобразные моторы, продержавшиеся в производстве менее 10 лет, до начала второй мировой войны. После войны ситуация резко изменилась. 12- и 16-цилиндровые двигатели были надолго забыты. Бурно шел процесс совершенствования рядных европейских и V-образных восьмицилиндровых американских моторов
|
Так располагался в моторном отсеке автомобиля «Alfa Romeo 145» четырехцилиндровый оппозитный двигатель. В 1997 г. от него отказались. |
Установка рядного четырехцилиндрового двигателя в моторном отсеке автомобиля «Alfa Romeo 145». |
Почему же большее число цилиндров (в разумных пределах) не только престижнее для владельца машины, но и «полезнее» для самого автомобиля?
Прежде всего, увеличивая число цилиндров. можно повысить мощность двигателя и добиться большей равномерности крутящего момента. В двигателе с большим числом цилиндров при заданном рабочем объеме уменьшается масса деталей кривошипо-шатунного механизма каждого цилиндра, а значит уменьшаются и силы инерции, от которых зависит напряженность работы деталей и величина трения. Уменьшение диаметра цилиндра увеличивает отношение поверхности охлаждения к объему и сокращает пути распространения пламени. Благодаря этому снижается температура смеси в конце цикла сжатия, что позволяет повысить степень сжатия, и, соответственно, мощность.
С другой стороны, малое число цилиндров упрощает и удешевляет конструкцию двигателя, но при этом уменьшается мощность, снимаемая с одного цилиндра.
Продольная установка перед верхней осью пятицилиндрового двигателя на автомобиле «Audi RS2». |
Пятицилиндровый силовой агрегат фирмы «Audi» рабочим объемом 2,2 л. |
|
Расположение в автомобиле BMW двигателя с шестицилиндровой компоновкой. |
Одной из главных задач при выборе числа цилиндров является борьба за уравновешенность силового агрегата, которая зависит от формы коленчатого вала. Например, в четырехцилиндровом моторе при равномерном чередовании рабочих ходов, в моменты одновременного прохода поршнями мертвых точек и в конце каждого рабочего хода, когда открыт выпускной клапан, полезная работа газов в цилиндрах отсутствует, что является источником неравномерного хода двигателя.
В четырехцилиндровом двигателе уравновешиваются только силы инерции первого порядка и их моменты, а силы инерции второго порядка нельзя уравновесить без применения дополнительных валов, вращающихся с удвоенной скоростью.
Неполная уравновешенность и недостаточная равномерность крутящего момента четырехцилиндрового двигателя заставили конструкторов обратиться к шестицилиндровой схеме, полнее удовлетворяющей требования по комфортабельности автомобилей. Дело в том, что в шестицилиндровом моторе уравновешиваются силы инерции, как первого, так и второго порядков, а кроме того, получается достаточно высокая равномерность работы, поскольку рабочие ходы, с учетом фазы выпуска, перекрывают друг друга. Восьмицилиндровый V-образный двигатель с крестообразным коленчатым валом дает возможность при наличии противовесов уравновесить силы инерции первого и второго порядка и их моменты при угле развала между блоками — 90°. Шестицилиндровые V-образные моторы, унифицированные с восьмицилиндровыми (для обработки блоков на одной производственной линии) также делают с утлом развала 90°. Недостаточная уравновешенность компенсируется особо эластичной подвеской мотора.
Поперечное расположение двигателя V6 в автомобиле «Opel Vectra». |
Пятицилиндровый блок — результат «удаления» из шестицилиндрового блока VR6 одного крайнего переднего цилиндра. |
V-образный шестицилиндровый мотор с углом развала 60° фирмы «Opel». Рабочий объем 2,5 л, мощность — 170 л.с. |
При угле развала 60° получается прилично уравновешенный V-образный шестицилиндровый двигатель без каких-либо добавочных балансировочных приспособлений. А применив такие устройства, ситуацию резко улучшают, что мы и видим на ряде новых моделей.
Стремление к созданию компактного силового агрегата для поперечного размещения в моторном отсеке переднеприводных автомобилей компании «Volkswagen» послужило поводом для разработки, пожалуй, самого оригинального по компоновке V-образного шестицилиндрового двигателя с углом развала между блоками в 15°. Получилось нечто среднее между обычным рядным и обычным V-образным двигателями. Очень узкие V-образные двигатели такого типа долгое время делала итальянская фирма «Lancia», и ее опыт был взят на вооружение концерном «Volkswagen». Еще любопытнее, что создан и выпускается пятицилиндровый мотор, максимально унифицированный с описанным шестицилиндровым. Для достижения хорошей уравновешенности при подвеске таких силовых агрегатов применяются гидроопоры.
|
V-образный шестицилиндровый двигатель модели VR6 концерна «Volkswagen», с углом между осями цилиндров 15°. |
Двигатель V8 фирмы BMW рабочим объемом 4,0 л, мощностью 286 л.с. при 5800 об/мин. |
Среди новинок последних лет — пятицилиндровые рядные двигатели — фирмампроизводителям требовалось увеличить рабочий объем без радикального изменения технологической цепочки. Рядные шестицилиндровые двигатели, например, просто не могли быть установлены в переднеприводные автомобили ‘Audi», поэтому и было выбрано оптимальное число цилиндров — 5.
Горизонтальное, оппозитное расположение цилиндров применяется в настоящее время редко (его приверженцем, видимо, будет долго оставаться фирма «Subaru», в то время как ‘Alfa Romeo» объявила об отказе от такой компоновки). Отавный недостаток этой схемы — трудность замены свечей зажигания и сложность регулировки клапанов, расположенных на торцах головок цилиндров.
Важные преимущества многоцилиндровых двигателей — сниженный уровень шума выпуска, большая надежность и легкость пуска двигателя. Попутно выяснилось, что многоцилиндровые двигатели, имеющие существенно меньшие величины хода поршня, а следовательно, и скорости его движения, медленнее изнашиваются.
Стимулом к увеличению числа цилиндров является также удельная масса двигателя, представляющая собой отношение массы двигателя к его мощности. С увеличением числа цилиндров автомобиль становится легче, улучшается его динамика и комфортабельность, уменьшается вибронагруженность.
Расположение цилиндров у оппозитной «шестерки» автомобиля «Porsche 911» |
|
Расположение цилиндров в восьмицилиндровом двигателе «Ferrari». |
Стремление снизить трение в двигателе и механические потери (что особенно важно при создании экономичных легковых автомобилей малого класса) вызвало в последнее время целую волну новых двух- и трехцилиндровых моторов, оснащенных дополнительными валами для уравновешивания и обеспечения равномерности вращения. С другой стороны, на автомобилях престижных марок вновь появились мощные 12-цилиндровые двигатели. Иными словами, все зависит от экономической и маркетинговой целесообразности, именно она в конечном счете оказывает решающее воздействие на выбор мотора с тем или иным числом цилиндров.
Вячеслав Мамедов
Двигатель V12 фирмы BMW рабочим объемом 5,0, мощностью 300 л.с. |
Объем двигателя | Lowcars.net
Даже короткое объявление о продаже автомобиля будет содержать несколько обязательных пунктов: производитель, модель, год выпуска и объем двигателя. Часто приходится слышать это выражение, но что значит «объем двигателя»,чем он измеряется и за что отвечает.
В далеком 1885 году, немецкий инженер Карл Бенц собрал первый автомобиль оснащенный двигателем внутреннего сгорания (ДВС). Сам двигатель был создан на 7 лет раньше, однако не находил применения. С тех пор, большинство серийных автомобилей использует ДВС.
Механика процесса очень проста: в камеру поступает топливная смесь, происходит зажигание от искры, что приводит к взрыву. После каждого взрыва выделяется определенное количество энергии, которая выталкивает поршень. Сам поршень при перемещении крутит коленчатый вал, тем самым, придавая движение колесам автомобиля. После первого зажигания, процедура непрерывно повторяется до тех пор, пока будет поступать топливная смесь.
Объем двигателя
Разумеется, детальная конструкция двигателя намного сложнее и для его работы используется масса механизмов, но главную роль играет камера сгорания. Именно ее объем и принято называть объемом двигателя автомобиля. Таких камер (цилиндров), может быть несколько и тогда, суммарный объем двигателя будет высчитываться сложением объемов всех цилиндров. Например, двигатель автомобиля включает 4 цилиндра, объем каждого – 399 см³. Если сложить объем всех цилиндров, то получим общее значение – 1596 см³. Измерять можно в кубических сантиметрах или в литрах. Если брать за единицу измерения литры, то принято округлять до целого числа, 1596 см³ = 1,6 л.
Как правило, в зависимости от веса автомобиля устанавливается соответствующий по объему двигатель. Для малогабаритного Daewoo Matiz, вполне достаточно литрового ДВС, в то время как, массивный BMW x5 использует рабочий объем в 4,6 л. Однако, не всегда размер автомобиля и объем двигателя состоят в прямой зависимости. Например, спортивные автомобили стараются снабдить объемным двигателем, но при этом снизить общий вес до минимума. Объем двигателя Lamborghini Gallardo составляет 5 литров при массе 1,5 тонны.
От объема двигателя зависят многие параметры автомобиля. В первую очередь – мощность. Чем больше топлива помещается в каждый цилиндр, тем больше энергии выделяется. Есть и негативные стороны: чем больше объем, тем больше расход топлива. От мощности двигателя напрямую зависят разгон автомобиля и его максимальная скорость передвижения.
Кроме соотношения объема двигателя и массы автомобиля, есть множество других деталей, которые влияют на ходовые качества автомобиля, но в первую очередь стараются увеличить объем. Очень часто этим занимаются самостоятельно, пытаясь модернизировать автомобиль в «домашних условиях». Данный процесс называется – «расточка». Дело в том, что со временем, стенки цилиндров стачиваются от постоянного трения, что приводит к увеличению объема камеры сгорания. Используя подручные средства можно ускорить этот процесс, но такие действия могут вывести систему из строя. В случае успеха объем цилиндров увеличивается, и мощность двигателя возрастает.
С точки зрения финансовых затрат, объемный двигатель обходится в производстве дороже. Приходится использовать больше дорогостоящих материалов, обрабатывать их и готовить к эксплуатации. Кроме того, для мощного двигателя необходимо улучшать все системы автомобиля – тормозную, систему охлаждения и питания. В зависимости от объема двигателя меняется и цена на автомобиль. Допустим, автомобиль с двигателем 1.4 л стоит на 100 -200 тысяч дешевле, чем тот же, но с объемом 1.6 л.
Количество цилиндров в двигателе
Двигатель —
Сталкиваясь с необходимостью выбора нового автомобиля, современные автолюбители не всегда знают по каким параметрам оценивать то или иное транспортное средство. Самым главным устройством в автомобиле является двигатель внутреннего сгорания. По его характеристикам оценивают возможности всего автомобиля, однако самостоятельно разобраться в устройстве мотора достаточно сложно. Понятно, что начинающим водителям и водителям-непрофессионалам сложно выбрать нового железного «друга», ввиду не осведомленности их о важных параметрах силового агрегата. Для того чтобы немного понять устройство двигателя внутреннего сгорания и ответить на вопрос: «в чем заключается принцип его работы?», разберемся в характеристиках.
Количество цилиндров двигателя
Устройство двигателя внутреннего сгорания предусматривает наличие 2,4,8 или 16 цилиндров. Это серьезный показатель, т.к. большее количество цилиндров обеспечивает наиболее плавный прирост крутящего момента и значительное увеличение мощности. Автомобили, оснащенные одинаковым количеством цилиндров, не будут иметь одинаковую мощность. Это говорит о том, что один параметр не может характеризовать работу всего двигателя.
Расположение цилиндров
Производители легковых и грузовых транспортных средств в большинстве случаев располагают цилиндры в двух возможных вариантах – последовательно (рядно)-1 и V-образно (двухрядно)-2. Во втором случае механизмы устанавливаются по обе стороны коленчатого вала, и эффективность их установки напрямую зависит от угла развала. Чем больший угол имеют установленные цилиндры, тем ниже центр тяжести двигателя, тем эффективнее охлаждается двигатель и производится подача масла. Несмотря на достоинства, слишком большой угол расположения цилиндров приводит к снижению динамических параметров транспортного средства. Малый угол между механизмами вызывает частый и быстрый перегрев двигателя автомобиля.
Два основных вида отличаются между собой мощностью, размерами и весом.
Не так часто можно встретить транспортные средства с радикальным (наклон цилиндров — 180°)-3, W-образным (четырехрядное) и рядно-V-образным расположением цилиндров. Последний вариант расположения – результат комбинирования основных разновидностей; такая установка механизмов предусматривает последовательную установку цилиндров с наклоном в обе стороны коленчатого вала. Он оптимизирует процесс охлаждения двигательной системы.
Разработчики установили, что если в один ряд поставить четное количество цилиндров, автомобиль получит непревзойденные вибрационные и шумоподавляющие параметры.
Объем двигателя
Вместительность камер сгорания двигателя – это, пожалуй, один из самых основных характеристик, определяющих мощность и потребление вашего будущего железного «друга». Большой объем двигателя нуждается в большем количестве топлива. Для городского пользования оптимальный вариант объема движка – 1,5 и 1,6 литра.
Материал, из которого изготовлено устройство внутреннего сгорания
Существует как минимум три вида материалов, из которых изготавливаются силовые агрегаты :
- Чугун. Чугунные двигатели отличаются высокой прочностью и надежность, а также гарантируют долгий срок эксплуатации. Но, так же как и все чугунные изделия, мотор из данного материала имеет слишком большой вес, который ухудшает управляемость автомобиля.
- Алюминий, в отличие от чугуна, занимает не так много места и имеет небольшой вес, однако обеспечивает меньшую прочность, которая не так надежно проявляет себя в повседневной жизни.
- Магниевые сплавы. Такой материал в большинстве случаев используют на внедорожниках и автомобилях бизнес-класса. Такая выборочная установка объясняется легко: высокий уровень прочности и небольшой вес реализуется на мировом рынке за слишком высокую стоимость, и ее установка на обычные малолитражки будет экономически не выгодна.
В процессе эксплуатации транспортного средства для водителя находятся приоритетные характеристики, на которые впоследствии он и будет обращать внимание. К ним относятся выходные характеристики силового агрегата:
Мощность
Автомобильная мощность измеряется лошадиными силами (л.с.) или киловаттами (кВт).
Большое количество лошадиных сил говорит о малом времени разгона автомобиля и о возможности достижения наивысшего уровня максимальной скорости.
Крутящий момент
Крутящим моментом назыается тяговое усилие, создаваемое силовым агрегатом пределе своих возможностей. Оно измеряется Ньютон-метрами (Н•м).
Величина крутящего момента говорит о возможности автомобиля быстро набирать скорость на малых оборотах.
Максимально допустимое количество оборотов коленчатого вала в минуту
Величина измеряется в оборотах в минуту (об/мин) и показывает, какое число оборотов может совершить коленчатый вал, не провоцируя при этом потери ресурсной прочности двигателя. Слишком высокое количество оборотов в минуту означает наличие у автомобиля динамичного и резкого характера.
Расходные характеристики ДВС также имеют место при выборе нового транспортного средства:
Расход топлива
Единица измерения – количество литров на 100 километров (л/100 км). При этом требуемое количество бензина или дизеля, необходимых для преодоления 100 километров в городе, на трассе и при поездках в смешанном режиме, не одинаково.
Тип топлива
Все современные автомобили имеют бензиновые или дизельные двигатели. При использовании бензина для заправки транспортного средства важно выбирать указанную в инструкции марку, не изменяя при этом октановое число. Понижение нормы октанового числа негативно влияет на ресурсную мощность и прочность двигателя, а его повышение вызывает увеличение прочности, снижение ресурса и увеличение процесса теплоотдачи, в результате чего возникнет перегрев мотора.
Расход масла
Для исправного автомобиля расход масла не должен превышать 1л/1000 км.
Выбирая моторное масло, нужно правильно расшифровывать его обозначения. В общих случаях, вид масла обозначается так – xxWxx. Первое число обозначает степень густоты масла, второе – его вязкость. Например, к синтетическим маслам можно отнести 0W40, 5W40, к полусинтетическим – 10W40, к минеральным – 15W40, 20W40. Чем больше густота и вязкость масла, тем выше прочность и надежность мотора.
Будьте внимательны, ибо можно с легкостью испортить двигатель, ведь масла 70W90 и 95W100 предназначены только для трансмиссионной системы.
Ресурсная прочность
Ресурсная прочность позволяет определить насколько часто ваше транспортное средство нуждается в в техническом обслуживании. Данный показатель обычно предусматривает 5000 – 30000 километров пробега.
При выборе железного «друга», автолюбитель должен иметь представление не только об узком круге определенных двигательных характеристик, но и о сложных, требующих понимания параметрах:
Тип топливной системы
Каждый современный автомобиль оснащен бензиновой или дизельной топливной системой. В зависимости от преимуществ, каждый автолюбитель подбирает себе нужный вариант автомобиля. В отличие от дизельной системы, бензиновая обеспечивает автомобилю большую мощность. Однако дизельная система, в свою очередь, значительно экономит топливо и отличаются большим крутящим моментом.
Тип бензиновой системы впуска
Автомобили могут иметь два типа системы впуска – инжекторную или карбюраторную. Электронная (инжекторная) система впуска позволяет добиваться большего КПД, поэтому устанавливается на большинство современных автомобилей.
Карбюраторная система предусматривает не распыляемое топливо в камере сгорания, а вбрасываемое струей в бензиновую систему. При этом у автомобиля наблюдается значительное повышение потребления топлива, ухудшается управляемость и нарушается работа мотора. Многокарбюраторные системы в используются достаточно редко и устанавливаются на тюнингуемые или на спортивные транспортные средства.
Тип бензиновой системы впрыска
Бензиновая система впрыска обеспечивает бесперебойную подачу топлива в камеры сгорания. Различают системы с одноточечным и многоточечным впрыском. Первый тип системы требует большего количества бензина и не гарантирует правильной работы двигателя, поэтому современные автомобили не оснащают одноточечной системой впрыска. Многоточечный метод впрыска создает в камере сгорания равномерную топливную смесь, которая позволяет автомобилю стабильно работать в любых условиях.
Есть еще один тип бензиновой системы впрыска – прямой. Такой метод подачи бензина увеличивает срок эксплуатации автомобиля, позволяет ему работать без перебоев и снижает расход топлива. Однако установка такой системы станет для автолюбителя дорогим удовольствием. Кроме того, она имеет существенные недостатки. Если вы все таки установили на автомобиль систему прямого впрыска бензина, то использовать нужно только высококачественное топливо. Также, стабильность работы двигателя может быть нарушена и при холодном старте могут появляться перебои.
Дизельная система впрыска (ДВС)
Устройство бензиновой системы впрыска гораздо легче для восприятия, чем дизельная. ДВС используется в комбинации двух устройств, обеспечивающих стабильность и надежность работы мотора.
Система ТНВД – это самая распространенная дизельная система, ставшая основой для остальных усовершенствованных систем.. Она используется только в вместе с системой насос-форсунок, за счет которых топливо подается в камеру сгорания. При использовании системы насос-форсунок без ТНВД затрудняется работа силового агрегата, что объясняет необходимость совмещения двух устройств.
Комбинация ТНВД и насос-форсунок распространена не только в России, но и в других странах мира. Дизельное топливо под давлением ТНВД подается в рампу, сжимается и впрыскивается в камеру сгорания. Система не только оптимизирует работу мотора автомобиля, но и значительно повышает его мощность, а также благополучно воздействует на количество потребляемого топлива.
Форсунки впрыска
Различают два вида форсунок– это механические и пьезотронные. Их вид не существенно влияет на общую характеристику двигателя. Однако большей популярностью пользуются пьезотронные форсунки. Они предают двигательной системе плавный рабочий цикл.
Количество клапанов
Количество клапанов на каждом автомобиле различно, их число определяется производителями. Обычно, на цилиндр устанавливают от 2 до 5 клапанов на впуске/выпуске. Количество клапанов влияет на стабильность работы и мощность двигателя. Чем большее количество клапанов установлено, тем плавнее и мощнее работа двигателя. Слишком большое количество клапанов увеличивает расход топлива.
Компрессор
Данный механизм создан для сжимания топлива, т.е. впускной смеси. Компрессоры могут быть механическими и турбонаддувными. Механический компрессор работает за счет коленчатого вала двигателя. Недостаток данной системы в том, что он приводит к значительной потере мощности и увеличению потребляемого топлива. Турбонаддувные компрессоры оснащены крыльчаткой турбины, раскручивающейся от давления выхлопных газов. Турбонаддувные механизмы более экономичны, они не затрачивают большого количества впускной смеси, но на малых оборотах уменьшают крутящий момент.
Для улучшения мощностных характеристик двигателей некоторых автомобилей, производители устанавливают несколько устройств. Последовательно установленные компрессоры обеспечивают бесперебойность в работе мотора, параллельно установленные компрессоры увеличивают характеристики автомобиля в пиковых режимах.
Система газораспределения
Газораспределительная система играет важную роль в работе автомобиля. Она напрямую влияет на работоспособность вашего железного «друга». Ее неисправность может повлечь за собой серьезные поломки, вот почему иногда важно знать ее составляющие. К ним относятся механизм распределения, распредвалы и привод.
Газораспределительная система может быть простой и динамической. Вторая разновидность системы обеспечивает свободное переключение режимов двигателя, выступает как стабилизатор процесса его работы. В динамической системе регулируются фазы и высота подъема клапана.
Современные автомобили могут иметь различное количество распредвалов, однако оптимальный вариант – это установка одного устройства на 8 клапанов мотора.
Ремень или цепь могут выступать приводом в устройстве системы газораспределения. Прежде чем выбирать наиболее удобный вариант, ознакомьтесь с их достоинствами и недостатками. Ремень системы может изнашиваться через равный промежуток времени, поэтому требует вложений в его замену. К основному достоинству можно отнести практически бесшумную работу устройства. В отличие от ремня, цепь вызывает неприятный металлический лязг. Однако цепь является наиболее прочным и надежным приводом, который хоть и имеет большую стоимость, но не изнашивается в течении длительного срока эксплуатации.
Силовые агрегаты автомобилей имеют еще ряд особенностей устройства двигателя, однако для водителя-непрофессионала они не имеют значения.
Количество и расположение цилиндров. — DRIVE2
V1-V16Увеличение количества цилиндров — способ поднять мощность двигателя.
На всем протяжении истории автомобилестроения инженеры преследовали единственную главную цель – получить от двигателя максимальную отдачу. Стараясь достигнуть ее, инженеры экспериментировали с двигателями с разным количеством цилиндров – от 1 до 16.
Любой двигатель характеризуется эксплуатационными свойствами. Полный объем цилиндра равен сумме рабочего объема и объема камеры сгорания, а рабочий объем двигателя (литраж) складывается из рабочих объемов всех цилиндров. Перед конструкторами всегда стоит задача поместить двигатель определенной конфигурации в минимальный объем подкапотного пространства. Двигатели с разным количеством цилиндров обладают своими достоинствами и недостатками.
Одноцилиндровый двигатель внутреннего сгорания.
Одноцилиндровый двигатель — простейшая конструкция с единственным рабочим цилиндром. Одноцилиндровый двигатель полностью не сбалансирован, поэтому его ход неравномерен. У двигателей этого типа наименьшее отношение площади поверхности цилиндра к рабочему объёму. Это важный параметр, так как потери тепла во время работы двигателя минимальны, а значит, КПД у одноцилиндрового двигателя самый высокий.
Недостаток конструкции — в большом напряжении деталей кривошипно-шатунного механизма по сравнению с многоцилиндровыми двигателями. Они работают по двухтактному циклу, в котором рабочие ходы происходят вдвое чаще. На деле это означает, что двигатель работает на очень высоких оборотах, и детали испытывают колоссальные нагрузки. Кроме того, возможности по увеличению объема единственного поршня ограничены порогом возникновения детонации, а значит, повышать объем можно лишь до определенного предела. Из-за этого их качества применение одноцилиндровых двигателей в тяжелых четырехколесных транспортных средствах нецелесообразно. Чаще всего их используют в качестве силовой установки легких мотоциклов или мопедов. Из четырехколесных средств передвижения такие двигатели ставились только на мотоколяски для инвалидов.
Рядный двухцилиндровый двигатель.
В этой конфигурации два цилиндра расположены в ряд и вращают общий коленчатый вал.
Так же, как и одноцилиндровый, рядный двухцилиндровый двигатель не сбалансирован и не обеспечивает плавности хода (при работе по четырехтактному циклу). Четырёхтактные двухцилиндровые двигатели неоднократно устанавливались в сверхкомпактные автомобили наподобие Daihatsu Mira. Для решения вопроса с вибрацией в конструкции двигателя применяются балансировочные валы.
Двухтактные двухцилиндровые двигатели нашли очень широкое применение, так как работают без вибрации. Их очень часто можно видеть в конструкции мотоциклов. В прошлом, когда об экономии топлива конструкторам задумываться всерьез не приходилось, нередко можно было видеть двухцилиндровые двигатели достаточно большого объёма.
Рядный трёхцилиндровый двигатель.
В этой конфигурации три цилиндра расположены в ряд, поршни вращают один общий коленчатый вал.
Трехцилиндровый двигатель не сбалансирован как в четырехтактном, так и в двухтактном варианте. Его относительная распространенность объясняется простотой в производстве. В четырехтактном варианте двигатель работает не плавно, поэтому требуется применение балансировочного вала. Используется на автомобилях с небольшим рабочим объёмом, таких как Opel Corsa или Pajero Mini, нередко в сочетании с турбиной для увеличения мощности. балансировочный (успокоительный) вал, который вращается со скоростью коленвала, но в обратную сторону и компенсирует момент 1-го порядка.
Рядный четырёхцилиндровый двигатель.
Наиболее распространенная в наше время конфигурация двигателя с рядным расположением четырёх цилиндров. Плоскость расположения цилиндров может быть строго вертикальной или находиться под углом, как у некоторых двигателей Volkswagen.
Четырехтактные двигатели L4 не сбалансированы, но, так же как и трехцилиндровые, просты в производстве. Современные рядные четырехцилиндровые двигатели редко имеют рабочий объем более 2,3 – 2,4 литра. Ограничение связано с возрастанием уровня вибраций, поэтому на современных двигателях большого объема часто используются успокоительные валы. Применяется на огромном количестве автомобилей разных марок и моделей.
Рядный пятицилиндровый двигатель.
В этой конфигурации двигателя внутреннего сгорания в ряд расположены пять цилиндров, поршни вращают один общий коленчатый вал. Двигатель этой конструкции не сбалансирован, но при определенном порядке срабатывания цилиндров (1-2-4-5-3) проблема вибрации не возникает.
Рядные пятицилиндровые двигатели нередко встречаются в некоторых моделя Audi и Volkswagen, Mercedes, Honda, Fiat, Daihatsu, Mitsubishi и некоторых других. Впервые в истории легковых автомобилей пятицилиндровый двигатель появился на Audi 100 начала 1980-х.
Рядный шестицилиндровый двигатель.
В рядном шестицилиндровом двигателе поршни также вращают общий коленвал. С точки зрения теории, четырёхтактный шестицилиндровый двигатель полностью сбалансирован, так как силы инерции разных цилиндров компенсируют друг друга. К тому же, в отличие от рядного четырехцилиндрового двигателя, силы инерции 2-го порядка также взаимно компенсируются. В итоге шестицилиндровые рядные двигатели просты конструктивно и обеспечивают высокую плавность хода. Опять же, согласно теории, взаимная компенсация всех сил роднит его со схемой V12, которая представляет собой два расположенных под углом друг к другу шестицилиндровых двигателя с единым коленвалом.
V-образный шестицилиндровый двигатель.
В этом двигателе применена схема с двумя рядами цилиндров, по три в ряд, и общим коленвалом. Цилиндры расположены под углом друг к другу, чем и обусловлено появление в названии буквы V.
По популярности конфигурация уступает только рядному четырёхцилиндровому двигателю.
Впервые появился на итальянской модели Lancia Aurelia в 1950 году, однако за счет компактности быстро завоевал популярность, особенно в период массового перехода на поперечное расположение двигателя.
V6 не сбалансирован, но успокоительные валы не применяются — проблема вибрации решается дисбалансом коленвала, создаваемым противовесами.
Рядный восьмицилиндровый двигатель.
В этой конфигурации в один ряд расположены восемь цилиндров. Поршни, как и в других рядных двигателях, вращают один коленчатый вал.
При определённой настройке восьмицилиндровый двигатель полностью сбалансирован. По сравнению с рядным шестицилиндровым, он совершает больше рабочих циклов за фиксированный отрезок времени, поэтому под нагрузкой показывают более плавный ход.
V-образный восьмицилиндровый двигатель.
Восемь цилиндров в этой конфигурации расположены двумя рядами по четыре в ряд. Поршни вращают общий коленчатый вал. V8 – удобная конфигурация для создания компактного двигателя большого объема. Максимальный рабочий объём современного (мелко) серийного двигателя V8 13 литров (суперкар Weineck Cobra 780 cui). С 2006 года в применение V8 объемом 2,4 литра закреплено в техническом регламенте Формулы 1.
Рядный десятицилиндровый двигатель.
Двигатель с рядным расположением десяти цилиндров. Поршни вращают общий коленчатый вал. Десятицилиндровый агрегат полностью сбалансирован, и совершает еще больше рабочих циклов в единицу времени, чем l8, что обеспечивает еще более выраженную плавность хода.
V-образный двенадцатицилиндровый двигатель.
В этой конфигурации два ряда по шесть цилиндров расположены под углом друг к другу. Поршни вращают общий коленчатый вал.
X-образный двенадцатицилиндровый двигатель.
В этой конфигурации двенадцать цилиндров расположены в три ряда по четыре цилиндра в ряду. Поршни вращают общий коленчатый вал.
W-образный двенадцатицилиндровый двигатель.
В W-образном двигателе три ряда цилиндров расположены рядами по четыре, под углом друг к другу. Поршни также вращают один общий коленчатый вал.
Шестнадцатицилиндровые двигатели.
В настоящее время в серийных автомобилях эти двигатели не применяются. В 1930 под брендом Cadillac была выпущена модель V16 с шестнадцатицилиндровым двигателем объёмом 7,3 литра мощностью 185 л.с. V16 оказался единственным серийным легковым автомобилем с двигателем V16.
Значительно позже, в 1987 году, двигатель V16 на автомобиль седьмой серии Е32 в качестве эксперимента установила компания BMW. Рабочий объем двигателя составлял 6,76, а мощность 408 л.с. Чтобы разместить двигатель под капотом, пришлось перенести радиаторы системы охлаждения в багажник.
Под капотом суперкара Bugatti Veyron Vitesse установлен двигатель W16 мощностью в 1200 л. с. при 6400 об/мин. Крутящий момент силовой установки из 4-х блоков по 4 цилиндра в каждом равен 1500 Н·м в пределе 3000—5000 об/мин.
Самые мощные двигатели в мире по количеству цилиндров
Вполне естественно, что в автомобильной индустрии используются совершенно разные силовые агрегаты, которые отличаются друг от друга количеством цилиндров, объёмом, наличием наддува и мощностью.
Сегодня мы предлагаем вашему вниманию импровизированный рейтинг самых мощных двигателей по количеству цилиндров в мире: от маленького двухцилиндрового мотора модели FIAT 500 до могучего агрегата W16, который используется на гиперкаре Bugatti Chiron. Для справедливого сравнения мы не включаем в этот список гибридные силовые установки, потому что их электрический импульс слишком сильно искажает результаты. Например, 1,6-литровый двигатель V6 гиперкара Mercedes-Benz Project One с четырьмя электродвигателями способен генерировать порядка 1100 л.с., что дало бы ему лидирующие позиции.Отметим, что все силовые агрегаты, вошедшие в рейтинг топ самых мощных двигателей по количеству цилиндров, в настоящее время используются на серийных автомобилях. То есть, наш хит-парад максимально актуален. Итак. Если вы когда-нибудь задумывались, какой самый мощный автомобильный двигатель для данного количества цилиндров, то наш рейтинг даёт ответ.
2 цилиндра — FIAT 0.9 TwinAir
Это удивительное дело, но маленький турбодвигатель 0.9 TwinAir, используемый на компактной модели FIAT 500, способен генерировать 103 лошадиные силы. Отметим. Хотя эта цифра является победителем в автомобильном мире, в мотоциклетном мире есть более производительные моторы. Например, силовой агрегат V2 объёмом 1285 кубических сантиметров модели Ducati 1299 Panigale R FE выдаёт … 207 лошадиных сил.
3 цилиндра — Ford 1.0 EcoBoostНа момент написания этого материала 1.0-литровый мотор EcoBoost от американской компании Ford мощностью 136 л.с. является самым мощным трехцилиндровым двигателем, который вы можете купить. Однако этот результат будет превзойден в самое ближайшее время: осень скоро в Европе будет доступна модель Fiesta ST с 1,5-литровым трехцилиндровым двигателем, отдача которого составляет 197 л. с.
4 цилиндра — Mercedes-AMG 2.0 Четырехцилиндровый 2,0-литровый двигатель с наддувом компании Mercedes-AMG способен выдавать 375 лошадиных сил. Как известно, этот агрегат используется на таких моделях, как CLA-Class, A-Class и GLA-Class. Этот показатель впечатляет, но он не самый лучший из всех когда-либо существовавших. В 2014 году японская компания Mitsubishi предлагала модель Evolution X FQ-440 MR, которая была оснащена 4-цилиндровым 440-сильным мотором. Тираж машины был ограничен всего 50 экземплярами. 5 цилиндров — Audi 2.5 Пятицилиндровые двигатели не так часто встречаются, как четырех— или шестицилиндровые агрегаты, но они все еще могут иметь довольно много энергии. Например, 2,5-литровый 5-цилиндровый рядный агрегат, знакомый по «заряженным» моделям Audi RS3 Sedan и Audi TT RS, выдаёт … 400 лошадиных сил, и это лучший результат в мире. 6 цилиндров — Porsche 3.8 Экстремальное купе Porsche 911 GT2 RS — это один из самых хардкорных спортивных автомобилей, доступных сегодня, и в нем представлена самая мощная шестицилиндровая установка, которую вы можете купить сегодня. Речь идёт о 3,8-литровом моторе, который имеет удивительную мощность в 690 л.с. 8 цилиндров — Koenigsegg 5.0 V8 Хотя на рынке доступно много автомобилей с двигателями V8, включая такие машины, как Chevrolet Corvette, Ferrari 488 и McLaren 720S, пальму первенства в этой категории достаётся модели Koenigsegg Agera RS. Как известно, в моторном отсеке этого автомобиля расположен 5,0-литровый агрегат V8, отдача которого составляет 1 360 лошадиных сил! Это самый мощный 8-цилиндровый двигатель в мире. Однако здесь стоит сказать, что совсем скоро можно будет купить машину Hennessey Venom F5, которая оснащается 7,4-литровым V8 мощностью 1600 лошадиных сил. 10 цилиндров — Lamborghini 5.2 V10 В настоящий момент 5,0-литровый двигатель V10 итальянской компании Lamborghini, используемый на экстремальном купе Huracan Performante, генерирует 630 лошадиных сил, и это лучший показатель. Однако, если бы мы составляли рейтинг самых мощных двигателей по количеству цилиндров в прошлом году, это место занял бы агрегат 8. 2 V10 мощностью 645 сил, который использовала модель Dodge Viper ACR. 12 цилиндров — Ferrari 6.5 V12 Самый мощный 12-цилиндровый двигатель объёмом 6,5 литра устанавливается на недавно представленное купе Ferrari 812 Superfast, где он генерирует 789 (800) лошадиных сил. Благодаря могучему агрегату и оптимально настроенному шасси автомобиль способен ускоряться с 0 до 100 км/ч всего за 2,9 секунды.16 цилиндров — Bugatti 8.0 W16 В мировой автомобилестроительной индустрии не так много машин, которые оснащаются 16-цилиндровыми двигателями. Поэтому очевидно, что самым мощным 16-цилиндровым двигателем в мире является мотор компании Bugatti с четырьмя турбинами, который способен генерировать 1500 лошадиных сил. Однако стоит напомнить, что есть такая машина, как Devel Sixteen, которая оснащается мотором V16, мощность которого может варьироваться от 3000 до 5000 лошадиных сил. Однако в серию этот автомобиль пока не пошёл, но двигатель фактически существует.
Зачем увеличивать количество цилиндров в двигателе вместо увеличения их объема? — СпросиСеть
Ваши рассуждения верны, если масса двигателя не важна. Корабли используют огромные двигатели , потому что увеличение числа цилиндров свыше 8 приведет к уменьшению отдачи с точки зрения сглаживания пульсаций крутящего момента, а более крупные цилиндры помогают повысить эффективность. Но самолету нужно удерживать массу двигателя внизу.
Wartsila-Sulzer RTA96-C с двухтактным дизельным двигателем с турбонаддувом во время сборки ( источник фото). Его размер делает этот двигатель чрезвычайно эффективным: его 14-цилиндровая версия развивает мощность 108 920 л.с. при 102 оборотах в минуту и имеет тепловой КПД более 50%. Удельный расход топлива составляет всего 0,260 фунтов / л.с. / час. Но это весит 2600 тонн!
Мощность двигателя — это произведение крутящего момента и скорости . Чтобы максимизировать мощность двигателя, скорость должна быть максимально высокой. Увеличение размера цилиндра будет ограничивать скорость, с которой двигатель может работать из-за скорости процесса сгорания внутри пространства сгорания. Если диаметр цилиндра становится слишком большим, фронт пламени, возникающий от свечи зажигания, не продвинется достаточно далеко, чтобы сжечь большую часть топлива к тому времени, когда поршень снова начнет двигаться вниз. Только добавление большего количества цилиндров увеличит мощность при сохранении постоянной скорости двигателя.
Вот сравнение авиационных двигателей первой мировой войны с отличного сайта enginehistory.org . Обратите внимание на то, как цифры для отверстия и скорости коррелируют обратно пропорционально (Austro-Daimler 120 был довоенным проектом и позже видел увеличение скорости):
Графическое сравнение Austro-Daimler показано со спецификациями более поздней версии.
Цитата из связанного PDF ( enginehistory.org ):
Однако большой диаметр отверстия выдвигал верхнюю границу цилиндра авиационного двигателя. Адекватное охлаждение и эффективность использования топлива требуют как можно более полного сгорания топливовоздушной смеси, и это полное сгорание требует, чтобы фронты пламени, движущиеся через камеру сгорания от их соответствующих точек воспламенения, имели время для их удовлетворения. Таким образом, скорость четырехтактного авиационного двигателя с большим отверстием цилиндра фактически ограничена скоростью сгорания топливовоздушной смеси, которая для данного цилиндра и смеси является постоянной, и, следовательно, усилия по увеличению выходной мощности путем увеличения Скорость двигателя с цилиндром большого диаметра может привести к неполному сгоранию, перегреву и детонации.
Другие ограничения скорости двигателя, такие как нагрузки на шатуны или адекватное заполнение и промывку цилиндров, могут быть решены с использованием материалов более высокой прочности и большего количества клапанов на цилиндр, соответственно, но когда указывается тип топлива, жесткое ограничение частоты вращения двигателя это отверстие цилиндра. Таким образом, единственный способ увеличить мощность без ущерба для соотношения мощности и веса — это добавить больше цилиндров.
DrZ214If the cylinder diameter grows too big, the flame front originating from the spark plug will not have traveled far enough to have burnt most of the fuel by the time the piston moves down again. Если я правильно интерпретирую это, то дизельные двигатели не будут страдать от этой проблемы. Независимо от объема цилиндра, условия самовоспламенения будут соблюдаться по всему объему, когда поршень опустится достаточно далеко. Так что в этом случае нет «скорости фронта пламени». Это действительно?
DrZ214PS, это просто не по теме, почему огромный морской двигатель использует 2-х тактные, а не 4-х тактные? Двухтактный объединяет фазу выхлопа с фазой впуска топлива, и поэтому часть поступающего топлива выходит из выхлопной системы без сжигания. Я думал, что 2-тактный ход лучше всего подходит для очень маленьких применений, таких как малые суда, а не огромные морские суда.
Брайан Драммонд@ DrZ214 2-тактные судовые двигатели являются дизельными. У них нет хода впуска топлива, это просто впуск воздуха (топливо впрыскивается после сжатия). Таким образом, топливо не может вытекать через выхлоп, в отличие от двухтактного бензинового двигателя. Вот почему 2-х тактный вариант является жизнеспособным вариантом для дизелей, а вдвое меньше цилиндров — это победа …
Питер Кэмпф @ DrZ214: Топливо впрыскивается в дизели задолго до того, как были достигнуты условия самовоспламенения, иначе не потребовался бы сложный впрыск топлива под высоким давлением. Пары топлива распространяются из сопла и воспламеняются на границе проникновения распыления после периода задержки зажигания, вызванного нагревом паров топлива. Это не мгновенное, внезапное воспламенение всего топлива, а конус, происходящий из форсунки впрыска, в которой сначала воспламеняются внешние части и нагревается остальная часть, которая сгорает при смешивании. Смотрите здесь для деталей. Питер Кэмпф@ DrZ214: Технически, для условий самовоспламенения требуется как правильная температура, так и правильная топливовоздушная смесь, поэтому их можно достичь только после впрыска. Я имел в виду, что температура, вызванная сжатием, достаточно высока до впрыска топлива, иначе высокое давление и точное время не потребуются. Впрыск бензина — это сопоставимый ленивый процесс, происходящий во всасывающей трубе или во время такта сжатия, а степени сжатия бензина ограничены пределами детонации. Дизели работают далеко за пределы детонации.
Самый большой дизельный двигатель в мире
Сегодня дизельные двигатели используются повсеместно: на тепловозах и грузовиках, судах и тракторах, легковых автомобилях и дизельных электростанциях.
Дизельный двигатель основан на воспламенении в цилиндре распыленного топлива (воспламенение происходит от воздуха, нагретого при сжатии). Дизельный двигатель может использовать низкосортное топливо, выдает высокий вращающий момент при низких оборотах и имеет высокий КПД (40-45%), что делает его экономичнее бензиновых двигателей, где около 70% топлива сгорает, не преобразовываясь в механическую энергию.
Дизельный двигатели могут быть очень большими. Наиболее крупные размеры имеет судовые агрегаты, установленные на больших судах. Но среди этих гигантов выделяется одна модель, которая по праву занимает почетное звание самого большого дизельного двигателя в мире.
Компания Wartsila хорошо известна всем специалистам. Она специализируется на производстве судовых энергетических установок. Одна из них – RTA-96C. Это и есть линейка двигателей, поражающих воображения обывателя.
Технически RTA-96C представляет собой двухтактный турбокомпрессорный двигатель, число цилиндров может варьироваться от 6 до 14. Версия с 14 цилиндрами является крупнейшим поршневым ДВС и устанавливается на крупнотоннажные контейнеровозы. Высота этого двигателя превышает 13 метров, длина – 27 метров, вес – свыше 2,3 тыс. тонн.
Максимальная мощность, которую способен развить этот гигант, равна почти 109 тыс. лошадиных сил. Первым судном, получившим такой двигатель, стала знаменитая «Emma Maersk», которая с вместимостью 11 тыс. TEU совсем недавно была самым большим контейнеровозом в мире.
Диаметр каждого цилиндра составляет почти метр (960 мм) при ходе поршня в 2500 мм. Объем цилиндров равен 25,5 тыс. литров.
Максимальное количество оборотов традиционно небольшое – 102, но крутящий момент при этом развивается свыше 7,5 млн Нм. Удельный расход топлива составляет 3,8 л/с, в час же агрегат «съедает» 13 тыс. литров бункера при максимальной мощности.
КПД этого двигателя-гиганта является самым высоким среди всех произведенных когда-либо дизельных двигателей – более 50%.
Некоторые сравнения, чтобы оценить мощность двигателя: он может обеспечить электроэнергией небольшой город. При 102 оборотов в минуту он производит 80 млн Ватт электроэнергии. Если средняя бытовая электролампа потребляет 60 Вт, 80 миллионов Ватт вполне достаточно для 1,3 млн ламп. Если в среднестатистической квартире одновременно горит 6 осветительных ламп, двигатель будет производить достаточное количество электроэнергии, чтобы осветить 220 тыс. домовладений. Этого достаточно для обеспечения электроэнергией города с 500 тыс. населения.
Коленчатый вал
Стоимость работы двигателя
Двигатель Wartsila-Sulzer RTA96 потребляет 13 тыс. литров топлива в час. Если в барреле нефти 158,76 литра, самый большой двигатель в мире потребляется 81,1 баррелей нефти в час. Если цена на нефть составляет $67/баррель на мировых рынках нефти, то стоимость 1 часа работы двигателя с точки зрения расхода топлива будет составлять $5,4 тыс. в час.
Поршни
Калькулятор для расчета рабочего объема цилиндров двигателя автомобиля
Рабочий объем цилиндра представляет собой объем находящийся между крайними позициями движения поршня.
Формула расчета цилиндра известна еще со школьной программы – объем равен произведению площади основания на высоту. И для того чтобы вычислить объем двигателя автомобиля либо мотоцикла также нужно воспользоваться этими множителями. Рабочий объём любого цилиндра двигателя рассчитывается так:
где,
h — длина хода поршня мм в цилиндре от ВМТ до НМТ (Верхняя и Нижняя мёртвая точка)
r — радиус поршня мм
п — 3,14 не именное число.
Как узнать объем двигателя
Для расчета рабочего объема двигателя вам будет нужно посчитать объем одного цилиндра и затем умножить на их количество у ДВС. И того получается:
Vдвиг = число Пи умноженное на квадрат радиуса (диаметр поршня) умноженное на высоту хода и умноженное на кол-во цилиндров.
Поскольку, как правило, параметры поршня везде указываются в миллиметрах, а объем двигателя измеряется в см. куб., то для перевода единиц измерения, результат придется разделить еще на 1000.
Заметьте, что полный объем и рабочий, отличаются, так как поршень имеет выпуклости и выточки под клапана и в него также входить объем камеры сгорания. Поэтому не стоит путать эти два понятия. И чтобы рассчитать реальный (полный) объем цилиндра, нужно суммировать объем камеры и рабочий объем.
Определить объем двигателя можно обычным калькулятором, зная параметры цилиндра и поршня, но посчитать рабочий объем в см³ нашим, в режиме онлайн, будет намного проще и быстрее, тем более, если вам расчеты нужны, дабы узнать мощность двигателя, поскольку эти показатели напрямую зависят друг от друга.
Объем двигателя внутреннего сгорания очень часто также могут называть литражом, поскольку измеряется как в кубических сантиметрах (более точное значение), так и литрах (округленное), 1000 см³ равняется 1 л.
Расчет объема ДВС калькулятором
Чтобы посчитать объем интересующего вас двигателя нужно внести 3 цифры в соответствующие поля, — результат появится автоматически. Все три значения можно посмотреть в паспортных данных автомобиля или тех. характеристиках конкретной детали либо же определить, какой объем поршневой поможет штангенциркуль.
Таким образом, если к примеру у вас получилось что объем равен 1598 см³, то в литрах он будет обозначен как 1,6 л, а если вышло число 2429 см³, то 2,4 литра.
Длинноходный и короткоходный поршень
Также замете, что при одинаковом количестве цилиндров и рабочем объеме двигателя могут иметь разный диаметр цилиндров, ход поршней и мощность таких моторов так же будет разной. Движок с короткоходными поршнями очень прожорлив и имеет малый КПД, но достигает большой мощности на высоких оборотах. А длинноходные стоят там, где нужна тяга и экономичность.
Следовательно, на вопрос «как узнать объем двигателя по лошадиным силам» можно дать твердый ответ – никак. Ведь лошадиные силы хоть и имеют связь с объемом двигателя, но вычислить его по ним не получится, поскольку формула их взаимоотношения еще включает много разных показателей. Так что определить кубические сантиметры двигателя можно исключительно по параметрам поршневой.
Зачем нужно проверять объем двигателя
Чаще всего узнают объем двигателя когда хотят увеличить степень сжатия, то есть если хотят расточить цилиндры с целью тюнинга. Поскольку чем больше степень сжатия, тем больше будет давление на поршень при сгорании смеси, а следовательно, двигатель будет более мощным. Технология изменения объема в большую сторону, дабы нарастить степень сжатия, очень выгодна — ведь порция топливной смеси такая же, а полезной работы больше. Но всему есть свой предел и чрезмерное её увеличение грозит самовоспламенением, вследствие чего происходит детонация, которая не только уменьшает мощность, но и грозит разрушением мотора.
Часто задаваемые вопросы
-
В чем измеряется объем двигателя?
Объем двигателя измеряется в кубических сантиметрах (см3), но в документации часто пишется именно в литрах (л.). 1000 кубических сантиметров равны 1 литру. Единица самого точного измерения объема именно куб сантиметры, поскольку, когда объем двигателя автомобиля указывается в литрах, то производится округление до целого числа после запятой. Например, объем 2,4 л. равны 2429 см3.
-
Какая формула рабочего объем цилиндра двигателя?
Рабочий объем цилиндра двигателя равен произведению числа Пи (3.1415) на квадрат радиуса основания и на высоту хода в нем поршня. Сама формула объема цилиндра ДВС в куб. сантиметрах выглядит так: Vраб = π⋅r²⋅h/1000
-
Как измерить объем двигателя автомобиля?
Объем двигателя – это сумма рабочих объемов всех его цилиндров, соответственно, необходимо сначала узнать какой объем одного цилиндра, а затем умножить на их количество. Объем цилиндра вычисляют, умножив высоту на квадрат радиуса и число «Пи». Но, чтобы измерить именно рабочий объем цилиндра в двигателе, за высоту нужно брать длину хода поршня от НМТ до ВМТ, а радиус можно померить также линейкой, узнав сначала диаметр цилиндра. Такой метод измерения возможен только при снятой головке либо заведомо известных параметрах.
-
Объем двигателя 1.8 л. в см3
При конверсии метрической единица объема равной 1,8 литра, то в куб. см это будет 1800 см³, но если это касается именно объема двигателя, то он может варьироваться так как производитель, указывая объем 1.8, округляет значение от того что измеряется в см3. То есть это может быть, как 1799, так и 1761, и даже 1834. Следовательно, какой объем двигателя 1.8 в см³, можно узнать лишь из технической характеристики конкретного автомобиля.
| ОБЩИЕ ХАРАКТЕРСТИКИ | 2-х дверное купе |
| ДВИГАТЕЛЬ | |
| Маркировка | VR38DETT |
| Число и расположения цилиндров | V6 с двойным турбонаддувом |
| Число клапанов на цилиндр | 4 |
| Тип ГРМ | DOHC, с непрерывно изменяемыми фазами газораспределения |
| Объем двигателя [см³] | 3799 |
| Диаметр цилиндра и ход поршня [мм] | 95.5×88.4 |
| Максимальная мощность [кВт/об/мин] | 408 @ 6800 |
| Максимальный крутящий момент [Нм/об/мин] | 632 @ 3300 — 5800 |
| Степень сжатия | 9.0:1 |
| Применяемое топливо | Неэтилированный бензин с октановым числом 98 |
| Подача топлива | Многоточечный впрыск |
| Соответствие экологическим стандартам | Евро-5 |
| Система очистки выхлопных газов | 3-ступенчатый катализатор |
| ТРАНСМИССИЯ | 2-х дверное купе |
| Тип | Полный привод |
| Коробка передач | GR6 6-ступенчатая автоматическая с двойным сцеплением, с возможностью ручного переключения |
| Передаточные числа: | |
| 1 | 4.0560 |
| 2 | 2.3010 |
| 3 | 1.5950 |
| 4 | 1.2480 |
| 5 | 1.0010 |
| 6 | 0.7960 |
| Задняя | 3.3830 |
| Главная пара передняя/задняя ось | 2.9375/3.7000 |
| Дифференциал повышенного трения | Механический (1.5-way) |
| ШАССИ | 2-х дверное купе |
| Передняя подвеска | Двухрычажная с верхними и нижними алюминиевыми (коваными) рычагами |
| Задняя подвеска | Многорычажная с верхними и нижними алюминиевыми (коваными) рычагами |
| Рулевое управление | Шестерня-рейка, с электроусилителем, изменяющим усилие в зависимости от скорости |
| Амортизаторы передней подвески | Bilstein DampTronic, адаптивные |
| Амортизаторы задней подвески | Bilstein DampTronic, адаптивные |
| Количество поворотов руля от упора до упора | 2.4 |
| Диаметр разворота [м] | 12.1 |
| Тормозные механизмы | Вентилируемые дисковые с литыми алюминиевыми оппозитными суппортами (6-поршневыми спереди и 4-поршневыми сзади) |
| Диаметр и толщина передних тормозных дисков [мм] | 390 x 32.6 |
| Диаметр и толщина задних тормозных дисков [мм] | 380 x 30 |
| Шины и диски передние | 255/40 ZRF20, 20″x9.5″ |
| Шины и диски задние | 285/35 ZRF20, 20″x10.5″ |
| РАЗМЕРЫ И МАССА | 2-х дверное купе |
| Снаряженная масса мин/макс [кг] | 1752 |
| Распределение массы по осям (передняя/задняя) [%] | 54/46 |
| Длина [мм] | 4710 |
| Ширина [мм] | 1895 |
| Высота [мм] | 1370 |
| Колесная база [мм] | 2780 |
| Колея передняя | 1590 |
| Колея задняя | 1600 |
| Дорожный просвет [мм] | 105 |
| Полная допустимая масса [кг] | 2200 |
| Макс. допустимая нагрузка на переднюю ось [кг] | 108 |
| Макс. допустимая нагрузка на заднюю ось [кг] | 1165 |
| Объем багажного отделения (VDA) [л] | 315 |
| Объем топливного бака [л] | 74 |
| Коэффициент лобового сопротивления [Cx] | 0.226 |
| РАСХОД ТОПЛИВА л/100км | 2-х дверное купе |
| Городской | 16.9 |
| Загородный | 8.8 |
| Комбинированный | 11.7 |
| ДИНАМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ | 2-х дверное купе |
| Содержание CO2 в выхлопе | 278 |
| Максимальная скорость | 315 |
Как узнать объем двигателя: определяем рабочий объем ДВС
Как известно, рабочий объем двигателя у многих автолюбителей напрямую ассоциируется с мощностью и скоростью. На практике зачастую так и получается, ведь если речь идет о легковых автомобилях, а не о спецтехнике, тогда чем больше объем мотора, тем быстрее, мощнее и динамичнее оказывается транспортное средство.
Отметим, что исключением из этого негласного правила можно считать разве что агрегаты с механическим компрессором или турбонаддувом, где рабочий объем может быть сравнительно небольшим, однако мощность такого мотора достаточно высока по сравнению с атмосферными аналогами.
Также водители знают, что общепринятые обозначения типа 1.5, 1.8, 2.0, 3.5 и т.д. могут несколько отличатся от реального объема ДВС. Например, двигатель 1.5 литра может физически иметь 1497 кубических сантиметров, однако двигатель 4.4 на самом деле имеет целых 4499 «кубиков» объема.По этой причине у некоторых владельцев возникает желание узнать реальный объем силового агрегата. Это может быть необходимо для расчета некоторых налогов на содержание ТС и т.д. Далее мы постараемся ответить на вопрос, как определить объем двигателя.
Содержание статьи
Объем двигателя: как узнать
Прежде всего, данную характеристику можно определить, изучив технический паспорт транспортного средства. Еще для определения можно использовать VIN-код автомобиля, который фактически является уникальным идентификационным номером ТС и содержит много полезной информации о комплектации автомобиля, стране его производства и т.д.
Вин-код автомобиля может находиться в разных местах, на стойке между водительской и пассажирской задней дверью на специальной табличке, ближе к колесной арке, под задним сиденьем, на торпедо ближе к ветровому стеклу, под капотом в зоне моторного щита и т.д.
Отметим, что если приобретается автомобиль, который уже ранее был в употреблении, тогда данные по техпаспорту и VIN-коду вполне могут отличаться от реальных. Если просто, свап мотора (замена двигателя) далеко не всегда производится на точно такой же агрегат. Обычно при замене двигателя сам мотор часто ставят мощнее штатного, хотя встречаются случаи, когда намеренно устанавливается и менее производительное решение.Чтобы получить точную информацию, необходимо найти номер двигателя, а также другие обозначения на ДВС. Исходя из полученных данных, можно затем найти этот мотор в каталогах производителя и выяснить его рабочий объем, а также другие характеристики. Обратите внимание, далеко не всегда номер двигателя можно с легкостью обнаружить.
Разные производители наносят маркировки в тех или иных местах, так что нужно иметь возможность заглянуть на блок цилиндров сзади, возможно потребуется смотреть снизу (нужна смотровая яма, подъемник или эстакада), откручивать подкрылки в арках колес и т.д.
Однако может быть и так, что номер двигателя не читается (проржавел, спилен и т.п.). В этом случае достоверно определить, какой ДВС находится под капотом, намного сложнее, особенно тому, кто не является специалистом.
Конечно, в подобной ситуации можно обратиться к официальным экспертам, однако по понятным причинам делать этого не стоит, особенно если машина стоит на учете, а также никаких проблем по юридической части с ней не возникает. Также не стоит афишировать обнаруженную проблему, предоставляя автомобиль для осмотра частным независимым экспертам.
Если же вопрос определения реального объема стоит очень остро (например, при подборе запчастей в рамках ремонта и т.п.), тогда нужно отдельно запастись знаниями, как узнать объем двигателя по объему цилиндра. Другими словами, следует изучить, как узнать объем цилиндра ДВС.
Как определить объем цилиндра двигателя
Итак, чтобы узнать объем цилиндра двигателя, следует понимать, что фактически цилиндр является емкостью, подобно бытовым предметам цилиндрической формы (чашка, банка и т.д.). Зная радиус и высоту, объем высчитывается достаточно легко. Если же эти параметры не заданы, тогда задача усложняется. Еще нужно учитывать и то, что цилиндр ДВС не всегда идеален по окружности.
Вернемся к замерам. Для вычисления объема нужно умножить высоту на число «Пи» и на квадрат радиуса (Объем равен В умножить на π и умножить на Р². Литера В данной формулы является высотой цилиндра, Р представляет собой радиус основания, а число π примерно равно 3,14.
Сам объем цилиндра измеряется в соответствующих радиусу и высоте кубических единицах. Обычно для измерения объема в ДВС используются см3 (кубические сантиметры), если же параметры заданы в метрах, тогда данные по объему отражены в метрах кубических (кубометрах) и т.д.
При этом важно понимать, что указанная формула подходит для измерения объема прямого кругового цилиндра, то есть основание является кругом, а направляющая строго перпендикулярна ему.
Кстати, если вместо радиуса цилиндра в исходных данных имеется диаметр, тогда расчеты следует производить по формуле, где объем равен В помноженное на π и помноженное на (Д/2)². Еще одной формулой для вычислений является следующая: Объем равен ¼ помноженное на В помноженное на π и помноженное на Д². В этом случае Д является диаметром основания цилиндра.
Что касается практических замеров, несколько проще замерить периметр, то есть длину окружности основания цилиндра, чем промерять диаметр или радиус. Получается, высчитать объем, если известен периметр основания цилиндра, можно по формуле, где объем равен ¼ умножить на В умножить на П² / π. Литера П является периметром основания. Еще нужно учесть, что при расчетах фактическая вместимость будет немного меньше той, которую покажут расчеты, так как не учитывается величина объема стенок сосуда.
Что в итоге
Как видно, необходимость узнать точный рабочий объем двигателя возникает по разным причинам. Естественно, VIN-код и данные в техпаспорте являются самым быстрым способом определения параметров ДВС.
Однако это подходит только в случае, когда история автомобиля известна, ранее не производилась замена двигателя или номер замененного двигателя позволяет идентифицировать агрегат, мотор ранее не «капиталися», то есть не выполнялась расточка/гильзовка блока цилиндров во время капремонта и т.д.Если даже один из перечисленных выше случаев нельзя исключить из списка, тогда единственным способом для получения достоверной информации о фактическом рабочем объеме цилиндров является разборка двигателя с последующими точными замерами.
Читайте также
№ 2671: Сколько цилиндров?
Сколько сегодня цилиндров? Инженерный колледж Хьюстонского университета представляет эту серию о машинах, которые делают нашу цивилизацию бегут, и люди, чья изобретательность создала их.
Итак, сколько цилиндров должно быть в двигателе автомобиля? Большинство наших автомобилей имеют либо четыре цилиндра подряд, либо цилиндры в одном ряду. V-образное расположение — по два или по три с каждой стороны.Итак, к чему все это воображение? Почему не один большой цилиндр?
Что ж, представьте себе поршень, который движется вперед и назад в цилиндре, делая коленчатый вал проворачивается. Он кратковременно приводит вал в движение каждые два оборота. Двигатели наших автомобилей обкатываются четырехтактные циклы. Возгорание происходит, и поршень толкает вниз. Затем он очищает выхлоп, когда он возвращается вверх. Далее это втягивает новую смесь воздуха и бензина по пути вниз.Наконец, это поднимается, сжимая эту смесь. Затем еще одно зажигание, и цикл повторяется.
Одноцилиндровый двигатель набирает обороты на первом такте; затем он замедляется во время оставшиеся два оборота четырехтактного цикла. Это вызвало бы такой двигатель трясти и трясет.
Итак, нам нужен большой маховик, чтобы он двигался между зажиганиями. С более цилиндров и поршней, мы можем прикрепить шатун каждого поршня к разному угловое расположение на коленчатом валу — тогда рассчитываем взрывы так, чтобы каждый один запускает вращение во время двух оборотов.И маховик может быть намного меньше.
Карл Бенц использовал одноцилиндровый двигатель в своем первом автомобиле 1885 года. Первый форд Двигатель модели Т имел четыре цилиндра в ряд. Некоторые роскошные автомобили 1920-х годов имел рядные двигатели с восемью цилиндрами. Двигатели с Было использовано 12 или более цилиндров подряд, но в основном в больших морских и стационарные двигатели.
Конечно, плавный ход — это только одна цель.Чем больше цилиндров, тем меньше маховик вес, но они также означают более высокие затраты на производство и содержание. Тогда есть компактность. Прямая восьмерка Duesenberg была фаворитом богатых кинозвезд 20-х годов. Но у него была 12-футовая колесная база. Представлять себе параллельная парковка этого зверя.
Ответом был двигатель V-8 — два ряда по четыре, образующие V. Эвен Карл Бенц экспериментировал с двигателем V-2 после того, как построил свой одноцилиндровый двигатель.V-образное расположение может даже позволить двум цилиндрам приводить в движение общий шатун кривошипа, толкая это в разных угловых положениях. И здесь усложнение увеличивается: Инженеры создали всевозможные умные конструкции коленчатого вала для использования с цилиндрами в всевозможные позиции — V-4, V-6, Flat-4, Flat-6.
Самолеты накладывали разные конструктивные ограничения. Встроенный движок предлагает мало лобовое сопротивление. Братья Райт использовали рядный четырехцилиндровый двигатель, но с хорошими характеристиками. тяжелый маховик.Тогда первые строители перешли к двигателям с девятью цилиндрами, излучающими от центрального узла. Поршни вращались вокруг вала и не нуждались в маховике. ни системы охлаждения.
Многие новые технологии сводятся к одной лучшей форме. Но некоторые находят более одного хороший вариант, тогда продолжайте жульничать среди конкурентов. Просто подумайте о ПК vs. Mac’s, классическая музыка против музыки кантри — только подумайте о цилиндрах в их, казалось бы, бесконечные договоренности.
Я Джон Линхард из Хьюстонского университета, где нас интересуют изобретательные умы работай.
(Музыкальная тема)Смотрите записи в Википедии по всем соответствующим темам. Искать такие слова, как автомобильные двигатели, рядные 4, плоские 6, 8-цилиндровые, 4-тактные двигатели и т. д. Google будет также отправлю вас на множество простых и понятных сайтов, как этот.
Все фото Й. Линхард. Двигатели Toyota любезно предоставлены Майком Калвертом Toyota, Хьюстон, Техас.
Как номера цилиндров влияют на характеристики автомобиля и …
Двигатели в современных автомобилях бывают разных размеров и количества цилиндров в зависимости от размера и веса автомобиля или предполагаемой работы двигателя. Двигатель также можно использовать для повышения производительности или для увеличения расхода топлива. Двигатели чаще всего бывают с 4, 6 или 8 цилиндрами.Каждый цилиндр предназначен для индивидуальной выработки энергии. Когда вы объедините их вместе, они произведут больше энергии. Например, если у вас есть три разных двигателя, каждый из которых имеет 25 кубических дюймов (ci) на цилиндр, у вас будет 4-цилиндровый двигатель с 100 ci, 6-цилиндровый двигатель с 150 ci и 8-цилиндровый двигатель с 200 ci. . Выходная мощность двигателей будет увеличиваться с увеличением количества цилиндров в двигателе.
Число цилиндров двигателя увеличивает грузоподъемность двигателя за счет увеличения мощности.Представьте себе фургон весом в 2000 фунтов, который тянут четыре лошади, шесть лошадей и восемь лошадей. Четыре лошади могут без проблем тянуть повозку по ровной поверхности со скоростью десять миль в час, но могут делать это только в течение четырех часов, не останавливаясь для отдыха. Шесть лошадей могут тянуть одну повозку на два часа дольше, а восемь лошадей могут тянуть ее на восемь часов дольше. Этот пример показывает, что по мере увеличения количества лошадей лошади могли двигаться дальше, поскольку каждая из них работала меньше и, следовательно, не нуждалась в отдыхе так часто.Двигатель работает так же; большинство четырехцилиндровых двигателей не прослужат столько же, сколько шесть или восемь цилиндров, прежде чем они изнашиваются.
То же самое и при подъеме в гору. Двигатель меньшего размера не сможет тащить 2000-фунтовый фургон в гору с такой скоростью, как шестицилиндровый или восьмицилиндровый двигатель. Когда мы используем двигатель меньшего размера при небольшой нагрузке, он может работать так же хорошо, как и более крупные двигатели, но с меньшими затратами. Вот почему вы увидите небольшие двигатели в небольших автомобилях и более крупные двигатели в более крупных автомобилях или грузовиках.Теперь мы начинаем использовать двигатели меньшего размера в более тяжелых приложениях, но с высокоэффективными двигателями, которые используют одинаковое количество топлива, когда требуется дополнительная мощность, и меньше топлива, когда дополнительная мощность не требуется. Например, мы можем увеличить мощность 4- или 6-цилиндрового двигателя за счет наддува или турбонаддува, чтобы получить ту же мощность, что и 6- или 8-цилиндровый двигатель, заряжая двигатель добавленным топливом и воздухом. Когда мы подходим к ситуации с низкой нагрузкой, такой как движение на постоянной скорости, двигателю не нужна дополнительная мощность, и наддув или турбонаддув отключаются, поэтому у вас есть нормальный 4 или 6 цилиндров и используется меньше топлива.
Надежность двигателя зависит от множества различных факторов, таких как то, как двигатель обслуживается, какая нагрузка несет двигатель, ваши привычки вождения, вождение по шоссе или по городу, а также от местности, по которой вы едете. Более крупный двигатель с наибольшим количеством цилиндров будет работать дольше в ситуациях, когда двигатель работает тяжелее или в тяжелых условиях вождения. В таких неблагоприятных условиях больший двигатель не должен нагружаться так сильно, как меньший двигатель.
Эффективность— зачем увеличивать количество цилиндров в двигателе вместо увеличения их объема?
Различные приложения имеют разные ограничения:
- Авиация: очень легкий, высоконадежный
- Marine: очень высокая выносливость
- Автомобили: умеренно легкий, отзывчивый
- Мотоцикл: очень легкий, очень компактный, очень отзывчивый
Разные технологические эпохи дают разные решения из-за дополнительных ограничений, всегда ограниченных тогдашними современными технологиями:
- Эпоха первопроходцев: заставить работать
- Эпоха Первой / Второй мировой войны: как можно быстрее
- Послевоенная эпоха: дальше, быстрее, лучше
- Эпоха топливного кризиса: максимально эффективно
Вопрос касается оптимизации количества цилиндров в зависимости от рабочего объема на цилиндр для двигателей, используемых в авиации.Это сужает область применения до «поршневых двигателей внутреннего сгорания» (плюс двигатель Ванкеля как особый случай).
Очевидно, что у ракет, импульсных реактивных двигателей, турбинных и электрических двигателей нет цилиндров, а паровые двигатели никогда (успешно) не использовались в самолетах.
Количество цилиндров и рабочий объем цилиндра — два из бесчисленных параметров, которые входят в конструкцию любого двигателя. Оба могут использоваться для увеличения выходной мощности.
Выходная мощность двигателя может быть увеличена либо за счет количества цилиндров, либо за счет увеличения рабочего объема цилиндра (или того и другого).
Каждое изменение параметров вызывает усиление или потерю определенных требуемых характеристик. Они перечислены ниже в разделах (N), (n), (D) и (d).
- Увеличение количества цилиндров означает получение (N) и потерю (n)
- увеличение рабочего объема цилиндра означает получение (D) и потерю (d)
Добавить цилиндры проще, чем увеличивать размер цилиндра. Геометрия цилиндра не меняется. Идентичные детали двигателя могут использоваться несколько раз в одной конструкции двигателя (блоки цилиндров, головки цилиндров или целые блоки двигателя).
Начиная с одной конфигурации двигателя, такая же выходная мощность может быть достигнута с помощью
- набирает (N) и (d) и проигрывает (n) и (D) или
- набирает (n) и (D) и проигрывает (N) и (d).
Причины увеличения количества цилиндров (Н)
- Крутящий момент напрямую зависит от количества цилиндров
- Увеличение отношения площади поверхности к объему выгодно для двигателей с воздушным охлаждением
- Увеличьте мощность: добавить цилиндры легче, чем увеличить размер цилиндра.Геометрия цилиндра не меняется. Идентичные детали двигателя могут использоваться несколько раз в одной конструкции двигателя (ряды цилиндров, головки цилиндров или целые блоки цилиндров)
- Улучшить баланс сил и импульсов
- Уменьшить время между рабочими ходами
- Уменьшить удар выходящего из строя цилиндра
- Улучшить равномерность распределения крутящего момента по скорости вращения.
-
Более гибкий и распределенный форм-фактор
Pratt & Whitney R-4360 Wasp Major , 28-цилиндровый, 28 л, 3500 л.с., 2700 об / мин, постройки 1944-1955 гг.
Причины уменьшения количества цилиндров (л)
- Простота: меньшее количество движущихся частей повышает надежность, снижает потребность в обслуживании и тем самым увеличивает доступность.
-
Более компактный форм-фактор
Mercedes 1 цилиндр, 1,5 кВт, 720 об / мин, 84 кг, 1888 г. выпуска.
Причины увеличения рабочего объема цилиндра (D)
-
Увеличение мощности за счет крутящего момента
BMW IIIa, 6-цилиндровый, 19.1 л, 200 л.с., 1400 об / мин, 1917 г.в.
Причины уменьшения рабочего объема цилиндра (d)
- Меньший рабочий объем означает меньшие поршни, более короткие штоки или и то, и другое. В любом случае меньший рабочий объем обеспечивает более высокую скорость вращения и более высокое ускорение.
- Камера сгорания меньшего размера увеличивает время, необходимое для расширения пламени (только для бензина, а не для дизельного топлива). Это позволяет увеличить скорость вращения.
- Клапаны ограничивают поток газа в баллон и из него.Клапаны зависят от соотношения поверхности и объема. Меньшие цилиндры легче заполнять и опорожнять через клапаны, что обеспечивает более высокую скорость вращения.
-
При заданной степени сжатия цилиндры меньшего размера должны выдерживать меньшую общую силу, что позволяет получить более легкую конструкцию двигателя (меньший вес).
JPX PUL 212, 1 цилиндр, 212 см³, 11 кВт, 6000 об / мин.
- Радиальные двигатели относятся к эпохе Первой / Второй мировой войны. Большинство из них имели воздушное охлаждение.Для двигателей с воздушным охлаждением имеет значение отношение площади поверхности к объему. Следовательно, увеличение количества цилиндров вместо рабочего объема на цилиндр очевидно.
- Самолет во время Первой / Второй Мировой войны должен был быть максимально быстрым и мощным, чтобы атаковать и защищаться. Не было никаких веских причин переходить на менее 6 цилиндров.
- Четырехтактные двигатели отлично работают с 1, 2 и 3 цилиндрами. Используются механические парапланы или сверхлегкие самолеты.
-
Определенные номера цилиндров более предпочтительны по причинам симметрии
- 6, 8, 4 для рядных двигателей
- нечетные числа (в ряду) для радиальных двигателей
-
Построение радиальных двигателей с четным числом цилиндров вполне возможно, хотя четное число в одном ряду для нас не желательно.Многорядные радиальные двигатели с четным числом цилиндров используются на многих самолетах.
- Разработчики автомобильных двигателей предпочитают 0,5 л на цилиндр в качестве идеального компромисса.
- Для создания поршневых двигателей большой мощности необходимо большое количество цилиндров, но сейчас этот сегмент занят реактивными двигателями.
-
Существуют радиальные двигатели с числом цилиндров менее 5. Перед вами радиальный 3-цилиндровый двигатель, построенный в 1930 году в США:
.
Двигатель V6 и V8: в чем разница?
Знаете ли вы, в чем разница между V6 и V6?Двигатель V8? Хотя оба эти термина являются общими при покупке автомобилей, некоторые люди не знают, какой из них лучше. Проще говоря, двигатель V6 имеет шесть цилиндров для подачи топлива, тогда как двигатель V8 имеет восемь цилиндров .
По сути, оба движка работают одинаково. Внутри «цилиндров» воспламеняется бензин, создавая непрерывную последовательность небольших и быстрых взрывов. Эти взрывы происходят в любой момент при работающем двигателе.
Энергия этих взрывов внутри цилиндров вращает двигатель, преобразуя энергию в механическую силу, которая используется для движения транспортного средства по дороге.
Большая тройка: мощность, крутящий момент и пробег
Существует много различных типов двигателей, но у каждого из них есть три атрибута, которые обычно волнуют большинство покупателей.
Мощность
Первый — это мощность, которая является общей мерой максимальной производительности двигателя или его способности выполнять работу.
Автомобили эконом-класса, такие как Toyota Corolla, обычно имеют мощность от 150 до 180 лошадиных сил. Многие семейные кроссоверы, такие как новая Toyota RAV4, имеют мощность от 190 до 220 лошадиных сил. У многих высокопроизводительных автомобилей, таких как Toyota Supra, их 300 и более.
Что такое мощность в лошадиных силах? Говоря простым языком, мощность двигателя подобна максимальной скорости, с которой может бежать спортсмен.
Крутящий момент
Второй атрибут — крутящий момент, он важен для покупателя, который усердно работает со своим автомобилем, поскольку он лучше отражает способность двигателя справляться с тяжелой работой.
Вот почему крутящий момент является основным показателем для многих покупателей, рассматривающих кроссоверы и внедорожники или пикапы, которые будут часто использоваться для буксировки или перевозки тяжелых предметов. Что такое крутящий момент? Проще говоря, крутящий момент двигателя — это количество времени, которое требуется спортсмену, чтобы набрать скорость.
Итак, если вам нужно что-то тянуть на своем транспортном средстве, наличие большого крутящего момента позволит вам набрать скорость более эффективно и легко.
Экономия топлива
Третий атрибут — это экономия топлива, то есть количество бензина, которое двигатель использует для создания своей мощности и крутящего момента.
Экономия топлива двигателя немного похожа на количество калорий, которое необходимо потреблять спортсмену. Чем крупнее их мускулы или, в случае двигателя, чем больше у него цилиндров, тем больше нужно будет потреблять калорий или топлива.
Типы двигателей и значение буквы V в двигателях
Двигатели в небольших машинах, таких как бензопилы и газонокосилки, обычно имеют только один цилиндр, потому что для резки дров и травы не требуется столько лошадиных сил, как для перемещения тяжелого автомобиля или грузовика.
Большинство двигателей компактных транспортных средств имеют как минимум четыре цилиндра, например Toyota C-HR и RAV4. Многие модели кроссоверов и внедорожников, такие как Toyota Highlander или 4Runner, имеют шесть цилиндров. Камри также имеет шесть цилиндров. С другой стороны, пикапы, как и Toyota Tundra, обычно имеют восемь штук. Вообще говоря, чем больше цилиндров, тем больше мощность и крутящий момент.
Изменяя количество цилиндров, их размер и их соотношение друг с другом, автопроизводители могут создавать широкий спектр типов двигателей, удовлетворяющих ряду потребностей.
Цилиндры внутри двигателя имеют одинаковый размер, хотя размеры цилиндров будут различаться от двигателя к двигателю. В некоторых двигателях цилиндры расположены в один ряд внутри, в то время как в других используются два ряда противоположных цилиндров, соединенных друг с другом V-образной формой. Это обычное дело и обычно используется, когда необходимо разместить больше баллонов в компактном пространстве. Когда шестицилиндровый или восьмицилиндровый двигатель использует эту конфигурацию, он называется V6 или V8 соответственно.
Объем двигателя 101 — и что это значит для вас
Суммарный размер всех цилиндров двигателя называется рабочим объемом.Например, в новой Corolla SE четырехцилиндровый двигатель имеет общий объем 2000 кубических сантиметров (или два литра)
.Поскольку рабочий объем двигателя выражается в «литрах», мы бы назвали его 2-литровым четырехцилиндровым двигателем — идеальный вариант для покупателя, который хочет первоклассную топливную экономичность и хорошие характеристики.
Сколько цилиндров в двигателе V6 или V8?
В двигателе V6 с шестью цилиндрами его общий объем составлял бы 3,5 литра. Имея на два цилиндра больше, чем у четырехцилиндрового, этот шестицилиндровый более мощный и плавный и, вероятно, нацелен на покупателя, который ищет сбалансированную экономию топлива и производительность, но с большей мощностью, чтобы сэкономить, когда это необходимо.
Восьмицилиндровый двигатель V8 обычно используется в пикапах, внедорожниках и спортивных автомобилях, поскольку эти двигатели создают большую мощность и крутящий момент и лучше подходят для буксировки или буксировки. Обычно он имеет рабочий объем от четырех до шести литров, в зависимости от размера восьми цилиндров внутри. Например, в настоящее время Toyota предлагает два восьмицилиндровых двигателя: один объемом 4,6 литра, а другой — 5,7 литра.
Эти двигатели с восемью цилиндрами являются мощными и понравятся покупателям, обладающим большой мощностью и крутящим моментом.
Как выбрать между V6 и V8?
Выбор идеального двигателя похож на поиск идеального дома.
Все дома имеют определенное количество комнат (цилиндров) и определенную площадь в квадратных футах (смещение). Даже при сохранении базовых размеров помещения и площади в квадратных футах (или количества цилиндров и их совокупного рабочего объема) возможны различные компоновки и надстройки дома (или двигателя).
Таким же образом, данный 10-комнатный дом площадью 1500 квадратных футов может быть бунгало, задним двором или ранчо, с заданными 3.5-литровый шестицилиндровый двигатель может быть гибридом, пикапом или спортивным автомобилем.
Какой двигатель вам подходит?
Это зависит от того, как вы будете использовать свой автомобиль и каковы ваши приоритеты .
Когда дело доходит до перемещения вас и вашей семьи с достаточным запасом мощности для случайных буксировок, буксировок и проездов, V6, вероятно, идеально подходит. Вот почему вы найдете двигатель V6 в некоторых из самых популярных семейных автомобилей Toyota, включая минивэн Sienna, Highlander и внедорожник 4Runner.
Если вам нужна максимальная мощность и крутящий момент, например, для буксировки тяжелого прицепа или лодки, часто используйте свой автомобиль на очень холмистой местности или вам нужен семейный пикап в качестве рабочего транспортного средства для растущего бизнеса, двигатель V8 с превосходным выходным крутящим моментом. , вероятно, лучше всего. Вы найдете двигатели V8 в самых мощных машинах Toyota, включая пикап Tundra и внедорожник Sequoia.
Создайте свою следующую Toyota сегодня!
ПОЛОЖЕНИЕ И КОЛИЧЕСТВО ЦИЛИНДРОВ ВХОДНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ ОСНОВНЫЕ И РУКОВОДСТВА | ВСЕ О МАШИНОСТРОЕНИИ
(а) Одноцилиндровый.Двигатель имеет один цилиндр и поршень, соединенный с коленчатым валом.
(b) Встроенный. Цилиндры расположены по прямой линии один за другим по длине коленчатого вала. Они могут состоять из 2-11 цилиндров или, возможно, больше. Рядные четырехцилиндровые двигатели очень распространены для автомобилей и других применений. Рядные шесть и восемь цилиндров — исторически распространенные автомобильные двигатели. Рядные двигатели иногда называют прямыми (например, рядные шесть или восемь рядных).
(c) Двигатель V.Два ряда цилиндров расположены под углом друг к другу вдоль единого коленчатого вала. Угол между рядами цилиндров может составлять от 15 ° до 120 °, обычно 60-90 °. V-двигатели имеют четное количество цилиндров от 2 до 20 и более. V6 и V8 — обычные автомобильные двигатели, V12 и V16 (исторические) встречаются в некоторых роскошных и высокопроизводительных автомобилях.
(d) Двигатель с оппозитным цилиндром. Два ряда цилиндров напротив друг друга на одном коленчатом валу (V-образный двигатель с углом поворота 180 °).Они распространены на небольших самолетах и некоторых автомобилях с четным числом цилиндров от двух до восьми и более. Эти двигатели часто называют плоскими двигателями (например, плоскими четырьмя).
(e) W. Двигатель. То же, что и V-образный двигатель, за исключением трех рядов цилиндров на одном коленчатом валу. Нечасто, но некоторые из них были разработаны для гоночных автомобилей, как современных, так и исторических. Обычно 12 цилиндров с углом около 60 ° между каждой группой.
(f) Двигатель с оппозитными поршнями. Два поршня в каждом цилиндре с камерой сгорания в центре между поршнями.Процесс однократного сгорания вызывает два рабочих хода одновременно, при этом каждый поршень отталкивается от центра и передает мощность на отдельный коленчатый вал на каждом конце цилиндра. Мощность двигателя осуществляется либо на двух вращающихся коленчатых валах, либо на одном коленчатом валу со сложной механической связью.
(г) Радиальный двигатель. Двигатель с поршнями, расположенными в круговой плоскости вокруг центрального коленчатого вала. Шатуны поршней соединены с ведущим штоком, который, в свою очередь, соединен с коленчатым валом.Ряд цилиндров на радиальном двигателе всегда имеет нечетное количество цилиндров в диапазоне от 3 до 13 или более.
При четырехтактном цикле каждый второй цилиндр срабатывает и имеет рабочий ход при вращении коленчатого вала, что обеспечивает плавную работу. Многие средние и крупногабаритные винтовые самолеты используют радиальные двигатели.
В больших самолетах два или более блока цилиндров устанавливаются вместе, один за другим, на одном коленчатом валу, образуя один мощный и плавный двигатель. Существуют очень большие судовые двигатели, имеющие до 54 цилиндров, шесть рядов по 9 цилиндров в каждом.
Бензиновый двигатель | Британника
Бензиновый двигатель , любой из классов двигателей внутреннего сгорания, которые вырабатывают энергию за счет сжигания летучего жидкого топлива (бензина или бензиновой смеси, такой как этанол) с воспламенением, инициируемым электрической искрой. Бензиновые двигатели могут быть построены для удовлетворения требований практически любого возможного применения в силовых установках, наиболее важными из которых являются легковые автомобили, небольшие грузовики и автобусы, самолеты авиации общего назначения, подвесные и малые внутренние морские агрегаты, стационарные насосные агрегаты среднего размера, осветительные установки и т. станки и электроинструменты.Четырехтактные бензиновые двигатели используются в подавляющем большинстве автомобилей, легких грузовиков, средних и больших мотоциклов и газонокосилок. Двухтактные бензиновые двигатели встречаются реже, но они используются для небольших подвесных судовых двигателей и во многих ручных инструментах для озеленения, таких как цепные пилы, кусторезы и воздуходувки.
V-образный двигательПоперечный разрез V-образного двигателя.
Encyclopædia Britannica, Inc.Типы двигателей
Бензиновые двигатели могут быть сгруппированы в несколько типов в зависимости от нескольких критериев, включая их применение, метод управления подачей топлива, зажигание, расположение поршня и цилиндра или ротора, количество ходов за цикл, систему охлаждения, а также тип и расположение клапана.В этом разделе они описаны в контексте двух основных типов двигателей: поршневых двигателей и роторных двигателей. В поршневом двигателе давление, создаваемое при сгорании бензина, создает силу на головке поршня, которая перемещает цилиндр по длине возвратно-поступательным или возвратно-поступательным движением. Эта сила отталкивает поршень от головки цилиндра и выполняет работу. Роторный двигатель, также называемый двигателем Ванкеля, не имеет обычных цилиндров, оснащенных возвратно-поступательными поршнями.Вместо этого давление газа действует на поверхности ротора, заставляя ротор вращаться и, таким образом, выполнять работу.
бензиновые двигателиТипы бензиновых двигателей включают (A) двигатели с оппозитными поршнями, (B) роторные двигатели Ванкеля, (C) рядные двигатели и (D) двигатели V-8.
Британская энциклопедия, Inc.Большинство бензиновых двигателей относятся к поршнево-цилиндровым двигателям с возвратно-поступательным движением. Основные компоненты поршнево-цилиндрового двигателя показаны на рисунке. Почти все двигатели этого типа работают по четырехтактному или двухтактному циклу.
Типовая схема поршневой цилиндр бензинового двигателя.
Британская энциклопедия, Inc.Четырехтактный цикл
Из различных методов восстановления энергии процесса сгорания наиболее важным до сих пор был четырехтактный цикл, концепция, впервые разработанная в конце 19 века. Четырехтактный цикл показан на рисунке. При открытом впускном клапане поршень сначала опускается на такте впуска. Воспламеняющаяся смесь паров бензина и воздуха втягивается в цилиндр за счет создаваемого таким образом частичного вакуума.Смесь сжимается, когда поршень поднимается на такте сжатия при закрытых обоих клапанах. По мере приближения к концу хода заряд воспламеняется электрической искрой. Затем следует рабочий ход, когда оба клапана все еще закрыты, а давление газа обусловлено расширением сгоревшего газа, давящим на головку или головку поршня. Во время такта выпуска восходящий поршень выталкивает отработавшие продукты сгорания через открытый выпускной клапан. Затем цикл повторяется. Таким образом, каждый цикл требует четырех тактов поршня — впуска, сжатия, мощности и выпуска — и двух оборотов коленчатого вала.
Двигатель внутреннего сгорания: четырехтактный циклДвигатель внутреннего сгорания имеет четыре такта: впуск, сжатие, сгорание (мощность) и выпуск. Когда поршень перемещается во время каждого хода, он поворачивает коленчатый вал.
Британская энциклопедия, Inc. Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишись сейчасНедостатком четырехтактного цикла является то, что завершается только половина тактов мощности по сравнению с двухтактным циклом (, см. Ниже ), и только половину такой мощности можно ожидать от двигателя данного размера при заданная рабочая скорость.Однако четырехтактный цикл обеспечивает более эффективную очистку выхлопных газов (продувку) и повторную загрузку цилиндров, уменьшая потерю свежего заряда в выхлопе.
• Цилиндры двигателя для автомобилей в ЕС, 2017 г.
• Цилиндры для двигателей для автомобилей в ЕС, 2017 г. | StatistaПопробуйте наше корпоративное решение бесплатно!
(212) 419-8286
Другая статистика по теме
Пожалуйста, создайте учетную запись сотрудника, чтобы иметь возможность отмечать статистику как избранную.Затем вы можете получить доступ к своей любимой статистике через звездочку в заголовке.
Зарегистрируйтесь сейчасПожалуйста, авторизуйтесь, перейдя в «Моя учетная запись» → «Администрирование». После этого вы сможете отмечать статистику как избранную и использовать персональные статистические оповещения.
АутентифицироватьСохранить статистику в формате.Формат XLS
Вы можете загрузить эту статистику только как премиум-пользователь.
Сохранить статистику в формате .PNG
Вы можете загрузить эту статистику только как премиум-пользователь.
Сохранить статистику в формате .PDF
Вы можете загрузить эту статистику только как премиум-пользователь.
Показать ссылки на источники
Как премиум-пользователь вы получаете доступ к подробным ссылкам на источники и справочной информации об этой статистике.
Показать подробную информацию об этой статистике
Как премиум-пользователь вы получаете доступ к справочной информации и сведениям о выпуске этой статистики.
Статистика закладок
Как только эта статистика будет обновлена, вы сразу же получите уведомление по электронной почте.
Да, сохранить в избранном!
… и облегчить мне исследовательскую жизнь.
Изменить параметры статистики
Для использования этой функции вам понадобится как минимум Одиночная учетная запись .
Базовая учетная запись
Познакомьтесь с платформой
У вас есть доступ только к базовой статистике.
Эта статистика не учтена в вашем аккаунте.
Единая учетная запись
Идеальная учетная запись начального уровня для индивидуальных пользователей
- Мгновенный доступ к статистике за 1 мес
- Скачать в форматах XLS, PDF и PNG
- Подробные ссылок
$ 59 $ 39 / месяц *
в первые 12 месяцев
Корпоративный аккаунт
Полный доступ
Корпоративное решение, включающее все функции.