Меню сайту

Форма входу

Логін:
Пароль:
Головна » 2009 » Жовтень » 7 » Двигуни та їх різновиди
11:21
Двигуни та їх різновиди
Як відомо, рушійною силою більшості автомобілів є двигун внутрішнього згоряння (ДВЗ). Пристрій його досить складно навіть для професіонала, не кажучи вже про новачків. Але, купуючи машину, завжди доводиться звертати увагу на характеристики двигуна. Часто люди просто губляться, не знаючи, який автомобіль чи якусь його версію вибрати. Дана стаття допоможе вам освоїтися в такій складній технічній сфері, як двигуни внутрішнього згоряння.

Перш за все, поговоримо про технічні характеристики двигунів.

Основними зовнішніми характеристиками є:

Кількість циліндрів

У сучасних автомобілях варіюється від 2 до 16. Цей показник є досить серйозним. Так, два двигуни з однаковим обсягом і потужністю, можуть сильно відрізнятися за іншими параметрами.

Розташування циліндрів

Розрізняють два типи розташування: рядне, коли всі циліндри розташовані послідовно один за одним, і V-подібне, коли на одному коленвалу циліндри розташовані з обох сторін. У цьому випадку велику роль відіграє кут розвалу циліндрів.

Так, великий кут розвалу знижує центр ваги, полегшує охолодження і маслоподачу, але в той же час знижує динамічні характеристики і збільшує інерційність, малий кут дозволяє досягти зменшення ваги і інерційності, але сприяє більш швидкому перегріву.

Радикальної різновидом такого двигуна є опозитний двигун з кутом розвалу в 180 °. У цьому випадку всі його переваги та недоліки виражаються у своєму максимальному прояві. Ще один різновид V-подібного двигуна - W-образний. Він являє собою дві V-образних двигуна, синхронізованих і включених в загальну систему приводу. V-подібні двигуни також називають дворядні, а W-подібні - чотирирядними.

Існує також унікальний тип двигуна - рядно-V-подібний, що є синтезом цих двох різновидів. У цьому випадку циліндри розташовані послідовно, але з відхиленням по обидві сторони, що сприяє кращому охолодженню.

У цілому ж можна помітити, що різниця між двома основними типами двигунів полягає в їх масі і габаритах. Але найбільш важливим є те, що найменший рівень шуму і вібрацій досягається тільки тоді, коли в нього в одному ряду розташоване парна кількість циліндрів.

Об'єм камер згоряння

Часто в літературі зустрічається вираз «об'єм двигуна», аналогічне даному. Обсяг прямо впливає абсолютно на всі інші характеристики ДВЗ. Слід зауважити, що в більшості випадків збільшення обсягу веде до збільшення як витрат палива, так і потужностних характеристик. Зменшення ж обсягу - навпаки.

Матеріал двигуна

Сучасні двигуни в основному виготовлені з трьох типів матеріалів - чавун або інші феросплави дає найбільшу міцність, але є найбільш важким. Алюміній і його сплави - мала вага і середня міцність. Магнієві сплави - найменший вага і висока міцність, однак ціна просто величезна.

Однак, ці характеристики, по суті, відображають лише ресурсні та шумовібраціонние якості двигунів.

Для власників авто зазвичай більш важливими є вихідні характеристики:

Потужність

Максимальний рівень віддачі. Вимірюється в кінських силах (л.с.) або кіловатах (кВт). Визначає швидкість автомобіля і час його розгону до певної швидкості.

Крутящий момент

Максимальне тягове зусилля, що створюється двигуном. Вимірюється в Ньютон-метрів (Н * м). Опосередковано впливає на швидкість і розгін і прямо - на еластичність двигуна - здатність прискорюватися на низьких оборотах.

Максимально допустима кількість обертів колінвалу в хвилину (об / хв)

Показує, скільки оборотів коленвала в хвилину зможе витримати двигун без втрати в ресурсної міцності. Зазвичай велике число оборотів вказує на більш різкий і динамічний характер авто.

Ці характеристики мають найбільше значення при покупці автомобіля.

Але, крім того, не менш важливі витратні характеристики:

Витрата палива

У більшості країн вимірюється в літрах на 100 кілометрів. Зазвичай поділяється на витрату в міському, заміському і змішаному циклах.

Тип палива

Марка споживаного бензину або дизельного палива (ДП). У сучасних автомобілях можливе використання будь-яких марок палива, але при зниженні октанового числа падають як ресурсна міцність, так і потужність, а при підвищенні понад норму - підвищується потужність, але знижується ресурс. Також при підвищенні октанового числа збільшується тепловіддача, що може призвести до раннього перегріву. Приклад марок пального: А-76, А-92, АІ-98, А-95Евро, ДТ, ДТ Євро, ДТ Супер.

Витрата масла

Як і для палива, вимірюється в літрах, але на 1000 км. Максимальний показник для справної машини - 1л/1000км.

Марка споживаного масла

Зазвичай використовується цифрове позначення виду ххWхх. Перше число - густина масла, другий - його в'язкість. Наприклад - 0W40 і 5W40 - синтетичні олії, 10W40 - напівсинтетичне олія, 15W40 і 20W40 - мінеральні мастила. Друге число також може змінюватися. Більш густі і в'язкі масла поліпшують міцність і надійність двигуна, менш густі - покращують динамічні вихідні характеристики.

Увага! Масла з позначенням типу 70W90 або 95W100 є трансмісійними і ні в якому разі не підлягають використанню у двигуні. Використання таких мастил гарантовано призведе до несправності двигуна!

Ресурсна міцність - як часто двигун має потребу в технічному обслуговуванні

Зазвичай змінюється в межах 5000-30000 кілометрів пробігу. Також до ресурсної міцності відноситься граничний пробіг двигуна, який приблизно дозволяє визначити термін його служби і гарантійний пробіг, після якого припиняються гарантійні зобов'язання.

Ось, мабуть і всі характеристики, які цікавлять середньостатистичного власника.

Однак, для двигуна також виділяється широкий ряд складних технічних специфікацій:

Тип паливної системи

Існують дві основні різновиди - бензинові та дизельні двигуни. Бензинові двигуни звичайно мають велику потужність, у той час як дизельні відрізняються більш низькою витратою і великим моментом, що крутить.

Тип бензинової системи впуску

Сучасні автомобілі оснащуються виключно електронною системою упорскування (інжекції) палива. Така система дозволяє домогтися більшого коефіцієнта корисної дії (ККД). Проте раніше автомобілі в більшості оснащувалися карбюраторною системою впуску палива. На відміну від інжектора, карбюратор не розпорошувати паливо в камеру згоряння, а викидає в неї струмінь, що негативно впливає на ККД, витрата палива й зручність управління.

Зазвичай карбюратор встановлюється на двигун в одному примірнику, многокарбюраторние двигуни - прерогатива тюнінгових і спортивних моделей.

Тип бензинової системи упорскування

Якщо говорити про впорскуванні бензину, то тут виділяють дві великі групи двигунів - з однокрапкового і багатоточковим упорскуванням. У сучасних двигунах однокрапкового система практично не використовується, тому що падіння потужності набагато більше, ніж зниження витрати палива.

Багатоточечний впорскування, у свою чергу, також поділяється на розподілене впорскування і прямої впорскування. При розподіленому впорскуванні в камері згоряння створюється рівномірна суміш. Ця система забезпечує стабільність роботи в будь-яких режимах і невибагливість. Прямий, або безпосереднє уприскування, як це не парадоксально, підвищує одночасно потужність і ресурсну міцність, а також знижує витрати палива. Але недоліки цієї системи - велика вартість, вимогливість до якості палива і нестабільна робота на малих оборотах і при холодному старті.

Обидві системи мають переваги і недоліки, тому одне з останніх нововведень - комбінований або подвійний впорскування. Пристрій цієї системи просто - в двигуні застосовані обидві ці системи роздільно і при зміні режимів роботи електроніка перемикається між ними.

Тип дизельної системи упорскування

Незважаючи на простоту дизельного двигуна, система його упорскування складніше, ніж у бензинового. Загалом, застосовуються ті ж системи уприскування, але вони побудовані за іншим принципом.

Існують такі різновиди цих систем: система з паливним насосом високого тиску (ТНВД), насос-форсунками, загальною паливної рампою Common Rail і акумуляторної рампою Common Rail.

ТНВД - найбільш примітивна система дизельного вприскування. Вона забезпечує досить скромні характеристики, тому сама по собі ця система майже не використовується.

Система з насос-форсунками - також маловикористовувані варіант. У цьому випадку кожна форсунка впорскування є ще і насосом, що подає паливо в камеру згоряння. Характеристики в цьому випадку трохи краще, але стабільної роботи двигуна все одно добитися складно.

Загальна паливна рампа високого тиску Common Rail є синтезом цих двох систем. У ній використовується ТНВД, що подає паливо в рампу, де воно стискається і під високим тиском впорскується в камеру згоряння. Дана система є кращою на сьогоднішній день, тому що вона забезпечує високі потужності характеристики і низька витрата палива.

Акумуляторно-поворотна рампа Common Rail другого покоління є продовженням цієї ідеї. У ній стиснення в рампі відбувається за рахунок накопичення палива, а надлишки повертаються назад в ТНВД, що зменшує насосні втрати потужності і витрата палива.

Тип форсунок упорскування - механічні або пьезотронние

Відмінностей в характеристиках двигуна вони не створюють, але пьезотронние форсунки створюють більш плавний робочий цикл і, крім того, їх легше настроювати.

Кількість клапанів на впуску / випуску

Варіюється від 2 до 5 на циліндр. Більша кількість клапанів забезпечує більш плавну роботу і велику потужність, при цьому незначно збільшуючи витрату палива.

Наявність компресора

За цим параметром двигуни поділяються на атмосферні, компресорні і турбонаддувних.

Атмосферні двигуни - не мають компресора. Всі компресори працюють за одним і тим же принципом - стиску впускний суміші.

Різниця між механічними компресорами і турбонаддувом полягає в типі їх приводу. Якщо механічний компресор наводиться безпосередньо від коленвала двигуна, що створює певні втрати в потужності і збільшує витрату палива, то турбонаддув включає в себе крильчатку турбіни, яка розкручується від тиску вихлопних газів. Така схема надійніше і не дає втрат, але забезпечує менший приріст моменту, що крутить, особливо на малих оборотах.

Зустрічаються окремі двигуни, на яких встановлені кілька компресорів - або послідовно, що покращує стабільність роботи, або паралельно, що підвищує характеристики в пікових режимах роботи.

Система газорозподілу

Складається з механізму газорозподілу, розподільних валів і приводу. Кількість розподільних валів може змінюватися, але найбільш поширена схема - по 1 распредвали на кожні 8 клапанів.

Привод газорозподільного механізму (ГРМ) буває двох типів - ланцюг і ремінь. Ремінь більш простий, проте потребує регулярної заміни. Ланцюг ж за визначенням більш надійна, але більш шумна (видає характерний металевий брязкіт) і дорога.

Механізм газорозподілу

Крім простого статичного механізму виділяють динамічні - із змінною висотою підйому клапанів або змінними фазами газорозподілу.

Перша система дозволяє перемикатися між двома режимами руху - наприклад, між економічним і швидкісним. Система зміни фаз газорозподілу забезпечує більш рівну роботу у всьому діапазоні робочих оборотів коленвала двигуна.

Існує також безліч інших особливостей і специфікацій двигунів, але вони роблять менший вплив на їх характеристики.
Сподіваємося, що дана стаття допоможе вам краще орієнтуватися в складному світі техніки ....

Переглядів: 1418 |

Наші партнери

Статистика