Двигун автомобіля

Двигун автомобіля, основні параметри

11.01.2016

Двигун автомобіля — основні параметри

На більшості автомобілів встановлено двигун внутрішнього згоряння (ДВЗ). Пристрій його досить складно навіть для спе — циалиста, тим більше для пересічного водія-непрофесіонала. Однак при покупці машини завжди йдеться про характеристики двигуна. Неспеціаліст зазвичай губиться перед вибором автомобіля взагалі або конкретного його версії зокрема. Спробуємо розібратися в основних технічних характе — ристиках двигуна внутрішнього згоряння.

Скільки циліндрів?

Двигун автомобіля, основні параметри
В сучасних автомобілях від 2 до 16. Це досить серйозний показник. Так, два двигуна з однаковим об’ємом і потужністю можуть сильно відрізнятися за іншими параметрами.

Розташування циліндрів

Два типи: рядне (послідовне) і V-образне (дворядний), коли на одному колінчастому валу циліндри розташовані з обох сторін. У цьому випадку важливу роль грає кут розвалу циліндрів. Великий кут розвалу знижує центр ваги, полегшує охолодження і подачу оливи, але при цьому знижуються динамічні характеристики і збільшується інерційність. Малий кут дозволяє знизити вагу і інерційність, але веде до більш швидкого перегріву.

Радикальна різновид — опозитний двигун з кутом розвалу в 180°. В цьому випадку всі його переваги і недоліки максимальні. Ще один різновид — W-образний (чотирирядний; два синхронізованих і включених у загальну систему приводу V-образних двигуна).

Досить рідкісний тип двигуна рядно-V-подібний, який є синтезом цих двох різновидів. Циліндри розташовані послідовно, але з відхиленням по обидві сторони, що сприяє кращому охолодженню.

Також важливо, що найменший рівень шуму і вібрацій досягається, коли в одному ряду парна кількість циліндрів.

Обсяг камер згоряння

Інакше кажучи, обсяг двигуна. Він безпосередньо впливає абсолютно на всі інші характеристики ДВЗ. У більшості випадків збільшення обсягу веде до збільшення потужності і, природно, витрати палива.

Матеріал двигуна

Зазвичай три варіанти — чавун або інші феросплави (найбільша міцність, але велика вага); алюміній і його сплави (малу вагу і середня міцність); магнієві сплави (найменший вага, висока міцність, але дуже висока ціна).

Ці характеристики, взагалі кажучи, говорять лише про ресурс і шуми і вібрації двигуна.

На практиці більш важливі вихідні характеристики:

Потужність. Вона вимірюється в кінських силах (л. с. — традиційна одиниця вимірювання) або кіловатах (кВт). Саме вона визначає швидкість і час розгону автомобіля.

Крутний момент, Створюваний двигуном максимальне тягове зусилля. Вимірюється у Ньютон-метрах (Н·м). Побічно впливає на швидкість і розгін і прямо — на «еластичність» двигуна тобто здатність прискорюватися на низьких обертах.

Максимально допустиме число обертів колінчастого вала в хвилину (об/хв). Показує, скільки оборотів коленвала в хвилину зможе витримати двигун без втрати ресурсної міцності. Чим більше кількість оборотів, тим більш різкий і динамічний характер має автомобіль.

Однак не менш важливі витратні характеристики:

Витрата палива. Зазвичай вимірюється в літрах на 100 кілометрів. Витрата в міському, приміському і змішаному варіантах різний.

Тип палива. Марка споживаного бензину або дизельного палива (ДП). У сучасних автомобілях можливе використання будь-яких марок, але при зниженні октанового числа падають ресурсна міцність і потужність, а при підвищенні понад норми — 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-95євро, ДТ, ДТ Євро, ДТ Супер.

Витрата масла. Вимірюється в літрах, але на 1000 км. Максимальний показник — 1л на 1000км для справної машини.

Марка споживаного олії. Зазвичай обозначется ххWхх. Перше число — густина масла, друге — його в’язкість. Наприклад — 0W40 і 5W40 — синтетичні масла, 10W40 — напівсинтетичне масло 15W40 і 20W40 — мінеральні масла. Більш густі і в’язкі масла поліпшують міцність і надійність двигуна, менш густі — покращують динамічні вихідні характеристики.

Увага! Масла типу 70W90 або 95W100 є трансмісійними і ні в якому разі не можуть бути використані в двигуні — це гарантовано призведе до несправності двигуна!

Ресурсна міцність, т. е. як часто двигуну необхідно технічне обслуговування. Зазвичай в межах 5 000-30 000 км пробігу. Граничний пробіг дозволяє приблизно визначити повний термін служби, після гарантійного пробігу припиняються гарантійні зобов’язання.

Це основні споживчі характеристики.

Однак треба відзначити широкий ряд більш складних характеристик:

Тип паливної системи — бензинові і дизельні двигуни. Бензинові зазвичай мають велику потужність, але дизельні відрізняються більш низькими витратами і великим крутним моментом.

Тип бензинової системи впуску. В сучасних автомобілів електронна система уприскування (інжекції) палива, яка дозволяє добитися більшого ККД. У більш старих в більшості карбюраторная система впуску палива. Карбюратор не розпорошує, як інжектор, паливо в камері згоряння, а вкидає в неї струмінь, що збільшує витрату палива, знижує ККД і робить управління, менш зручним.

Зазвичай карбюратор встановлюється на один двигун, многокарбюраторные двигуни більш характерні для тюнінгових і спортивних моделей.

Тип бензинової системи уприскування — з одноточечным і багатоточковим уприскуванням. Однокрапкового система вже практично не використовується, оскільки падіння потужності набагато перевищує зниження витрати палива. Багатоточковий — розподілений і прямий впорскування. При розподіленому впорскуванні в камері згоряння створюється рівномірна суміш, що забезпечує стабільність роботи на будь-яких режимах і невибагливість.

Прямий (безпосередній) впорскування, як це ні парадоксально, підвищує потужність та ресурсну міцність, знижує витрату палива. Але в цьому випадку висока вартість, потрібно паливо високої якості і спостерігається нестабільність роботи на малих обертах і при холодному старті.

Недоліки обох систем компенсуються комбінованим(подвійним) уприскуванням. Він полягає в застосуванні обох систем роздільно — при зміні режимів роботи електроніка «вибирає» потрібну.

Дизельна система вприскування

Хоча дизельний двигун простіше бензинового, система його уприскування складніше, побудовані за іншим принципом:

ТНВД — найбільш проста система дизельного вприскування з невисокими достоїнствами. Система з насос-форсунками. У цьому випадку кожна форсунка уприскування є ще і насосом, що подає паливо в камеру згоряння. Характеристики в цьому випадку краще, але стабільна роботи двигуна також проблематична. Обидві системи окремо майже не використовуються.

Комбінація ТНВД і насос-форсунок — загальна паливна рампа високого тиску Common Rail. ТНВД подає паливо в рампу, де воно піддається компресії і під високим тиском впорскується в камеру згоряння. Це найкраща система, так як вона забезпечує високі характеристики потужності і низька витрата палива.

Вдосконалення попередньої — акумуляторно-поворотна рампа Common Rail другого покоління. Стиснення в рампі відбувається за рахунок накопичення палива, а надлишки надходять назад у ТНВД — це зменшує насосні втрати потужності і витрата палива.

Форсунки впорскування — механічні або пьезотронные. Вони не впливають на характеристики двигуна, але пьезотронные дають більш плавний робочий цикл і вони легше в налаштуванні.

Клапанів на впуску/випуску від 2 до 5 на циліндр. Чим більше клапанів, тим плавніше робота і потужність, хоча при цьому незначно збільшується витрата палива.

Компресор. Його роль — стиснення впускний суміші.

Атмосферні двигуни — компресора не мають.

Двигуни з компресією — компресорні (з механічним компресором) і турбонаддувні, що розрізняються типом приводу.

Механічний компресор приводиться безпосередньо від коленвала двигуна, що створює деякі втрати в потужності і збільшує витрату палива, турбонаддув має крильчатку турбіни, яка розкручується від тиску вихлопних газів. Це надійніше і не дає втрат, але приріст крутного моменту менше, особливо на малих обертах.

Іноді на двигун ставлять кілька компресорів — послідовно (покращується стабільність роботи) або паралельно (підвищуються характеристики в пікових режимах).

Система газорозподілу — механізм газорозподілу, розподільні вали і привід. Кількість распред валів може змінюватися, але частіше по одному на кожні 8 клапанів.

Привод механізму газорозподілу — ланцюг або ремінь. Ремінь простіше, але вимагає регулярної заміни. Ланцюг надійніше, але видає найбільше шуму (металевий брязкіт) і дорожче.

Механізм газорозподілу

Найпростіший — статичний механізм. Динамічні — c змінною висотою підйому клапанів або змінними фазами газорозподілу.

Зміна висоти підйому клапанів дозволяє перемикатися між двома режимами руху — наприклад економічним і швидкісним. Зміна фаз газорозподілу забезпечує більш рівну роботу у всьому діапазоні робочих оборотів коленвала.

Є чимало й інших особливостей двигунів, але вони менше впливають на їх характеристики.

Короткий опис статті: двигун автомобіля На більшості автомобілів встановлений двигун внутрішнього згоряння (ДВЗ). Пристрій його досить складно навіть для фахівця, тим більше для пересічного водія-непрофесіонала. Однак при покупці машини завжди двигун внутрішнього згоряння

Джерело: Двигун автомобіля — основні параметри

Також ви можете прочитати