Что у нас под капотом
Выбор автомобиля для некоторых людей становится серьезной проблемой, особенно для людей технически не подкованных в этих вопросах.
Автомобиль ничего не стоит, если не едет сам, поэтому одна из самых важных деталей автомобиля — это двигатель.
Двигатель внутреннего сгорания (ДВС) — сложное механическое устройство, преобразующее тепловую энергию при сгорании топлива в механическую.
При выборе автомобиля многие из всех характеристик двигателя выделяют только одну — количество лошадиных сил, а ведь есть и еще множество различных — не менее важных, таких как крутящий момент, система подачи топлива, расположение цилиндров и т.п.
Обо всех характеристиках попробую написать ниже.
Количество цилиндров.
В современных автомобилях их количество может быть от 2 до 16. Цилиндр в автомобиле — это как педаль велосипеда, толкаем педаль — едем, толкаем вторую — едем быстрее, так вот, в сравнении с велосипедом — цилиндры — «педали» в двигателе и приводят авто в движение, и чем их больше — тем больше сила двигателя.
Расположение цилиндров.
Вариантов расположения цилиндров в подавляющем большинстве современных авто — пять.
|
|
Рядное расположение цилиндров (L). То есть все цилиндры расположены по одной линии в ряд, друг за другом. В рядных двигателях обычно от 2 до 6 цилиндров. Но иногда встречаются и до 14. + — простота, технологичность, равномерный износ, удобство обслуживания и ремонта. |
|
|
Оппозитный двигатель (B). В нем цилиндры расположены под углом 1800 относительно друг друга. Применялись в VW Beetle, в настоящее время используются компаниями Porsche и Subaru. Имеют от 2 до 16 цилиндров + — снижение центра тяжести, пониженные вибрации, малые размеры по длине и высоте, не требуют противовесов на коленвале. |
|
|
V-образное расположение (V). Цилиндры размещаются друг напротив друга под углом от 1° до 180° (наиболее часто 45°, 60° и 90°) в форме латинской буквы «V» Имеют от 2 до 12 цилиндров (самые распространенные- 5, 6, 8) + — меньше линейные размеры по сравнению с рядными. |
|
|
W-образное расположение (W). Цилиндры расположены в 4-х плоскостях, это как бы сдвоенный V-образный с общим коленвалом. Имеют 8, 12, 16 или 18 цилиндров. В основном применяются в дорогих автомобилях, устанавливаются на VW Phaeton, Bugatti Veyron, Audi A8, Bentley Continental и немногие другие. + — меньшие габариты при большом количестве цилиндров. |
|
|
Роторно-поршневой двигатель (Двигатель Венкеля). Совершенно другая конструкция двигателя, не похожая на все остальные, здесь одна камера в которой вращается треугольный ротор-поршень. Применяется в настоящее время в спортивных моделях автомобилей Mazda. |
+ — низкий уровень вибраций, высочайшие динамические характеристики, высокая мощность, по габаритам меньше в 1,5-2 раза по сравнению с остальными и на 40% проще.
– — очень высокий износ, очень низкий ресурс, необходимость применения высокотехнологичных материалов, сильный перегрев, повышенный расход масла, сложность в изготовлении.
Объем камер сгорания.
Объем камер сгорания в сумме указывает на рабочий объем двигателя. Этот параметр влияет совершенно на все характеристики авто, чем больше объем — тем выше мощность, но при этом выше расход топлива. Самые большие объемы двигателей у V и W образных двигателей. У роторно-поршневых двигателей, объемы низкие — 1.3 литра, но за счет конструктивных особенностей по мощности они сравнимы с V-образными двигателями объемом свыше 2 литров.
Материал изготовления двигателя.
Этот параметр влияет только на вес, стоимость и ресурс двигателя. В производстве применяются три вида материалов:
Чугун или ферросплавы — очень прочный материал, но двигатель при этом обладает большей массой.
Аллюминий или сплавы аллюминия — менее прочен чем чугун, но зато намного легче.
Магниевые сплавы — имеют все преимущества, и высокую прочность, и низкий вес, но зато по стоимости гораздо дороже.
Другие характеристики двигателя.
Мощность — измеряется в киловаттах либо лошадиных силах. Влияет на максимальную скорость, время разгона. Зависит от всех параметров в ДВС.
Крутящий момент — максимальное тяговое усилие двигателя. Измеряется в Ньютон-метрах. Влияет на время разгона при малых оборотах двигателя. Самые лучшие параметры крутящего момента у дизельных двигателей.
Тип системы подачи топлива — данная система, как и сами двигатели, постоянно совершенствуется. Самые первые системы подачи топлива — карбюратор (механическая система). Затем, для улучшения характеристик двигателя и снижения уровня топлива разработчики перешли на электронные системы. Их главные недостатки были в том, что в цилиндры топливо просто вливалось, это увеличивало расход топлива и уменьшало КПД. В настоящее время применяются инжекторные системы, в которых в каждый цилиндр топливо впрыскивается через форсунки, а его количество регулирует умная электроника. В таких системах выше мощность двигателя и КПД, меньше расход топлива.
Дизельная система подачи топлива — отличается от бензиновой тем, что в дизельных ДВС топливо не поджигается искрой как в бензиновых, а сжимается и воспламеняется за счет нагрева свечи и высокого давления. В дизельных двигателях топливо подается форсунками под очень большим давлением, которое нагнетается специальным насосом ТНВД.
Максимальное количество оборотов коленвала — указывает, на максимальное количество оборотов коленвала, при котором он не потеряет своей конструктивной прочности, проще говоря — при превышении которого двигатель неизбежно выйдет из строя.
Расход топлива — указывается в количестве литров топлива на 100 км пути. Существует три показателя — в городском режиме, на трассе и в смешанном режиме.
Количество клапанов на цилиндр — клапаны подают необходимый для горения топлива воздух и выпускают отработанные газы из рабочей камеры цилиндра. Клапанов на цилиндр может быть 2, 4 или 5. Чем больше клапанов — тем выше мощность и стабильность работы двигателя. Клапаны — это одна из важных систем двигателя, называемая системой газораспределения. Клапаны приводятся в движение распределительным валом, который в свою очередь приводится в движение от коленчатого вала.
Механизм газораспределения — состоит из клапанов и распредвала, обычно один распредвал на восемь клапанов, также важна система привода газораспределения — ремень или цепь. Ремень — проще, дешевле, но требует регулярной замены, цепь — долговечнее, но дороже и издает много шума.
Ну и на последок — анимационный видеоролик, демонстрирующий устройство двигателя и его работу.
2011-12-12
19 марта 2013
