Характеристики двигателей легковых авто

Автомобильные советы

Виды двигателей внутреннего сгорания

Мало кто знает, что двигатель внутреннего сгорания был изобретён ещё 5 веков назад, легендарным инженером и конструктором Леонардо да Винчи. Но, после первого чертежа потребовалось ещё 300 лет, чтобы были созданы первые прототипы, которые могли полноценно работать.

Виды двигателей

Первый полноценный прототип двигателя внутреннего сгорания был сконструирован в далёком 1806 году, который принадлежал братьям Ньепсье. После этого важного исторического факта было недолгое затишье.

Но, в конце 19 века три легендарным немца положили старт автомобилестроению — Николас Отто, Готлиб Даймлер и Вильгельм Майбах. После этого двигатели внутреннего сгорания получили много модификаций и вариантов, которые используются по сегодняшний день.

Рассмотрим, какие существуют виды автомобильных ДВС, а также укажем типы двигателей:

Паровая машина

Первым представителем полноценного двигателя внутреннего сгорания следует считать паровую машину, которая устанавливалась на все транспортные средства 19 века, до момента изобретения остальных видов моторов.

На то время паровыми движками оснащались паровозы, автомобили и даже примитивные трёхколёсные самоходные машины (напоминающие мотоциклы). Изобретение такого класса завоевало весь мир, но к концу 19 — начало 20 века стало неэффективное, поскольку транспортные средства на пару не могли развивать достаточно большую скорость.

Бензиновый двигатель

Бензиновый двигатель — это ДВС средством питания, которого является бензин. Горючее подаётся с топливного бака при помощи насоса (механического или электрического) на систему впрыска. Итак, рассмотрим, какие бывают типы бензиновых моторов:

Современный мир привык, что большинство автомобилей имеет электронную систему впрыска топлива (инжектор).

Карбюраторная система впрыска

Карбюратор — это тип впрыскового устройства горючего во впускной коллектор с дальнейшим распределением по цилиндрам. Первый примитивный карбюратор был разработан в Германии ещё в конце 19 века и имеет почти 100 летнюю историю развития.

Карбюраторы бывают — одно-, двух-, четырех- и шестикамерные. Кроме этого существует достаточно много прототипов.

Принцип работы карбюратора достаточно простой: бензонасос подаёт топливо в поплавковую камеру, где бензин проходит сквозь жиклёры механическим путём (количество впрыскиваемого топлива регулирует водитель при помощи педали акселератора), и подаётся во впускной коллектор. Недостатком карбюратора стало то, что он чувствительный к регулировкам, а также не соответствует экологическим международным нормам.

Инжектор

Инжекторный двигатель — это тип впрыскового устройства горючего в цилиндры двигателя. Инжекторный впрыск бывает моно и разделённым Данная система на сегодняшний день все больше совершенствуется, чтобы уменьшит выбросы СО2 в атмосферу. Для впрыска используются форсунки, которые ещё ранее начали использоваться на дизельных двигателях.

С переходом на данную систему транспортные средства стали оснащать электронными блоками управления двигателем, чтобы корректировать состав воздушно-топливной смеси, а также сигнализировать о неисправностях внутри системы.

Дизельные двигатели

Дизельный мотор — это вид двигателя, который расходует как горючее дизельное топливо. Основные системы и элементы движка идентичны бензиновому брату, различие состоит в системе впрыска и воспламенении смеси. В дизельном моторе отсутствуют свечи зажигания, поскольку воспламенение смеси от искры не нужно.

На моторах такого типа устанавливаются свечи накала, которые разогревают воздух в камере сгорания, который превышает температуру воспламенения. После этого через форсунки подаётся распылённое топливо, которое сгорает, чем создаёт достаточное давление для привода в движения поршня, который раскручивает коленчатый вал.

Дизель с турбонаддувом

Одним из подвидов дизельного ДВС считается турбодизель. На этом моторе установлена турбина, которая имеет вид улитки. При помощи турбины в мотор подаётся больше количество сжатого воздуха, который даёт больше детонационный эффект, за счёт чего движок можно быстрее разогнать.

Газовый двигатель

Газовые двигатели на сегодняшний день в автоиндустрии в чистом виде почти не используются, поскольку частые поломки моторов, стали причиной полного отказа от них. Вместо этого, газовые установки зачастую можно встретить на бензиновых автомобилях, что значительно экономит расход денег на горючее.

Газ с баллона подаётся на редуктор, который распределяет топливо по цилиндрам, а затем горючее попадает непосредственно в камеры сгорания. После этого с помощью свечей зажигания газ воспламеняется. Единственным недостатком использования газовой установки считается то, что мотор теряет 20% своего потенциального ресурса.

Электрические моторы

Николас Тесла впервые предложил использовать для автомобилей электроэнергию. Электрические моторы на сегодняшний день не распространены, поскольку заряда батареи хватает только до 200 км пути, а заправочных станций, которые могут предоставить услугу зарядки автомобиля — практически нет.

Известная мировая компания, производитель электрических автомобилей «Тесла» продолжает совершенствовать электродвигатели, и каждый год дарит потребителям новинки, которые имеют больший запас хода без дозарядки.

Гибриды

Наверное, самые желаемые двигатели на сегодняшний день. Это смесь бензинового двигателя внутреннего сгорания и электромотора. Существует несколько вариантов работы такого движка.

Роторно-поршневые ДВС

Роторно-поршневой силовой агрегат в автомобилестроении не нашёл широкого распространения, хотя можно встретить модели автомобилей, которые используют такой тип ДВС. Предложил создание такого мотора — конструктор Ванкель.

Движение осуществляется за счёт вращения трёхзубчатого ротора, который позволяет осуществить любой 4-тактный цикл Дизеля, Стирлинга или Отто без применения специального механизма газораспределения. Данный мотор активно использовался в 80-е годы 20 ст.

Водородный мотор

НОУ-ХАУ современного мира считается водородный двигатель. В автомобиль устанавливается установка водородного типа. Отличие от бензиновых моторов заключается в подаче топлива. Если у бензина топливо подаётся вовремя возврата поршня к ВТМ, то у водородного силового агрегата в момент, когда поршень возвращается к НТМ.

В будущем планируется создать водородный двигатель закрытого типа, когда не будет требоваться выброс отработанных газов, а также на 500 км автолюбитель сможет забить о заправке автомобиле.

Стоит понимать, что автомобили с таким мотором будут стоить весьма не дёшево, пока они полностью не вытеснят бензинового брата.

Вывод

Двигатели внутреннего сгорания имеют достаточно большое количество видов и типов, на любой вкус. Так, самыми популярными, по мировой статистике, считают бензиновые, дизельные и гибридные силовые агрегата. Но, все движется к тому, что человек хочет отойти от использования бензина и его аналогов и перейти полностью на электрику.

Источник

ohfuck › Блог › Основные параметры двигателей.

Основные параметры двигателей

На большинстве автомобилей установлен двигатель внутреннего сгорания (ДВС). Устройство его достаточно сложно даже для специалиста, тем более для рядового водителя-непрофессионала. Однако при покупке машины всегда всегда идёт речь о характеристиках двигателя. Неспециалист обычно теряется перед выбором автомобиля вообще или конкретной его версии в частности. Попробуем разобраться в основных технических характеристиках двигателя внутреннего сгорания.

В современных автомобилях от 2 до 16. Этот достаточно серьезный показатель. Так, два двигателя с одинаковым объемом и мощностью могут сильно различаться по другим параметрам.

Два типа: рядное (последовательное) и V-образное (двухрядное), когда на одном коленчатом валу цилиндры расположены с обеих сторон. В этом случае важную роль играет угол развала цилиндров. Большой угол развала понижает центр тяжести, облегчает охлаждение и подачу масла, но при этом снижаются динамические характеристики и увеличивается инерционность. Малый угол позволяет снизить вес и инерционность, но ведёт к более быстрому перегреву.

Радикальная разновидность — оппозитный двигатель с углом развала в 180°. В этом случае все его преимущества и недостатки максимальны. Еще одна разновидность — W-образный (четырёхрядный; два синхронизированных и включенных в общую систему привода V-образных двигателя).

Весьма редкий тип двигателя — рядно-V-образный, являющийся синтезом этих двух разновидностей. Цилиндры расположены последовательно, но с отклонением по обе стороны, что способствует лучшему охлаждению.

Вообще говоря, между два основных типа двигателей различаются массой и габаритами. НОднако важно, что наименьший уровень шума и вибраций достигается, когда в одном ряду четное количество цилиндров.

✔ Объем камер сгорания

Иначе говоря, объем двигателя. Он напрямую влияет абсолютно на все остальные характеристики ДВС. В большинстве случаев увеличение объема ведет к увеличению мощности и, естественно, расхода топлива.

Обычно три варианта — чугун или другие ферросплавы (наибольшая прочность, но большой вес);. алюминий и его сплавы (малый вес и средняя прочность); магниевые сплавы (наименьший вес, высокая прочность, но очень высокая цена).

Эти характеристики, вообще говоря, говорят лишь о ресурсе и шумах и вибрации двигателя.

✔ На практике более важны выходные характеристики:

• Мощность. Она измеряется в лошадиных силах (л.с. — традиционная единица измерения) или киловаттах (кВт). Именно она определяет скорость и время разгона автомобиля.

• Крутящий момент Создаваемое двигателем максимальное тяговое усилие. Измеряется в Ньютон-метрах (Н·м). Косвенно влияет на скорость и разгон и прямо — на «эластичность» двигателя т. е. способность ускоряться на низких оборотах.

• Максимально допустимое число оборотов коленчатого вала в минуту (об/мин) Показывает, сколько оборотов коленвала в минуту сможет выдержать двигатель без потери в ресурсной прочности. Чем больше число оборотов, тем более резкий и динамичный характер имеет автомобиль.

✔ Однако не менее важны расходные характеристики:

• Расход топлива. Обычно измеряется в литрах на 100 километров. Расход в городском, загородном и смешанном вариантах различен.

• Тип топлива. Марка потребляемого бензина или дизельного топлива (ДТ). В современных автомобилях возможно использование любых марок, но при снижении октанового числа падают ресурсная прочность и мощность, а при повышении сверх нормы — повышается мощность, но снижается ресурс. Также при повышении октанового числа увеличивается теплоотдача, что может привести к раннему перегреву. Пример марок топлива: А-76, А-92, АИ-98, А-95Евро, ДТ, ДТ Евро, ДТ Супер.

• Расход масла. Измеряется в литрах, но на 1000 км. Максимальный показатель — 1л/1000км для исправной машины.

• Марка потребляемого масла. Обычно обозначется ххWхх. Первое число — густота масла, второе — его вязкость. Например — 0W40 и 5W40 — синтетические масла, 10W40 — полусинтетическое масло, 15W40 и 20W40 — минеральные масла. Более густые и вязкие масла улучшают прочность и надежность двигателя, менее густые — улучшают динамические выходные характеристики.

Внимание! Масла типа 70W90 или 95W100 являются трансмиссионными и ни в коем случае не могут быть использованы в двигателе — это гарантированно приведет к неисправности двигателя!

• Ресурсная прочность, т. е. как часто двигателю необходимо техническое обслуживание. Обычно в пределах 5 000—30 000 км пробега. Предельный пробег позволяет примерно определить полный срок службы, после гарантийного пробега прекращаются гарантийные обязательства.

Это основные потребительские характеристики.

✔ Однако надо отметить широкий ряд более сложных характеристик:

• Тип топливной системы — бензиновые и дизельные двигатели. Бензиновые обычно имеют большую мощность, но дизельные отличаются более низким расходом и большим крутящим моментом.

• Тип бензиновой системы впуска. У современных автомобилей электронная система впрыска (инжекции) топлива, которая позволяет добиться большего КПД. У более старых в большинстве карбюраторная система впуска топлива. Карбюратор не распыляет, как инжектор, топливо в камере сгорания, а вбрасывает в нее струю, что увеличивает расход топлива, снижает КПД и делает управление, менее удобным.
Обычно карбюратор устанавливается на двигатель один, многокарбюраторные двигатели более характерны для тюнинговых и спортивных моделей.

• Тип бензиновой системы впрыска — с одноточечным и многоточечным впрыском. Одноточечная система уже практически не используется, поскольку падение мощности намного превышает снижение расхода топлива.Многоточечный — распределенный и прямой впрыск. При распределенном впрыске в камере сгорания создается равномерная смесь, что обеспечивает стабильность работы на любых режимах и неприхотливость.
Прямой (непосредственный) впрыск, как это ни парадоксально, повышает и мощность, и ресурсную прочность, снижает расход топлива. Но в этом случае высока стоимость, требуется топливо высокого качества и наблюдается нестабильность работы на малых оборотах и при холодном старте.
Недостатки обеих систем компенсируются комбинированным (двойным) впрыском. Он заключается в применении обеих систем раздельно — при изменении режимов работы электроника «выбирает» нужную.

• Дизельная система впрыска.Хотя дизельный двигатель проще бензинового, система его впрыска сложнее, построены по другому принципу:
ТНВД — наиболее простая система дизельного впрыска с невысокими достоинствами. Система с насос-форсунками. В этом случае каждая форсунка впрыска является еще и насосом, подающим топливо в камеру сгорания. Характеристики в этом случае получше, но стабильная работы двигателя также проблематична. Обе системы по отдельности почти не используются.
Комбинация ТНВД и насос-форсунок — общая топливная рампа высокого давления Common Rail. ТНВД подает топливо в рампу, где оно подвергается компрессии и под высоким давлением впрыскивается в камеру сгорания. Это лучшая сейчас система, так как она обеспечивает высокие мощностные характеристики и низкий расход топлива.
Совершенствование предыдущей — аккумуляторно-возвратная рампа Common Rail второго поколения. Сжатие в рампе происходит за счет накопления топлива, а излишки поступают обратно в ТНВД — это уменьшает насосные потери мощности и расход топлива.

• Форсунки впрыска — механические или пьезотронные. Они не влияют на характеристики двигателя, но пьезотронные дают более плавный рабочий цикл и они легче в настройке.

• Клапанов на впуске/выпуске от 2 до 5 на цилиндр. Чем больше клапанов, тем плавнее работа и больше мощность, хотя при этом незначительно увеличивается расход топлива.

✔ Компрессор. Его роль — сжатие впускной смеси.

• Атмосферные двигатели — компрессора не имеют.
Двигатели с компрессией — компрессорные (с механическим компрессором) и турбонаддувные, различающиеся типом привода.

• Механический компрессор приводится непосредственно от коленвала двигателя, что создает некоторые потери в мощности и увеличивает расход топлива, турбонаддув имеет крыльчатку турбины, которая раскручивается от давления выхлопных газов. Это надежнее и не дает потерь, но прирост крутящего момента меньше, особенно на малых оборотах.

Система газораспределения — механизм газораспределения, распределительные валы и привод. Количество распред. валов может изменяться, но чаще по одному на каждые 8 клапанов.

Привод механизма газораспределения — цепь или ремень. Ремень проще, но требует регулярной замены. Цепь надежнее, но издаёт больше шума (металлический лязг) и дороже.

Простейший — статический механизм. Динамические — с изменяемой высотой подъема клапанов или изменяемыми фазами газораспределения.
Изменение высоты подъёма клапанов позволяет переключаться между двумя режимами движения — например экономичным и скоростным. Изменение фаз газораспределения обеспечивает более ровную работу во всем диапазоне рабочих оборотов коленвала.

Есть немало и других особенностей двигателей, но они меньше влияют на их характеристики.

Источник

Самые надежные двигатели легковых автомобилей: ТОП-15

Обзор и характеристики наиболее надежных двигателей легковых машин: топ-15 агрегатов, их особенности, технические подробности, фото. Видео про виды и типы двигателей.

Надежные моторы легковых автомобилей

1. «OM602» от Мерседес

Одним из наиболее надежных ДВС на дизельном топливе считают пятицилиндровый «OM602» от Мередес. Модель благополучно изготавливалась в течение 20 лет с 1985 по 2002 годы. Маломощные дизельные ДВС, генерирующие от 90 до 130 л.с., ценились высокой эффективностью и экономным расходом топливной смеси.

Модель несколько раз удачно модернизировали. Прямыми их «потомками» являются «OM612» и «OM647». Правильный уход и обслуживание оборудования позволяет отработать без значительных проблем более 2 млн. км пробега.

2. «1.9 TDI» от Volkswagen

Самый долговечный дизельный мотор «1.9 TDI» автоконцерна Фольксваген выпускали с 1991 по 2010 год, периодически преобразовывая. Механическая система автотопливной помпы высокого давления в процессе улучшения была заменена на форсунки естественного впрыска. Встречаются двигатели, генерирующие от 90 до 150 л.с.

Популярностью шумный двигатель обязан высокой надежности и бережливому расходу топливной смеси. Изготовитель гарантирует продолжительность работы дизельного ДВС «1.9 TDI» до 300 тысяч км пробега, но, как показала практика, это минимум. В
действительности, при должном уходе он отработает намного больше, чем миллион км.

Своевременное плановое техобслуживание, проверка переменных свойств турбины и ролика натяжения ремня порадует владельца долгим сроком службы.

3. ДВС, выпускаемые серией «К» от Renault Group

Компания Renault может похвастаться долговечными и незамысловатыми ДВС, которые и по сегодняшний день устанавливают на базовые комплектации автомобилей. К таковым моторам относятся «K7M» и «K4M».

Восьмиклапанные модели с 1.6 л объемом генерируют от 82 до 87 л.с. Гарантированный срок службы оценен производителем в 400 тысяч км.

Более новая версия, маркируемая «K4M», является 16-клапанным силовым агрегатом, выдающим мощность от 102 до 108 л.с. в соответствии с модификацией. Гидрокомпенсаторы в приводе клапанов позволяют уменьшить сервис до минимума.

4. «M30» от BMW

Начиная с 1968 и до 1994 года включительно, BMW выпускала выдающийся и стойкий ДВС «M30». С учетом модификации его объем колебался от 2.5 до 3.4 литров, а генерируемая мощность – от 150 до 220 л.с.

Конструировали мотор предельно просто – блок из чугуна, цепной привод газораспределительного механизма и двенадцатиклапанная головка в блоке из алюминия. В спортивных вариациях «М88» двенадцатиклапанная головка заменялась 24-клапанной.

«М30» выпускают и с турбонаддувом. Такой двигатель генерирует 252 л.с. Турбированная вариация подвержена большему износу. Техобслуживание мотора в положенный срок обеспечит пробег как минимум в 500 тысяч км без каких либо значительных проблем.

Силовые установки серии «М30» ставили на автомашины 5, 6 и 7 серии.

5. «M50» от BMW

Достойно показали себя двигатели «М50». Изготовитель предлагает разный объем – от 2 до 2.5 л, мощность – 150-192 л.с. Версия с чугунным блоком цилиндров, но уже с четырехклапанной головкой. В последних вариациях появилась газораспределительная система VANOS.

Автомобили с «М50» беспроблемно проходят более 500 тысяч км с учетом хорошего обслуживания. Изменения в «M52» привели к более усложненной конструкции и меньшему ресурсу.

6. «M57» от BMW

Шестицилиндровые дизели «М57», производимые с 1998 по 2008 год, отличаются не только длительным сроком службы, но и мощностью. С учетом модификации ДВС генерирует от 201 до 286 л.с.

7. «M60» от BMW

ДВС маркировки «М60» сконструирован с применением двухрядной цепи. Цилиндры мотора покрыты никасилом, что обеспечивает особую прочность. Двигатель тюнингован, за счет чего увеличился его ресурс.

Благодаря не изнашиваемому покрытию из никель-кремниевого сплава, до 500-тысячного пробега владельцу ничего не придется изменять в двигателе. Но есть и другая сторона медали – содержание серы в топливной смеси разрушает никасил.

Эти моторы установлены на БМВ 5 и 7 серии 1992-1998 гг.

Со временем двигатели стали производить, используя более сложный механизм, что отразилось на надежности. Покрытие из никасила заменили на алюсил.

8. «2AR-EE» от Toyota

Силовая установка «2AR-EE» имеет 2.5 литровый рабочий объем. Генерируемая мощность, с учетом модификации – от 165 до 180 л.с. В алюминиевом блоке цилиндров стоят чугунные гильзы. У цепного газораспределительного механизма гидрокомпенсаторы с шестнадцатью клапанами.

«2AR-EE» установлен на моделях RAV4, Camry, Alphard.

9. «1VD-FTV» от Toyota

Восьмицилиндровый 4.5 л дизель «1VD-FTV» от Toyota отличается живучестью и мощностью. Два турбокомпрессора помогают генерировать 202 и 286 л.с.

ДВС стоят в Lexus LX 450D и Land Cruiser 200.

Land Cruiser 70 – обладатель более простой вариации, где установлен один турбокомпрессор.
Блок цилиндров сделан из чугуна, в газораспределительном механизме цепной привод, гидрокомпрессоры снабжены системой питания Common Rail.

Механизмы в комплексе работают бесперебойно и значительно превышают срок, гарантированный компанией-изготовителем.

Владельцы ранних версий «1VD-FTV» страдали от перерасхода дизельного топлива. Но со временем модель улучшили с учетом пожеланий автолюбителей. Неудачно сконструированный вакуумный насос был доработан.

При эксплуатации высококачественного масла и хорошего дизельного топлива пробег двигателя значительно превысит 400 тысяч км.

10. «4G63» от Mitsubishi

В 1982 году Мицубиси выпустил 2-литровый бензиновый мотор «4G63». Модель оказалась настолько удачной и востребованной, что копии и улучшенные версии производят и по сегодняшний день. Начальную версию, имеющую один распредвал и 3 дроссельных заслонки на цилиндр, модернизировали в 1987 году, выпустив мотор с двумя распределительными валами.

В последних улучшенных вариациях стоит устройство регуляции фаз газораспределительного механизма, более «навороченная» система турбированного наддува и питания. Они не столь долговечны, но значительно удобнее для ремонта. К миллионникам зачисляются только типы силовых установок без наддува.

11. «20ne» от Adam Opel AG

Европейский представитель «20ne» от Opel настольно не убиваем, что в большей части случаев переживал автомашины, в которых стоял. Такой надежностью он обязан простой конструкции из распределительного вала с ременным приводом, восьми клапанам и несложному устройству впрыска.

Двухлитровый мотор генерирует от 114 до 130 л.с., в соответствии с модификацией 1987-1999 годов. Взяв за основу эту модель, специалисты Бразилии добавили турбонаддув.

Своевременный уход и замена масла обеспечит длительную работу без расходов на капремонт. Доказанный ресурс «20ne» от Opel – 1 млн. км.

12. «3S-FE» от Toyota

В числе ДВС компании Toyota достойное место по долговечности и бесперебойной работе занимает серия S. «3S-FE» – это шестнадцатиклапанный 4-х цилиндровый мотор на 2 литра, производимый компанией с 1986 по 2000 года.

Модель предлагалась с пропускной способностью 128 и 140 л.с. Последующие улучшенные вариации «3S-GTE» и «3S-GE» с турбированным наддувом тоже выполнены на совесть и столь же бесхитростны.

13. «R20A» от Honda

Honda отличается уникальностью своих моторов благодаря нестандартным решениям инженеров и конструкторов. Японским специалистам удалось создать 1.6 л силовой агрегат мощностью более 160 л.с. еще в 90-х годах.

Для беспроблемной работы требуется регулирование зазоров в клапанах каждые 80 тысяч км езды. Такой уход обеспечит бесперебойный пробег более чем в 300 тысяч км.

14. «D15», «D16» от Honda

Honda производит модели двигателей с длительным сроком службы. К ним относятся все варианты серии D. Их производили в период 1984-2005 годов.

Моторы 1.2 и 1.7 л, генерировали мощность до 131 л.с. Наиболее практичными считаются модификации «D15» и «D16». Они с легкостью пробегают 500 тысяч км без существенных вложений и капремонта.

15. «1JZ-GE», «2JZ-GE» от Toyota

Знаменитые ДВС объемом 2.5 и 3 л производились с 1990 по 2007 годы. Трансформации «1JZ-GTE» и «2JZ-GTE» приобрели турбированный наддув. В основном эти вариации использовали на легковых автомобилях с рулем, размещенным с правой стороны.

Резерв таких силовых агрегатов не ограничивается расстоянием до млн. км, причем без существенных неполадок. Надежная работа гарантирована благодаря добротному монтажу и детально разработанному устройству.

Заключение

Рассмотрев самые достойные ДВС машин, созданных для перевозки пассажиров и багажа, можно сделать вывод, что чем проще устроен двигатель, тем меньше проблем он доставляет. Сложные механизмы современности способны выдавать запредельную мощность, но они не будут служить вечно. И если вы не планируете участвовать в ралли, то стоить обратить внимание на автомобили, двигатели которых уже доказали свою долговечность и отсутствие технических проблем.

Видео про виды и типы двигателей:

Источник

Поделиться с друзьями
admin
Оцените автора
( Пока оценок нет )
Полезные авто советы