+7(980)249-22-27
Кузовной ремонт автомобиля
Покраска в камере, полировка
Автозапчасти на заказЧто называется рабочим объемом и степенью сжатия двигателя
Конструктивные параметры двигателей — DRIVE2
Любой двигатель характеризуется следующими конструктивно заданными параметрами, практически неизменными в процессе эксплуатации автомобиля.
Объем камеры сгорания — объем полости цилиндра и углубления в головке над поршнем, находящимся в верхней мертвой точке — крайнем положении на наибольшем удалении от коленвала.
Рабочий объем цилиндра — пространство, которое освобождает поршень при движении от верхней до нижней мертвой точки.
Последняя является крайним положением поршня на наименьшем удалении от коленвала.
Полный объем цилиндра — равен сумме рабочего объема и объема камеры сгорания.
Рабочий объем двигателя (литраж) складывается из рабочих объемов всех цилиндров.
Степень сжатия — отношение полного объема цилиндра к объему камеры сгорания. Этот параметр показывает, во сколько раз уменьшается полный объем при перемещении поршня из нижней мертвой точки в верхнюю. Для бензиновых двигателей определяет октановое число применяемого топлива.
— Показатели двигателей
Показателями двигателя называют величины, характеризующие его работу. Помимо конструктивных параметров, они зависят от особенностей и настроек систем питания и зажигания, степени износа деталей и пр.
Давление в конце такта сжатия (компрессия) является показателем технического состояния (изношенности) цилиндро-поршневой группы и клапанов.
Крутящий момент на коленчатом валу двигателя определяет силу тяги на колесах: чем он больше, тем лучше динамика разгона автомобиля. Равен произведению силы на плечо (рис. 3) и измеряется в Н·м (Ньютон на метр), ранее в кгс.м (килограмм-сила на метр).
Крутящий момент увеличивается с ростом:
* рабочего объема . Поэтому двигатели, которым необходим значительный крутящий момент, обладают большим объемом;
* давления горящих газов в цилиндрах, которое ограничено детонацией (взрывное горение бензо-воздушной смеси, сопровождаемое характерным звонким звуком. Ошибочно называется "стуком поршневых пальцев") или ростом нагрузок в дизелях.
Максимальный крутящий момент двигатель развивает при определенных оборотах (см. ниже), они вместе с его величиной указываются в технической документации.
Мощность двигателя — величина, показывающая, какую работу он совершает в единицу времени, измеряется в кВт (ранее в лошадиных силах). Одна лошадиная сила (л.с.) приблизительно равняется 0,74 кВт. Мощность равна произведению крутящего момента на угловую скорость коленвала (число оборотов в минуту, умноженное на определенный коэффициент).
Двигатели большей мощности производители получают увеличением:
* рабочего объема, что, в свою очередь, приводит к росту габаритов двигателя и ограничению допустимых максимальных оборотов из-за значительных сил инерции увеличившихся деталей;
* оборотов коленчатого вала, число которых ограничено инерционными силами и увеличением износа деталей. Высокооборотный двигатель одинаковой мощности (при прочих равных условиях — конструкции двигателя, технологии изготовления, применяемых материалах и т.д.) с низкооборотным обладает меньшим сроком службы, так как в среднем для одного и того же пробега его коленчатый вал будет совершать больше оборотов;
* давления в цилиндре путем повышения степени сжатия либо наддувом воздуха посредством турбо- или механических нагнетателей. Для применения наддува степень сжатия вынужденно уменьшают для предотвращения детонации (у бензиновых двигателей) и снижения жесткости работы (повышенные нагрузки в цилиндро-поршневой группе дизеля, сопровождаемые чрезмерным шумом) (у дизелей). Наддув позволяет, например, сохранить мощность при меньшем рабочем объеме.
Номинальная мощность — гарантируемая производителем мощность при полной подаче топлива на определенных оборотах. Именно она, а не максимальная мощность, указывается в технической документации на двигатель.
Удельный расход топлива — это количество топлива, расходуемого двигателем на 1 кВт развиваемой мощности за один час. Является показателем совершенства конструкции двигателя: чем расход ниже, тем более эффективно используется энергия сгорающего в цилиндрах топлива.
— Характеристики двигателей
При одних и тех же конструктивных параметрах у разных двигателей такие показатели, как мощность, крутящий момент и удельный расход топлива, могут отличаться. Это связано с такими особенностями, как количество клапанов на цилиндр, фазы газораспределения и т. п. Поэтому для оценки работы двигателя на разных оборотах используют характеристики — зависимость его показателей от режимов работы. Характеристики определяются опытным путем на специальных стендах, так как теоретически они рассчитываются лишь приблизительно.
Как правило, в технической документации к автомобилю приводятся внешние скоростные характеристики двигателя (рис. 4), определяющие зависимость мощности, крутящего момента и удельного расхода топлива от числа оборотов коленвала при полной подаче топлива. Они дают представление о максимальных показателях двигателя.
Показатели двигателя (упрощенно) изменяются по следующим причинам. С увеличением числа оборотов коленвала растет крутящий момент благодаря тому, что в цилиндры поступает больше топлива. Примерно на средних оборотах он достигает своего максимума, а затем начинает снижаться. Это происходит из-за того, что с увеличением скорости вращения коленвала начинают играть существенную роль инерционные силы, силы трения, аэродинамическое сопротивление впускных трубопроводов, ухудшающее наполнение цилиндров свежим зарядом топливо-воздушной смеси, и т. п.
Быстрый рост крутящего момента двигателя указывает на хорошую динамику разгона автомобиля благодаря интенсивному увеличению силы тяги на колесах. Чем дольше величина момента находится в районе своего максимума и не снижается, тем лучше. Такой двигатель более приспособлен к изменению дорожных условий и реже придется переключать передачи.
Мощность растет вместе с крутящим моментом и даже, когда он начинает снижаться, продолжает увеличиваться благодаря повышению оборотов. После достижения максимума мощность начинает снижаться по той же причине, по которой уменьшается крутящий момент. Обороты несколько выше максимальной мощности ограничивают регулирующими устройствами, так как в этом режиме значительная часть топлива расходуется не на совершение полезной работы, а на преодоление сил инерции и трения в двигателе. Максимальная мощность определяет максимальную скорость автомобиля. В этом режиме автомобиль не разгоняется и двигатель работает только на преодоление сил сопротивления движению — сопротивления воздуха, сопротивления качению и т. п.
Величина удельного расхода топлива также меняется в зависимости от оборотов коленвала, что видно на характеристике (см. рис. 4). Удельный расход топлива должен находиться как можно дольше вблизи минимума; это указывает на хорошую экономичность двигателя. Минимальный удельный расход, как правило, достигается чуть ниже средних оборотов, на которых в основном и эксплуатируется автомобиль при движении в городе.
Пунктирной линией на графике показаны более оптимальные характеристики двигателя.
Что такое коэффициент сжатия в бензиновых и дизельных двигателях?
Что такое коэффициент сжатия?
Коэффициент сжатияявляется одной из основных спецификаций двигателя внутреннего сгорания. Это отношение объема над поршнем, когда он находится в самом нижнем положении (BDC), к объему над поршнем, когда он находится в самом верхнем положении (ВМТ). Указывает, в какой степени топливовоздушная смесь сжимается в двигателе.
Рисунок 1 - Простая диаграмма камеры сгорания и коэффициента сжатия. Это отношение объема камеры сгорания от ее наибольшей производительности к наименьшей производительности.Это отношение между объединенным объемом цилиндра и камеры сгорания, когда поршень находится в BDC (нижняя мертвая точка), к объему только камеры сгорания, когда поршень находится в ВМТ (верхняя мертвая точка). Это соотношение является одной из основных спецификаций для всех двигателей внутреннего сгорания.
Рабочая:
Поскольку бензин очень летуч, коэффициент сжатия для бензиновых двигателей обычно ниже. Таким образом, оно варьируется от 10: 1 до 14: 1. Бензиновый двигатель сжимает воздух и топливо с соотношением от 10: 1 до 14: 1.Бензиновый двигатель смешивает бензин с воздухом и сжимает эту смесь в камере сгорания. Это лучшее смешивание воздуха и топлива друг с другом делает смесь гомогенной. Затем электрическая свеча зажигания зажигает сжатую воздушно-топливную смесь искрой. Это приводит к тому, что топливо сгорает мгновенно и полностью.
Коэффициент сжатия
В случае дизельных двигателей коэффициент сжатия варьируется от 18: 1 до 23: 1, что зависит от конструкции и конструкции двигателя. В бензиновых двигателях используется метод «Искровое зажигание».Однако в технологиях дизельных двигателей, таких как «прямой впрыск» и «прямой впрыск» и «прямой впрыск Common-Rail», используется метод « с воспламенением от сжатия » . Однако степень сжатия остается практически одинаковой как для бензинового двигателя, так и для дизельного двигателя, соответственно, независимо от мощности / рабочего объема двигателя.
Преимущества более высокого коэффициента сжатия:
Чем выше степень сжатия, тем лучше тепловая эффективность двигателя.Таким образом, двигатель может извлекать больше механической энергии из заданной массы топливовоздушной смеси. В этом контексте дизельные двигатели имеют повышенную топливную эффективность при заданном количестве топлива, чем бензиновые двигатели того же размера.
Это означает, что вы сравниваете обычные бензиновые и дизельные двигатели с одинаковым объемом двигателя, скажем, 1,0 л. Тогда в реальном мире 1,0-литровый дизельный двигатель будет потреблять меньше топлива по сравнению с 1,0-литровым бензиновым двигателем. Другими словами, автомобиль с 1.Дизельный двигатель 0L даст больший пробег по сравнению с автомобилем с бензиновым двигателем 1,0 л при аналогичных условиях вождения.
Продолжить чтение: Каково соотношение воздух-топливо в бензиновых двигателях? >>
О CarBike Tech
CarBikeTech - технический блог в автомобильной сфере. Регулярно публикует специальные технические статьи по автомобильной технике.
Посмотреть все сообщения CarBike Tech
,Объем двигателя- Википедия
Один полный цикл четырехтактного четырехтактного двигателя. Смещенный объем отмечен оранжевым цветом.Объем двигателя - это мера объема цилиндра, охватываемого всеми поршнями поршневого двигателя, за исключением камер сгорания. Он обычно используется как выражение размера двигателя и, как следствие, как слабый индикатор мощности, которую двигатель может производить, и количества топлива, которое он должен потреблять.По этой причине перемещение является одной из мер, часто используемых в рекламе, а также в регулировании автомобилей.
Обычно выражается в метрических единицах кубических сантиметров (кубических сантиметров или см 3 , эквивалентных миллилитрам) или литрах (л или л), или, особенно в Соединенных Штатах, в кубических дюймах (CID, кубических дюймах или в (3 ).
Определение [править]
Общее смещение для типичного поршневого двигателя рассчитывается путем умножения трех значений; расстояние, пройденное поршнем (длина хода ), круговая площадь цилиндра (отверстие ) и количество цилиндров, составляющих весь двигатель.{2} \ times {\ text {число цилиндров}}}
Использование этой формулы для нестандартных типов двигателей, таких как конструкция Ванкеля и тип овальных поршней, используемых в мотоциклах Honda NR, может иногда приводить к вводящим в заблуждение результаты при попытке сравнить двигатели. Производители и регуляторы могут разрабатывать и использовать специализированные формулы для определения сравнительного номинального смещения для различных типов двигателей.
Постановления правительства [править]
В некоторых странах сборы и налоги, взимаемые с дорожных транспортных средств транспортными властями, масштабируются пропорционально объему двигателя.В странах, где это практикуется, производители транспортных средств часто стремятся увеличить выходную мощность с помощью двигателей с более высокой скоростью вращения или с турбонаддувом, вместо увеличения рабочего объема.
Примеры стран, где дорожные налоги основаны на объеме двигателя:
- В некоторых европейских странах, предшествующих ЕС, взимается одна плата для двигателей объемом более 1,0 литра, а другая - на уровне около 1,6 литра.
- В Соединенном Королевстве автомобили, зарегистрированные после 1 марта 2001 года, облагаются налогом на основе выбросов выхлопных газов.Однако автомобили, зарегистрированные до этой даты, облагаются налогом в зависимости от объема двигателя. Автомобили до 1549 см 3 имеют право на более низкую ставку налога. [1]
- В Японии смещение двигателя является одним из факторов (наряду с общим размером транспортного средства и выходной мощностью), используемых для определения класса размеров транспортного средства и, следовательно, стоимости дорожного налога для транспортного средства .
- Во Франции и некоторых других странах ЕС мопеды с рабочим объемом менее 50 куб. См (3,1 куб. Дюйма) могут управляться с минимальной квалификацией.Это привело ко всем легким мотоциклам, имеющим смещение около 49,9 см 3 .
- Во многих районах Соединенных Штатов, Канады (кроме Квебека [2] ), Австралии и Новой Зеландии дорожные налоги не основаны на объеме двигателя. Тем не менее, объем двигателя часто используется в скутерах или мопедах с малой мощностью, чтобы определить, требуется ли лицензия для управления транспортным средством. Общий порог составляет 50 куб. См (3,1 куб. Дюйма).
Двигатели Ванкеля способны производить более высокие уровни мощности для заданного рабочего объема.Поэтому они, как правило, облагаются налогом в 1,5 раза [ цитирование необходимо ] их заявленное физическое смещение (1,3 литра становится эффективным 2,0, 2,0 становится эффективным 3,0), хотя фактическая выходная мощность может быть выше, чем предложено этим коэффициентом преобразования.
Названия автомобильных моделей [править]
Исторически многие названия моделей автомобилей включали объем двигателя. Примеры включают Cadillac Series 353 1923–1930 годов (с двигателем объемом 5,8 литра объемом 353 кубических дюйма) и BMW 1800 1963–1968 годов (a 1.8-литровый двигатель).
Тем не менее, в связи с тенденциями в области турбонаддува и гибридных / электрических трансмиссий с 2010 года значительно меньше названий моделей основано на объеме двигателя.
См. Также [править]
Список литературы [править]
,Переменная степень сжатия - Википедия
Переменная степень сжатия - это технология регулировки степени сжатия двигателя внутреннего сгорания во время работы двигателя. Это сделано для повышения эффективности использования топлива при различных нагрузках. Двигатели с переменным сжатием позволяют изменять объем над поршнем в верхней мертвой точке. Более высокие нагрузки требуют более низких соотношений для увеличения мощности, тогда как более низкие нагрузки требуют более высоких соотношений для повышения эффективности, то есть для снижения расхода топлива.Для автомобильного использования это должно быть сделано, поскольку двигатель работает в ответ на нагрузку и требования вождения. Infiniti QX50 2019 года - первый коммерчески доступный автомобиль, который использует двигатель с переменной степенью сжатия.
Преимущества [править]
Бензиновые двигатели имеют ограничение по максимальному давлению во время такта сжатия, после которого топливовоздушная смесь взрывается, а не горит. Для достижения более высокой выходной мощности при той же скорости необходимо сжигать больше топлива и, следовательно, больше воздуха.Для достижения этого турбонагнетатели или нагнетатели используются для повышения давления на входе. Это приведет к детонации топливовоздушной смеси, если только степень сжатия не уменьшится, то есть объем над поршнем увеличится. Это можно сделать в большей или меньшей степени, если возможно значительное увеличение мощности. Обратной стороной этого является то, что при небольшой нагрузке двигателю может не хватать мощности и крутящего момента. Решение состоит в том, чтобы иметь возможность изменять давление на входе и регулировать степень сжатия в соответствии с требованиями.Это дает лучшее из обоих миров, маленький эффективный двигатель, способный к большой мощности по требованию. Кроме того, видеомагнитофон позволяет бесплатно использовать различные виды топлива, кроме бензина, например. LPG или этанол.
Смещение цилиндра изменяется с помощью гидравлической системы, соединенной с коленчатым валом, и регулируется в соответствии с требуемой нагрузкой и ускорением.
Производство [редактировать]
Двигатели с переменным сжатием существуют десятилетиями, но только в лабораториях для изучения процессов сгорания.Эти конструкции обычно имеют второй регулируемый поршень, установленный в головке напротив рабочего поршня.
В 2018 году Infiniti начала производство своего турбодвигателя с переменным сжатием, который использует механическую связь для достижения изменчивости. Он был установлен в их внедорожник QX50. Двигатель может производить любую степень сжатия от 8: 1 до 14: 1. Максимальный крутящий момент достигается при 8: 1, что обеспечивает высокое ускорение, в то время как лучший расход газа (топливная эффективность) достигается при 14: 1. Электронный контроллер двигателя реагирует на давление на педаль газа в режиме реального времени, плавно изменяя степень сжатия.Хотя этот двигатель имеет рабочий объем 2,0 л и является рядным четырехцилиндровым двигателем, он не использует балансировочные валы для устранения вторичных колебаний. Он по своей сути сбалансирован механической связью.
Двухтактные двигатели [править]
Из-за сравнительной простоты конструкции головки блока цилиндров (без впускных клапанов) ее несколько проще реализовать в двухтактных двигателях. С конца 90-х годов были доступны модели, которые расширяют эту идею, например, от Yamaha, [1] , которые динамически изменяют размер камеры сгорания.В последнее время (в 2000-х годах) эта технология вызвала некоторый интерес, поскольку она способна сжигать широкий спектр видов топлива (например, включая спирты), таких как Lotus Omnivore. [2] [3]
Конструкция двигателя [править]
Первый видеомагнитофон, созданный и испытанный, был создан Гарри Рикардо в 1920-х годах. Эта работа привела к тому, что он разработал систему оценки октанового числа, которая все еще используется сегодня. Многие компании проводят собственные исследования в области двигателей VCR, включая Saab, Nissan, Volvo, PSA / Peugeot-Citroën и Renault. [4] Infiniti QX50 2018 года будет доступен с серийной версией двигателя с турбонаддувом и переменной компрессией. [5] [6]
Peugeot MCE-5 [редактировать]
Принцип действия MCE-5 («Multi Cycle Engine - 5 параметров»), двигатель с переменной степенью сжатия, изготовленный Peugeot .Конструкция Peugeot работает путем изменения эффективной длины шатунов, соединяющих поршень с кривошипом. Когда шатун короче, степень сжатия ниже, и наоборот.С левой стороны схемы расположен обычный поршень двигателя внутреннего сгорания. Справа находится гидроцилиндр с поршнем двойного действия. Это действует через систему шатунов с зубчатым колесом, движение которого регулирует эффективную длину шатунов и, следовательно, степень сжатия в левом цилиндре. [7]
Saab SVC [редактировать]
SAAB Automobile возродил интерес к переменному сжатию, когда они представили свой двигатель SVC миру на автосалоне в Женеве в 2000 году.SAAB принимал участие в работе с «Офисом передовых автомобильных технологий», чтобы создать современный бензиновый видеомагнитофон, эффективность которого сравнима с эффективностью дизельного двигателя. SAAB SVC был усовершенствованным и работоспособным дополнением к миру двигателей видеомагнитофонов, но он так и не достиг производства из-за банкротства компании.
Конструкция, реализация двигателя видеомагнитофона Larsen [8] , состояла из моноблочной головки, в которой находилась вся шестерня клапана, и узла коленчатого вала / картера.Эти части были соединены шарниром, который позволял 4 степеням движения, управляемым гидроприводом. Этот механизм позволяет изменять расстояние между осевой линией коленчатого вала и головкой цилиндра. В отличие от конструкции Peugeot, эффективная длина шатуна является фиксированной. Нагнетатель был выбран предпочтительнее турбокомпрессора для достижения необходимого времени отклика и высокого давления наддува.
Чтобы изменить V c , SVC «опускает» головку цилиндров ближе к коленчатому валу.Это достигается путем замены типового блока двигателя, состоящего из одной части, блоком из двух частей с коленчатым валом в нижнем блоке и цилиндрами в верхней части. Два блока шарнирно соединены с одной стороны (представьте себе книгу, лежащую горизонтально на столе, с передней обложкой, расположенной примерно на дюйм выше титульного листа). Поворачивая верхний блок вокруг точки петли, V c (представьте, что воздух между передней обложкой книги и титульным листом) можно изменить. На практике SVC регулирует верхний блок с помощью небольшого диапазона движений, используя гидравлический привод.
Технология видеомагнитофона Gomecsys (состояние 2012 г.) [править]
Коленчатый вал видеомагнитофона Gomecsys Gen4 для 4-рядного двигателяGomecsys - это голландская инжиниринговая компания, которая разработала собственную технологию с переменной степенью сжатия. За последние 5 лет были сделаны значительные улучшения, и в настоящее время у компании есть видеомагнитофоны 4-го поколения, работающие на Dyno. Одним из больших преимуществ системы является простота. Вся система VCR интегрирована в коленчатый вал, и каждый 4-тактный двигатель можно обновить, заменив обычный коленчатый вал на коленчатый вал VCR Gomecsys.Дополнительные технологии экономии топлива, включенные в систему, повышают общее сокращение выбросов CO2 до 18%, и это без сокращения размеров. [ цитирование необходимо ]
Infiniti VC-Turbo [редактировать]
| Этот раздел требует расширения . Вы можете помочь, добавив к нему. (декабрь 2018 года) |
Infiniti VC-Turbo - это рядный четырехцилиндровый двигатель с турбонаддувом, использующий механическую связь для изменения степени сжатия.Тяговое устройство приводится в действие электрическим шаговым двигателем, который вращает нижний распределительный вал. Распределительный вал перемещает тягу, которая прикрепляется к рычагу рычага с тремя отверстиями и вращает его. Центральное отверстие содержит коленчатый вал, а последнее отверстие крепится к шатуну. Перемещая тягу вверх, опускаешь шатун, увеличивая степень сжатия. здесь, благодаря противоположному направлению силы, действующей на нижний распредвал, и от шатуна это уменьшает вибрацию. Таким образом, встречный вал уменьшается, а масса нижнего распредвала и штока распределительного вала электродвигателя добавляет массу в двигатель.
