Кузовной ремонт автомобиля

 Покраска в камере, полировка

 Автозапчасти на заказ

На что влияет объем двигателя и лошадиные силы


Объем двигателя - как работает и что это такое,на что влияет

Двигатель – сердце автомобиля, поэтому при выборе авто покупатели часто обращают внимание на один немаловажный фактор – его объем. Однако мало кто представляет, что же такое рабочий объем двигателя и на что он влияет.

Начнем с определения – рабочий объем двигателя – это сумма всех объемов цилиндров автомобиля, где объем поршня – это произведение площади поршня на его ход, а ходом поршня называется расстояние от верхней мертвой точки до нижней мертвой точки. Говоря простым языком, объем цилиндра – это объем камеры сгорания, где и происходит воспламенение и сгорание топлива.

Объём двигателя считают в кубических сантиметрах или литрах. Один литр – это 1000 кубических сантиметров. В зависимости от объема автомобили делятся на микролитражные – до 1,1 литра, малолитражные – 1,2-1,7 литра, среднелитражные – 1,8-3,5 литра и крупно литражные – свыше 3,5 литров. В основном такое разделение применяется для автомобилей с бензиновыми двигателями.

Содержание статьи

  • Как работает автомобильный двигатель?
  • Что такое объем двигателя?
  • Как делятся автомобили по классам с учетом объема двигателя
  • На что влияет объем двигателя?
  • Увеличение рабочего объема двигателя
    • Датчик дроссельной заслонки: предназначение,типы,виды,неисправности,фото
    • Датчик холостого хода: принцип действия,устройство,виды,фото,назначение
    • Датчик расхода воздуха: принцип работы,виды,неисправности,фото
    • Обратный клапан топливной системы:функции,виды,устройство и принцип действия

Как работает автомобильный двигатель?

Для начала, чтобы было понятнее, о чем пойдет речь, давайте рассмотрим, как происходит рабочий процесс в автомобильном двигателе, и за счет чего машина может двигаться.

Представьте себе замкнутую камеру, в которой одна стенка является подвижным поршнем. Туда через специальный патрубок поместили смесь топлива (бензина) и воздуха, а затем подожгли ее при помощи специального устройства – свечи зажигания. Смесь вспыхивает и мгновенно сгорает, по сути – взрывается. Раскаленный газ, образовавшийся в результате сгорания, толкает поршень.

С обратной стороны поршень прикреплен к коленчатому валу, через который сила толчка передается на колесную ось, приводящую автомобиль в движение. Чем больше сгорит топлива, тем сильнее будет толчок.

Соответственно, большая камера сгорания обеспечит бОльшую мощность двигателя, чем маленькая. Это, конечно, очень упрощенное объяснение, на практике на мощность влияет множество факторов.

Что такое объем двигателя?

Камера, где сгорает топливно-воздушная смесь, другими словами называется цилиндром двигателя. В современных автомобильных двигателях этих цилиндров (камер цилиндрической формы) обычно несколько – четыре, шесть, восемь или даже двенадцать.

Объем двигателя определяется как суммарный объем всех цилиндров, или же как объем одного цилиндра, умноженный на их количество. Объем одного цилиндра определяется в момент, когда поршень опущен до упора, в самую нижнюю точку. Объем двигателя может быть выражен в кубических сантиметрах или в литрах (литраж автомобиля).

Как делятся автомобили по классам с учетом объема двигателя

В модельном ряду каждого производителя присутствуют продукты, которые отличаются по классам, массе, габаритным размерам и другим характеристикам. Что касается легковых авто, во время тотального доминирования атмосферных бензиновых двигателей существовало условное деление на: субкомпактные и компактные микролитражные и малолитражные автомобили с рабочим объемом до 1.2 литра; авто малого класса с двигателями от 1.2 до 1.8 литра; средний класс с объемом от 1.8 до 3.5 литров. мощные гражданские и спортивные версии автомобилей с моторами от 3.5 литров и более; версии высшего класса, кторые могут иметь различный объем ДВС. Давайте взглянем, на что влияет объем двигателя.

Установка того или иного мотора на конкретную модель напрямую зависит от того, какие характеристики должна демонстрировать машина (разгонная динамика, крутящий момент, максимальная скорость и т.д.). От объема двигателя показатель мощности имеет зависимость по причине того, что чем больше топлива сгорит в камере сгорания за цикл, тем больше энергии высвобождается и передается на поршень. Другими словами, чем больше камеры сгорания, тем больше топливно-воздушной смеси туда можно подать и вместить. Динамика разгона и «максималка» также зависят от мощности двигателя. Чем мощнее мотор, тем большую скорость сможет развить автомобиль. 

Также следует учитывать, что увеличение объема камер автоматически означает больший расход топлива. Нужно добавить, что от объема двигателя сильно зависит и цена автомобиля. Например, для производства мощного двигателя V12 с объемом 5.5 л. требуются намного большие затраты сравнительно с изготовлением трехцилиндрового мотора с объемом 0.8 л. Параллельно с этим следует учитывать, что установка под капот мощного силового агрегата повлечет необходимость серьезной доработки трансмиссии, системы охлаждения, впуска, выпуска, тормозной системы и т.д. Исходя из вышесказанного, небольшие бюджетные городские малолитражки зачастую оснащены ДВС с самым маленьким объемом, так как подобные двигатели просты в изготовлении, обеспечивают приемлемую динамику и отличаются небольшим расходом топлива. При этом цена на такие серийные авто остается приемлемой. 

На что влияет объем двигателя?

  • Во-первых, расход бензина. Чем больше объем цилиндра, тем больше топлива надо, чтобы воспламенить его с наибольшей отдачей, соответственно, расход повышается. Однако этот минус оборачивается не менее ощутимым плюсом. Чем больше объем двигателя, тем больше мощность двигателя, так как большее количество бензина выделяет большее количество энергии
  • Во-вторых, как уже было отмечено, чем больше объём, тем больше мощность, то есть, автомобиль с двигателем большего объёма будет быстрее разгоняться, сможет перевозить более тяжелые грузы и большее количество пассажиров

Зачастую двигатели большего объема оказываются гораздо более экономичными: не приходится слишком сильно давить на педаль газа, чтобы разогнать машину. Расход топлива не увеличивается, в то время, как малолитражные двигатели под нагрузкой сжигают гораздо больше топлива.

Чем больше объем, тем больше сам двигатель, тем больше машина. Скажем так: большие объемы используются на машинах более высокого класса, потому двигатель и все другие системы дороже в обслуживании. Цена на такой автомобиль заведомо выше.

Для того, чтобы понять, какой именно автомобиль вам более подходит, следует усвоить, что микро- и малолитражные автомобили лучше всего подходят для движения в больших городах с пробками на дорогах. Их расход будет в городском потоке минимален по сравнению с другими авто, но, в свою очередь, такие авто не подходят для дальних путешествий, так как на скорости свыше 100 км/ч им явно не хватает мощности. Много груза они перевозить также не смогут.

Автомобили с объемом от 1,8 до 3 литров отлично подходят как для городского движения, так и для дальних поездок, их мощности хватает для разгона и движения на большой скорости, для перевозки грузов, причем расход бензина у таких автомобилей не так уж и велик.

Автомобили оснащенные двигателями от 3 литров — это либо внедорожники, либо микроавтобусы и минивэны, предназначенные для перевозки большего количества пассажиров или груза.

Увеличение рабочего объема двигателя

Физическое увеличение объема камеры сгорания является одним из способов форсирования мотора в целях повышения мощности. Начнем с того, что сильно увеличить объем не получается, так как блок цилиндров двигателя обычно рассчитан на расточку самих цилиндров строго до определенных пределов. Такие пределы предполагают 3 капитальных ремонта, во время которых изношенные цилиндры растачиваются для возвращения им правильной формы перед установкой ремонтных поршней, поршневых колец и других элементов увеличенного размера. Поршни и другие детали двигателя, которые доступны в продаже, также встречаются исключительно в трех ремонтных размерах. По этой причине во время глубокого тюнинга двигателя автомобиля лучше сразу менять мотор, то есть устанавливать другой двигатель с изначально большим рабочим объемом, который потом можно дополнительно расточить во второй или последний ремонтный размер. 

Датчик дроссельной заслонки: предназначение,типы,виды,неисправности,фото
Датчик холостого хода: принцип действия,устройство,виды,фото,назначение
Датчик расхода воздуха: принцип работы,виды,неисправности,фото
Обратный клапан топливной системы:функции,виды,устройство и принцип действия

4 Различия между современными и старыми автомобильными двигателями

Задумывались ли вы когда-нибудь, в чем разница между старыми и новыми автомобильными двигателями? Как и в случае с любой технологией, эффективность и сложность постепенно улучшаются, как и следовало ожидать. Как оказалось довольно много.

Несмотря на то, что базовая концепция остается относительно неизменной, современные автомобили со временем претерпели ряд небольших улучшений. В следующей статье мы сосредоточимся на 4 интересных примерах.

Давайте посмотрим под капотами времени, не так ли?

Если это не сломано, не чините это

Основные принципы самых первых автомобилей все еще используются сегодня. Одно из главных отличий заключается в том, что современные автомобили являются результатом необходимости повышения мощности двигателей и, в конечном итоге, эффективности использования топлива. Частично это было давление рынка со стороны потребителей, а также более крупные рыночные силы.

Может быть полезно подумать об аналогии между волком и собакой. Они имеют одно и то же наследие, имеют схожие характеристики, но в современном пригороде было бы непросто, а другой процветал бы.

Прежде чем мы начнем, мы дадим краткий обзор того, как работает двигатель внутреннего сгорания.

Герой Александрийского раннего парового двигателя. Источник: Research Gate

Двигатель внутреннего сгорания, по сути, берет такой источник топлива, как бензин, смешивает его с воздухом, сжимает и зажигает его. Это вызывает серию небольших взрывов, которые, в свою очередь, приводят в движение поршни вверх и вниз. Эти поршни прикреплены к коленчатому валу, который переводит возвратно-поступательное линейное движение поршней во вращательное движение, поворачивая коленчатый вал.Коленчатый вал, в свою очередь, передает это движение через трансмиссию, которая передает мощность на колеса автомобиля. Просто верно?

Ну, это намного сложнее, чем вы ожидаете.

Вот простое объяснение основ:

Интересно, что преобразование возвратно-поступательного усилия во вращательное усилие не является чем-то новым. Очень ранний паровой двигатель был разработан героем Александрии в 1-м веке нашей эры (на фото выше).

Предполагается, что даже более старые устройства коленчатого вала были созданы во времена династии Хань в Китае.

1. Современные двигатели более эффективны

Сжигание топлива, как и бензина, не особенно эффективно. Из всей потенциальной химической энергии в нем около , 14-30%, превращается в энергию, которая фактически движет автомобиль. Остальное теряется на холостом ходу, паразитных потерях, жаре и трении.

Современные двигатели прошли долгий путь, чтобы выделять как можно больше энергии из топлива.Например, технология прямого впрыска не позволяет предварительно смешивать топливо и воздух до достижения цилиндра, как старые двигатели. Скорее, топливо впрыскивается непосредственно в цилиндры. Это дает около 1% улучшения .

Турбокомпрессоры используют выхлопные газы для питания турбины, которая выталкивает дополнительный воздух (то есть больше кислорода) в цилиндры для дальнейшего повышения эффективности до 8% . Изменение фаз газораспределения и деактивация цилиндров дополнительно повышают эффективность, позволяя двигателю использовать столько топлива, сколько ему действительно нужно.

2. Максимальная мощность

Как однажды сказал Джереми Кларксон: «В настоящее время все дело в MPG, а не в MPH», или, возможно, это был не он.

Современные автомобили лучше экономят топливо, они также намного мощнее.

Например, Chevrolet Malibu 1983 года имел 3,8-литровый V-6 двигатель мог извергать 110 лошадиных сил . Для сравнения, версия 2005 года имела 2,2-литровый рядный четырехцилиндровый двигатель мощностью 144 лошадиных сил. Не слишком потертый.

3. Размер это все, или это?

Этот привод, не рассчитанный на каламбур, для повышения эффективности двигателей также со временем уменьшил свои размеры. Это не совпадение. Производители автомобилей узнали, что вам не нужно делать что-то большее, чтобы сделать его более мощным.

Все, что вам нужно сделать, это заставить объект работать умнее. Та же самая технология, которая сделала двигатели более эффективными, имела побочный эффект от их уменьшения.

Грузовики Ford F-серии являются отличным примером.F-150 имел две версии в 2011 году. 3,5-литровый V-6 двигатель, который генерирует 365 лошадиных сил и 5,0-литровый V-8 , который генерирует 360 лошадиных сил .

Хорошо, вы могли бы сказать, но разве не было 6,2-литрового V-8 , который давал 411 лошадиных сил р? Почему, да, но факт, что V-6 двигатель может почти конкурировать с большим V-8 по мощности, говорит о многом.

4. Уход от старого

Современные двигатели также являются результатом постепенной замены механических частей на электронные.Это связано с тем, что электрические детали, как правило, менее подвержены износу, как механические.

Они также требуют менее частой настройки, как таковой. Такие детали, как насосы, все чаще заменяются электронными, а не их аналоговыми предками.

Карбюраторы заменены корпусами дросселей и электронными системами впрыска топлива. Распределители и крышки были заменены независимыми катушками зажигания, контролируемыми ЭБУ. Кроме того, датчики контролируют все, более или менее.

Вы также можете утверждать, что новые автомобили менее безопасны.

Последнее слово

Хотя на базовом уровне современные и старые автомобильные двигатели работают по одному и тому же принципу, современные двигатели претерпели много постепенных улучшений с течением времени. Основной движущей силой была борьба за эффективность, а не за власть. Хороший набор побочных эффектов привел к тому, что современные двигатели стали относительно более мощными и в целом меньше. Постоянно растущая зависимость от электронных систем управления и мониторинга постепенно заменяет аналоговые, в лучшую или в худшую сторону.

В целом современные автомобильные двигатели более эффективны, меньше, относительно мощнее, умнее и менее подвержены неизбежным механическим повреждениям. С другой стороны, ремонт и обслуживание теперь являются более высококвалифицированным и трудоемким делом. Если цена за повышение эффективности - это увеличение принятия сложности, только вы можете быть судьей.

Через: Team-BHP, HowStuffWorks

.

Измерение лошадиных сил | HowStuffWorks

Если вы хотите узнать мощность двигателя, подключите двигатель к динамометру . Динамометр помещает нагрузку на двигатель и измеряет количество энергии, которое двигатель может производить против нагрузки.

Аналогичным образом, если вы прикрепите вал к двигателю, двигатель может прикладывать крутящий момент к валу. Динамометр измеряет этот крутящий момент. Вы можете легко преобразовать крутящий момент в лошадиные силы, умножив крутящий момент на число оборотов в минуту / 5,252.

Вы можете получить представление о том, как динамометр работает следующим образом: представьте, что вы включаете автомобильный двигатель, устанавливаете его в нейтральное положение и заправляете его. Двигатель будет работать так быстро, что взорвется. Это бесполезно, поэтому на динамометре вы прикладываете нагрузку к напольному двигателю и измеряете нагрузку, которую двигатель может выдерживать при разных оборотах двигателя. Вы можете подключить двигатель к динамометру, закрепить его на полу и использовать динамометр, чтобы приложить достаточную нагрузку к двигателю, чтобы поддерживать его, скажем, на 7000 об / мин.Вы записываете, какую нагрузку может выдержать двигатель. Затем вы прикладываете дополнительную нагрузку, чтобы снизить частоту вращения двигателя до 6500 об / мин и записывать нагрузку там. Затем вы прикладываете дополнительную нагрузку, чтобы снизить ее до 6000 об / мин и так далее. Вы можете сделать то же самое, начав с 500 или 1000 об / мин и двигаясь вверх. На самом деле динамометры измеряют крутящий момент (в фунтах-футах), а чтобы преобразовать крутящий момент в лошадиные силы, просто умножьте крутящий момент на число оборотов в минуту / 5,252.

График лошадиных сил

Если вы построите график зависимости лошадиных сил от числа оборотов для двигателя, в результате вы получите кривую лошадиных сил для двигателя.Типичная кривая мощности для мощного двигателя может выглядеть следующим образом (это кривая для 300-сильного двигателя в Mitsubishi 3000 twin-turbo):

На графике, подобном этому, показано, что любой двигатель имеет пиковую мощность - значение оборотов, при котором мощность, получаемая от двигателя, максимальна. Двигатель также имеет максимальный крутящий момент при определенных оборотах. Вы часто будете видеть это в брошюре или обзоре в журнале как «320 л.с. при 6500 об / мин, крутящий момент 290 фунт-фут при 5000 об / мин» (цифры для серии Shelby 1999 года 1).Когда люди говорят, что двигатель обладает «большим крутящим моментом на низких оборотах», они имеют в виду, что пиковый крутящий момент возникает при довольно низком значении оборотов, например 2000 или 3000 об / мин.

Еще одна вещь, которую вы можете увидеть из кривой мощности автомобиля, это место, где двигатель имеет максимальную мощность. Когда вы пытаетесь разогнаться быстро, вы хотите держать двигатель близко к точке максимальной мощности на кривой. Вот почему вы часто понижаете скорость для ускорения - понижая передачу, вы увеличиваете частоту вращения двигателя, что обычно приближает вас к точке максимальной мощности на кривой.Если вы хотите «запустить» свой автомобиль со светофора, вы обычно включаете двигатель, чтобы получить максимальную мощность двигателя, а затем отпускаете сцепление, чтобы сбросить максимальную мощность для шин.

Одна из областей, где люди больше всего говорят о лошадиных силах, - это высокопроизводительные автомобили. В следующем разделе мы поговорим о связи там.

,

Означает ли что-нибудь «мощность»? - надежды и страхи

лошадиных сил - это показатель крутящего момента во времени, скорость работы, проделанной для перемещения автомобиля (1 л.с. = 746 Вт энергии) . По сути, это определяет, насколько быстро автомобиль может двигаться. Крутящий момент - это просто мера крутящей силы, создаваемой двигателем при его вращении, способности двигателя поворачивать карданный вал и шины, заставляя автомобиль фактически двигаться. Лошадиная сила является приложением этого крутящего момента во времени.

Чтобы иметь быстрый автомобиль, нужно хорошее сочетание мощности и крутящего момента.Высокий крутящий момент без лошадиных сил поможет вам быстро разогнаться и тянуть тяжелые грузы, но вы не будете ехать быстро (как 18-колесный или тракторный) . Высокая мощность без крутящего момента не сможет быстро вывести вас из строя, но вы сможете быстро разогнаться до скорости 9503 км (например, уличный гонщик или японский уличный мотоцикл) .

Что касается надежности, она, как правило, обратно пропорциональна лошадиным силам. Двигатели Drag Race мощностью более тысячи лошадиных сил должны быть полностью перестроены после каждой гонки.Toyota Corollas с мощностью ~ 100 лошадиных сил будет преодолевать 500 тыс. Миль с одной лишь заменой масла.

лошадиных сил против размера двигателя также определяет надежность. Если вы попытаетесь сделать 500 л.с. из небольшого 4-цилиндрового двигателя, вы собираетесь его довольно быстро взорвать и потратить кучу денег на экзотические детали и конструкцию. Вы можете сделать те же 500 л.с. надежно из большого 8-цилиндрового двигателя без каких-либо проблем в вашем гараже дома.

Это также зависит от того, как они используются, конечно. Наличие большого количества лошадиных сил в вашем распоряжении не означает, что вы должны использовать его, если вы будете водить мощный корвет на скорости около 65 миль в час по шоссе, это также будет длиться вечно, но на самом деле никто этого не делает.Вы также можете поспешно взорвать двигатель Corolla, если все время держите его на красной линии.

Как правило, двигатели с высокой мощностью построены лучше, чем двигатели с низкой мощностью. Вам нужны более жесткие допуски и лучшие материалы, чтобы получить больше лошадиных сил, все должно быть разработано более тщательно и правильно сбалансировано, они также должны выдерживать более высокие температуры. Остальная часть трансмиссии также должна быть лучше, трансмиссия, карданные валы, дифференциалы и т. Д. Должны быть прочными, чтобы выдерживать нагрузку, и в то же время оставаться легкими для поддержания производительности.

Мораль этой истории в том, что с 500-сильным автомобилем у вас есть лучший двигатель и трансмиссия, и если вы обычно используете только часть этой мощности, ездя по кругу, вы в порядке. Это похоже на марафонца, гуляющего по городу, у которого никогда не будет проблем ... Но у него больше шансов получить спортивную травму, чем у среднего пешехода, потому что он бегает по выходным.

,

Смотрите также


avtovalik.ru © 2013-2020