Содержание

Назначение и виды автомобильных двигателей

 

 

Двигатель автомобиля представляет собой совокупность механизмов и систем, преобразующих тепловую энергию сгорающего в его цилиндрах топлива в механическую. На современных автомобилях наибольшее распространение получили поршневые двигатели внутреннего сгорания, в которых расширяющиеся при сгорании топлива газы воздействуют на движущиеся в их цилиндрах поршни. Бензиновые двигатели работают на легком жидком топливе — бензине, который получают из нефти. Дизельные двигатели работают на тяжелом жидком топливе — дизельном, получаемом также из нефти. Из указанных двигателей наиболее мощными являются бензиновые, наиболее экономичными и экологичными — дизели, имеющие более высокий коэффициент полезного действия. Так, при равных условиях расход топлива у дизелей на 25 …30% меньше, чем у бензиновых двигателей.

У двигателей с внешним смесеобразованием горючая смесь готовится вне цилиндров, в специальном приборе — карбюраторе (карбюраторные двигатели) или во впускном трубопроводе (двигатели с впрыском бензина) и поступает в цилиндры в готовом виде. У двигателей с внутренним смесеобразованием (дизели, двигатели с непосредственным впрыском бензина) приготовление горючей смеси производится непосредственно в цилиндрах путем впрыска в них топлива. В двигателях без наддува наполнение цилиндров осуществляется за счет вакуума, создаваемого в цилиндрах при движений поршней из верхнего крайнего положения в нижнее. В двигателях с наддувом горючая смесь поступает в цилиндры под давлением, которое создается компрессором. Принудительное воспламенение горючей смеси от электрической искры, возникающей в свечах зажигания, производится в бензиновых двигателях, а воспламенение от сжатия (самовоспламенение) — в дизелях.

Содержание статьи

Основные типы двигателей

Применяемые на автомобилях двигатели подразделяются на типы по различным признакам

У четырехтактных двигателей полный рабочий процесс (цикл) совершается за четыре такта (впуск, сжатие, рабочий ход, выпуск), которые последовательно повторяются при работе двигателей. Рядные двигатели имеют цилиндры, расположенные в один ряд вертикально или под углом 20…40° к вертикали. V-образные двигатели имеют два ряда цилиндров, расположенных под углами 60, 75° и чаще 90е. V-образный двигатель с углом 180° между рядами цилиндров называется оппозитным. Двух-, трех-, четырех- и пятицилиндровые двигатели выполняются обычно рядными, а шести-, восьми- и многоцилиндровые — V-образными. В двигателях с жидкостным охлаждением в качестве охлаждающего вещества используют антифризы (низкозамерзающие жидкости), температура замерзания которых -40 °С и ниже. В двигателях с воздушным охлаждением охлаждающим веществом является воздух. Большинство двигателей имеет жидкостное охлаждение, так как оно наиболее эффективное.

Основные определения и параметры двигателя

Рассмотрим основные параметры двигателя, связанные с его работой  Верхняя мертвая точка (ВМТ) — крайнее верхнее положение поршня. В этой точке поршень наиболее удален от оси коленчатого вала. Нижняя мертвая точка (НМТ) — крайнее нижнее положение поршня. Поршень наиболее приближен к оси коленчатого вала. В мертвых точках поршень меняет направление движения, и его скорость равна нулю. Ход поршня (S) — расстояние между мертвыми точками, проходимое поршнем в течение одного такта рабочего цикла двигателя. Каждому ходу поршня соответствует поворот коленчатого вала на угол 180° (пол-оборота). Такт — часть рабочего цикла двигателя, происходящего при движении поршня из одного крайнего положения в другое. Рабочий объем цилиндра (Vk) — объем, освобождаемый поршнем при его перемещении от ВМТ до НМТ. Объем камеры сгорания (Vc) — объем пространства над поршнем, находящимся в ВМТ. Полный объем цилиндра (Va) — объем пространства над поршнем, находящимся в НМТ:

va=vk+vc.

Рабочий объем (литраж) двигателя — сумма рабочих объемов всех цилиндров двигателя, выраженная в литрах (см

3). Степень сжатия (s) — отношение полного объема цилиндра к объему камеры сгорания, т.е. s = Va/Vc

 

Степень сжатия показывает, во сколько раз сжимается смесь в цилиндре двигателя при ходе поршня из НМТ в ВМТ. При повышении степени сжатия увеличивается мощность двигателя и улучшается его экономичность. Однако повышение степени сжатия ограничено качеством применяемого топлива и увеличивает нагрузки на детали двигателя. Степень сжатия для бензиновых двигателей современных легковых автомобилей составляет 8 — 10, а для дизелей 15 — 22. При таких степенях сжатия в бензиновых двигателях не происходит самовоспламенение смеси, а в дизелях, наоборот, самовоспламенение смеси обеспечивается. Ход S поршня и диаметр D цилиндра определяют размеры двигателя. Если отношение S/D < 1, то двигатель является короткоходным. Большинство двигателей легковых автомобилей короткоходные.

Порядок работы двигателя

Порядком работы двигателя называется последовательность чередования рабочих ходов по цилиндрам двигателя. Для равномерной и плавной работы двигателя рабочие ходы и другие одноименные такты должны чередоваться в определенной последовательности в его цилиндрах. При этом чередование должно происходить через равные углы поворота коленчатого вала двигателя, величина которых зависит от числа цилиндров двигателя. В четырехтактном двигателе рабочий процесс совершается за два оборота коленчатого вала, т.е. за поворот вала на 720°. Число рабочих ходов равно числу цилиндров двигателя. Их чередование для четырех-, шести- и восьмицилиндровых двигателей будет происходить соответственно через 180, 120 и 90° поворота коленчатого вала.

Порядок работы двигателя во многом зависит от типа двигателя и числа цилиндров. Так, например, у коленчатого вала рядного четырехцилиндрового двигателя, 

Внешняя скоростная характеристика двигателя

Внешней скоростной характеристикой двигателя называется зависимость эффективной мощности Ne и крутящего момента Ме от частоты вращения коленчатого вала при полной подаче топлива. Эффективной называется мощность, развиваемая на коленчатом валу двигателя. Внешняя скоростная характеристика определяет возможности двигателя и характеризует его работу. По внешней скоростной характеристике определяют техническое состояние двигателя. Она позволяет сравнивать различные типы двигателей и судить о совершенстве новых двигателей.

На внешней скоростной характеристике (рис.6) выделяют следующие точки, определяющие характерные режимы работы двигателя:

Nmax – максимальная (номинальная) мощность;

nN – частота вращения коленчатого вала при максимальной мощности;

Мmax – максимальный крутящий момент;

nM – частота вращения коленчатого вала при максимальном крутящем моменте;

nmin – минимальная частота вращения коленчатого вала, при которой двигатель работает устойчиво при полной подаче топлива;

nmax – максимальная частота вращения.

Из характеристики видно, что двигатель развивает максимальный момент при меньшей частоте вращения, чем максимальная мощность.

Это необходимо для автоматического приспосабливания двигателя к возрастающему сопротивлению движения. Например, автомобиль двигается по горизонтальной дороге при максимальной мощности двигателя и начинает преодолевать подъем. Сопротивление дороги возрастает, скорость автомобиля и частота вращения коленчатого вала уменьшаются, а крутящий момент увеличивается, обеспечивая возрастание тяговой силы на ведущих колесах автомобиля. Чем больше увеличение крутящего момента при уменьшении частоты вращения, тем выше приспосабливаемость двигателя и тем меньше вероятность его остановки. Для бензиновых двигателей увеличение (запас) крутящего момента достигает 30 %, а у дизелей — 15 %.

В эксплуатации большую часть времени двигатели работают в диапазоне частот вращения nM—nN, при которых развиваются соответственно максимальные крутящий момент и эффективная мощность. Внешнюю скоростную характеристику двигателя строят по данным результатов его испытаний на специальном стенде. При испытаниях с двигателя снимают часть элементов систем охлаждения, питания и др. (вентилятор, радиатор, глушитель и др.), без которых обеспечивается его работа на стенде. Полученные при испытаниях мощность и крутящий момент приводят к нормальным условиям, соответствующим давлению окружающего воздуха 1 атм и температуре 15 °С. Эти мощность и момент называются стендовыми, и они указываются в технических характеристиках, инструкциях, каталогах, проспектах и т.п. В действительности мощность и момент двигателя, установленного на автомобиле, на 5… 10 % меньше, чем стендовые. Это связано с установкой на двигатель элементов, которые были сняты при испытаниях (насос гидроусилителя, компрессор и др.). Кроме того, давление и температура при работе двигателя на автомобиле отличаются от нормальных.

При проектировании нового двигателя внешнюю скоростную характеристику получают расчетным способом, используя для этого специальные формулы. Однако действительную внешнюю скоростную характеристику получают только после изготовления и испытания двигателя.

ПОХОЖИЕ СТАТЬИ:

  • Летняя или круглогодичная резина?
  • бмв е3: описание,фото,обзор,история.
  • бмв z3: описание,комплектация,характеристики,цена,отзывы,фото,видео.
  • Какие двигатели БМВ являются лучшими?
  • BMW 2-Series Coupe (F22) обзор описание фото видео комплектация характеристики
  • 9 самых быстрых новых автомобилей до $ 30000
  • Как выбрать б / у BMW 3 E 36
  • Volkswagen T-Cross: время попрощаться с маленьким хэтчбеком?
  • Бмв е30 технические характеристики обзор описание фото видео комплектация.
  • Volkswagen Multivan 2.0 Edition 25: полное описание
  • Тойота камри: описание,цена,комплектация,технические характеристики,фото,видео
  • Volkswagen golf plus: обзор,салон,дизайн,двигатели,безопасность,фото,видео.
  • 2018 Opel Grandland X будет поставляться с двумя вариантами двигателя, цена от € 23,700
  • 25 ситуаций на дороге, заснятых из окна автомобиля
  • Как собирают лимузины ЗиЛ на заводе имени Лихачева

Виды и типы автомобильных двигателей

Сегодня рассмотрим различные виды двигателей. В наши дни автомобильная промышленность активно развивается. И для того чтобы автомобили определенной марки покупались, разработчики делают все возможное. С этими же целями создаются все новые виды двигателей.

Виды двигателей автомобилей

Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания. Этот двигатель разработали еще в 1957 году, его изобретателем стал Фройде. Если рассматривать виды двигателей автомобиля сегодня, то данная модификация является самой распространенной. Ротор или по-другому, поршень, который имеет зубчатые колеса, вращается внутри цилиндра.
Именно такая конструкция позволила создать четырехконтактный цикл, без еще одного, дополнительного механизма распределения газа. Однако на практике, данные виды двигателей автомобиля получили распространенное применение в виде трехгранного ротора.

Если говорить о весе и размере данного двигателя, то он в несколько раз меньше, чем двигатели внутреннего сгорания, имеющую одинаковую мощность.

  • Тепловой агрегат или по-другому газовый двигатель работает по циклу Отто. Основой работы такого двигателя является постоянный объем. Отличительной чертой такого двигателя по сравнению с бензиновым, здесь необходимо более высокая степень сжатия за счет того, что октановое число больше.
  • В основном сегодня на автомобили устанавливают дизельный, поршневый или бензиновый двигатель.
  • Дизельный двигатель. Это поршневой двигатель внутреннего сгорания. Такие двигатели работают на дизельном топливе. А их основным принципом работы является сжатие и воспламенение воздуха от высокой температуры.
  • Бензиновый двигатель. Такой вид двигателя внутреннего сгорания, работает по принципу сжатой предварительно воздушно — топливной смеси, которая воспламеняться от электрической искры. Регулировкой подачи воздуха в двигатель и происходит все управление мощностью двигателя
  • Поршневой двигатель. В таком двигателе, поступательные движения поршня происходят в результате того, что тепловая энергия увеличивает газы в объеме, которые образовались в результате того, что горючее сгорело в замкнутом пространстве.

Водородный двигатель для автомобиля

По мнению очень большого количества людей, водородный двигатель для автомобиля является превосходной альтернативой дизельному и бензиновому двигателю. На сегодняшний день существует только два вида таких двигателей, но при этом они работают по совершенно разным принципам.

  • 1. Первый вид, это водородный двигатель внутреннего сгорания, он работает по аналогии бензинового двигателя.
  • 2. Второй вид, это водородный двигатель с топливными элементами. Он работает при помощи смешивания кислорода и водорода, вследствие этого электроэнергия и вырабатывается.

Водородный двигатель автомобиля внутреннего сгорания, работают точно по такому же принципу, как и все остальные двигатели внутреннего сгорания. Единственное, что для горения они используют не нефтепродукты, а водород.
Такие водородные двигатели для выработки электроэнергии и продвижения поршней, используют водород. Именно он в данной ситуации обеспечивает получение большего количества энергии и при этом без вредных выхлопных газов.
Но следует заметить, что имеются некоторые ограничения у водородного двигателя внутреннего сгорания, именно они и делают его не очень практичным. Ведь для того, чтобы из водорода получилась энергия, первый должен находиться в жидком виде, а это требует постоянного его охлаждения до очень низких температур. В свою очередь такие низкие температуры, могут деформировать не только топливный бак, но и другую часть автомобиля.

Укрепление и изоляция автомобиля существенно увеличивает стоимость производства авто, что делает его недоступным для людей, имеющих средний достаток.
Альтернативной вышеописанной модели считается модель на элементах топлива. В таком двигателе, смесь кислорода и водорода происходит внутри топливного элемента и ведет к образованию воды. Благодаря данному процессу выделяется электроэнергия, она накапливается и используется для работы двигателя.

Самые надежные двигатели легковых автомобилей

На современном автомобильном рынке представлено немалое количество автомобильных двигателей. Это и дизельные, и водородные, и газовые, и электрические, и всем привычные бензиновые автомобильные двигатели.
Многих автолюбителей при выборе автомобиля, больше всего волнует вопрос двигателя. Они изучают массу информации на тему – самые надежные двигатели легковых автомобилей для того, чтобы сделать свой правильный выбор. Однако нельзя сказать, что такой подход является правильным, и у каждого вида двигателя есть как удачные модели, так и не очень.
Кроме того, у каждого вида двигателя есть свои собственные нюансы эксплуатации. Поэтому, если вас интересует вопрос, какие самые надежные двигатели легковых автомобилей, то для того чтобы правильно изучить этот вопрос, начните с того, как вы будете эксплуатировать свой автомобиль.
Например, вам необходимо много и часто ездить между городами в различные командировки, таким образом, для вас лучшим вариантом станет дизельный двигатель. Потому что он не любит того, чтобы его часто заводили и глушили, как это происходит в городском цикле. Но надо обращать внимание на то, каким топливом вы заправляетесь, так как если автомобиль будет заправлен зимой, летним вариантом топлива, то он попросту не заведется.
Если говорить о бензиновом двигателе, то он считается все еще пока самым лучшим для городского цикла. Ему все равно сколько раз вы его будете глушить и заводить, он отлично выдерживает городские пробки, но цена на бензин в последнее время не очень радует.
Что касается газового двигателя, то такой автомобиль считается более экономичным, чем остальные, но уход за ним необходимо осуществлять особый. Кроме того очень часто в салоне ощущается запах газа.
И два последних новомодных вида двигателей, это электрический и водородный. Если о водородных двигателях у нас в стране пока мало что известно, то на электромобилях спокойно рассекают уже множество наших граждан. Недостаток такого двигателя заключается в том, что его заряда хватает на 100км, а заправок пока у нас в стране нет.

Типы двигателей автомобилей | SUPER-MENS.RU

Сегодня я предлагаю слегка погрузиться в мир поршней и машинного масла и разобраться, какие типы двигателей бывают и применяются на наших любимых, ненаглядных автомобилях.

В принципе, даже любой гуманитарий, в худшем смысле этого слова, на этот вопрос сразу же ответит: дизельный и бензиновый. Ну, кто-то еще добавит электрический. Однако на самом деле этих двигателей гораздо больше. Коротко о каждом.

1. Дизельный двигатель

Он же просто дизель. Поршневой двигатель внутреннего сгорания, который работает от того, что топливо (солярка) воспламеняется в его недрах (а точнее, в цилиндрах) во время резкого сжатия, вследствие чего происходит повышение температуры и воспламенение распыленного топлива. Идея воспламенения горючки за счет сжатия принадлежала Сади Карно. А на практике ее воплотил Рудольф Дизель, запатентовав с 1892 по 1897 год несколько вариантов двигателей. Дизеля применяют не только в автомобилях, но и на кораблях, железнодоржных локомотивах.

Дизельные двигатели бывают двух- и четырехтактными. О причинах популярности и преимуществах дизелей я говорил в отдельной статье и повторяться не буду, а перейду к другому двигателю

2. Бензиновый двигатель

Здесь воспламенение топливно-воздушной смеси в цилиндрах происходит тоже при повышенном давлении, но от электрической искры, которую дает свеча. Все бензиновые двигатели разделяются на карбюраторные и инжекторные. Разница в способе образования топливно-воздушной смеси. Кроме того, бензиновые двигатели классифицируются по количеству и расположению цилиндров, по способу охлаждения, типу смазки и многим другим характеристикам. Описывать все эти варианты возможности нет. Поэтому, перехожу к следующему типу автомобильного двигателя.

3. Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания

В нынешнем виде Создан изобретателем Фройде в 1957 году. Однако Фройде отталкивался от работ другого изобретателя – Феликса Ванкеля, котры получил патент на роторный двигатель еще в 1936 году. Фройде, по большому счету, просто усовершенствовал это творение. Кстати, некоторое время оба изобретателя работали совместно. В двигателе отсутствует механизм газораспределения.

Принцип такой: ротор треугольной форму вращается в 8-образной (такая форма еще называется эпитрохоидой) камере. Камера имеет впускное и выпускное отверстия. Благодаря форме ротора, за один его оборот проходит сразу три цикла (впуск смеси, сжатие и воспламенение, рабочий ход и выпуск газов), как у шестицилиндрового двигателя.

Воспламенение смеси происходит за счет электрической искры. А камера сгорания образовывается между гранью ротора и стенкой камеры. Особого распространения не получил (кстати, производился даже ВАЗом – модель Ваз-21018 имела роторный движок). Кстати, ВАЗ выпустил целых 50 авто. Однако, при испытаниях ВСЕ моторы поломались (то ли руки из опы, то ли место там такое) и модель сняли с производства. Но спустя некоторое время, проект все-таки спасли и наладили выпуск Ваз-411 и Ваз-413, которые широко использовались ментами и гайцами.

Кстати, на этих авто с движками по 120 и 140 «лошадей» люди в погонах легко догоняли и обгоняли иномарки тех времен. Но потом шпионы (а кто же еще?!) свернули этот проект и «жигули» с «ванкелями» (второе название роторного двигла) перестали выпускать. Хотя сейчас вазовские конструкторы вроде как опять колупаются с этими мотрами.

Главным недостатком роторного двигателя является проблема недолговечности уплотнении между ротором и камерой, а также с системой смазки. Здесь все взаимосвязано. Из-за особенностей конструкции и работы двигателя, масло приходится впрыскивать в коллектор. Короче говоря, экологичностью и экономичностью такой движок совсем не блещет. Кроме того, роторный мотор работает только на бензине. В настоящее время такой двигатель используется на автомобиле Mazda RX-8.

4. Гибридный двигатель

Вернее, правильнее будет сказать, гибридная система, так как гибрид – это не один двигатель, а хитровыдуманное сочетание работы двигателя внутреннего сгорания и электромотора. Между прочим, принцип гибридного двигателя известен еще с 1910 года и широко использовался на… железной дорожном транспорте, а если гвоорить конкретнее, то на тепловозах.

В конце 90-х годов ХХ века заговорили об электромобилях. Но большинство автомобилистов воспринимало эту идею, как чудачество борцов за экологию, предпочитая ездить на проверенном доступном и относительно дешевом (нашу страну того периода не берм во внимание) бензине и дизельном топливе. Сегодня же практически все ведущие автомобильные компании мира выпускают гибридные модели автомобилей.

Они, хотя и сложнее в устройстве и напичканы электроникой по самое «не могу», тем не менее, обладают рядом преимуществ:

• Снижают расход топлива почти в два раза

• Существенно снижают шумность и количество вредных выбросов в атмосферу (на крейсерской скорости автомобиль практически не использует бензин за счет работы тягового электромотора)

• Позволяет значительно быстрее разогнать авто с места и сделать хорошее ускорение в движении

Многие специалисты и дельцы склоняются к тому, что гибридные системы двигателей – это переходный этап к чистым электромобилям. Честно говоря, умом я понимаю выгоды электромобиля. Но сердцем я воспринимаю его как резиновую бабу или транса, что еще хуже. Вроде бы то, но немного не то.

Кстати говоря, электромоторы использовались и раньше, еще в середине ХХ века, но не совсем на автомобилях, а на различных погрузчиках или мини-автомобильчиках для развлекательной езды, не говоря уже о троллейбусах и трамваях.

avtor: Андрей Абин, для сайта super-mens.ru

Как проверить машину на угон? Запчасти для старых авто
Типы расположения двигателей автомобилей | Интересные факты

Поперечное и продольное расположение двигателей: За и против

Типы расположения двигателей автомобилей
Поперечный тип установки автомобильных моторов доминирует в современном автомобильном конструировании, однако, по мнению некоторых специалистов, именно продольно расположенные двигатели обеспечивают максимальную производительность. Каково же соотношение этих двух видов расположения силовых агрегатов друг по отношению к другу?


Стоит отметить, что помимо технических характеристик и показателей эффективности работы, способ ориентации двигателя в подкапотном пространстве автомобиля оказывает немалое влияние и на дизайн машины. Разрабатывая автомобильный двигатель, инженеры должны ответить одновременно на несколько вопросов: как устанавливать мотор, если модель машины будет заднеприводной? Каким образом организовать свободное пространство для остальных узлов и агрегатов, размещающихся под капотом автомобиля? Какую нагрузку окажет масса мотора на кузов машины?

 

Смотрите также: История развития бензиновых двигателей внутреннего сгорания


Другим весьма существенным моментом будет вопрос агрегатирования с разрабатываемым двигателем уже существующих трансмиссий. Ведь от этого будет зависеть общее впечатление от способностей автомобиля.

Рассматривая переднеприводные автомобили с любой из возможных ориентаций двигателей (поперечной или продольной), можно сказать, что у каждого из них имеются определенные преимущества и недостатки, влияющие как на управление автомобилем, так и на его технические характеристики. Оценка совокупности всех особенностей и является основой для выбора разработчиками той или иной модели автомобиля.


Двигатели с поперечным типом расположения

Типы расположения двигателей автомобилей
Двигатели, обладающие поперечным типом расположения в подкапотном пространстве, устанавливают перпендикулярно относительно направления движения. Такие моторы обладают горизонтальным расположением в моторном отсеке. Поперечно устанавливаемые двигатели, как правило, применяют в конструкциях переднеприводных автомобилей с передним расположением силовых агрегатов.

Началом эры моторов с поперечным типом расположения принято считать период конструирования первых моделей Mini. Конструкторы британского бренда одними из первых при помощи тяг обеспечили передачу момента от двигателя к колесам. Таким революционным решением была решена задача максимально эффективно использовать крошечное по меркам того времени подкапотное пространство автомобиля, наделив его довольно мощным мотором.

При помощи поперечной компоновки мотора инженерам Мини удалось втиснуть двигатель с относительно большим рабочим объемом в моторный отсек компактной городской машины. Впрочем, на полноценных суперкарах поперечная компоновка двигателя использовалась довольно редко. Одной из немногих моделей класса суперкаров с двигателем, установленным поперечно, является Lamborgini Miura.
Типы расположения двигателей автомобилей
Одной из главных особенностей «поперечных» моторов называют разную длину валов привода, передающих моторную тягу от двигателя к колесам. Дело в том, что конструкторам пришлось устанавливать коробку передач с одной стороны от двигателя, расположенного по центру моторного отсека, в связи с чем валы приводы, установленные через ШРУСы (шарниры равных угловых скоростей) должны быть разной длины, что сказывается на равномерности износа этих элементов. В отличие от поперечно устанавливаемых силовых агрегатов, при продольном расположении двигателя валы привода имеют одинаковую длину, ведь здесь двигатель и коробка передач устанавливаются «друг за другом» по одной осевой линии.

Поперечная компоновка силового агрегата быстро стала нормой при конструировании компактных городских автомобилей массовых брендов. Обычно поперечно устанавливаемые двигатели имеют относительно небольшой рабочий объем и не более четырех цилиндров. Впрочем, некоторые автопроизводители используют поперечную компоновку для шести- и даже восьмицилиндровых моторов. В этом случае, как правило, применяется V-образное их расположение.
Типы расположения двигателей автомобилей
Главная причина широкого распространения поперечного расположения двигателей – максимальная эффективность использования моторного отсека при небольшом шасси и общих габаритах автомобиля. Установив двигатель в подкапотном пространстве поперечно, разработчик получает значительно больше свободного пространства для компоновки и оформления салона при одинаковых внешних габаритах с автомобилем, где мотор устанавливают вдоль. Особенно ценно такое качество машины в условиях городской эксплуатации с минимальным количеством свободного пространства для парковки.

Сюда же стоит добавить переднеприводный тип трансмиссии, исключающий организацию центрального тоннеля в салоне автомобиля для карданного вала. Плоский пол и максимально просторный салон – одни из ключевых элементов комфорта и эргономики современных компактных автомобилей для города.

Установленный спереди поперечно двигатель оказывает определенное влияние и на характеристики динамики движения машины. На автомобилях с подобной компоновкой основная часть массы всего автомобиля приходится на переднюю колесную ось и переднюю подвеску. Таким образом инженеры решают одну из главных задач, заключающуюся в обеспечении тяги на ведущие колеса с минимальными потерями.

Кроме того, такие автомобили более прогнозируемы и послушны в управлении на скользком покрытии. А отсутствие дополнительных компонентов трансмиссии не только позволяет уменьшить общую массу автомобиля, но и снижает себестоимость производства модели в целом.

К сожалению, у образцов моделей с поперечным расположением силового агрегата есть вполне конкретные недостатки. Так, для моторов такого типа противопоказано увеличение показателя крутящего момента. Это обусловлено все той же разницей размеров тяг. Углы падения для двух разновеликих валов будут различными, а чем длиннее вал, тем будет меньше его показатель жесткости на кручение. В свою очередь, это провоцирует падение эффективности передачи тяги от двигателя к колесам и вызывая необходимость подруливания.
Типы расположения двигателей автомобилей
В борьбе с такой особенностью разработчикам пришлось прибегнуть к определенных инженерным уловкам. Так, например, одним из способов уравновешивания показателя «крутильной жесткости» является изготовление одного из валов полым, а другого – сплошным. Подобное решение призвано сбалансировать передачу крутящего момента разновеликим валами. Первыми, кто воплотил такую инженерную задумку в реальность, стали инженеры концерна Ford при разработке одной из первых поколений хэтбека Fiesta.

Помимо указанного инженерного недостатка, поперечное расположение автомобильного двигателя имеет и более банальные минусы. Такие моторы жестко ограничены с точки зрения возможности перемещения их в моторном отсеке, поскольку занимают максимально возможное пространство с обеих сторон от внутренних поверхностей передних крыльев машины. Да и возможность увеличения мощности поперечно ориентированного мотора совсем невелика. Именно поэтому некоторые производители спорткаров, выбравших подобный тип расположения мотора у своего автомобиля, предпочитают среднемоторный вариант установки силового агрегата.


Двигатели с продольным типом расположения

Типы расположения двигателей автомобилей
Продольная компоновка силовых агрегатов в настоящее время, как правило, используется для заднеприводных автомобилей. Смонтированные точно по осевой линии машины, «продольные» моторы обеспечивают прямой путь вырабатываемой тяги от коленчатого вала к коробке передач.

 

Турбонаддув: принцип действия, достоинства, недостатки


Еще одним плюсом «продольных» моторов является меньший в сравнении с поперечно ориентированными аналогами уровень вибраций, вызываемых работой мотора. Однако несмотря на, казалось бы, максимально эффектную передачу мощности мотора, с инженерной точки зрения с продольно ориентированными моторами тоже не все так просто. В первую очередь, трудности возникают именно с реализацией эффективности тяги. Ведь энергия вращения от «продольного» мотора должна поменять направление на 90 градусов, а для этого приходится применять дифференциальный колесный привод. Для двигателя продольной компоновки требуется заметно больше места в моторном отсеке, ввиду чего нередко страдает эргономика и удобство салона машины.
Типы расположения двигателей автомобилей
На современных автомобилях продольное расположение мотора используется обычно при конструировании спорткаров с приводом на заднюю ось (как правило, для таких машин используется заднемоторная или среднемоторная компоновка), нередко продольно установленный двигатель можно встретить и под капотом большого полноприводного внедорожника. Это объясняется более широкими возможностями, которые предоставляет продольно ориентированный двигатель для реализации полноприводного функционала при помощи вязкостной муфты и дифференциала Торсен.

 

Технологии для новичков: В чем разница между полным приводом, задним приводом и передним приводом


Подводя итог, необходимо сказать, что безусловного противопоставления двух представленных типов расположения двигателя быть не может. Ведь помимо типа установки агрегата в моторном отсеке на эффективность автомобиля в целом влияют такие факторы, как тип привода, передне- задне- или среднемоторное расположение двигателя. Очевидно, что наличие карданного вала в совокупности с тем или иным типом привода обеспечивает совершенно разное «поведение» автомобиля на дороге.
Типы расположения двигателей автомобилей
Другой немаловажный фактор для оценки эффективности типа расположения мотора – габариты автомобиля. Так, для компактных городских машин поперечная установка мотора будет наиболее оптимальной.

 

Автор: Сергей Василенков

Виды двигателей автомобилей — Об автомобилях




Разберем какие виды двигателей автомобилей и их особенностей существуют сегодня:

Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания.


Его разработали его в 1957 году изобретатель Фройде. Внутри цилиндра размещается ротор (поршень) с зубчатым колесом, который вращаться в нем. Поверхность цилиндра создана по эпитрохоиде. Данная конструкция дает возможность создать четырехтактный цикл, без дополнительного механизма газораспределения. На практике такие двигатели получили распространения в виде трехгранного ротора на двигателях лодок. Размеры и вес такого двигателя в два-три раз меньше двигателей внутреннего сгорания при одинаковой мощности.

Газовый двигатель.


Тепловой агрегат, способный работать по циклу Отто. Основой является подведение тепла к рабочему тела, при условии постоянного объема. Отличительной особенностью в сравнении с бензиновым двигателем,  наличие необходимого более высокой степени сжатия, за счет большего октанового числа, чем у бензина.

Дизельный двигатель.


Двигатель поршневой внутреннего сгорания. Основной принцип работы воспламенение топлива от высокой температуры и сжатия. Работают такие двигатели на дизельном горючем.

Бензиновый двигатель.


Это вид двигателей внутреннего сгорания, который работает на принципе предварительно сжатой топливно-воздушной смеси,  воспламеняемой электрической искрой. Регулируя подачу воздуха в двигатель, происходит управление мощностью двигателя.

Поршневой двигатель.


Двигатель, в котором происходят следующие процессы: в результате тепловой энергии, увеличивающиеся в объеме газы, образованные от сгорания горючего в замкнутом пространстве, производят работу поступательного движения поршня. Поршень, вставленный в цилиндр, начинает движение, за счет увеличения в объеме продуктов горения топлива.

Типы автомобильных двигателей | HowStuffWorks

Типы двигателей, о которых вы узнаете в этом разделе, включают в себя дизельные, роторные, HEMI, перемешивающие и квазитурбинные, и многие другие. Вы также увидите фотографии и анимированные изображения технологий, которые мы исследуем.

Реклама

Узнать больше

Как работают газовые компрессорно-воспламеняющиеся двигатели

Будет ли первый в мире коммерчески доступный газовый двигатель с воспламенением от сжатия, наконец, успешным?

Чериз Тревитт Двигатели / Типы двигателей
Были ли в автомобилях двигатели внешнего сгорания?

Большинство современных легковых и грузовых автомобилей оснащаются двигателем внутреннего сгорания.Но было ли когда-нибудь время, когда автомобили работали от двигателей, которым требовался внешний источник тепла?

Чериз Тревитт Двигатели / Типы двигателей
Внутри двигателя с оппозитным поршнем (OPOC)

Знаете ли вы, как работают двигатели с оппозитным поршнем (OPOC)? Посмотрите на этот удивительный рисунок, который объясняет, как работают двигатели OPOC!

Двигатели / Типы двигателей
Внутри муфты клапана двигателя

Знаете ли вы, как работают клапанные двигатели? Посмотрите на этот удивительный рисунок, который объясняет, как работают клапаны с втулкой!

Двигатели / Типы двигателей
5 преимуществ бесступенчатых двигателей

Загляните под капот большинства автомобилей, и вы, вероятно, найдете один или несколько ремней со шкивом.Но если один из этих ремней двигателя сломается, ваш автомобиль может внезапно стать неприступным.

Кристофер Лэмптон Двигатели / Типы двигателей
Как сделать двигатель Стирлинга из коксовой банки

С простой банкой содовой и несколькими базовыми инструментами и аксессуарами можно сделать один из первых коммерчески жизнеспособных двигателей, когда-либо сделанных.Узнайте, что делает колу двигателя Стирлинга.

Эрик Бакстер Двигатели / Типы двигателей
Как электрический водяной насос помогает вашему двигателю?

Традиционный водяной насос является относительно простым компонентом с ременным приводом. Но может ли электрический водяной насос быть более эффективным и более соответствующим специфическим потребностям вашего двигателя в охлаждении?

Аквели Паркер Двигатели / Типы двигателей
Как работает сферический двигатель Hüttlin

Может потребоваться некоторое время, чтобы понять, как этот шар катится; но как только вы получите его, вы увидите, как он может вывести гибридную автомобильную технику на новый уровень.

Чериз Тревитт Двигатели / Типы двигателей
Как работают двигатели с оппозитным поршневым цилиндром (OPOC)

Двигатели внутреннего сгорания не уйдут в ближайшее время. А поскольку практическая альтернатива не может быть готова к использованию в течение следующих нескольких лет, тем временем нам нужен более качественный двигатель внутреннего сгорания.

Кристофер Лэмптон Двигатели / Типы двигателей
Как работают клапанные двигатели

Двигатель с клапаном втулки, возможно, уже был списан со счетов как историческая реликвия; однако, по крайней мере, одна компания стремится вернуть в действие двигатель с клапаном с несколькими современными поворотами.

Аквели Паркер Двигатели / Типы двигателей ,

Какие бывают типы автомобильных двигателей?

Мало того, что приятно понимать, как что-то работает, это значительно облегчает диагностику и устранение проблем, когда они возникают. Это особенно верно для автомобилей, поэтому, чем больше вы знаете о том, что происходит под капотом, тем лучше.

В этом руководстве мы предлагаем краткий курс переподготовки о том, как работают двигатели, прежде чем подробно рассмотреть их различные конфигурации и схемы.

Как работают автомобильные двигатели?

Простота поворота ключа для запуска автомобиля означает, что двигатели часто воспринимаются как должное.Лишь немногие водители думают обо всем технологическом волшебстве, происходящем под капотом, когда они едут от А к В, но двигатель — это действительно впечатляющий инженерный подвиг.

Двигатели рассчитаны на внутреннее сгорание; небольшие контролируемые взрывы, генерирующие энергию. Это — эффект воспламенения топливно-воздушной смеси в различных цилиндрах автомобиля, процесс, который происходит тысячи раз в минуту, помогая автомобилю двигаться.

Процесс питания двигателя называется циклом сгорания.В большинстве случаев цикл состоит из четырех шагов или «ударов» (отсюда и название четырехтактный двигатель). К ним относятся впуск, сжатие, сгорание и выхлоп. Ниже мы рассмотрим, как эти отдельные удары способствуют циклу сгорания в двигателе автомобиля.

  • Впуск: По мере движения поршней вверх и вниз при движении коленчатого вала они достигают клапанов, установленных на распределительном валу. Когда поршень движется вниз, ремень ГРМ вращает распределительный вал, в результате чего клапаны открываются и выпускают топливно-воздушную смесь.Это называется потреблением.

  • Сжатие: Ход сжатия происходит при движении поршня вверх, вытесняя топливовоздушную смесь в ограниченное пространство.

  • Сжигание: Непосредственно перед тем, как поршень снова начинает двигаться вниз, свеча зажигания производит искру, воспламеняя топливовоздушную смесь и вызывая небольшой взрыв. Это заставляет поршень быстро опускаться, производя энергию для питания двигателя.

  • Выхлоп: Когда поршень достигает нижней точки, открывается выпускной клапан.Когда поршень движется обратно вверх, он удаляет газы, образовавшиеся в результате взрыва, вниз по выпускному клапану. Вверху выпускной клапан закрыт, и процесс повторяется.

Это цикл сгорания в одном цилиндре четырехтактного двигателя внутреннего сгорания. Конечно, автомобили имеют несколько цилиндров различной вместимости, а также различные конфигурации и компоновки в зависимости от типа автомобиля и его выходной мощности.

Общие схемы расположения двигателей автомобилей

Производители автомобилей используют разные схемы расположения цилиндров для определенных двигателей, в основном для увеличения мощности или обеспечения того, чтобы двигатель помещался в ограниченном пространстве под капотом.Здесь мы рассмотрим наиболее распространенные схемы расположения цилиндров двигателя автомобиля.

Straight

В прямолинейном двигателе цилиндры расположены по линии, параллельной автомобилю, спереди назад. Такое расположение учитывает больше цилиндров, и прямые двигатели обычно встречаются в мощных седанах, таких как BMW и Mercedes.

Inline

Встроенная компоновка — это когда цилиндры располагаются бок о бок в вертикальном положении через отсек двигателя, перпендикулярно автомобилю.Это позволяет создать небольшой компактный двигатель с другими компонентами (радиатор, аккумулятор, система охлаждения), установленными снаружи. Встроенные двигатели являются наиболее распространенной формой двигателя и встречаются на большинстве хэтчбеков и небольших семейных автомобилей.

V

Двигатель «V» относится к форме, в которой расположены цилиндры, если смотреть спереди. Цилиндры в V-образном двигателе установлены на их стороне под углом 60 °, причем два ряда обращены наружу и соединены коленчатым валом в основании V-образной формы.Поскольку на V-образный двигатель можно втиснуть много цилиндров, их обычно можно встретить в суперкарах и других автомобилях премиум-класса.

Flat

Плоская схема двигателя — это когда цилиндры установлены горизонтально, а два ряда направлены наружу. Плоские двигатели, хотя и не очень распространенные, высоко ценятся за низкий центр тяжести в отсеке двигателя, что облегчает управление. Одним из крупнейших производителей плоских цилиндровых двигателей является Porsche, который использует шестицилиндровый двигатель в своей легендарной спортивной машине 911.

Конфигурации цилиндров двигателя

Давным-давно, чем больше цилиндров у автомобиля, тем выше его производительность — но это уже не так. Развитие мощных систем впрыска топлива и турбокомпрессоров означает, что автомобили с меньшим количеством цилиндров могут конкурировать с более крупными двигателями. Здесь мы рассмотрим общие конфигурации цилиндров двигателя, и на каких автомобилях они могут быть найдены.

Двухцилиндровый

Двухцилиндровые двигатели очень редки, потому что они предлагают низкую выходную мощность и мощность.Тем не менее, некоторые производители в настоящее время используют турбокомпрессоры для изготовления небольших, экологически чистых двухцилиндровых двигателей. Fiat TwinAir является отличным примером этого, и его можно найти на таких автомобилях, как Fiat 500 TwinAir и Fiat Panda Aria.

Трехцилиндровый

Трехцилиндровые двигатели используются на небольших автомобилях, хотя внедрение турбонагнетателей привело к тому, что они начали появляться на более крупных семейных хэтчбеках, таких как Ford Focus. Трехцилиндровые двигатели производят характерный бурлящий шум и известны своей дрожащей вибрацией, которая является результатом нечетного числа цилиндров, влияющих на баланс двигателя.

Четырехцилиндровый

Легко самая распространенная конфигурация, четырехцилиндровые двигатели встречаются в подавляющем большинстве автомобилей малого и среднего класса и почти всегда устанавливаются в рядной компоновке. Четыре цилиндра обеспечивают хорошую мощность двигателя и могут быть сделаны очень мощными с помощью турбокомпрессора.

Пятицилиндровый

Пятицилиндровые двигатели очень редки и испытывают такое же ощущение вибрации, как и у трехцилиндрового двигателя. Volvo является одним из производителей, который регулярно использует пятицилиндровые двигатели, потому что эффект вибрации компенсируется комфортом и изысканностью автомобиля.

Шестицилиндровый

Шестицилиндровые двигатели используются в высокопроизводительных и спортивных автомобилях и обычно имеют V-образную или прямую компоновку двигателя. Исторически шестицилиндровые двигатели не считались такими мощными, но теперь, благодаря турбокомпрессору, они были установлены на некоторых из самых мощных автомобилей в мире.

Восемь + цилиндры

Автомобили, оснащенные восемью или более цилиндрами, обычно попадают в кронштейн суперкара, учитывая их большую вместимость и выходную мощность.Они обычно находятся в V-образной формации, поэтому их называют V8, V10 или V12. До недавнего времени V12 был самым большим из доступных двигателей, но все изменилось с появлением сверхбыстрого Bugatti Veyron, который может похвастаться шестнадцатью цилиндрами.

Независимо от того, имеет ли ваш автомобиль два или двенадцать цилиндров, присадки к топливной системе Redex могут повысить производительность и экономию топлива. Наши присадки к бензину и дизельному топливу разработаны для очистки топливной системы, снижения выбросов и значительного улучшения характеристик вашего двигателя.Для получения дополнительной информации посетите домашнюю страницу .

Поделиться:

.

Автомобили Двигатели

Автомобили Двигатели

Двигатель всегда называют сердцем автомобиля. Это связано с термином сердце, потому что это самая важная часть транспортного средства. Двигатель — это машина, которая преобразует энергию в механическое движение. Это двигатель, который преобразует поток жидкости в механическую энергию.

Большинство современных автомобилей сегодня объединены с двигателем внутреннего сгорания. Двигатель внутреннего сгорания воспламеняет топливо вместе с окислителем в камере сгорания.Высокая температура и давление, создаваемые процессом сгорания, непосредственно прикладывают усилие к подвижной части двигателя, которая может быть поршнем или лопастями турбины, чтобы генерировать механическую энергию или обеспечивать движение транспортного средства.

Автомобильные двигатели могут отличаться по конструкции, но некоторые основные элементы всегда остаются неизменными.

Существуют различные типы автомобильных двигателей, которые можно классифицировать в соответствии с:

Тип топлива: наиболее распространенная классификация двигателя может быть сделана на основе топлива, на котором он работает.Два типа топлива, которые используются двигателями для преобразования энергии в механическую работу, — это бензин и дизельное топливо. В последнее время рассматривается ряд альтернативных видов топлива, таких как электричество, этанол, метанол, водород, пропан и природный газ, в связи с ростом цен на бензин и дизельное топливо.

Система зажигания: Термин зажигание относится к среде, с помощью которой топливо преобразуется в энергию. Есть два способа, которыми топливо воспламеняется в автомобильном двигателе, искровое зажигание и воспламенение от сжатия.Бензиновые двигатели используют искровое зажигание, в то время как дизельные двигатели используют воспламенение от сжатия.

Блочная геометрия или расположение цилиндров: Цилиндры автомобиля расположены следующим образом: V-образный, линейный и горизонтально противоположный и наклонный. В случае встроенного двигателя цилиндры расположены в ряд, в V-образном типе цилиндры образуют два наклонных ряда, образующих V, в горизонтально расположенном двигателе цилиндры расположены горизонтально и противоположны друг другу, а в случае горизонтально В наклонном двигателе цилиндры расположены в один ряд, образуя половину В.

Количество цилиндров: Количество цилиндров в автомобиле варьируется от 3 до 12. Количество цилиндров показывает, насколько плавно работает автомобиль. Чем больше количество цилиндров, тем более плавно движется машина. Автомобиль с 5 цилиндрами будет работать легче, чем с 3 цилиндрами. Количество цилиндров также влияет на величину выходной мощности; больше цилиндров, больше мощности. Однако это не всегда хороший показатель выходной мощности. Четырехцилиндровый двигатель с турбонаддувом может производить больше мощности, чем шестицилиндровый двигатель с нормальным атмосферным давлением.

ходов за цикл: ходов за цикл указывают число раз, когда поршень перемещается вверх и вниз за один цикл. Двигатели сегодня объединены с четырьмя ударами за цикл, который является потреблением, сжатием, мощностью и выхлопом.

Камера сгорания: В двигателе используются в основном камеры сгорания трех форм: полусферические, клиновые и блиновые. Полусферическая форма является наиболее распространенной из всех. Полусферический, также называемый «полуголовый», конструирован с впускными и выпускными клапанами, расположенными под углом и противостоящими друг другу, в форме клина клапаны расположены рядом и слегка наклонены, а в форме блина клапаны расположены вертикально.

Распределительный вал Расположение: Распределительный вал обычно расположен в головке цилиндров или блоке цилиндров. Автомобильные двигатели с распределительным валом, расположенным в головке цилиндров, называются двигателем с верхним распредвалом (OHC). Существует два типа двигателей с верхним расположением кулачков: это двойной верхний кулачок и один верхний кулачок. В двигателе с двойным верхним распредвалом (DOHC) используются два распределительных вала, один для впускных клапанов, а другой для выпускных клапанов. В двигателях с одним верхним кулачком (SOHC) используется один кулачок для впускного и выпускного клапанов.Двигатели с распределительным валом в блоке используют толкатели для перемещения клапанов.

Система охлаждения: Автомобильные двигатели могут быть с жидкостным или воздушным охлаждением. Без системы охлаждения автомобильные двигатели быстро разрушатся из-за экстремальных температур. Двигатели с воздушным охлаждением имеют охлаждающие ребра, окружающие цилиндры, которые отводят тепло, которое окружает цилиндры. Двигатели с жидкостным охлаждением встроены в водяные рубашки в блоке цилиндров или головке цилиндров, через которые охлаждающая жидкость циркулирует и отводит тепло.Двигатели с жидкостным охлаждением более широко используются в наши дни.

Последнее обновление 9.01.2012

,

Типы автомобильных двигателей | Rapid-Racer.com.

Роторный двигатель или двигатель Ванкеля, как известно, не имеют поршней, вместо них используются роторы. Этот двигатель небольшой, компактный и имеет изогнутую, продолговатую внутреннюю форму. Его центральный ротор вращается только в одном направлении, но при вращении он эффективно производит все четыре такта OTTO (впуск, сжатие, мощность и выпуск).

Единственный серийный автомобиль, который до сих пор имеет конструкцию двигателя Ротари / Ванкеля, выпускаемый сегодня, это Masda RX-8 и предыдущие модели RX-7.

Двигатель Ротари / Ванкеля ограничен присущим ему ограничением по дыхательной способности из-за необходимости всасывания топливовоздушной смеси через полый коленчатый вал и картер, что напрямую влияет на его объемную эффективность, также известны низкие уровни крутящего момента. проблема и двигатель имеет конструктивные ограничения. Турбонаддув этого двигателя является одним из самых простых способов обойти эти недостатки и был замечен в RX-7.

Силы вращения массы двигателя Ротари / Ванкеля создают мощный гироскопический эффект маховика.Это сглаживает подачу энергии и снижает вибрацию. Вибрация была настолько серьезной проблемой на обычных поршневых двигателях, что к общей конструкции двигателя пришлось добавить тяжелые маховики, чтобы помочь нейтрализовать воздействие.

Сами цилиндры функционировали как маховик, роторные двигатели получили существенное преимущество в соотношении мощности к весу по сравнению с более обычными двигателями. Еще одним преимуществом было улучшенное охлаждение, поскольку вращающийся блок цилиндров создавал свой собственный быстро движущийся поток воздуха даже в состоянии покоя.

Вращаясь с отдельными цилиндрами, поршнями, клапанами и коленвалом, роторный двигатель подает мощность непосредственно на трансмиссию. Его конструкция позволяет ему обеспечить мощность обычного двигателя, которая в два раза больше его размера и веса, а также имеет в два раза больше деталей.

Роторный / Ванкель сжигает на 20% больше топлива, чем обычный двигатель, и потенциально является более сильным загрязнителем, но его небольшой размер позволяет добавлять компоненты для контроля выбросов более удобно, чем поршневой двигатель.

Основным узлом роторного двигателя является большая камера сгорания в виде защемленного овала. Внутри этой камеры все четыре функции поршня выполняются одновременно в трех карманах, которые образованы между ротором и стенкой камеры. Подобно тому, как добавление цилиндров увеличивает мощность двигателя с поршневым двигателем, добавление камер сгорания увеличивает мощность роторного двигателя. Большие автомобили могут в конечном итоге использовать роторы с тремя или четырьмя роторами.

Mazda имела многочисленные успехи с этим дизайном, особенно с моделями RX-7 и RX-8.При добавлении турбокомпрессора, как обсуждалось ранее, недостаток крутящего момента несколько преодолен, а также значительно увеличена мощность двигателя. Это в сочетании с меньшим весом сделало пакет эффективных и конкурентоспособных.




Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о