Содержание

2. Двигатель и его характеристики

Двигатель является основным источником энергии, необходи­мой для движения автомобиля. Характеристики двигателя служат для определения его мощностных и экономических показателей. Наиболее важные характеристики — скоростные, нагрузочные и регулировочные — позволяют оценивать работу двигателей, эф­фективность их использования, техническое состояние и каче­ство ремонта, сравнивать различные их типы и модели, а также судить о совершенстве конструкций новых двигателей.

2.1. Скоростные характеристики двигателей

Скоростной характеристикой называются зависимости эффек­тивной мощности Ne и эффективного крутящего момента Ме дви­гателя от угловой скорости коленчатого вала е.

У двигателя различают два типа скоростных характеристик: внешнюю (предельную) и частичные.

В

нешнюю скоростную характеристику получают при полной нагрузке двигателя, т.е. при полной подаче топлива. Частичные — при неполных нагрузках двигателя, или при неполной подаче топ­лива.

Двигатель имеет только одну внешнюю скоростную характери­стику и большое число частичных, среди которых и характерис­тика холостого хода.

На частичных скоростных характеристиках значения эффектив­ной мощности и крутящего момента двигателя меньше, чем на внешней скоростной характеристике, но характер их изменения

Тягово-скоростные свойства автомобиля определяют при ра­боте двигателя только на внешней скоростной характеристике. аналогичен.

Рис. 2.1. Внешняя скоростная характеристика бензинового двигателя без ограничителя угловой скорости коленчатого вала

Рассмотрим внешние скоростные характеристики бензиновых двигателей и дизелей, которые имеют некоторые отличительные особенности

Внешняя скоростная характеристика бензинового двигателя без ограничителя угловой скорости коленчатого вала представлена на рис. 2.1. Такие двигатели применяют главным образом на легковых автомобилях и иногда на автобусах.

Приведенные зависимости имеют следующие характерные точки:

• Nmax —- максимальная (номиналь­ная) эффективная мощность;

N— угловая скорость коленча­того вала при максимальной мощно­сти;

• Мmах — максимальный крутящий момент;

м — угловая скорость коленча­того вала при максимальном крутя­щем моменте;

• Nм — мощность при максималь­ном крутящем моменте;

•МN — крутящий момент при мак­симальной мощности;

min— минимальная устойчивая угловая скорость коленчато­го вала при полной подаче топлива; для бензиновых двигателей min = 80…100 рад/с;

mах — максимальная угловая скорость коленчатого вала при полной подаче топлива, соответствующая максимальной скорос­ти автомобиля при движении на высшей передаче; для бензино­вых двигателей без ограничителей угловой скорости коленчатого вала

mах = (1,05… 1,1) n.

Из рис. 2.1 видно, что эффективная мощность и эффективный крутящий момент двигателя возрастают с увеличением угловой скорости коленчатого вала, достигают максимальных значений при соответствующих угловых скоростях N и м затем уменьшают­ся с ростом е вследствие ухудшения наполнения цилиндров го­рючей смесью и увеличения трения. При этом возрастают дина­мические нагрузки, что приводит к ускоренному изнашиванию деталей двигателя. В условиях работает главным образом в интервале угловых скоростей от

Mдо N.

Внешняя скоростная характерис­тика бензинового двигателя с огра­ничителем угловой скорости колен­чатого вала показана на рис. 2.2. Та­кие двигатели применяют на грузо­вых автомобилях и автобусах.

Ограничитель угловой скорости автоматически уменьшает подачу горючей смеси в цилиндры двигате­ля и снижает угловую скорость

коленчатого вала с целью повышения долговечности двигателя. Ог­раничитель вступает в действие на той части внешней скоростной характеристики, на которой мощность двигателя почти не возра­стает с увеличением угловой скорости коленчатого вала. Включе­ние ограничителя соответствует максимальной угловой скорости

max= (0,8… 0,9) N. Максимальной эффективной мощностью в этом случае является наибольшая мощность, которую может развить двигатель при

Рис. 2.2. Внешняя скоростная характеристика бензинового двига-теля с ограничителем уг­ловой скорости коленчатого вала

отсутствии ограничителя, т.е. Nmax, соответствую­щая угловой скорости коленчатого вала

N.

Внешняя скоростная характеристика дизеля представлена на рис. 2.3. Такие двигатели применяют на грузовых автомобилях, автобусах и легковых автомобилях.

У дизелей мощность не достигает максимального значения из-за неполного сгорания горючей (рабочей) смеси. Максимальной в этом случае считается мощность, которая соответствует моменту включения регулятора угловой скорости коленчатого вала, т. е. Nmax при угловой скорости N. Для дизелей максимальная угловая ско­рость коленчатого вала практически совпадает с угловой скоростью при максимальной мощности (max

=N).

Из рассмотренных внешних скоростных характеристик бензи­новых двигателей и дизеля следует, что максимальные значения эффективного крутящего момента Мmах и эффективной мощности Nmах получают при различных угловых скоростях коленчатого вала. При этом значения Mmах смещены влево относительно значений Nmах, что необходимо для устойчивой работы двигателя, или, иначе говоря, для его способности автоматически приспосабливаться к изменению нагрузки на колеса автомобиля.

Например, автомобиль двигался по горизонтальной дороге при максимальной мощности двигателя и начал преодолевать подъем. В этом случае сопротивление дороги возрастает, скорость автомо­биля и угловая скорость коленчатого вала уменьшаются, а крутящий момент двигателя увеличива­ется, обеспечивая возрастание тяго­вой силы на ведущих колесах авто­мобиля. Чем больше увеличение кру­тящего момента при уменьшении угловой скорости коленчатого вала, тем выше приспособляемость дви­гателя и меньше вероятность

его остановки. У бензиновых двигателей увеличение (запас )

крутящего момента достигает 30 %, а у дизелей — 15%

Скоростные характеристики двигателей определяют экспериментальнов процессе их испытании на специальных стендах.

Рис. 2.3. Внешняя скоростная характеристика дизеля с ре­гулятором угловой скорости коленчатого вала

При проведении испытаний с двигателя сни­мают часть элементов систем охлаждения, питания (вентилятор, радиатор, глушитель, компрессор, насос гидроусилителя и др.), без которых он может работать на стендах.

Мощность и крутящий момент, измеренные при испытаниях и приведенные к условиям, соответствующим давлению окружаю­щего воздуха 1 атм. и температуре 15 °С, называют стендовыми. Их указывают в технических характеристиках, инструкциях, катало­гах, проспектах и т. п.

В действительности мощность и момент двигателя, установлен­ного на автомобиле, на 10… 20 % меньше, чем стендовые. Это свя­зано с размещением на двигателе элементов различных систем, которые демонтируют при испытаниях. Кроме того, давление и температура наружного воздуха при работе двигателя на автомо­биле отличаются от таковых при измерениях.

Реальную внешнюю скоростную характеристику двигателя мож­но получить только на основании экспериментальных данных после его создания. Если же такие данные отсутствуют, например при проектировании нового двигателя, то внешнюю скоростную ха­рактеристику можно рассчитать, используя известные соотноше­ния.

Для бензиновых двигателей

Для четырёхтактных дизелей

Эффективный крутящий момент для бензиновых двигателей и дизелей определяется по формуле

В указанных формулах мощность выражается в кВт, крутящий момент — в Н-м, угловая скорость — в рад/с.

Технические характеристики двигателя

О любом двигателе можно получить представление, зная набор определенных технических параметров.

Диаметр цилиндра. Имеется в виду внутренний диаметр цилиндра. Обычно измеряется в нескольких точках и рассчитывается как среднее арифметическое из полученных данных.

Ход поршня — это расстояние, которое поршень проходит от ВМТ до НМТ. Равняется также удвоенному радиусу кривошипа.

Примечание
Обычно при описании технических характеристик двигателя диаметр цилиндра и ход поршня записываются вместе, через знак «х», например 95 х 85 мм. Если ход поршня превышает диаметр цилиндра, двигатель называют длинноходным, если наоборот – короткоходным.

Ход поршня


Рисунок 4.4 Ход поршня.

Радиус кривошипа – это расстояние, на которое шатунная шейка (та, к которой крепится шатун) отведена от оси коренной шейки коленчатого вала, как показано на рисунке 4.4.

Рабочий объем двигателя – объем пространства, заключенный между ВМТ и НМТ поршня, умноженный на количество цилиндров. Измеряется в сантиметрах кубических (см3) или литрах (л). А объем, который находится над поршнем, когда тот установлен в ВМТ, называется объемом камеры сгорания. Сумма объема камеры сгорания и рабочего объема называется полным объемом. Обычно в характеристиках полный объем не приводится, однако используется для получения такого немаловажного параметра, как степень сжатия.

Степень сжатия – отношение полного объема цилиндра к объему камеры сгорания. Данный параметр характеризует то, во сколько раз сжимается топливовоздушная смесь в цилиндре. Записывается обычно в виде соотношения, например, 14:1 – в данном случае имеется в виду, что камера сгорания по объему в 14 раз меньше полного объема. Степень сжатия влияет на эффективность и мощность двигателя: чем выше, тем эффективнее, но есть и ограничения, ввиду особенностей используемого топлива (смотрите ниже в разделе «Система питания современных двигателей»).

Примечание
Если двигатель бензиновый, то бесконечно увеличивать степень сжатия нельзя, так как вместе с этим увеличивается вероятность детонации топливовоздушной смеси и, как следствие, происходит выход из строя всего двигателя. Подробнее о детонации будет рассказано ниже.

Рядность – обозначение взаимного расположения цилиндров. Двигатель может быть рядным, V-образным, W-образным.

Различные варианты взаимного расположения цилиндров
Рисунок 4.5 Различные варианты взаимного расположения цилиндров.

Порядок работы. Если в двигателе больше двух цилиндров, то для более равномерной и сбалансированной работы агрегата необходимо, чтобы рабочий ход в каждом из цилиндров реализовывался не одновременно, а в определенной последовательности, при этом очередность определяется, в основном, количеством цилиндров.

Примечание
Для ДВС с одинаковым количеством цилиндров может быть несколько вариантов порядка работы.

Так, например, самый распространенный порядок работы четырехцилиндрового двигателя: 1 – 3 – 4 – 2. Такая запись говорит о том, что сначала рабочий ход будет совершать поршень первого цилиндра, затем третьего, четвертого и второго, соответственно.

Для примера опишем работу четырехцилиндрового рядного двигателя.

Схематическое изображение четырехтактного четырехцилиндрового рядного двигателя
Рисунок 4.6 Схематическое изображение четырехтактного четырехцилиндрового рядного двигателя.

В четырехтактном четырехцилиндровом рядном двигателе (показан на рисунке 4.6) кривошипы коленчатого вала расположены в одной плоскости: два крайних кривошипа 1-й и 4-й под углом 180° к двум средним — 2-му и 3-му. При вращении вала поршни первого и четвертого, а также второго и третьего цилиндров попарно движутся в одном направлении. Когда поршни первого и четвертого цилиндров приходят в НМТ, поршни второго и третьего цилиндров находятся в ВМТ, и наоборот. В каждом из цилиндров рабочий цикл завершается за два оборота коленчатого вала, а чередование тактов подобрано таким образом, что одновременно во всех цилиндрах происходят разные такты. Этим обеспечивается равномерность вращения вала.

Предположим, что при первом полуобороте вала (от 0 до 180°) в первом цилиндре поршень идет от ВМТ до НМТ и в нем происходит рабочий ход. Тогда в четвертом цилиндре поршень также движется к НМТ, но происходит впуск горючей смеси. Во втором и третьем цилиндрах поршни движутся к ВМТ, при этом в третьем цилиндре идет сжатие рабочей смеси, а во втором — выпуск отработавших газов.

Примечание
Моменты открытия и закрытия клапанов регулируются распределительным валом (подробнее рассмотрено ниже).

В течение дальнейших трех полуоборотов коленчатого вала в каждом из цилиндров такты будут следовать в обычной для четырехтактного процесса очередности.

К тому времени, когда вал закончит четвертый полуоборот, во всех цилиндрах произойдут все такты рабочего цикла. При дальнейшем вращении вала такты будут повторяться в той же последовательности.

При работе четырехтактного четырехцилиндрового двигателя на каждый полуоборот коленчатого вала приходится один рабочий ход, причем рабочие ходы чередуются не в порядке расположения цилиндров, а в другой последовательности. Сначала рабочий ход происходит в первом цилиндре, затем в третьем, далее в четвертом и, наконец, во втором, т. е. рабочие ходы чередуются в порядке 1 — 3 — 4 — 2. Этот порядок чередования рабочих ходов по цилиндрам называется порядком работы двигателя.

Полуобороты коленчатого вала
Рисунок 4.7 Полуобороты коленчатого вала.

При одной и той же форме расположения кривошипов вала, но при другом порядке открытия и закрытия клапанов, что зависит от конструкции механизма газораспределения, четырехцилиндровый двигатель может иметь другую последовательность чередования тактов и другой порядок работы. Если при первом полуобороте вала в третьем цилиндре будет происходить такт выпуска, а во втором — такт сжатия, то чередование тактов в двигателе изменится, и получится порядок работы 1 — 2 — 4 — 3.

Полуобороты
коленчатого вала
Углы поворота коленчатого
вала, град
Цилиндры
1-й 2-й 3-й 4-й
1-й 0 – 180 Рабочий ход Выпуск Сжатие Впуск
2-й 180 – 360 Выпуск Впуск Рабочий ход Сжатие
3-й 360 – 540 Впуск Сжатие Выпуск Рабочий ход
4-й 540 – 720 Сжатие Рабочий ход Впуск Выпуск

Компрессия в цилиндре – максимальное давление, создаваемое в цилиндре при сжатии воздуха поршнем. Зачастую измеряется в барах или кг/см2. Часто степень сжатия путают с компрессией. Однако надо всегда помнить, что степень сжатия — параметр исключительно геометрический, в отличие от компрессии.

Мощность двигателя – работа двигателя, совершаемая в единицу времени, измеряется в лошадиных силах (л. с.) или киловаттах (кВт). Проще говоря, мощность — это параметр, который описывает, как быстро может вращаться коленчатый вал двигателя. Чтобы лучше понять, представьте, что вы велосипедист, а мощность — это характеристика, описывающая, как быстро вы можете крутить педали.

Крутящий момент – произведение силы на плечо. В случае двигателя внутреннего сгорания — это тяга, создаваемая на коленчатом валу, иначе говоря — сила, с которой поршень давит через шатун на шатунную шейку коленчатого вала, умноженная на радиус кривошипа (смотрите выше). Чтобы было понятней, вернемся к велосипедисту. Величина тяги на оси педалей зависит как от длины педали (плеча), так и от силы, с которой велосипедист давит на эту педаль. Измеряется крутящий момент в Ньютон на метр (Н·м).

Двигатель

Основные параметры двигателей

Сталкиваясь с необходимостью выбора нового автомобиля, современные автолюбители не всегда знают по каким параметрам оценивать то или иное транспортное средство. Самым главным устройством в автомобиле является двигатель внутреннего сгорания. По его характеристикам оценивают возможности всего автомобиля, однако самостоятельно разобраться в устройстве мотора достаточно сложно. Понятно, что начинающим водителям и водителям-непрофессионалам сложно выбрать нового железного «друга», ввиду не осведомленности их о важных параметрах силового агрегата. Для того чтобы немного понять  устройство двигателя внутреннего сгорания и ответить на вопрос: «в чем заключается принцип его работы?», разберемся в характеристиках.

Количество цилиндров двигателя

Устройство двигателя внутреннего сгорания предусматривает наличие 2,4,8 или 16 цилиндров. Это серьезный показатель, т.к. большее количество цилиндров обеспечивает наиболее плавный прирост крутящего момента и значительное увеличение мощности. Автомобили, оснащенные одинаковым количеством цилиндров, не будут иметь одинаковую мощность. Это говорит о том, что один параметр не может характеризовать работу всего двигателя.

Расположение цилиндров

Производители легковых и грузовых транспортных средств в большинстве случаев располагают цилиндры в двух возможных вариантах – последовательно (рядно)-1 и V-образно (двухрядно)-2. Во втором случае механизмы устанавливаются по обе стороны коленчатого вала, и эффективность их установки напрямую зависит от угла развала. Чем больший угол имеют установленные цилиндры, тем ниже центр тяжести двигателя, тем эффективнее охлаждается двигатель и производится подача масла. Несмотря на достоинства, слишком большой угол расположения цилиндров приводит к снижению динамических параметров транспортного средства. Малый угол между механизмами вызывает частый и быстрый перегрев двигателя автомобиля.

Два основных вида отличаются между собой мощностью, размерами и весом.

Не так часто можно встретить транспортные средства с радикальным (наклон цилиндров –  180°)-3, W-образным (четырехрядное) и рядно-V-образным расположением цилиндров. Последний вариант расположения – результат комбинирования основных разновидностей; такая установка механизмов предусматривает последовательную установку цилиндров с наклоном в обе стороны коленчатого вала. Он оптимизирует процесс охлаждения двигательной системы.

Разработчики установили, что если в один ряд поставить четное количество цилиндров, автомобиль получит непревзойденные вибрационные и шумоподавляющие параметры.

количество цилиндров

Объем двигателя

Вместительность камер сгорания двигателя – это, пожалуй, один из самых основных характеристик, определяющих мощность и потребление вашего будущего железного «друга». Большой объем двигателя нуждается в большем количестве топлива. Для городского пользования оптимальный вариант объема движка – 1,5 и 1,6 литра.

Материал, из которого изготовлено устройство внутреннего сгорания

Существует как минимум три вида материалов, из которых изготавливаются силовые агрегаты :

  1. Чугун. Чугунные двигатели отличаются высокой прочностью и надежность, а также гарантируют долгий срок эксплуатации. Но, так же как и все чугунные изделия, мотор из данного материала имеет слишком большой вес, который ухудшает управляемость автомобиля.
  2. Алюминий, в отличие от чугуна, занимает не так много места и имеет небольшой вес, однако обеспечивает меньшую прочность, которая не так надежно проявляет себя в повседневной жизни.
  3. Магниевые сплавы. Такой материал в большинстве случаев используют на внедорожниках и автомобилях бизнес-класса. Такая выборочная установка объясняется легко: высокий уровень прочности и небольшой вес реализуется на мировом рынке за слишком высокую стоимость, и ее установка на обычные малолитражки будет экономически не выгодна.

В процессе эксплуатации транспортного средства для водителя находятся приоритетные характеристики, на которые впоследствии он и будет обращать внимание. К ним относятся выходные характеристики силового агрегата:

Мощность

Автомобильная мощность измеряется лошадиными силами (л.с.) или киловаттами (кВт).

Большое количество лошадиных сил говорит о малом времени разгона автомобиля и о возможности достижения наивысшего уровня максимальной скорости.

Крутящий момент

Крутящим моментом называется тяговое усилие, создаваемое силовым агрегатом пределе своих возможностей. Оно измеряется Ньютон-метрами (Н•м).

Величина крутящего момента говорит о возможности автомобиля быстро набирать скорость на малых оборотах.

Двигатель

Максимально допустимое количество оборотов коленчатого вала в минуту

Величина измеряется в оборотах в минуту (об/мин) и показывает, какое число оборотов может совершить коленчатый вал, не провоцируя при этом потери ресурсной прочности двигателя. Слишком высокое количество оборотов в минуту означает наличие у автомобиля динамичного и резкого характера.

Расходные характеристики ДВС также имеют место при выборе нового транспортного средства:

Расход топлива

Единица измерения – количество литров на 100 километров (л/100 км). При этом требуемое количество бензина или дизеля, необходимых для преодоления 100 километров в городе, на трассе и при поездках в смешанном режиме, не одинаково.

Тип топлива

Все современные автомобили имеют бензиновые или дизельные двигатели. При использовании бензина для заправки транспортного средства важно выбирать указанную в инструкции марку, не изменяя при этом октановое число. Понижение нормы октанового числа негативно влияет на ресурсную мощность и прочность двигателя, а его повышение вызывает увеличение прочности, снижение ресурса и увеличение процесса теплоотдачи, в результате чего возникнет перегрев мотора.

Расход масла

Для исправного автомобиля расход масла не должен превышать 1л/1000 км.

Выбирая моторное масло, нужно правильно расшифровывать его обозначения. В общих случаях, вид масла обозначается так – xxWxx. Первое число обозначает степень густоты масла, второе – его вязкость. Например, к синтетическим маслам можно отнести 0W40, 5W40, к полусинтетическим – 10W40, к минеральным – 15W40, 20W40. Чем больше густота и вязкость масла, тем выше прочность и надежность мотора.

Будьте внимательны, ибо можно с легкостью испортить двигатель, ведь масла 70W90 и 95W100 предназначены только для трансмиссионной системы.

Ресурсная прочность

Ресурсная прочность позволяет определить насколько часто ваше транспортное средство нуждается в в техническом обслуживании. Данный показатель обычно предусматривает 5000 – 30000 километров пробега.

Двигатель

При выборе железного «друга», автолюбитель должен иметь представление не только об узком круге определенных двигательных характеристик, но и о сложных, требующих понимания параметрах:

Тип топливной системы

Каждый современный автомобиль оснащен бензиновой или дизельной топливной системой. В зависимости от преимуществ, каждый автолюбитель подбирает себе нужный вариант автомобиля. В отличие от дизельной системы, бензиновая обеспечивает автомобилю большую мощность. Однако дизельная система, в свою очередь, значительно экономит топливо и отличаются большим крутящим моментом.

Тип бензиновой системы впуска

Автомобили могут иметь два типа системы впуска – инжекторную или карбюраторную. Электронная (инжекторная) система впуска позволяет добиваться большего КПД, поэтому устанавливается на большинство современных автомобилей.

Карбюраторная система предусматривает не распыляемое топливо в камере сгорания, а вбрасываемое струей в бензиновую систему. При этом у автомобиля наблюдается значительное повышение потребления топлива, ухудшается управляемость и нарушается работа мотора. Многокарбюраторные системы в используются достаточно редко и устанавливаются на тюнингуемые или на спортивные транспортные средства.

Тип бензиновой системы впрыска

Бензиновая система впрыска обеспечивает бесперебойную подачу топлива в камеры сгорания. Различают системы с одноточечным и многоточечным впрыском. Первый тип системы требует большего количества бензина и не гарантирует правильной работы двигателя, поэтому современные автомобили не оснащают одноточечной системой впрыска. Многоточечный метод впрыска создает в камере сгорания равномерную топливную смесь, которая позволяет автомобилю стабильно работать в любых условиях.

Есть еще один тип бензиновой системы впрыска – прямой. Такой метод подачи бензина увеличивает срок эксплуатации автомобиля, позволяет ему работать без перебоев и снижает расход топлива. Однако установка такой системы станет для автолюбителя дорогим удовольствием. Кроме того, она имеет существенные недостатки. Если вы все таки установили на автомобиль систему прямого впрыска бензина, то использовать нужно только высококачественное топливо. Также, стабильность работы двигателя может быть нарушена и при холодном старте могут появляться перебои.

Дизельная система впрыска (ДВС)

Устройство бензиновой системы впрыска гораздо легче для восприятия, чем дизельная. ДВС используется в комбинации двух устройств, обеспечивающих стабильность и надежность работы мотора.

Система ТНВД – это самая распространенная дизельная система, ставшая основой для остальных усовершенствованных систем.. Она используется только в вместе с системой насос-форсунок, за счет которых топливо подается в камеру сгорания. При использовании системы насос-форсунок без ТНВД затрудняется работа силового агрегата, что объясняет необходимость совмещения двух устройств.

Комбинация ТНВД и насос-форсунок распространена не только в России, но и в других странах мира. Дизельное топливо под давлением ТНВД подается в рампу, сжимается и впрыскивается в камеру сгорания. Система не только оптимизирует работу мотора автомобиля, но и значительно повышает его мощность, а также благополучно воздействует на количество потребляемого топлива.

Двигатель

Форсунки впрыска

Различают два вида форсунок– это механические и пьезотронные. Их вид не существенно влияет на общую характеристику двигателя. Однако большей популярностью пользуются пьезотронные форсунки. Они предают двигательной системе плавный рабочий цикл.

Количество клапанов

Количество клапанов на каждом автомобиле различно, их число определяется производителями. Обычно, на цилиндр устанавливают от 2 до 5 клапанов на впуске/выпуске. Количество клапанов влияет на стабильность работы и мощность двигателя. Чем большее количество клапанов установлено, тем плавнее и мощнее работа двигателя. Слишком большое количество клапанов увеличивает расход топлива.

Компрессор

Данный механизм создан для сжимания топлива, т.е. впускной смеси. Компрессоры могут быть механическими и турбонаддувными. Механический компрессор работает за счет коленчатого вала двигателя. Недостаток данной системы в том, что он приводит к значительной потере мощности и увеличению потребляемого топлива. Турбонаддувные компрессоры оснащены крыльчаткой турбины, раскручивающейся от давления выхлопных газов. Турбонаддувные механизмы более экономичны, они не затрачивают большого количества впускной смеси, но на малых оборотах уменьшают крутящий момент.

Для улучшения мощностных характеристик двигателей некоторых автомобилей, производители устанавливают несколько устройств. Последовательно установленные компрессоры обеспечивают бесперебойность в работе мотора, параллельно установленные компрессоры увеличивают характеристики автомобиля в пиковых режимах.

Система газораспределения

Газораспределительная система играет важную роль в работе автомобиля. Она напрямую влияет на работоспособность вашего железного «друга». Ее неисправность может повлечь за собой серьезные поломки, вот почему иногда важно знать ее составляющие. К ним относятся механизм распределения, распредвалы и привод.

Газораспределительная система может быть простой и динамической. Вторая разновидность системы обеспечивает свободное переключение режимов двигателя, выступает как стабилизатор процесса его работы. В динамической системе регулируются фазы и высота подъема клапана.

Двигатель

Современные автомобили могут иметь различное количество распредвалов, однако оптимальный вариант – это установка одного устройства на 8 клапанов мотора.

Ремень или цепь могут выступать приводом в устройстве системы газораспределения. Прежде чем выбирать наиболее удобный вариант, ознакомьтесь с их достоинствами и недостатками. Ремень системы может изнашиваться через равный промежуток времени, поэтому требует вложений в его замену. К основному достоинству можно отнести практически бесшумную работу устройства. В отличие от ремня, цепь вызывает неприятный металлический лязг. Однако цепь является наиболее прочным и надежным приводом, который хоть и имеет большую стоимость, но не изнашивается в течении длительного срока эксплуатации.

Силовые агрегаты автомобилей имеют еще ряд особенностей устройства двигателя, однако для водителя-непрофессионала они не имеют значения.

2.2. Нагрузочные характеристики двигателей

Нагрузочной характеристикой двигателя называются зависи­мости часового GT и удельного эффективного ge расходов топлива от эффективной мощности Ne или эффективного давления ре га­зов на поршень при постоянной угловой скорости ωе коленчатого вала. Нагрузочные характеристики служат для оценки топливной экономичности двигателя при различных режимах его работы.

На рис. 2.4 показана нагрузочная характеристика бензинового двигателя. Часовой расход топлива связан приблизительно линей­ной зависимостью с Ne и ре. Удельный эффективный расход топ­лива значительно возрастает при уменьше­нии его подачи из-за ухудшения рабочего процесса и снижения механического КПД двигателя. Экономичность двигателя тем выше, чем меньше ge и чем более полого проходит его кривая в интервале нагрузок двигателя, типичных для условий эксплу­атации.

Рис. 2.4. Нагрузочная характеристика бензи­нового двигателя

Двигатель автомобиля работает в широ­ком диапазоне значений угловой скорос­ти коленчатого вала, поэтому измеряют не одну, а несколько его нагрузочных харак­теристик.

2.3. Регулировочные характеристики двигателей

Регулировочной характеристикой двигателя называются зави­симости эффективной мощности и удельного эффективного рас­хода топлива от его часового расхода, состава горючей смеси, угла опережения зажигания или впрыска топлива и т.д.

Регулировочные характеристики определяют оптимальные ус­ловия работы двигателя и оценивают каче­ство его регулировки. Эти характеристики измеряют при полной и частичных нагруз­ках двигателя (при полной и частичной подаче топлива).

Рис. 2.5. Регулировочная характеристика бензи­нового двигателя по расходу топлива

Обычно снимают регулировочные харак­теристики двигателя по расходу топлива, показывающие изменение эффективной мощности и удельного эффективного рас­хода топлива в зависимости от его часово­го расхода при постоянной угловой скоро­сти коленчатого вала.

На рис. 2.5 приведена регулировочная характеристика бензинового двигателя по

расходу топлива. Она имеет две характерные точки, одна из кото­рых соответствует максимальной мощности, а другая — мини­мальному удельному эффективному расходу топлива.

Двигатель развивает максимальную мощность при часовом рас­ходе топлива, соответствующем обогащенной горючей смеси (коэф­фициент избытка воздуха αи = 0,8…0,9), которая быстро горит. При обеднении горючей смеси мощность двигателя уменьшается из-за снижения скорости сгорания смеси. Наибольшую топлив­ную экономичность двигателя обеспечивает часовой расход топ­лива, отвечающий обедненной горючей смеси (αи = 1,1… 1,2). При большем обеднении горючей смеси значительно уменьшается ско­рость ее горения, двигатель работает неустойчиво, резко падает его мощность и снижается топливная экономичность.

Следовательно, наиболее благоприятный для работы двигате­ля диапазон значений часового расхода топлива заключен между Gт, соответствующими минимальному удельному эффективному расходу топлива и максимальной мощности двигателя.

Эксплуатация двигателя за указанными пределами нежелательна вследствие снижения его мощности и топливной экономичности.

Контрольные вопросы

  1. Какие виды характеристик различают у двигателя автомобиля и что они определяют?

  2. Какие скоростные характеристики может иметь двигатель и в чем состоит их различие?

  3. Какие основные точки имеет внешняя скоростная характеристика двигателя?

  4. Какими способами можно определить внешнюю скоростную харак­- теристику двигателя?

  5. Почему в бензиновых двигателях грузовых автомобилей устанавли­- вают ограничитель угловой скорости коленчатого вала?

  6. Почему мощность и крутящий момент двигателя, установленного на автомобиле, на 10…20% меньше, чем указываемые в технических характеристиках, инструкциях, каталогах, проспектах и т.п.?

Двигатели ВАЗ. Технические характеристики. Инжектор. Карбюратор

Двигатели ВАЗ имеют многолетнюю историю со своими преимуществами и недостатками. В статье мы подробно разберем самые распространенные двигатели, а также их технические характеристики.

Технические характеристики двигателя ВАЗ 2110,2111, 2112

Двигатель устанавливался на такие популярные модели «АвтоВАЗа», как ВАЗ-2110, ВАЗ-2111 и ВАЗ-2112.

  1. Рабочий объем — 1499 куб.см.
  2. Количество цилиндров — 4 шт.
  3. Количество клапанов — 16 шт.
  4. Максимальная мощность — 93 л.с./5600 об.мин.
  5. Максимальный крутящий момент — 128Нм/3700 об.мин.
  6. Максимальная мощность двигателя — 93 л.с.
  7. Степень сжатия – 10,5
  8. Октановое число бензина — 95
  9. Экологические нормы — Евро 3
  10. Разгон 0 — 100 км/ч — 11,9 сек.
  11. Расход в смешанном цикле — 7,2 Л/100 км
  12. Ресурс двигателя — 200 — 250 тыс.км.
  13. Клапана — гнет

Технические характеристики двигателя ВАЗ  21114 и 11183

Двигатель устанавливался на такие популярные модели «АвтоВАЗа», как Lada Kalina (Лада Калина), ВАЗ 2108, 21083, 2109, 21093, 21099, 2113, 2114, 2115, 2110, 2111, 2112.

  1. Рабочий объем — 1596 куб.см.
  2. Количество цилиндров — 4 шт.
  3. Количество клапанов — 8 шт.
  4. Максимальная мощность — 81 л.с./ 5200 об/мин.
  5. Максимальный крутящий момент — 125Нм/3000 об.мин.
  6. Максимальная мощность двигателя — 81 л.с.
  7. Степень сжатия – 9,6
  8. Октановое число бензина — 92, 95
  9. Экологические нормы — Евро 2,3,4
  10. Разгон 0 — 100 км/ч — 12,9 сек.
  11. Расход в смешанном цикле — 7,6 Л/100 км
  12. Ресурс двигателя — 150 — 250 тыс.км.
  13. Клапана — не гнет

Технические характеристики двигателя ВАЗ 21116 и 11186

Двигатель устанавливался на такие популярные модели «АвтоВАЗа», как Lada Granta, Lada Kalina 2.

  1. Рабочий объем — 1596 куб.см.
  2. Количество цилиндров — 4 шт.
  3. Количество клапанов — 8 шт.
  4. Максимальная мощность — 87 л.с./5100 об.мин.
  5. Максимальный крутящий момент — 140Нм/3800 об.мин.
  6. Максимальная мощность двигателя — 87 л.с.
  7. Степень сжатия – 10,5
  8. Октановое число бензина — 95
  9. Экологические нормы — Евро 4
  10. Разгон 0 — 100 км/ч — 10,9 сек.
  11. Расход в смешанном цикле — 7,2 Л/100 км
  12. Ресурс двигателя — 200 — 250 тыс.км.
  13. Клапана — не гнет

Технические характеристики двигателя ВАЗ 21214

Двигатель устанавливался на такие популярные модели «АвтоВАЗа», как Нива Шевроле, ЛАДА 4×4.

  1. Рабочий объем — 1690 куб.см.
  2. Количество цилиндров — 4 шт.
  3. Количество клапанов — 8 шт.
  4. Максимальная мощность — 81 л.с./5200 об.мин.
  5. Максимальный крутящий момент — 125Нм/3000 об.мин.
  6. Максимальная мощность двигателя — 81 л.с.
  7. Степень сжатия – 9,4
  8. Октановое число бензина — 92,95
  9. Экологические нормы — Евро 4
  10. Разгон 0 — 100 км/ч — 12,9 сек.
  11. Расход в смешанном цикле — 10,5 Л/100 км
  12. Ресурс двигателя — 100 — 150 тыс.км.
  13. Клапана — не гнет

 

Технические характеристики двигателя ВАЗ 21124

Двигатель устанавливался на такие популярные модели «АвтоВАЗа», как ВАЗ-2110, ВАЗ-2111 и ВАЗ-2112.

  1. Рабочий объем — 1599 куб.см.
  2. Количество цилиндров — 4 шт.
  3. Количество клапанов — 16 шт.
  4. Максимальная мощность — 89 л.с./5000 об.мин.
  5. Максимальный крутящий момент — 131Нм/3700 об.мин.
  6. Максимальная мощность двигателя — 89 л.с.
  7. Степень сжатия – 10,3
  8. Октановое число бензина — 95
  9. Экологические нормы — Евро 4
  10. Разгон 0 — 100 км/ч — 10,7 сек.
  11. Расход в смешанном цикле — 7,5 Л/100 км
  12. Ресурс двигателя — 200 — 250 тыс.км.
  13. Клапана — не гнет

Интересное на сайте: ВАЗ 2107 инжектор

 

Технические характеристики двигателя ВАЗ  21126

Двигатель устанавливался на такие популярные модели «АвтоВАЗа», как Приора, Гранта, Калина 2.

  1. Рабочий объем — 1597 куб.см.
  2. Количество цилиндров — 4 шт.
  3. Количество клапанов — 16 шт.
  4. Максимальная мощность — 98 л.с./5600 об.мин.
  5. Максимальный крутящий момент — 145Нм/4000 об.мин.
  6. Максимальная мощность двигателя — 98 л.с.
  7. Степень сжатия – 11
  8. Октановое число бензина — 95
  9. Экологические нормы — Евро 4
  10. Разгон 0 — 100 км/ч — 10,1 сек.
  11. Расход в смешанном цикле — 7,2 Л/100 км
  12. Ресурс двигателя — 200 — 300 тыс.км.
  13. Клапана — гнет

 

Технические характеристики двигателя ВАЗ 21128

Двигатель устанавливался на такие популярные модели «АвтоВАЗа», как ВАЗ 21104, Лада 2112 Купе 1.8, Лада Приора 1.8

  1. Рабочий объем — 1796 куб.см.
  2. Количество цилиндров — 4 шт.
  3. Количество клапанов — 16 шт.
  4. Максимальная мощность — 98 л.с. /5200 об.мин.
  5. Максимальный крутящий момент — 162Нм/3200 об.мин.
  6. Максимальная мощность двигателя — 98 л.с.
  7. Степень сжатия – 10,5
  8. Октановое число бензина — 95
  9. Экологические нормы — Евро 4
  10. Разгон 0 — 100 км/ч — 9,8 сек.
  11. Расход в смешанном цикле — 7,5 Л/100 км
  12. Ресурс двигателя — 100 — 150 тыс.км.
  13. Клапана — гнет

Также на сайте есть интересная статья про оппозитный двигатель

Технические характеристики двигателя Лада Гранта Спорт 120 л.с.

  1. Рабочий объем — 1597 куб.см.
  2. Количество цилиндров — 4 шт.
  3. Количество клапанов — 16 шт.
  4. Максимальная мощность — 118 л.с./5900 об.мин.
  5. Максимальный крутящий момент — 154Нм/4740 об.мин.
  6. Максимальная мощность двигателя — 118 л.с.
  7. Степень сжатия – 11
  8. Октановое число бензина — 95
  9. Экологические нормы — Евро 4
  10. Разгон 0 — 100 км/ч — 9,3 сек.
  11. Расход в смешанном цикле — 7,8 Л/100 км
  12. Ресурс двигателя — 250 — 300 тыс.км.
  13. Клапана — гнет

 

Технические характеристики двигателя ВАЗ 21129

Двигатель устанавливается на такие популярные модели «АвтоВАЗа», как ВАЗ 2180

  1. Рабочий объем — 1599 куб.см.
  2. Количество цилиндров — 4 шт.
  3. Количество клапанов — 16 шт.
  4. Максимальная мощность — 106 л.с. /4800 об.мин.
  5. Максимальный крутящий момент — 148Нм/4000 об.мин.
  6. Максимальная мощность двигателя — 106 л.с.
  7. Степень сжатия – 11
  8. Октановое число бензина — 95
  9. Экологические нормы — Евро 4
  10. Разгон 0 — 100 км/ч — 9,6 сек.
  11. Расход в смешанном цикле — 7,2 Л/100 км
  12. Ресурс двигателя — 250 тыс.км.
  13. Клапана — гнет

 

характеристики двигателя — это… Что такое характеристики двигателя?


характеристики двигателя
Высотно-скоростные характеристики ТРД (Тг* = 1400 К, πк* = 6).

Высотно-скоростные характеристики ТРД.

характери́стики дви́гателя — зависимости основных параметров двигателя от величин, характеризующих режим и внешние условия его работы. При эксплуатации авиационного двигателя на летательном аппарате режимы работы двигателя устанавливаются в зависимости от требуемой тяги (мощности) для обеспечения лётно-технических характеристик летательного аппарата. Установление и поддержание режимов — задача регулирования двигателя. Зависимости тяги двигателя (мощности двигателя) и удельного расхода топлива от параметров регулирования (главным образом частоты вращения ротора или расхода топлива), соответствующие заданным условиям полёта (высоте H и Маха числу полёта М) и программе регулирования, называются дроссельными характеристиками. Зависимость тяги (мощности) и удельного расхода топлива двигателя при заданном режиме его работы от высоты полёта называется высотной характеристикой, а от скорости полёта или числа М — скоростной характеристикой. Зависимости тяги Р (мощности) и удельного расхода Суд топлива ГТД от высоты и числа М при заданных программе регулирования и режиме работы называется высотно-скоростными характеристиками. Пример высотно-скоростных характеристик приведен на рисунке. Влияние скорости полёта на характеристики ГТД зависит от параметров рабочего процесса двигателя. Увеличение степени повышения давления в компрессоре πк* и степени двухконтурности приводит к тому, что кривая тяги ТРДД имеет более пологий характер протекания по скорости полёта, чем в обычном ТРД, при этом удельная тяга становиться равной нулю при меньших числах М. Нерабочая область характеристик дана на рисунке штриховыми линиями. Влияние температуры газа перед турбиной Tг* является обратным, то есть с увеличением Tг* кривая тяги двигателя имеет более крутой характер протекания по скорости полёта. Влияние высоты полёта связано с уменьшением плотности ρ и (до H = 11 км) температуры TH атмосферного воздуха. Уменьшение TH приводит к возрастанию удельной тяги Pуд до H = 11 км, в дальнейшем она остаётся неизменной. Уменьшение ρ приводит к уменьшению расхода воздуха, что влияет на тягу существенно сильнее, чем некоторое возрастание Pуд, и поэтому тяга двигателя резко падает при увеличении высоты полёта. Иногда под X. д. понимают его параметры.

Литература:
Теория реактивных двигателей. Рабочий процесс и характеристики, под ред. Б. С. Стечкина, М., 1958;
Теория воздушно-реактивных двигателей, под ред. С. М. Шляхтенко, М., 1975.

В. О. Боровик, Б. Ш. Ланда.

Энциклопедия «Авиация». — М.: Большая Российская Энциклопедия. Свищёв Г. Г.. 1998.

  • характеристик метод
  • характеристики летательного аппарата

Смотреть что такое «характеристики двигателя» в других словарях:

  • Характеристики двигателя — зависимости основных параметров двигателя от величин, характеризующих режим и внешние условия его работы. При эксплуатации авиационного двигателя на ЛА режимы работы двигателя устанавливаются в зависимости от требуемой тяги (мощности) для… …   Энциклопедия техники

  • характеристики двигателя — Высотно скоростные характеристики ТРД. характеристики двигателя — зависимости основных параметров двигателя от величин, характеризующих режим и внешние условия его работы. При эксплуатации авиационного двигателя на летательном аппарате… …   Энциклопедия «Авиация»

  • Высотно-скоростные характеристики двигателя — (см. Характеристики двигателя). Авиация: Энциклопедия. М.: Большая Российская Энциклопедия. Главный редактор Г.П. Свищев. 1994 …   Энциклопедия техники

  • высотно-скоростные характеристики двигателя — высотно скоростные характеристики двигателя — см. в статье Характеристики двигателя …   Энциклопедия «Авиация»

  • высотно-скоростные характеристики двигателя — высотно скоростные характеристики двигателя — см. в статье Характеристики двигателя …   Энциклопедия «Авиация»

  • Характеристики летательного аппарата — комплекс количественных показателей и выраженных в аналитическом или графическом виде зависимостей их от каких либо факторов (или между собой), описывающих различные свойства или признаки ЛА. К числу основных X. л. а. относятся геометрические… …   Энциклопедия техники

  • характеристики летательного аппарата — характеристики летательного аппарата — комплекс количественных показателей и выраженных в аналитическом или графическом виде зависимостей их от каких либо факторов (или между собой), описывающих различные свойства или признаки летательного… …   Энциклопедия «Авиация»

  • характеристики летательного аппарата — характеристики летательного аппарата — комплекс количественных показателей и выраженных в аналитическом или графическом виде зависимостей их от каких либо факторов (или между собой), описывающих различные свойства или признаки летательного… …   Энциклопедия «Авиация»

  • Характеристики противокорабельной крылатой ракеты «Яхонт» — Противокорабельная крылатая ракета (ПКР) Яхонт предназначена для борьбы с надводными кораблями противника на дальности до 300 километров в условиях сильного огневого и радиоэлектронного противодействия. Разработчиком ПКР Яхонт , созданной на… …   Энциклопедия ньюсмейкеров

  • Характеристики самолета Ан-28 — Ан 28 – многоцелевой легкий самолет короткого взлета и посадки (КВП) с двумя газотурбинными двигателями. Самолет АН 28 представляет собой дальнейшее развитие легкого многоцелевого самолета АН 14 Пчелка, разработанного ОКБ Антонова в 1958… …   Энциклопедия ньюсмейкеров




Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *