Содержание
Виды двигателей – какие есть двигатели авто, все их преимущества и недостатки
Двигатель внутреннего сгорания (ДВС) с самого начала эпохи зарождения промышленности прошел огромный путь. Менялись его конструктивные особенности, размеры, масса. В итоге сегодня существует множество его видов, которые мы рассмотрим. Однако определение ДВС остается неизменным – это вид теплового мотора, преобразующего в механическую силу энергию взрыва топливной смеси. В камере сгорания мотора смесь взрывается и передает свою энергию поршневой группе, приводя ее в движение. Именно поршневые моторы наиболее распространены в автомобильном мире, о них мы и поговорим.
Деление ДВС по типу топлива
Конструкторы при разработке двигателей учитывают многие факторы: разное количество тактов, расположение цилиндров, тип смеси. По типу топлива двигатель бывает бензиновый, дизельный, и гибридный.
Бензиновый двигатель
Данный вид мотора наиболее распространен среди автотранспортных средств. Его отличают простота конструкции, доступность, невысокая стоимость деталей при ремонте.
Топливо в бензиновый двигатель поставляется двумя путями. Один из них — старый добрый карбюратор, это специальный механизм, в котором смешиваются бензин и воздух в некоторых пропорциях. Далее путь этой смеси пролегает к впускному коллектору. Многие десятилетия такой вид подачи топлива был наиболее распространенным, его отличали простое конструкторское решение и возможность провести быстрый ремонт.
Однако время не стоит на месте, и старые решения уступают дорогу новым. Срок карбюратора подошел к концу, ведь и раньше все прекрасно знали его недостатки, среди которых нестабильность в работе, реакция на температурные перепады, вред экологии (его предел Евро-3), трудности при настройке.
Инжектор
Инжекторная система питания стала новым решением, и карбюратору пришлось уступить свое место. Инжекторная система подразделяется на распределенный впрыск и моновпрыск горючего. Первый имеет в двигателях внутреннего сгорания большее распространение. Топливо по магистрали из бака направляется в рампу, распределяется по форсункам к впускному коллектору и далее доводится до каждого цилиндра отдельно. Получается, что у каждой секции есть своя форсунка.
Есть еще одна конструкция, при которой форсунки сразу подают бензин в камеру сгорания. Подобный ДВС более точен в плане распределения топливной смеси, увеличивая коэффициент полезного действия мотора до максимальных значений.
Все минусы карбюратора в инжекторной системе превращаются в плюсы: стабильная работа, высокая экологичность и экономичность, увеличивается мощность, менее подвержен разнице температур. Все эти плюсы подходят для жителей мегаполисов и крупных городов с многочисленными станциями технического обслуживания, официальными представительствами заводов-производителей. Водитель в любое время может рассчитывать на проведение правильной диагностики и ремонта. Но если трудности с инжекторным мотором возникли на трассе, вдали от населенных пунктов, то, в отличие от карбюратора, ремонт своими силами уже не провести. Отсюда и минусы инжектора — помимо сложностей с ремонтом, дороговизна замены деталей, качество бензина не менее АИ-92.
Дизельный двигатель
Основное различие дизельного и бензинового моторов заключается в способе возникновения зажигательной смеси. В бензиновом моторе она попадает через впускной коллектор, а в дизельном напрямую в камеру сгорания. По-другому происходит и воспламенение. Сначала цилиндр «втягивает» воздух. Следом быстро сжимается поршень, благодаря чему температура внутри доходит до 800 градусов, сюда под давлением подается топливо и воспламеняется. Температура тут же увеличивается до 2300 градусов. Важный момент — скорость впрыска топлива влияет на качество смеси, при малой скорости топливо испаряется не полностью. В дизельном двигателе нет системы зажигания. Минусы дизельного двигателя уже отмечались многими автомобильными экспертами. Среди них сложности при холодном пуске, большой вес, повышенная вибрация.
Топливный насос высокого давления
Итак, наиболее важное отличие дизельного ДВС от бензинового заключается в системе подачи топлива. В дизельном моторе важная роль отведена для топливного насоса высокого давления (ТНВД). Его работа происходит следующим образом: солярка из топливного бака необходимыми частями через отдельные магистрали поступает в форсунки и далее отдельно в каждую камеру.
ТНВД бывают распределительными и многоплунжерными рядными, которые встречаются очень редко в современных автомашинах. Настроить топливный насос — задача непростая и без наличия специальных инструментов и инструкции выполнить ее нелегко. Тем не менее многие концерны стремятся к конструкторским решениям, которые эту задачу упрощают, в частности автоконцерн Volkswagen Group, выпускающий автомобили марок Audi, Skoda и Porsche.
Роторный двигатель (РД, РДВС, двигатель Ванкеля)
Прежде всего роторный мотор отличается от предыдущих двигателей внутреннего сгорания конструктивно, плюс он работает на повышенных оборотах. РД был изобретен в 60-е годы прошлого столетия двумя немецкими инженерами Вальтером Фройде и Феликсом Ванкелем. Особенности такого вида двигателя заключаются в расположении ротора прямо в цилиндре особой формы.
В РДВС нет коленчатого вала и шатунов, поэтому конструкция выглядит проще. Отсюда первый плюс — малое количество деталей, у обычного четырехцилиндрового мотора оно доходит до пяти десятков. У роторного двигателя большая мощность, например, мотор объемом 1,3 литра может выдать до 240 лошадиных сил. Кроме того, этот вид двигателя занимает гораздо меньше места ввиду своей компактности.
Минусы тоже существенны: ресурс РД ограничен 70-80 тысячами км. пробега, увеличенный расход топлива, низкие параметры экологичности и большая стоимость производства и ремонта.
Гибридный двигатель
Гибридный двигатель завоевал популярность позже своих собратьев, а пришел он в автомобильную промышленность из железнодорожного транспорта. Впрочем, первые опыты с гибридным двигателем проводил еще Фердинанд Порше в начале прошлого века. Главное преимущество «гибрида» в его экологичности. Сегодня практически каждый уважающий себя автопроизводитель производит хотя бы одну модель подобного типа. Само название «гибридный» предполагает взаимодействие двух видов двигателя — бензинового и электрического.
Гибридным двигателем управляет электроника, она делает выбор в пользу бензина или электричества в зависимости от дорожной ситуации. В городе чаще используется электротяга, что приводит к большой экономии топлива, а вот на трассе в дело вступает топливный мотор, поскольку быстро разряжается аккумуляторная батарея. Следует знать, во время использования бензинового двигателя идет подзарядка электромотора. Гибридный двигатель может работать на полную мощь, используя две своих «половинки», происходит это в условиях повышенных нагрузок.
Итак, очевидные плюсы: экологичность и экономичность, отсутствие шума, мощность на уровне других моторов. В то же время существуют минусы: из-за сложной конструкции ремонт обходится в копеечку, небольшой срок службы аккумуляторной батареи. Если для города этот вид двигателя подходит как никакой другой, то для сельской местности в наших реалиях его выгода практически отсутствует.
Типы двигателя внутреннего сгорания
Кроме видов топлива двигатели внутреннего сгорания отличаются типами расположения цилиндров. Из них можно выделить наиболее популярные: рядные, V-образные и оппозитные.
Рядный двигатель
Рядные двигатели это классика автомобилестроения, именно им принадлежит первенство появления. В соответствии с названием цилиндры располагаются в одном ряду и приводят в движение один коленвал. Головка блока цилиндров одна на все камеры сгорания. Бывает разное число цилиндров, вплоть до десяти, но такие варианты встречаются очень редко из-за сложностей производства. Наиболее распространенные одно-, двух-, четырех- и шестицилиндровые двигатели.
Рядные двигатели не занимают много места в подкапотном пространстве, просты в обслуживании, но при этом сбалансированы не идеально. Впрочем, этот недостаток нельзя назвать существенным, поэтому такой тип двигателей очень популярен как у производителей, так и у автовладельцев.
V-образный двигатель
Тип V-образного двигателя похож на рядный, но цилиндры в нем располагаются иначе — друг против друга, мотор более компактен. Здесь две головки блока цилиндров, отличный от рядного ДВС газораспределительный механизм и подача топлива. Буква «V» находится в названии не просто так, поскольку показывает, что цилиндры расположены под углом друг другу, причем угол имеет важное значение. Угол наклона варьируется, но самыми оптимальным вариантом признан наклон в 45, 60 и 90 градусов.
Несмотря на сложность конструкции, довольно высокую вибронагруженность и недешевый ремонт V-образные популярны в разных отраслях. Некоторые автоконцерны заняты выпуском исключительно таких моторов.
Оппозитный двигатель
Данный тип двигателя является родственным по отношению к V-образному, поскольку цилиндры здесь располагаются под углом 180 градусов, иначе говоря, друг против друга. Также здесь два распределительных вала и газораспределительный механизм расположен вертикально. Такое расположение лишает оппозитный мотор лишних вибраций, он работает более плавно. Снижен центр тяжести, следовательно, улучшается управляемость автомобиля. Ресурс выработки такого мотора достигает 500 тысяч километров до капремонта.
Оппозитные двигатели бывают двух видов: со встречным движением поршней (ОРОС) и так называемый «боксер», когда поршни расположены друг перед другом как боксеры на ринге. Когда один поршень находится внизу его «напарник» достигает высшей точки и наоборот. Таким образом происходит своеобразный «обмен ударами».
Минусы заключаются в дороговизне и сложности обслуживания. К тому же не на каждой СТО можно найти специалиста механика, разбирающегося в оппозитных моторах.
Двухтактные и четырехтактные двигатели
О двухтактных моторах сегодня можно говорить как об элементе ретро. В прежние времена они использовались чаще, но требования к автомобилям с тех пор повысились, в первую очередь, в части экологии. Автомашины с двухтактными моторами потребляют большое количество бензина, масла и крайне неэкологичны. В то же время конструкция двухтактного двигателя очень проста (отсутствует газораспределительный механизм) и у него небольшой вес.
С автомобилями двухтактные моторы распрощались, но из повседневной жизни не исчезли. Их легко обнаружить в газонокосилках, снегоуборочных машинах, циркулярных пилах и других механизмах, где требуются равномерные обороты.
Работа четырехтактного двигателя
Как вы понимаете, различие этих двух двигателей в количестве тактов рабочего цикла Четырехтактные двигатели продолжают использоваться в автомобилях, их работа равномерна, бензина потребляют меньше, просты в обслуживании, а экологичность их выше. Работа четырехтактного мотора делится на четыре этапа или такта.
На первом смесью наполняется камера сгорания. Поршень в это время движется в нижнюю точку, и открывается клапан впуска. Топливная смесь поступает в камеру, поршень достигает нижней точки и клапан закрывается.
На втором происходит сжатие топливной смеси: поршень возвращается наверх и при достижении высшей точки происходит взрыв топливной смеси.
Не третьем этапе топливная смесь воспламеняется и сила взрыва толкает поршень вниз, механизм работает.
На четвертом газ расширяется и очищается цилиндр. Поршень поднят вверх коленвалом, открыт выпускной клапан, и сгоревший газ поступает в выпускной коллектор. Далее идет возврат к первому такту.
В своем обзоре мы не затронули такой вид двигателя как электрический, который приобретает все большую популярность у автолюбителей, но конструктивно он кардинально отличается от всех перечисленных, к нему совершенно иные требования, и рассказ о нем заслуживает отдельной статьи.
Различия и особенности автомобильных ДВС
Современный двигатель внутреннего сгорания (ДВС) — это тепловой вид двигателя, который преобразует энергию взрыва топливной смеси в механическую силу.
Взрыв происходит внутри камеры сгорания, что приводит в действие поршневую группу. Так как наибольшее распространение получили поршневые и комбинированные виды двигателей, далее пойдет речь именно о них.
Содержание
- Виды двигателей автомобилей по типу топлива
- Подача смеси для бензинового двигателя
- Инжекторная система питания
- Принцип работы дизельного двигателя
- Роторный двигатель
- Гибридный двигатель
- Гибридный двигатель: плюсы и минусы
- Типы ДВС: Рядный, V образный и оппозитный двигатель. Какой лучше?
- Рядный двигатель
- V образный двигатель
- Оппозитный двигатель
- Двухтактный и четырёхтактный двигатель
- Принцип работы четырехтактного двигателя
Виды двигателей автомобилей по типу топлива
Конструкторами разработано большое количество автомобильных двигателей в зависимости от типа смеси, количества тактов, а также физического расположения цилиндров.
Как различаются двигатели внутреннего сгорания по типу питания:
- Бензиновые.
- Дизельные.
- Гибридные.
Бензиновый двигатель — самый популярный вид двигателя среди автомобилей. Это обусловлено простой конструкцией, доступностью и дешевизной деталей на замен. Автомобили с данным видом двигателя чаще остальных встречаются на ДОПах.
Подача смеси для бензинового двигателя
Существует 2 вида доставки топлива в бензиновый мотор. Первый — карбюратор. Смесь из бензина и воздуха готовится в карбюраторе в определенных (зависит от режима) пропорциях и подаётся во впускной коллектор.
Данный вид подачи топлива являлся самым популярным на протяжении многих лет из-за простоты конструкции и возможности ремонта «на месте».
Преимущества карбюраторного ДВС:
- Низкая цена ремонта.
- Прост в конструкции.
- Дешевизна обслуживания.
Но также следует упомянуть что карбюраторная система подачи считается устаревшей ввиду ее не экономичности, трудности обслуживания и настройке.
Недостатки карбюраторного двигателя:
- Сложность настройки.
- Чувствителен к температурным перепадам.
- Низкая экологичность.
- Нестабилен.
Большинство видов двигателей с карбюратором не соответствуют Евро-3 и выше.
Инжекторная система питания
На смену карбюратору пришла инжекторная система впрыска. Она в свою очередь делится на моно впрыск и распределённый впрыск горючей смеси.
На большинстве двигателей внутреннего сгорания используется именно распределённый впрыск. Бензин из бака через магистраль попадает в топливную рампу, далее через форсунки во впускной коллектор, который отдельно ведёт к каждому цилиндру. Таким образом на каждую секцию отведена отдельная форсунка.
Стоит упомянуть, что существуют конструкции, когда форсунка подаёт топливо прямиком в камеру сгорания. Такой вид двигателя внутреннего сгорания является гораздо более точным в плане дозирования смеси, при котором достигается максимальный кпд бензинового ДВС.
Преимущества инжекторного двигателя:
- Высокая стабильность.
- Количество вредных выбросов уменьшается до 70%.
- Экономичность.
- Более мощный.
- Не чувствителен к перепадам температур.
Инжекторная система впрыска имеет большое количество плюсов для автолюбителей из больших городов, где имеются профессиональные СТО или официальные дилеры, которые смогут провести правильную диагностику и ремонт.
Однако за пределами города, если у вас возникнут проблемы с инжектором, скорее всего вы ничего не сможете сделать, в отличие от карбюратора.
Недостатки инжекторного двигателя:
- Трудный ремонт и диагностика.
- Качество бензина должно быть не менее А-92.
- Очень высокая стоимость замены узлов.
- Дефицит квалифицированных специалистов по ремонту.
Принцип работы дизельного двигателя
Главным отличием дизельного вида мотора от бензинового является способ образования зажигательной смеси. В большинстве бензиновых ДВС, смесь попадает через впускной коллектор, тогда как в дизеле смесь всегда подаётся непосредственно в камеру сгорания.
Воспламенение тоже происходит по другому сценарию. В дизельном двигателе внутреннего сгорания, цилиндр сначала втягивает воздух, после поршень путём резкого сжатия доводит температуру воздуха до 700-850 градусов во время сжатия, далее под высоким давлением подаётся дизель и происходит воспламенение.
Температура достигает 2400 градусов. Качество смеси сильно зависит от скорости впрыска. Если скорость впрыска малая, бензин может не полностью испаряться. Система зажигания на дизельных ДВС отсутствует.
Из минусов дизельного двигателя можно выделить:
- Повышенная вибронагруженность.
- Трудность холодного пуска.
- Сложность обслуживания.
- Повышенный вес.
Самым важным отличием дизельного мотора от бензинового является система подачи топлива.
ТНВД (топливный насос высокого давления) работает по следующему принципу: дизель из бака нагнетается в требуемые порции, далее по индивидуальным магистралям поступает через форсунки и подаётся в каждую камеру отдельно.
ТНВД делится на:
- Распределительные.
- Многоплунжерные рядные (редко используются на современных авто).
Ремонт и диагностика дизельных двигателей с ТНВД требует наличия инструкций и спец инструментов. С другой стороны, некоторые специалисты утверждают что автомобили концерна VAG (Audi, Skoda, Porsche) легки при настройке.
Роторный двигатель
Принцип работы роторного двигателя заключается в повышенных оборотах и отсутствии привычного для ДВС строения. ДВС Ванкеля (РПД) а именно так зовут изобретателя данного вида мотора, предложил расположить ротор непосредственно в цилиндре.
У РПД отсутствует коленчатый вал и шатуны, что упрощает его конструкцию. Среди преимуществ данного вида мотора — отсутствие большого количества деталей.
Даже в обычном 4-х цилиндровом двигателе минимум 45 движущихся частей: клапанные пружины, масляные колпачки, поршневые кольца, поршни, коленчатый вал, шатуны, т.д.
Роторный двигатель отличается малыми габаритами, и большими мощностями — 1.3 мотор выдаёт 190-240 л.с.
Из недостатков стоит выделить следующие пункты:
- Ограничение в ресурсе (порядка 65-85 тыс.км.).
- Потребление большого количества бензина.
- Стоимость производства и ремонта.
- Экологичность.
Гибридный двигатель
Как работает гибридный вид двигателя? Стоит начать с того, что автомобиль с гибридным мотором набирает всё большую популярность ввиду своей экологичности. Все автомобильные концерны имеют в своей линейке хотя бы одну модель с гибридным видом двигателя.
Принцип работы гибридного мотора заключается во взаимодействии двух видов двигателей — бензинового и электрического.
Всё работает под управление ЭБУ, который решает когда и какой двигатель использовать именно сейчас. К примеру для города обычно используется электрический, сводя к нулю нужду заправляться.
Однако на трассе, за городом, обычно система переключается на топливный двигатель. Это обусловлено быстрой разрядкой аккумуляторной батареи.
Стоит также упомянуть что во время езды на бензине электрический мотор заряжается. При повышенных нагрузках используются оба вида двигателей.
Гибридный двигатель: плюсы и минусы
Из плюсов можно указать:
- Высокая экономичность (примерно на 25% ниже от топливных ДВС).
- Не уступают в мощности моделям из своего класса.
- Меньше шума.
- Заправка происходит таким же образом как у классических автомобилей.
- При езде по городу с частыми остановками экономия вырастает в разы.
Учитывая географическую зависимость стоит отметить минусы для гибридного авто в условиях стран бывшего СНГ.
Из минусов:
- Очень сложная конструкция.
- Очень дорогой ремонт.
- Коротки срок службы аккумулятора.
Гибридный мотор прекрасно подходит для больших городов где находятся специализированные СТО. В маленьких городах и посёлках смысл владения авто с гибридным двигателем сводится к минимуму.
Типы ДВС: Рядный, V образный и оппозитный двигатель. Какой лучше?
В мире существует большое количество видов моторов не только по виду горючей смеси, но и по типу расположения цилиндров. Ниже приведен перечень самых популярных типов двигателей.
Рядный двигатель
Рядные ДВС считаются классическими, так как именно такой тип был применён впервые в ДВС. Соответственно названию, цилиндры расположены в ряд, и приводят в движение 1 коленчатый вал. Также ГБЦ одна для всех камер сгорания.
Количество цилиндров может колебаться от одного до десяти. На практике десятицилиндровые ДВС оказались очень сложными при производстве, поэтому наибольшее распространение получили следующие:
- Одноцилиндровые.
- Двухцилиндровые.
- Четырехцилиндровые.
- Шестицилиндровые.
К достоинствам рядных типов двигателя можно отнести простоту в обслуживании и малые габариты. Такие моторы не идеально сбалансированы, однако это не мешает им пользоваться огромной популярностью у производителей и автолюбителей.
V образный двигатель
Данный тип ДВС ничем не отличается от рядной четвёрки кроме расположения цилиндров. У V образного двигателя цилиндры находятся друг напротив друга, из-за чего конструктивно он гораздо сложнее рядного.
Здесь две ГБЦ, другая конструкция ГРМ и подача бензина или дизеля. Также, очень большую роль играет угол, под которым расположены цилиндры. В истории встречаются модели как с 1° наклона, так и 180° (как у субару). Как итог, конструкторы пришли к решению что 45°, 60°, 90° градусов самые оптимальные.
Одним из главных достоинств v двигателя является его компактность.
Из минусов можно выделить:
- Сложность конструкции.
- Повышенная вибронагруженность на 2-х и 4-х цилиндровых ДВС.
- Более дорогой ремонт по сравнение с рядной «четвёркой».
V образные моторы очень востребованы в различных отраслях. Существуют концерны, которые выпускают только данный вид двигателей.
Оппозитный двигатель
По факту, оппозитный ДВС принадлежит к семейству v образных имея угол между цилиндрами в 180 градусов. То есть, они расположены друг напротив друга.
Таким решением конструкторы избавили оппозитный мотор от лишних вибраций, и движок стал более плавно работать. Кроме того, благодаря такой форме, центр тяжести снижается и качественно улучшается управляемость.
Оппозитный мотор, как и v образный зачастую имеет два распредвала и вертикально расположенный ГРМ.
Виды оппозитных двигателей:
- ОРОС.
- «Боксер».
ОРОС — В данной конструкции поршни попарно перемещаются по одному цилиндру, двигаясь друг навстречу другу.
«Боксер» — Поршни располагаются друг перед другом, словно боксёры в бою. Когда один поршень находится в ВМТ(верхняя мёртвая точка) его парный поршень находится в НМТ(нижняя мёртвая точка). При работе они словно «обмениваются ударами» из-за чего и получили название.
Из плюсов оппозитного ДВС можно выделить следующее:
- Отсутствие вибрации.
- Низкий центр тяжести.
- Малые габариты.
- Большой ресурс (300-500 тыс. км до первого капитального ремонта).
Минусы оппозитного двигателя:
- Высокая стоимость обслуживания.
- Дефицит СТО, где есть специалисты по оппозитным моторам.
- Сложность обслуживания.
- Дороговизна запчастей.
Двухтактный и четырёхтактный двигатель
В чём разница между этими двумя видами?
Двухтактные моторы почти не используются на автомобилях в силу своих особенностей. Они гораздо легче и проще в своей конструкции из-за отсутствия газораспределительного механизма. Тяга равномернее, литровая мощность выше, а вес меньше.
Из минусов можно выделить крайнюю не экологичность, большее потребление бензина и масла.
В карбюраторном 2-тактнике ещё и придётся готовить смесь из масла и бензина или заказывать специальное масло для двухтактных двигателей.
Использование двухтактного ДВС идеально подходит для негабаритных устройств. К примеру газонокосилки, пилы, снегоуборочные машины. В общем там, где нужны более равномерные обороты.
Принцип работы четырехтактного двигателя
Название ДВС происходит из количества тактов рабочего цикла. Данный тип используется в большинстве автомобилей из-за своей простоты и лёгкости в обслуживании.
Отличаются высокой экологичностью, равномерной работой, при которой не нужно переживать из-за «жора» масла как на двухтактниках.
Пошагово четыре такта делятся на следующие шаги:
- Камера сгорания заполняется смесью. Движение поршня в НМТ при котором открывается клапан впуска. Из инжектора или карбюратора топливо всасывается в камеру сгорания. Когда поршень опускается до нижней мертвой точки, впускной клапан закрывается.
- Сжатие смеси. Поршень возвращается в верхнюю точку, происходит такт сжатия. Доходя до ВМТ следует взрыв
- Воспламенение топливной смеси. Энергия взрыва толкает поршень вниз, происходит механическая работа.
- Расширение газа и очищение цилиндра. Коленвал возвращает поршень снова вверх, открывается выпускной клапан и сгоревшие газы поступают в выпускной коллектор. Далее снова следует первый такт.
Различные типы автомобильных двигателей
Основная концепция работы двигателя транспортного средства заключается в том, чтобы производить достаточно энергии, чтобы заставить автомобиль двигаться. Нам в Howie’s Car Corral процесс кажется довольно простым. Однако большинство водителей не могут отличить разные типы автомобильных двигателей или по-настоящему понять, как они работают.
Сегодня мы рассмотрим различные типы двигателей на жидком топливе и объясним, как они приводят в движение автомобиль, грузовик, внедорожник или любой другой автомобиль.
Что такое автомобильный двигатель и как он работает?
До появления гибридных и электрических двигателей автомобильный двигатель можно было легко описать как машину, которая способствует внутреннему сгоранию производящих энергию жидкостей, таких как дизельное топливо и бензин. Однако с появлением гибридных и электрических автомобилей объяснение того, как работает двигатель современного автомобиля, требует немного больше информации и ноу-хау.
В 2021 году современные автомобильные двигатели будет легче понять, если разделить их на три основные категории, в том числе:
- Двигатели внутреннего сгорания
- Гибридный двигатель (двигатель внутреннего сгорания + электродвигатель)
- Электрический двигатель
В этой статье мы сосредоточимся на работе традиционного двигателя внутреннего сгорания и рассмотрим наиболее распространенный тип двигателей внутреннего сгорания, используемых сегодня в транспортных средствах.
Что такое двигатель внутреннего сгорания?
Краткая история
В 1876 году был изобретен первый двигатель внутреннего сгорания, предназначенный для коммерческого использования. Это стало краеугольным камнем конструкции большинства стандартных бензиновых двигателей автомобилей и до сих пор широко используется.
Современные двигатели внутреннего сгорания используют четырехтактный принцип, известный как цикл Отто, названный в честь его первого изобретателя Никлауса Отто. Этот цикл относится к процессу, в котором производящая энергию жидкость преобразуется в движение.
Как работает двигатель внутреннего сгорания?
Чтобы понять этапы работы четырехтактного двигателя внутреннего сгорания, часто используется следующее выражение: Сосать, Сжимать, Хлопать, Выдувать.
Эта фраза охватывает четыре основных действия, которые должен выполнить четырехтактный двигатель для преобразования жидкого топлива в полезную энергию. Энергия, производимая этим циклом, в конечном итоге толкает автомобиль вперед.
Всасывание, сжатие, удар, удар
Описание того, как работают все различные типы автомобильных двигателей, в которых используется четырехтактный двигатель, может быть описано в следующих четырех шагах.
Шаг 1: Всасывание
Основное: Двигатель всасывает смесь топлива и воздуха.
Поршень начинает процесс, опускаясь и всасывая воздух в цилиндр через впускные клапаны. Затем топливо подается в цилиндр, в котором находится поршень. Это то, что называется тактом впуска.
Шаг 2: Сожмите
Базовый: Двигатель сжимает или сжимает воздух и топливо в цилиндре.
Впускной клапан закрывается, позволяя поршню двигаться обратно вверх, тем самым сжимая воздух и топливо в цилиндре.
Этап 3: Взрыв
Базовый: Сжатое топливо и газ взрываются с использованием катализатора.
Свеча зажигания поджигает сжатую топливно-воздушную смесь, вызывая небольшой взрыв. Процесс повторяется непрерывно при работающем двигателе. Энергия, выделяемая этими микровзрывами, направляется на колеса автомобиля.
Шаг 4: Продувка
Базовая: Выхлоп гаснет.
Выхлопные газы, образующиеся при взрыве в каждом цилиндре, выбрасываются через выхлопную систему автомобиля.
Регулярное техническое обслуживание автомобиля имеет решающее значение для того, чтобы двигатель автомобиля работал хорошо и прослужил как можно дольше.
Различные конфигурации двигателей внутреннего сгорания
В современных двигателях цилиндры расположены по-разному и имеют разные конфигурации, что дает разные результаты. Двигатель вашего автомобиля будет иметь рядную, V-образную или роторно-цилиндровую конфигурацию. Каждый тип конфигурации имеет свои преимущества и недостатки, о которых мы поговорим ниже.
Двигатели типа V
Раньше это был самый распространенный автомобильный двигатель на рынке, и он до сих пор широко используется производителями автомобилей.
Он состоит из двух групп цилиндров, расположенных по отношению к коленчатому валу под углом, образующим V-образную форму. Эти конфигурации бывают трех вариантов: V6, V8 и V12. Эти двигатели имеют набор из 3, 4 или 6 цилиндров с каждой стороны.
Двигатели V Плюсы и минусы:
- Двигатели типа V обычно отличаются высоким рабочим объемом и жесткой конструкцией.
- Они дороги в обслуживании и сложны для понимания людьми.
- Компактный и позволяет увеличить пространство в салоне.
- Идеально подходит для больших семейных автомобилей, грузовиков и других автомобилей, где требуется большая мощность и тяговое усилие.
Примеры автомобилей с V-образными двигателями, часто встречающиеся в нашем разделе инвентаризации, включают:
- Ford Expedition
- Хонда Риджлайн
- Форд Ф-150
- Хонда Одиссей
Рядные двигатели
Рядный тип конфигурации двигателя характеризуется расположением всех цилиндров по прямой линии. Поршни в таких двигателях вращаются на 360 градусов. Первый серийный автомобиль Ford Model-T с 1908 по 1927 год оснащался рядным 4-цилиндровым двигателем.
Современные рядные двигатели более компактны, экономичны и работают лучше, чем оригинальная версия Model T. Автомобили с 3-х или 4-х цилиндровыми двигателями, скорее всего, будут иметь рядные двигатели. Некоторые примеры отличных и качественных подержанных автомобилей с рядными двигателями:
- Мицубиси Мираж
- Хонда Аккорд
- Бьюик Регал
- Шевроле Круз
Плюсы и минусы рядного двигателя
- Эти двигатели компактны и легки.
- Их легко исправить.
- Это довольно хрупкие двигатели.
Покупая подержанный седан, компактный или экономичный автомобиль, вы должны ожидать, что найдете автомобиль с 4-цилиндровым рядным двигателем. Их компактный размер, легкие материалы и хорошая топливная экономичность делают их идеальными для питания небольших пассажирских транспортных средств.
Плоские двигатели
Эти двигатели имеют схожие характеристики с V-образными двигателями и часто называются оппозитными двигателями. Основное отличие состоит в том, что цилиндры расположены под углом 180 градусов друг к другу. Плоские двигатели обеспечивают низкий центр масс и чаще всего используются покупателями автомобилей Victoria в мотоциклах и автомобилях класса люкс.
Мотоциклы, например, произведенные BMW в 2021 году, в основном используют двухцилиндровые оппозитные двигатели.
Высокопроизводительные автомобили с оппозитными двигателями включают JaguarXK6,
Плюсы и минусы оппозитных двигателей
- Автомобили с оппозитными двигателями хорошо сбалансированы и просты в управлении.
- Они могут быть огромными двигателями и довольно сложными для понимания.
Роторные двигатели
Эта конфигурация двигателя распространена в самолетах и очень немногих автомобилях. Роторный двигатель имеет один коленчатый вал, расположенный в центре поршней, которые движутся по звездообразной схеме, а не обычным движением вверх и вниз.
Плюсы и минусы роторных двигателей
- Эти двигатели просты для понимания.
- Это долговечные двигатели.
- Очень трудно найти квалифицированного механика в случае поломки.
С этим кратким введением в двигатели вам будет довольно легко понять свой автомобиль. Чтобы получить дополнительную помощь, чтобы понять двигатель вашего автомобиля или убедиться, что он находится в отличном рабочем состоянии, позвоните или зайдите в наш отдел обслуживания.
Различные типы движков
Если страница загружается слишком долго, возможно, вы отключили javascript в своем браузере. Посетите https://www.enable-javascript.com/, чтобы узнать, как включить javascript в вашем браузере. В последние годы в этом секторе произошли огромные инновации, и количество доступных двигателей постоянно увеличивается. Дизель, бензин, электричество, гибрид или газ: у каждого есть свои преимущества. Вам решать, чтобы найти тот, который лучше всего соответствует вашим потребностям.
19 ноября 2021 г.
Бензиновый двигатель внутреннего сгорания (ESS)
- низкий уровень выбросов твердых частиц
- значительное снижение выбросов в соответствии со стандартом Euro6
- подходит для пригородных поездок и лучше переносится в новых городах (зоны LEZ)
13
13 технологии двигателя снизили расход топлива
- топливо, продаваемое на заправке, не содержит свинца и содержит 10% биоэтанола
P — WYSIWYG — выравнивание по левому краю
Дизельный двигатель внутреннего сгорания (DSL)
- Ископаемое топливо с меньшим выбросом CO2, чем бензин (-10%)
- Стандарт Euro6d обеспечивает соответствие нормам выбросов
- LEZ будут принимать дизельное топливо Euro6d до 2030 года
- вы совершаете длительные регулярные поездки и большой годовой пробег
- Возможность замены ископаемого дизельного топлива на дизельное топливо e-Diesel
- топливо, продаваемое на заправке, содержит биодизельное топливо
P — WYSIWYG — Выравнивание по левому краю
Изображение
Электромобиль с мягким гибридом (MHEV)
- усилитель мощности обеспечивает ускорение двигателя внутреннего сгорания при запуске и ускорении
- очень маленькая батарея, не требующая подзарядки (рекуперация энергии при торможении)
- отключение двигателя -выключение на холостом ходу и движение накатом на холостом ходу
- в некоторых более эффективных системах используется напряжение 48 В
- снижает расход топлива при сохранении гибкости обычного двигателя внутреннего сгорания
P — WYSIWYG — выравнивание по левому краю
Гибридный электромобиль (HEV)
- электродвигатель с небольшой батареей помогает двигателю внутреннего сгорания двигатель может использоваться сам по себе для питания автомобиля на малых скоростях (30 зон, маневры, пробки)
- работает 50% времени на электричестве в городе
- очень прост в использовании и очень гибкий
- снижение выбросов CO2 и снижение расхода топлива
P — WYSIWYG — левое расположение
Подключаемый гибридный электромобиль (PHEV)
- сочетает в себе преимущества электромобиля и автомобиля с двигателем внутреннего сгорания
- можно управлять в режиме электродвигателя, двигателя внутреннего сгорания или гибридного режима (оба вместе)
- позволяет ездить по городу без выбросов CO2
- запас хода на электричестве иногда превышает 50 км или даже 100 км
- очень легко заряжается (при подключении к сетевой розетке требуется менее одной ночи)
- гибкий и простой в использовании, без стресса, связанного с разрядкой
P — WYSIWYG — Выравнивание по левому краю
Изображение
Сжатый двигатель на природном газе (CNG)
- топливо, состоящее в основном из метана, природный газ
- может быть полностью обезуглероженным (e-CNG)
- всегда имеет двигатель, способный работать на бензине (запас топлива, чтобы вы могли продолжать работу без CNG)
- допускаются на подземных автостоянках
- меньше загрязняют окружающую среду и более экономичны (на 10 % меньше CO2, чем бензин)
P — WYSIWYG — выравнивание по левому краю
Двигатель, работающий на сжиженном нефтяном газе (LPG)
P — WYSIWYG — выравнивание по левому краю
Изображение
100% электродвигатель (аккумуляторный электромобиль — BEV) тип модели; иногда более 400 км
P — WYSIWYG — Выравнивание по левому краю
Электромобиль на топливных элементах (FCEV)
- использует водород для производства электроэнергии для питания электродвигателя
- без мощной батареи
- сеть станций в стадии разработки в Бельгии (10 точек к 2022 г.