Тех характеристики двигателя: Страница не найдена

Содержание

Технические характеристики двигателя


Главная  /  Учебник по устройству автомобиля  /  Глава 4. Двигатель » Подраздел 4.4 Основные 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.


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.


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.


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.


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-й2-й3-й4-й
1-й0 – 180Рабочий ходВыпускСжатиеВпуск
2-й180 – 360ВыпускВпускРабочий ходСжатие
3-й360 – 540ВпускСжатиеВыпускРабочий ход
4-й540 – 720СжатиеРабочий ходВпускВыпуск

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).

Подраздел 4.3 Классификации двигателей

Назначение, устройство и типы подвесок автомобиля

Автоматическая трансмиссия

Подраздел 4.5 Газораспределительный механизм (ГРМ)


 



Please enable JavaScript to view the comments powered by Disqus.
comments powered by Disqus


характеристики, бензиновые и дизельные, лучшее масло

Описания и технические характеристики двигателей для наиболее популярных моделей автомобилей, представленных на рынке России.

  • Acura
  • Alpina
  • Audi
  • BMW
  • Brilliance
  • BYD
  • Chery
  • Chevrolet
  • Chrysler
  • Citroen
  • Daewoo
  • Dodge
  • Eagle
  • Ford
  • Geely
  • Great Wall
  • Honda
  • Hyundai
  • Infiniti
  • Isuzu
  • Jeep
  • Kia
  • Land Rover
  • Lexus
  • Lotus
  • Mazda
  • Mercedes
  • Mitsubishi
  • Nissan
  • Opel
  • Peugeot
  • Plymouth
  • Pontiac
  • Proton
  • Renault
  • Rover
  • Scion
  • Seat
  • Skoda
  • SsangYong
  • Subaru
  • Tagaz
  • Toyota
  • Volkswagen
  • ВАЗ
  • ГАЗ
  • ЗАЗ
  • УАЗ


Двигатель Toyota 2KD

Toyota 2KD-FTV представляет собой 2,5-литровый 4-цилиндровый турбодизельный двигатель. Являясь членом семейства двигателей Toyota KD, которое включает также родственный 1KD-FTV, ключевыми особенностями 2KD-FTV являются: Читать больше проДвигатель Toyota 2KD …

Двигатель Toyota 1GD

Двигатели 1GD представлены в 2015 году в качестве замены устаревшего 1KD, самых популярных дизелей Toyota. Используются на Land Cruiser Prado, семейство HiLux (Fortuner, Innova), семейство Hiace (RegiusAce, Mazda Bongo Brawny). С этим двигателем Toyota возвращает дизельные легковые автомобили на внутренний рынок. Читать больше проДвигатель Toyota 1GD …

Двигатель Toyota 1UR

Двигатель Toyota 1UR представляет собой 4-тактный безнаддувный бензиновый двигатель внутреннего сгорания V8 объемом 4608 куб.см, с водяным охлаждением. Представляет семейство UR, производимое Toyota Motor Corporation с 2006 года. Читать больше проДвигатель Toyota 1UR …

Двигатель OM662/SsangYong D29DT

Двигатель OM662 это рядный дизельный 5-цилиндровый двигатель, являющийся копией OM602 для автомобилей, производимых в Корее. Рабочий объем 2.9 литра, 2 клапана на цилиндр, SOHC. Чугунный блок и алюминиевая головка цилиндров. Производился в атмосферной и турбированной версии для целого ряда моделей концерна SsangYong, таких как внедорожники Rexton, Musso и Korando. Читать больше проДвигатель OM662/SsangYong D29DT …

Двигатель Opel Z12XEP

Двигатель Z12XEP является 1.2-литровым, 4-тактным атмосферным бензиновым малолитражным двигателем второго поколения семейства Ecotec Family 0, разработанным Opel (в то время дочкой GM). Двигатель выпускался с 2002 года. Читать больше проДвигатель Opel Z12XEP …

Двигатель Opel Z10XEP

Двигатель Z10XEP — 3-цилиндровый рядный мотор с водяным охлаждением разработанный компанией General Motors. Мощность двигателя составляет 60 л.с. (44 кВт) при объеме двигателя 998 куб.см (1 литр). ДВС накрыли адаптированной под 3 цилиндра 2-вальной 12-клапанной ГБЦ от Z14XEP. Читать больше проДвигатель Opel Z10XEP …

Двигатель Opel Z14XEP

Двигатель Opel Z14XEP является 1. 4-литровым 4-тактным атмосферным бензиновым малолитражным двигателем второго поколения семейства Ecotec Family 0, разработанным Opel (в то время дочкой GM). Двигатель выпускался с 2003 по 2010 год. Читать больше проДвигатель Opel Z14XEP …

Двигатель Opel Z22SE

Серийное производство двигателей Z22SE началось в 2000 году. Этот агрегат пришел на смену 2-литровому X20XEV и представлял собой совместную разработку General Motors, ITDC, GM Powertrain и SAAB. Над окончательной доводкой двигателя работали уже в Британии, в инжиниринговом корпусе Lotus. Читать больше проДвигатель Opel Z22SE …

Двигатель Opel Z22YH

Двигатель Opel Z22YH – это мощный мотор, способный выдерживать большие нагрузки. Был выпущен в качестве замены мотору Z22SE, который в компании посчитали устаревшим. Однако предшественника до сих пор используют, чего нельзя сказать про Z22YH. Читать больше проДвигатель Opel Z22YH …

Двигатель Opel Z16SE

Двигатель Z16SE – 84-сильный 1. 6-литровый мотор, который появился с выходом Opel Astra G, работает в паре с автоматической и механической коробкой. По сравнению с предшественником в Z16SE совсем другой впускной коллектор, изменена ГБЦ, новая прокладка клапанной крышки, совсем другие поршня и полностью изменена цилиндро-поршневая группа. Читать больше проДвигатель Opel Z16SE …

Двигатель Toyota 1HZ

Двигатель Toyota 1HZ был разработан в начале 90-х годов для внедорожников Land Cruiser. Это 4.2-литровый дизельный двигатель с одним распредвалом на 12 клапанов. Читать больше проДвигатель Toyota 1HZ …

Двигатель Toyota 1KD-FTV

Новый 3-литровый дизель 1KD-FTV очень заметно прибавил в характеристиках, вплотную приблизившись к бензиновым двигателям того же объема по мощности и значительно превосходя их по моменту. Однако надо сразу отметить, что по динамическим показателям машина с таким мотором по-прежнему им ощутимо уступает. Читать больше проДвигатель Toyota 1KD-FTV …

Двигатель Toyota 1HD

Выпуск дизелей серии 1HD был начат в 1990 году, тогда мотор появился на автобусе Toyota Coaster и внедорожнике Land Cruiser 80. Двигатель 1HD получился не только очень надежным и не прихотливым, но и его мощностные показатели достаточно внушительны. Простота конструкции позволяет ремонтировать и обслуживать мотор своими руками. Читать больше проДвигатель Toyota 1HD …

Двигатель Mercedes OM626

Двигатель OM626 — рядный дизельный 4-цилиндровый мотор. Рабочий объем 1.6 литра, непосредственный впрыск Common Rail, пьезофорсунки, 4 клапана на цилиндр, DOHC, (двойной) турбонаддув, интеркуллер. Чугунный блок и алюминиевая головка цилиндров. Для автомобилей с продольным расположением силового агрегата. Читать больше проДвигатель Mercedes OM626 …

Двигатель Mercedes OM661

Двигатель OM661 — это результат сотрудничества SsangYong Motors и Mercedes-Benz. Он имеет 4 цилиндра, разделённую камеру сгорания и рабочий объем 2,3 л. Моторами серии 661 оснащались такие машины как СсангЙонг Муссо (Тагаз Партнер), СсангЙонг Корандо (Тагаз Тагер), а также некоторые модели Мерседес. Читать больше проДвигатель Mercedes OM661 …

12345…1020…»20 »


Технические данные двигателя | Двигатель | Технические характеристики | V60 2017 Early

2017 Early

Двигатель

Технические данные двигателя

Обновления 7/23/2018

Технические характеристики двигателя (мощность и др.) для каждого двигателя можно найти в этой таблице.

Примечание

Не на всех рынках представлен полный ассортимент двигателей.

V60

Двигатель

Код двигателяКод двигателя, номер компонента и серийный номер можно прочитать на двигателе. см. Обозначения типа.

Мощность

(кВт/ об/мин)

Мощность

(л.с./ об/мин.)

Крутящий момент

(Нм / об/мин)

Число цилиндров

Диаметр цилиндров

(мм)

Рабочий ход цилиндров

(мм)

Рабочий объем цилиндров

(литры)

Коэффициент сжатия

T2

B4154T5

90/5000

122/5000

220/1600-3500

4

82,0

70,9

1,498

10,5:1

T3

B4154T4

112/5000

152/5000

250/1700-4000

4

82,0

70,9

1,498

10,5:1

T3

B4204T37

112/5000

152/5000

250/1300-4000

4

82,0

93,2

1,969

11,3:1

T3

B4154T6

112/5000

152/5000

250/1700-4000

4

82,0

70,9

1,498

8,8:1

T4

B4204T19

140/4700

190/4700

300/1300-4000

4

82,0

93,2

1,969

11,3:1

T5/Bi-Fuel

B4204T11

180/5500

245/5500

350/1500-4800

4

82,0

93,2

1,969

10,8:1

T5

B4204T15

162/5500

220/5500

350/1500-4000

4

82,0

93,2

1,969

10,8:1

T5

B4204T41

180/5500

245/5500

350/1500-4800

4

82,0

93,2

1,969

8,6:1

T6 / T6 AWD

B4204T9

225/5700

306/5700

400/2100-4800

4

82,0

93,2

1,969

10,3:1

Polestar

B4204T43

270/6000

367/6000

470/3100-5000

4

82,0

93,2

1,969

8,6:1

D2

D4204T8

88/3750

120/3750

280/1500-2250

4

82,0

93,2

1,969

16,0:1

D2

D4204T20

88/3750

120/3750

280/1500-2250

4

82,0

93,2

1,969

16,0:1

D3

D4204T9

110/3750

150/3750

320/1750-3000

4

82,0

93,2

1,969

16,0:1

D4

D4204T14

140/4250

190/4250

400/1750-2500

4

82,0

93,2

1,969

15,8:1

D4 AWD

D5244T21

140/4000

190/4000

420/1500-3000

5

81,0

93,2

2,400

16,5:1

D5

D4204T11

165/4250

225/4250

470/1750-2500

4

82,0

93,2

1,969

15,8:1


Это помогло?

Технические данные двигателей — РОСЭЛЕКТРО

Продукция и цены‎ > ‎Низковольтные электродвигатели‎ > ‎Многоскоростные электродвигатели с доставкой по всей России‎ > ‎

w3.org/1999/xhtml» cellspacing=»0″>

Данные приведены в таблицах:

  • 22.1 — 22.6 — для односкоростных трехфазных двигателей;
  • 23.1 — 23.4 — для двигателей брызгозащищенного исполнения;
  • 24 — для двигателей с повышенным скольжением;
  • 25.1 — 25.3 — для многоскоростных двигателей;
  • 26 — для однофазных двигателей;
  • 27.1 — 27.4 — для двигателей по нормам CENELEC;
  • 28 — для двухскоростных двигателей по нормам CENELEC;
  • 29 — для однофазных двигателей по нормам CENELEC.

Таблица 22.1. Технические характеристики двигателей основного исполнения, степень защиты IP54, класс нагревостойкости  изоляции «F», 2р=2; n=3000 об/мин

Тип двигателяНоминальная мощность, кВтНоминальная частота вращения, об/минКоэффициент полезного действия, %Коэффициент
мощности
Номинальный ток при 380 В, АНоминальный момент, НмИндекс механической характеристикиОтношение пускового момента к номинальному моментуОтношение пускового тока к номинальному токуОтношение максимального момента к номинальному моментуДинамический момент инерции ротора, кг * м2Масса IM1001, кгСервис-фактор
5А80МА21,5285080,00,843,45,0I2,46,52,50,0018141,15
5А80МВ22,2285081,00,854,97,4I2,76,52,80,002115,51,15
5АМХ112М27,5289587,50,8914,624,7I2,97,53,30,013148,51,15
5АМ112М27,5289587,50,8914,624,7I2,97,53,30,013156,51,15
5АМХ132М211291588,50,9021,036I2,58,03,30,02469,51,15
АИРМ132М211291588,50,9021,036I2,58,03,30,02477,51,15
7AVER 160S2ie1C15292089,40,8928,749I2,27,33,00,0341141,15
7AVER 160S2ie2C15292091,30,9027,849I2,47,73,20,0391201,15
7AVER 160S2ie115292089,40,8928,749I2,27,33,00,034981,15
7AVER 160S2ie215292091,30,9027,849I2,47,73,20,0391041,15
7AVER 160M2ie1C18,5292090,00,8935,160,5I2,27,02,90,0391251,15
7AVER 160М21в118,5292090,00,8935,160,5I2,27,02,90,0391041,15
7AVER 160М2ie218,5292091,80,9034,160,5I2,47,43,10,0451111,15
5АМХ180S222293090,50,8941,572I2,06,82,90,0631401,15
АИР180S222293090,50,8941,572I2,06,82,90,0631601,15
5АМХ180М230294091,50,8956,097I2,48,03,30,0761551,15
АИР180М230294091,50,8956,097I2,48,03,30,0761801,10
5А200М237294093,00,9067,2120I2,37,43,00,132351,15
5А200L245294093,40,9081,3146I2,47,43,00,152551,10
5А225М255295093,40,9198,3178I2,37,52,80,213401,10
5АМ250S275296093,60,92132242II2,07,53,00,474751,15
5АМ250М290295593,50,93157291II1,87,02,70,525051,15
5АМ280S2110296593,50,92194354V1,66,52,30,856851,10
5АМ280М2132296594,50,92231425II1,87,22,51,02770
5АМ315S2160297094,00,93278515V1,77,02,51,429701,10
5АМ315МА2200297095,00,93344643II1,88,02,71,7811101,10
5АМ315МВ2250297595,70,93427803II2,08,52,72,051190

Примечание: «С» после класса энергоэффективности — чугунное исполнение.

Таблица 22.2. Технические характеристики двигателей основного исполнения, степень защиты IP54, клас нагревостойкости изоляции «F», 2р=4; n = 1500 об/мин

Тип двигателяНоминальная мощность, кВтНоминальная частота вращения, об/минКоэффициент полезного действия, %Коэффициент
мощности
Номинальный ток при 380 В, АНоминальный момент, НмИндекс механической характеристикиОтношение пускового момента к номинальному моментуОтношение пускового тока к номинальному токуОтношение максимального момента к номинальному моментуДинамический момент инерции ротора, кг*м2Масса IM1001, кгСервис-фактор
5А80МА41,1141073,00,792,97,5I2,04,82,30,0034131,15
5А80МВ41,5141075,00,813,810I1,95,52,20,003614,71,15
5АМХ112М45,5144086,00,8311,736,5I2,66,72,90,0248,51,15
5АМ112М45,5144086,00,8311,736,5I2,66,72,90,0256,51,15
5АМХ132S47,5145087,50,8515,349,4I2,17,02,80,032641,15
АИРМ132S47,5145087,50,8515,349,4I2,17,02,80,032701,15
5АМХ132М411145589,00,8522,172,2I2,27,33,00,04575,51,15
АИРМ132М411145589,00,8522,172,2I2,27,33,00,04583,51,15
7AVER 160S4ie1C15145089,40,8231,199I2,26,02,60,071211,15
7AVER 160S4ie2C15145091,80,8230,399I2,47,23,00,0871361,15
7AVER 160S4ie115145089,40,8231,199I2,26,02,60,071051,15
7AVER 160S4ie215145091,80,8230,399I2,47,23,00,0871201,15
7AVER 160М4ie1C18. 5145090,00,8337,7122I2,46,82,70,0871391,15
7AVER 160М4ie118.5145090,00,8337,7122I2,46,82,70,0871191,15
7AVER 160М4ie218.5145092,20,8237,2122I2,57,53,10,11311,15
5АМХ180S422146590,50,8444,0143II1,76,82,60,161451,15
АИР180S422146590,50,8444,0143II1,76,82,60,161701,10
5АМХ180М430147091,50,8757,3195II1,77,02,60,201651,15
АИР180М430147091,50,8757,3195II1,77,02,60,201901,10
5А200М437147092,00,8571,9240I2,46,72,50,272451,15
5А200L445147092,50,8587,0292I2,87,12,80,322701,10
5А225М455147593,00,86105356II2,26,52,20,503451,10
5АМ250S475148594,30,85142482II2,27,22,31,004801,15
5АМ250М490148595,00,88164579II2,27,32,31,205151,15
5АМ280S4e110148595,10,87202707II2,16,42,02,197421,15
5АМ280M4e132148595,80,88238849II2,37,52,22,708551,15
5АМ315S4e160148595,30,892871029II1,96,22,23,5710571,10
5АМ315M4e200148595,60,893571286II1,96,52,03,971150

Примечание: «С» после класса энергоэффективности — чугунное исполнение.

Таблица 22.3. Технические характеристики двигателей основного исполнения, степень защиты IP54 класс нагревостойкости изоляции «F», 2р=6; n=1000 об/мин

Тип двигателяНоминальная мощность, кВтНоминальная частота вращения, об/минКоэффициент полезного действия, %Коэффициент мощностиНоминальный ток при 380 В, АНоминальный момент, НмИндекс механической характеристикиОтношение пускового момента к номинальному моментуОтношение пускового тока к номинальному токуОтношение максимального момента к номинальному моментуДинамический момент инерции ротора, кг*м2Масса IM1001, кгСервис-фактор
5А80МА60.7593070,00,682,47,7I2,04,52,30,0033141,15
5А80МВ61,193071,00,693,411,3I2,04,52,30,0048161,15
5АМХ112МA6395081,00,807,030,2I2,35,52,60,02442,51,15
5АМ112МA6395081,00,807,030,2I2,35,52,60,02450,51,15
5АМХ112МВ6495582,00,819,140,0I2,35,52,60,029471,15
5АМ112МВ6495582,00,819,140,0I2,35,52,60,029551,15
5АМХ132S65,596084,50,8012,454,7I2,05,82,50,048631,15
АИРМ132S65,596084,50,8012,454,7I2,05,82,50,04868,51,15
5АМХ132М67,596085,50,8016,774,6I2,26,32,80,067741,15
АИРМ132М67,596085,50,8016,774,6I2,26,32,80,06781,51,15
7AVER 160S6ie1C11970870,8123,7108I1,96,12,50,111191,15
7AVER 160S6ie2C1197088,50,823,6108I2,17,22,70,131331,15
7AVER 160S6ie111970870,8123,7108I1,96,12,50,111051,15
7AVER 160S6ie21197088,50,823,6108I2,17,22,70,131191,15
7AVER 160М6ie1C1597088,50,8131,8148I2,16,82,80,131401,15
7AVER 160М61в11597088,50,8131,8148I2,16,82,80,131191,15
7AVER 160М6ie21597090,60,831,5148I2,27,530,171381,15
5АМХ180М618,598089,50,8437,4180I1,96,52,70,271601,15
АИР180М618,598089,50,8437,4180I1,96,52,70,271801,15
5А200М62297590,50,8344,5216I2,26,02,20,412451,15
5А200L63097590,50,8460,0294I2,46,02,20,462801,10
5А225М63798091,50,8473,1361I2,36,22,50,653301,15
5АМ250S64598593,00,8487,5436II2,06,22,01,204301,15
5АМ250М65598592,50,84108533II2,06,22,01,30450
5АМ280S6e7599094,50,85142723II1,96,22,03,047201,15
5АМ280M6e9099094,50,85170868II1,96,22,23,257801,15
5АМ315S6e11099094,80,882001061V1,86,92,64,549131,15
5АМ315MA6e13299095,00,902351273V1,66,62,45,1310101,15
5АМ315MB6e16099095,10,892871543V2,07,52,45,881076

Примечание: «С» после класса энергоэффективности — чугунное исполнение.

Таблица 22.4.Технические характеристики двигателей основного исполнения, степень защиты IP54, класснагревостойкости изоляции«F», 2р=8; n=750 об/мин

Тип
двигателя
Номинальная мощность, кВтНоминальная частота вращения, об/минКоэффициент полезного действия,%Коэффициент
мощности
Номинальный ток при 380 В, АНоминальный момент, НмИндекс
механической
характеристики
Отношение пускового момента к номинальному моментуОтношение пускового тока к номинальному токуОтношение максимального момента к номинальномуДинамический момент инерции ротора, кг*м2Масса IM1001, кгСервис-фактор
5А80МА80,3769556,00,621,65,1II2,03,52,20,003613,51,15
5А80МВ80,5570058,00,602,47,5II2,03,52,20,004715,71,15
5АМХ112МA82,271079,00,706,029,6I2,04,82,50,024421,15
5АМ112МA82,271079,00,706,029,6I2,04,82,50,024501,15
5АМХ112МВ83,071079,00,708,240. 4I2,24,62,50,02946,51,15
5АМ112МВ83,071079,00,708,240,4I2,24,62,50,02954,51,15
5АМХ132S84,071582,00,7010,653,4I2,04,82,50,053631,15
АИРМ132S84,071582,00,7010,653,4I2,04,82,50,05368,51,15
5АМХ132М85,571583,00,7313,873,5I2,05,32,50,074741,15
АИРМ132М85,571583,00,7313,873,5I2,05,32,50,074821,15
7AVER 160S8C7,5725830,7218,498,8V1,652,20,111201,15
7AVER 160S87,5725830,7218,498,8V1,652,20,111081,15
7AVER 160М8C11725860,7426,0145V1,652,20,151451,15
7AVER 160М811725860,7426,0145V1,652,20,151241,15
5АМХ180М81573088,00,7833,2196II1,65,32,20,271601,15
АИР180М81573088,00,7833,2196II1,65,32,20,271801,10
5А200М818,573590,00,7641,1240II2,06,42,70,412401,15
5А200L82273590,00,7748,2286II2,06,22,60,462601,10
5А225М83073591,00,7864,2390II2,15,52,20,703401,15
5АМ250S83774092,00,7383,7478II1,86,52,61,204301,15
5АМ250М84574093,00,7598,0581II1,86,82,61,404601,15
5АМ280S8e5574093,60,83108710V1,95,92,03,297051,15
5АМ280M8e7574094,00,82148968V2,06,02,14,007901,15
5АМ315S8e9074094,50,851701162V1,46,02,15,219651,15
5АМ315MА8e11074094,50,862061420V1,45,92,16,0310251,10
5АМ315MB8e13274094,50,842531704V1,76,52,36,501130

Примечание: «С» после класса энергоэффективности — чугунное исполнение.

Таблица 22.5. Технические характеристики двигателей основного исполнения, степень защиты IP54, класс нагревостойкости изоляции «F» , 2р=10; п = 600 об/мин

Тип
двигателя
Номинальная мощность, кВтНоминальная частота вращения, об/минКоэффициент полезного действия, %Коэффициент
мощности
Номинальный ток при 380 В, АНоминальный момент, НмИндекс механической характеристикиОтношение пускового момента к номинальному моментуОтношение пускового тока к номинальному токуОтношение максимального момента к номинальному моментуДинамический момент инерции ротора, кг*м2Масса IM1001, кгСервис-фактор
5AM315S12e4549093,00,7993,1877V1,85,62,05,978881,15
5AM315MA12e5549093,00,791141072V1,85,62,06,789271,15
5AM315MB127549092,20,801551462V1,65,32,06,78975

Таблица 22. 6. Технические характеристики двигателей основного исполнения, степень защиты IP54, класс нагревостойкости изоляции «F», 

2р=12; n = 500 об/мин

Тип
двигателя
Номинальная мощность, кВтНоминальная частота вращения, об/минКоэффициент полезного действия, %Коэффициент
мощности
Номинальный ток при 380 В, АНоминальный момент, НмИндекс механической характеристикиОтношение пускового момента к номинальному моментуОтношение пускового тока к номинальному токуОтношение максимального момента к номинальному моментуДинамический момент инерции ротора, кг*м2Масса IM1001, кгСервис-фактор
4AMН180S237294091,00,8771,0120V1,67,02,40,081701,15
4АМН180М245294091,50,8984,0146V1,67,02,40,0931851,10
5АН200М255294093,00,88102179II2,16,02,60,132501,15
5AН200L275292592,80,88140245II2,16,02,60,152801,10
5AMН250S290296093,40,92159290III1,66,52,60,474851,15
5АМН250М2110295593,70,92194356III1,66,52,60,525301,15
5AMН280S2132296594,70,92230425III1,66,22,20,857201,15
5AMН280M2160296595,00,92278515III1,66,22,21,027701,15
5AMН315S2200297095,00,92348643V1,77,52,51,429651,15
5AMН315M2250297595,50,92432803V1,77,52,51,7811051,15

Таблица 23. 1. Технические характеристики двигателей брызгозащищенного исполнения, степень защиты IP23, класс нагревостойкости изоляции «F», 2р=2; n = 3000 об/мин

Тип
двигателя
Номинальная мощность, кВтНоминальная частота вращения, об/минКоэффициент полезного действия, %Коэффициент
мощности
Номинальный ток при 380 В, АНоминальный момент, НмИндекс механической характеристикиОтношение пускового момента к номинальному моментуОтношение пускового тока к номинальному токуОтношение максимального момента к номинальному моментуДинамический момент инерции ротора, кг*м2Масса IM1001, кгСервис-фактор
5AM280S10e3759093,00,7976,5599V1,56,52,53,147101,15
5AM280M10e4559093,50,8091,4728V1,56,52,54,077601,15
5AM315S10e5559093,50,82109890V1,66,52,25,978851,15
5AM315MA10e7559093,50,851431214V1,96,12,26,789271,15
5AM315MB109059093,00,811821457V2,15,82,26,78975

Таблица 23. 2. Технические характеристики двигателей брызгозащищенного исполнения, степень защиты IP23, класс нагревостойкости изоляции «F» , 2р=4; n = 1500 об/мин

Тип двигателяНоминальная мощность, кВтНоминальная частота вращения, об/минКоэффициент полезного действия, %Коэффициент
мощности
Номинальный ток при 380 В, АНоминальный момент, НмИндекс механической характеристикиОтношение пускового момента к номинальному моментуОтношение пускового тока к номинальному токуОтношение максимального момента к номинальному моментуДинамический момент инерции ротора, кг*м2Масса IM1001, кгСервис-фактор
4АМН180S430147090,00,8361,0195V1,86,02,20,181701,15
4АМН180М437147090,50,8672,2240V1,86,02,20,221901,10
5АН200М445146592,50,8685,9293II2,26,02,20,282601,15
5АН200L455147093,00,84107357II2,66,52,60,342901,15
5АМН250S490148594,50,85170579II2,36,52,41,004901,15
5АМН250М4110148594,80,85207707II2,46,62,31,205401,15
5АМН280S4132148595,30,85248849III2,26,32,32,197501,15
5АМН280М4160148596,00,892851028III2,16,52,22,708351,15
5АМН315S4200148595,40,863701286V1,86,02,23,5710501,15
5АМН315М4250148595,70,874561608V1,75,61,83,9711451,15

Таблица 23. 3. Технические характеристики двигателей брызгозащищенного исполнения, степень защиты IP23, класс нагревостойкости изоляции «F», 2р=6; n = 1000 об/мин

Тип
двигателя
Номинальная мощность, кВтНоминальная частота вращения, об/минКоэффициент полезного действия, %Коэффициент
мощности
Номинальный ток при 380 В, АНоминальный момент, НмИндекс механической характеристикиОтношение пускового момента к номинальному моментуОтношение пускового тока к номинальному токуОтношение максимального момента к номинальному моментуДинамический момент инерции ротора, кг*м2Масса IM1001, кгСервис-фактор
4АМН180S618,597087,00,8338,9182V1,65,52,00,191651,15
4АМН180М62297088,50,8445,0217V1,65,52,00,241801,10
5АН200М63098090,50,8162,2292II2,46,02,30,392401,15
5АН200L63797591,00,8176,3362II2,55,52,10,46265
5АМН250S65598592,70,83109533III1,85,31,81,204401,15
5АМН250М67598593,30,83147727III1,76,52,31,304751,15
5АМН280S69098594,70,85170873II2,15,82,23,047151,15
5АМН280М611098594,80,852071067II2,15,82,23,058001,15
5АМН315S613299094,20,852511273II1,96,72,64,549051,15
5АМН315М616099094,80,872951543II1,86,92,65,1310051,15

Таблица 23. 4. Технические характеристики двигателей брызгозащищенного исполнения, степень защиты IP23, класс нагревостойкости изоляции «F» , 2р=8; n = 750 об/мин

Тип двигателяНоминальная мощность, кВтНоминальная частота вращения, об/минКоэффициент полезного действия, %Коэффициент
мощности
Номинальный ток при 380 В, АНоминальный момент, НмИндекс механической характеристикиОтношение пускового момента к номинальному моментуОтношение пускового тока к номинальному токуОтношение максимального момента к номинальному моментуДинамический момент инерции ротора, кг*м2Масса IM1001, кгСервис-фактор
4АМН180S81573087,00,7435,4196V1,65,52,00,241751,15
4АМН180М818,573088,50,8039,7242V1,65,52,00,301951,10
5АН200М82273590,00,8145,9286II1,85,52,30,462501,15
5АМН250S84574091,50,7599,6581V1,55,52,21,204401,15
5АМН250М85574091,20,77119710V1,45,22,01,404701,10
5АМН280S87573593,30,81151975V1,84,82,03,297051,15
5АМН280М89074094,20,821771162V2,05,52,04,007901,15
5АМН315S811074094,10,822171420III1,75,72,55,219351,15
5АМН315М813274094,30,822591704III1,75,72,56,0310201,15

Таблица 24. Технические характеристики двигателей с повышенным скольжением, степень защиты IP54, класс нагревостойкости изоляции «F»

Тип
двигателя
Номинальная мощность, кВт, S3, 40%Номинальная частота вращения, об/минКоэффициент полезного действия, %Коэффициент
мощности
Номинальный ток при 380 В, АНоминальный момент, НмИндекс механической характеристикиОтношение пускового момента к номинальному моментуОтношение пускового тока к номинальному токуОтношение максимального момента к номинальному моментуДинамический момент инерции ротора, кг*м2Масса IM1001, кг
2р=2, n = 3000 об/мин
АИРСМ132М212,5284086,50,8924,742,0VI2,66,52,80,02477,5
2р=4, n = 1500 об/мин
АИРСМ132S48,5140083,00,8518,358,0VI2,96,02,90,03270
АИРСМ132М411,8140086,50,8325,080,5VI3,46,53,50,04583,5
5АС160М420140086,00,8740,6136VI2,45,02,60,087140
АИРС180М422142588,50,8842,9147VI3,07,03,20,200190
2р=6, n = 1000 об/мин
АИРCМ132S66,392581,00,8014,865,0VI2,65,52,60,04868,5
АИРCМ132М68,593082,00,8019,787,3VI2,96,03,10,06781,5
5АС160М61693084,00,8534,0164VI2,25,52,50,150150
АИРС180М618,592584,00,8539,4191VI2,86,52,80,270180
2р=8, n = 750 об/мин
АИРСМ132S84,568576,50,7012,862,7VI2,54,52,50,04565,8
АИРСМ132М8669079,00,7016,583,0VI2,84,52,80,08281,5
АИРС180М81567582,00,8034,7212VI2,85,02,80,270180
5АС225М826,568084,00,8059,9372VI2,95,52,90,700340


Таблица 25. Технические характеристики двухскоростных двигателей степень защиты IP54, класс нагревостойкости изоляции «F»

Тип
двигателя
Номинальная мощность, кВтНоминальная частота вращения, об/минКоэффициент полезного действия, %Коэффициент
мощности
Номинальный ток при 380 В, АНоминальный момент, НмИндекс механической характеристикиОтношение пускового момента к номинальному моментуОтношение пускового тока к номинальному токуОтношение максимального момента к номинальному моментуДинамический момент инерции ротора, кг*м2Масса IM1001, кг
2р=4/2; 1500/3000 об/мин
АИР132S4/26145586,00,8512,539,4V2,07,02,50,03270
7,1290082,00,9014,623,4V2,27,02,6
АИР132М4/28,5145588,00,8517,355,8II2,27,52,70,04583,5
9,5292584,00,9019,131,0II2,78,53,2
АИР180S4/217147089,00,8434,5110V1,66,72,80,16170
20293086,00,9039,365,2V1,56,42,6
АИР180М4/222147090,00,8543,7143V1,87,52,90,20190
26293587,00,9050,584,6V1,77,52,9
5А200М4/227147591,50,8453,4175V2,17,42,70,27245
35294590,00,9164,9114V1,77,22,5
5А200L4/230147092,00,8657,6195V2,17,02,40,32270
38294591,50,9367,8123V1,77,02,4
5А225М4/242148093,00,8481,7271V2,07,02,30,50345
48296091,50,9187,6155V1,77,52,5
5АМ250S4/255148594,00,87102354V1,97,32,41,20485
60297590,00,89114193V1,77,83,0
5АМ250М4/266148594,50,88121424V1,97,22,31,70520
80297091,00,90148257V1,67,22,6
5АМ280S4/275148094,00,88138484V2,06,52,52,70885
90297093,00,89165289V1,77,02,5
2р=6/4; 1000/1500 об/мин
АИР132S6/4596582,50,7712,049,5V1,65,62,50,05368,5
5,5143584,00,9011,136,6V1,85,72,1
АИР132М6/46,797085,00,7516,066,0II2,16,22,60,07481,5
7,5144086,00,9014,749,7V1,86,22,2
АИР180М6/41597587,00,7833,6147II2,36,62,90,27180
17145087,00,9033,0112V1,86,02,4
5А200М6/42098088,50,7844,0195II2,26,52,40,41245
22146088,00,9042,2144V1,96,02,0
5А200L6/42498088,00,7555,2234II2,76,92,70,46265
27148088,50,9051,5174V2,26,52,2
2р=12/6; 500/1000 об/мин
АИР180М12/6748579,00,6022,4138V1,64,52,30,27200
1397586,50,8825,9127V1,36,02,1
5А200М12/68,048578,00,5130,6158V2,14,02,20,41245
1598089,00,8530,1146V1,86,02,1
5А200L12/61048581,50,6031,1197V1,84,01,80,46265
18,597589,00,8736,3181V1,66,01,9
5А225М12/61448583,50,5843,9276V1,84,01,90,65320
2598090,00,8748,5244V1,66,02,0
5АМ250S12/61649586,00,5056,5309V2,14,42,11,20435
3099092,00,8558,3289V1,86,62,0
5АМ250М12/618,549085,00,5560,1361V1,84,01,81,40455
3698590,50,8571,1349V1,55,31,6

Таблица 25. 1 (Продолжение). Технические характеристики двухскоростных двигателей степень защиты IP54, класс нагревостойкости изоляции «F»

Тип
двигателя
Номинальная мощность, кВтНоминальная частота вращения, об/минКоэффициент полезного действия, %Коэффициент
мощности
Номинальный ток при 380 В, АНоминальный момент, НмИндекс механической характеристикиОтношение пускового момента к номинальному моментуОтношение пускового тока к номинальному токуОтношение максимального момента к номинальному моментуДинамический момент инерции ротора, кг*м2Масса IM1001, кг
2р=8/4; 750/1500 об/мин
АИР132S8/43,671577,00,739,748,1II1,84,82,20,05368,5
5143581,00,9110,333,3V1,65,92,3
АИР132М8/44,771579,00,7312,462,8II1. 95,02,40,07482
7,5144082,00,8815,849,7V1,86,42,5
АИР180М8/41373084,00,7033,6170II1,85,52,60,27180
18,5146587,00,9035,9121V1,66,72,6
5А200М8/41573086,00,6640,2196V2,15,32,20,41245
22146089,00,8942,2144V1,86,42,2
5А200L8/41772586,00,7739,0224V1,85,01,80,46275
24145088,00,9145,5158V1,75,51,9
5А225М8/42373589,00,7155,3299II2. 05,52,20,70330
34147590,50,9162,7220V1,56,52,2
5АМ250S8/43374090,00,7475,3426II1,75,31,91,20435
47148091,00,9087,2303V1,66,42,1
5АМ250М8/43774092,00,7581,5478II2.06,02,01,40465
55148092,00,9199,8355V1,77,02,2
5АМ280М8/45074092,00,75110645II2. 05,52,24,00790
75148092,50,90137484V2.06,62,5
2р=8/6; 750/1000 об/мин
АИР132S8/63,272580,00,708,742,2V1,64,62,50,05368,5
496582,00,819,139,6V1,45,02,2
АИР132М8/64,572082,00,7011,959,7II2.05,42,50,07481,5
5,597084,00,8112,354,1V1,86,02,4
АИР180М8/61173086,00,7426,3144V1,55,32,40,27180
1597088,00,8630,1148V1,156,02,4
5А200М8/61573089,50,7235,4196II2,25,52,20,41245
18,597590,00,8437,2181II2. 06,02,0
5А200L8/618,573089,50,7243,6242II2,25,52,30,46265
2397590,00,8446,2225II2.06,02,1
5А225М8/62274091,00,7151,7284II2,46,02,50,70330
3098591,50,8558,6291II2.06,02,1
5АМ250S8/63074092,00,7070,8387II2,16,02,21,20435
3799092,50,8373,2357II1. 86,42,0
5АМ250М8/64274092,50,7493,2542II2.05,52,01,40485
5098592,50,8596,6485II1,96,11,9

Таблица 25.2. Технические характеристики трехскоростных двигателей степень защиты IP54, класс нагревостойкости изоляции «F»

Тип
двигателя
Номинальная мощность, кВтНоминальная частота вращения, об/минКоэффициент полезного действия, %Коэффициент
мощности
Номинальный ток при 380 В, АНоминальный момент, НмИндекс механической характеристикиОтношение пускового момента к номинальному моментуОтношение пускового тока к номинальному токуОтношение максимального момента к номинальному моментуДинамический момент инерции ротора, кг*м2Масса IM1001, кг
2р=6/4/2, 1000/1500/3000 об/мин
АИР132S6/4/22,895575,00,757,628,0IV1,85,02,40,05370
4144080,00,858,926,5IV1,75,02,5
4,5289578,00,909,714,8IV2,26,32,8
АИР132М6/4/23,895578,00,7310,138,0IV1,75,52,50,07483,5
5,3144084,00,8511,335,1IV1,76,52,5
6,3289582,00,9013,020,8IV1,97,03,0
2р=8/4/2, 750/1500/3000 об/мин
АИР132S8/4/21,871072,00,626,124,2IV1,64,02,30,05370
3,4144082,00,847,522,5IV1,76,02,5
4289578,00,918,613,2IV1,96,52,7
АИР132М8/4/22,471070,00,618,532,3IV1,94,52,00,07483,5
4,5144082,00,859,829,8IV1,96,32,3
5,6289579,00,9211,718,5IV2,06,72,5
2р=8/6/4, 750/1000/1500 об/мин
АИР132S8/6/41,971068,00,666,425,5III1,94,02,50,05368,5
2,495074,00,816,124,1II1,74,42,2
3,4141075,00,907,723,0V1,54,62,0
АИР132М8/6/42,872072,00,639,437,1II1,94,52,50,07481,5
396076,00,787,729,8II1,75,02,2
5142579,00,9010,733,5V1,55,22,0
АИР180М8/6/4874078,00,6822,9103V1,65,42,50,27180
1197583,00,8324,3108V1,76,12,5
12,5147581,00,8727,080,9V1,36,52,4
5А200М8/6/41074081,00,6230,3129II2,45,52,70,41245
1298583,50,8127,0116III1,86,02,5
17147583,50,8636,0110III1,86,52,5
5А200L8/6/41273583,50,6931,6156III2,05,32,20,46270
1598585,00,8431,9145III2,06,02,2
20147585,50,8939,9130V1,66,52,2
5А225М8/6/41574085,00,6938,9194III1,85,52,40,70330
1798586,00,8634,9165III1,96,52,5
25148088,00,9048,0160V1,36,32,1
5АМ250S8/6/42274088,00,7352,0284V1,75,72,11,20435
2599088,50,8451,1241III2,07,62,6
33148589,50,9062,2212III1,47,02,2
5АМ250М8/6/42474088,00,7356,8310V1,75,72,11,40465
3399091,00,8465,6318III2,37,42,6
38148589,50,9071,7244V1,46,82,2

Таблица 25. 3. Технические характеристики четырехскоростных двигателей, степень защиты IP54, класс нагревостойкости изоляции «F»

Тип
двигателя
Номинальная мощность, кВтНоминальная частота вращения, об/минКоэффициент полезного действия, %Коэффициент
мощности
Номинальный ток при 380 В, АНоминальный момент, НмИндекс механической характеристикиОтношение пускового момента к номинальному моментуОтношение пускового тока к номинальному токуОтношение максимального момента к номинальному моментуДинамический момент инерции ротора, кг*м2Масса IM1001, кг
2р=12/8/6/4, 500/750/1000/1500 об/мин
АИР180М12/8/6/4348560,00,6012,759,1V1,74,12,60,27180
573075,00,7215,572,0V1,34,82,2
696580,00,9012,759,4V1,24,82,0
9146581,00,9118,658,7V1,26,02,1
5А200М12/8/6/44,549068,00,6016,887,7V1,73,52,00,41245
873580,00,7420,5104V1,34,51,8
998082,00,8818,987,7V1,35,01,8
12147085,00,9223,378,0V1,15,11,8
5A200L12/8/6/4549070,00,6018,197,4V1,74,01,80,46270
973581,00,7523,8123V1,45,01,9
1198080,00,8923,5107V1,14,51,6
15147084,00,9229,597V1,15,01,7
5А225М12/8/6/47,149073,00,5626,4138III2,24,52,50,70325
1374083,00,6536,6168III1,86,02,8
1498586,00,8728,4136V1,56,02,1
20149088,00,9038,4128V1,37,32,7
5AM250S12/8/6/4949578,00,5432,5174III2,14,72,21,20435
1774586,00,6943,5218III1,75,92,4
18,599088,00,8637,1179V1,55,92,0
27148588,00,8952,4173V1,47,02,5
5АМ250М12/8/6/41249580,00,5442,2232III2,24,82,31,40465
2174587,00,7151,7269III1,76,12,2
2499089,00,8647,6232V1,76,62,1
30149089,00,8957,5192V1,67,82,6

Таблица 26. Технические характеристики однофазных двигателей, степень защиты IP54, класс нагревостойкости изоляции «F»

Тип
двигателя
Номинальная мощность, кВтНоминальная частота вращения, об/минКоэффициент полезного действия, %Коэффициент
мощности
Номинальный ток при 400 В, АНоминальный момент, НмИндекс механической характеристикиОтношение пускового момента к номинальному моментуОтношение пускового тока к номинальному токуОтношение максимального момента к номинальному моментуДинамический момент инерции ротора,кг*м2Масса IM1001, кгЕмкость рабочего конденсатора, мкф
2р=2, п = 3000 об/мин
5АЕУ80МА21,1281068,00,918,13,7VII0,44,92,20,001914,030
5АЕУ80МВ21,5284073,00,979,65,0VII0,454,92,20,002215,540
2р=4, п = 1500 об/мин
5АЕУ80МА40,75142069,00,955,25,0VII0,454,02,10,03513,030
5АЕУ80МВ41,1141072,00,987,16,8VII0,454,02,10,03714,740

Таблица 27. 1. Технические характеристики двигателей по нормам CENELEC, степень защиты IP55, класс нагревостойкости изоляции «F», 2р=2; п = 3000 об/мин

Тип двигателяНоминальная мощность, кВтНоминальная частота вращения, об/минКоэффициент полезного действия, %Коэффициент
мощности
Номинальный ток при 400 В, АНоминальный момент, НмИндекс механической характеристикиОтношение пускового момента к номинальному моментуОтношение пускового тока к номинальному токуОтношение максимального момента к номинальному моментуДинамический момент инерции ротора, кг*м2Масса IM1001, кгСервис-фактор
5А90S2K1,5285080,00,843,25,0I2,46,52,50,001814,31,15
5А90L2K2,2285081,00,854,67,4I2,76,52,80,002115,81,15
6AIVI132SA25. 5291587,00,8710,518,0I2,57,53,30,0100441,15
6A132SA25.5291587,00,8710,518,0I2,57,53,30,0100551,15
6AM132SB27,5292088,00,8913,824,5I2,47,53,30,013148,51,15
6A132SB27,5292088,00,8913,824,5I2,47,53,30,013158,51,15
АИС160MA211291088,00,8820,536,1I2,78,53,50,027811,15
7AVEC 160MA2ie1C11292088,40,8921,336,1I2,07,32,80,0301091,15
7AVEC 160MA2ie2C11292089,50,9020,836,1I2,37,83,10,0341151,15
7AVEC 160MA2ie111292088,40,8921,336,1I2,07,32,80,030931,15
7AVEC 160MA2ie211292089,50,9020,836,1I2,37,83,10,034981,15
АИС160MB215289589,50,9026,949,5I2,58,03,20,035911,10
7AVEC 160MB2ie1C15292089,40,8928,749,5I2,27,33,00,0341141,15
7AVEC 160MB2ie2C15292091,30,9027,849,5I2,47,73,20,0391201,15
7AVEC 160MB2ie115292089,40,8928,749,5I2,27,33,00,034981,15
7AVEC 160MB2ie215292091,30,9027,849,5I2,47,73,20,0391041,15
7AVEC 160L2ie1C18,5292090,00,8935,160,5I2,27,02,90,0391251,15
7AVEC 160L2ie118,5292090,00,8935,160,5I2,27,02,90,0391041,15
7AVEC 160L2ie218,5292091,80,9034,160,5I2,47,43,10,0451121,15
6AM180M222291590,50,8939,472,1I2,36,82,90,0521181,15
6A180M222291590,50,8939,472,1I2,36,82,90,0521401,15
6АM200LA230294091,50,8953,297,4I2,16,83,00,0761851,10
АИС200LA230294091,50,8953,297,4I2,16,83,00,076185
5A200LB2K37294093,00,9063,8120I2,37,43,00,132551,15
5A225M2K45294093,40,9077,3146I2,47,43,00,152751,10
5A250M2K55295093,40,9193,4178I2,37,52,80,213401,10
5A280S2K75296093,60,92126242II2,07,53,00,474851,15
5A280M2K90296094,00,92150290II2,07,53,00,525151,15
6A315S2110296593,50,92185354V1,66,52,30,856851,10
6A315M2132296594,50,92219425II1,87,22,51,027701,15
6A315LA2160296594,00,93264515V1,87,52,51,429701,15
6A315LB2200297095,00,93327643II1,88,02,71,4811101,10

Примечание: «С» после класса энергоэффективности — чугунное исполнение.

Таблица 27.2. Технические характеристики двигателей по нормам CENELEC, степень защиты IP55, класс нагревостойкости изоляции «F» , 2р=4; п = 1500 об/мин

Тип
двигателя
Номинальная мощность, кВтНоминальная частота вращения, об/минКоэффициент полезного действия, %Коэффициент
мощности
Номинальный ток при 400 В, АНоминальный момент, НмИндекс механической характеристикиОтношение пускового момента к номинальному моментуОтношение пускового тока к номинальному токуОтношение максимального момента к номинальному моментуДинамический момент инерции ротора, кг*м2Масса IM1001, кгСервис-фактор
5A90S4K1,1141073,00,792,87,5I2,04,82,30,003413,31,15
5A90L4K1,5141075,00,813,610,2I1,95,02,20,0036151,15
6AM132S45,5144086,00,8510,936,5I2,47,03,00,0248,51,15
6A132S45,5144086,00,8510,936,5I2,47,03,00,0258,51,15
6АМ132М47,5145087,50,8614,449,4I2,37,02,90,025641,15
6А132М47,5145087,50,8614,449,4I2,37,02,90,025741,15
АИС160М411145089,00,8620,772,4I2,27,33,00,045871,15
7AVEC 160M4ie1C11145088,40,8223,172,4I2,16,52,60,061131,15
7AVEC 160M4ie2C11145091,00,8222,472,4I2,57,53,00,071211,15
7AVEC 160M4ie111145088,40,8223,172,4I2,16,52,60,06971,15
7AVEC 160M4ie211145091,00,8222,472,4I2,57,53,00,071101,15
7AVEC 160L4ie1C15145089,40,8231,198,8I2,26,02,60,071211,15
7AVEC 160L4ie2C15145091,80,8230,398,8I2,47,23,00,0871361,15
7AVEC 160L4ie115145089,40,8231,198,8I2,26,02,60,071051,15
7AVEC 160L4ie215145091,80,8230,398,8I2,47,23,00,0871201,15
6AM180M418,5145090,00,8634,5122I2,26,52,60,0871211,15
6A180M418,5145090,00,8634,5122I2,26,52,60,0871421,15
6AM180L422145090,50. 8441,8145I2,36,12,60,0961311,15
6A180L422145090,50.8441,8145I2,36,12,60,0961521,15
6AM200L430145591,40,8655,1197I2,56,82,60,201901,10
AI/IC200L430145591,40,8655,1197I2,56,82,60,20190
5A225S4K37147092,00,8568,3240I2,46,72,50,272601,15
5A225M4K45147092,50.8582,6292I2,87,12,80,322801,10
5A250M4K55147593,00,8699,3356II2,26,52,20,503501,10
5A280S4K75148594,30,85135482II2,27,22,31,004901,15
5A280M4K90148595,00,88155579II2,27,32,31,205251,15
6A315S4110148595,10,87192707II2,16,42,02,197421,15
6A315M4132148595,80,88226849II2,37,52,22,708551,15
6A315LA4160148595,30,892721029II1,96,22,23,5710571,10
6A315LB4200148595,60,893391286II1,96,52,03,971150

Примечание: «С» после класса энергоэффективности — чугунное исполнение.

Таблица 27.3. Технические характеристики двигателей по нормам CENELEC, степень защиты IP55, класс нагревостойкости изоляции «F» , 2р=6; n = 1000 об/мин

Тип
двигателя
Номинальная мощность, кВтНоминальная частота вращения, об/минКоэффициент полезного действия, %Коэффициент
мощности
Номинальный ток при 400 В, АНоминальный момент, НмИндекс механической характеристикиОтношение пускового момента к номинальному моментуОтношение пускового тока к номинальному токуОтношение максимального момента к номинальному моментуДинамический момент инерции ротора, кг*м2Масса IM1001, кгСервис-фактор
5A90S6K0,75930700,682,37,7I2,04,52,30,003314,31,15
5A90L6K1,1930710,693,211,3I2,04,52,30,004816,31,15
6AM132S63950810,786,930,2I2,35,52,80,024431,15
6A132S63950810,786,930,2I2,35,52,80,02452,51,15
6AM132MA64955820,789,040,0I2,25,52,60,02947,51,15
6A132MA64955820,789,040,0I2,25,52,60,029571,15
6AM132MB65,595584,50,8011,755,0I2,26,02,80,036631,15
6A132MB65,595584,50,8011,755,0I2,26,02,80,036741,15
AI/IC160M67,596085,50,8015,874,6I2,26,32,80,067861,15
7AVEC 160M6ie1C7,596084,50,7817,374,6I2,06,82,70,0831071,15
7AVEC 160M6ie2C7,5960860,7916,874,6I2,17,53,00,0111181,15
7AVEC 160M6ie17,596084,50,7817,374,6I2,06,82,70,083931,15
7AVEC 160M6ie27,5960860,7916,874,6I2,17,53,00,0111041,15
6AM160L61197087,00,8222,3108I1,96,52,50,111091,15
6A160L61197087,00,8222,3108I1,96,52,50,111221,15
7AVEC 160L6ie1C11970870,8123,7108I1,96,12,50,0111191,15
7AVEC 160L6ie2C1197088,50,8023,6108I2,17,22,70,0131331,15
7AVEC 160L6ie111970870,8123,7108I1,96,12,50,0111041,15
7AVEC 160L6ie21197088,50,8023,6108I2,17,22,70,0131191,15
6AM180L61597088,50,8329,5148I2,06,82,70,151301,15
6A180L61597088,50,8329,5148I2,06,82,70,151501,15
6AM200LA618,5975890,8435,7181I2. 06,52,80,241601,15
A/C200LA618,5975890,8435,7181I2.06,52,80,241801,15
5A200LB6K2297590,50,8342,3216I2,26,02,20,412501,15
5A225M6K3097590,50,8457,0294I2,46,02,20,462851,10
5A250M6K3798091,50,8469,5361I2,36,22,50,653351,15
5A280S6K45985930,8483,1436II2,06,22,01,204401,15
5A280M6K5598592,50,84102533II2,06,22,01,30460
6A315S67599094,50,85135724II1,96,22,03,047201,15
6A315M69099094,50,85162868II1,96,22,23,257801,15
6A315LA611099094,80,891881061V1,86,92,64,549131,15
6A315LB6132990950,902231273V1,66,62,45,1310101,15

Примечание: «С» после класса энергоэффективности — чугунное исполнение.

Таблица 27.4. Технические характеристики двигателей по нормам CENELEC, степень защиты IP55, класс нагревостойкости изоляции «F», 2р=8; п = 750 об/мин

Тип
двигателя
Номинальная мощность, кВтНоминальная частота вращения, об/минКоэффициент полезного действия, %Коэффициент
мощности
Номинальный ток при 400 В, АНоминальный момент, НмИндекс механической характеристикиОтношение пускового момента к номинальному моментуОтношение пускового тока к номинальному токуОтношение максимального момента к номинальному моментуДинамический момент инерции ротора, кг*м2Масса IM1001, кгСервис-фактор
5A90S8K0,3769556,00,621,55,1II2,03,52,20,003013,81,15
5A90L8K0,5570058,00,602,37,5II2,03,52,20,0047161,15
6AM132S82,271077,00,705,929,6I2,04,52,50,02442,51,15
6A132S82,271077,00,705,929,6I2,04,52,50,024521,15
6AM132M8371078,00,707,940,4I2,04,52,50,029471,15
6A132M8371078,00,707,940,4I2,04,52,50,02956,51,15
AИC160MA8471582,00,7010,153,4I2,04,82,50,053751,15
7AVEC 160MA8C4715860,7010,153,4I252,50,072991,15
7AVEC 160MA84715860,7010,153,4I252,50,072871,15
6AM160MB85,571583,00,7313,173,5I2,05,32,50,074751,15
AI/IC160MB85,571583,00,7313,173,5I2,05,32,50,074851,15
7AVEC 160MB8C5,5715870,7113,573,5I25,32,50,091101,15
7AVEC 160MB85,5715870,7113,573,5I25,32,50,09981,15
7AVEC 160L8C7,5725820,7219,398,8II1,652,20,111201,15
7AVEC 160L87,5725820,7219,398,8II1,652,20,111081,15
6AM180L81172587,00,7424,7145II1,65,02,20,151251,15
6A180L81172587,00,7424,7145II1,65,02,20,151451,15
6AM200L81573088,00,7532,8196II1,96,22,30,251601,15
AИC200L81573088,00,7532,8196II1,96,22,30,251801,10
5A225S8K18,573590,00,7639,0240II2,06,42,70,412501,15
5A225M8K2273590,00,7745,8286II2,06,22,60,462651,15
5A250M8K3073591,00,7861,0390II2,15,52,20,703451,15
5A280S8K3774092,00,7379,5478II1,86,52,61,204401,15
5A280M8K4574093,00,7593,1581II1,86,82,61,404701,15
6A315S85574093,60,83102710V1,95,92,03,297051,15
6A315M87574094,00,82140968V2,06,02,14,007901,15
6A315LA89074094,50,851621162V1,46,02,15,219651,15
6A315LB811074094,50,861951420V1,46,02,16,0310251,10

Примечание: «С» после класса энергоэффективности — чугунное исполнение.

Таблица 28. Технические характеристики двухскоростных двигателей по нормам CENELEC, степень защиты IP55, класс нагревостойкости изоляции «F»

Тип
двигателя
Номинальная мощность, кВтНоминальная частота вращения, об/минКоэффициент полезного действия, %Коэффициент
мощности
Номинальный ток при 400 В, АНоминальный момент, НмИндекс механической характеристикиОтношение пускового момента к номинальному моментуОтношение пускового тока к номинальному токуОтношение максимального момента к номинальному моментуДинамический момент инерции ротора, кг*м2Масса IM1001, кг
2р=4/2; 1500/3000 об/мин
AИC180L4/217147089,00,8432,9110V1,66,72,80,16170
20293086,00,9037,365,1V1,56,42,6
AИC200LA4/222147090,00,8541,6143V1,87,52,90,20190
26293587,00,9048,084,6V1,77,52,9
5A225S4/2K27147591,50,8450,7175V2,17,42,70,27255
35294590,00,9161,7114V1,77,22,5
5A225M4/2K30147092,00,8654,8195V2,17,02,40,31275
38294591,50,9364,5123V1,77,02,4
5A250M4/2K42148093,00,8477,6271V2,07,02,30,50350
48296091,50,9183,2155V1,77,52,5
5A280S4/2K55148594,00,8797,1354V1,97,32,41,20490
60297590,00,89108,0193V1,77,83,0
5A280M4/2K66148594,50,88115,0424V1,97,22,31,40525
80297091,00,90141,0257V1,67,22,6
2р=6/4; 1000/1500 об/мин
AИC200LA6/41597587,00,7832,0147II2,36,62,90,27180
17145087,00,9031,4112V1,86,02,4
5A200LB6/4K2098088,50,7841,8195II2,26,52,40,41225
22146088,00,9040,1144V1,96,02,0
5A225M6/4K2498088,00,7552,5234II2,76,92,70,46270
27146088,50,9048,9177V2,26,52,2
2р=8/4; 750/1500 об/мин
AИC200L8/41373084,00,7032,0170II1,85,52,60,27180
19,5146587,00,9034,1120V1,66,72,6
5A225S8/4K1573086,00,6638,1196V2,15,32,20,41255
22146089,00,8940,1144V1,86,42,2
5A225M8/4K1772586,00,7737,1224V1,85,01,80,46280
24145088,00,9143,3158V1,75,51,9
5A250M8/4K2373589,00,7152,5299II2,05,52,20,70335
34147590,50,9159,6220V1,56,52,2
5A280S8/4K3374090,00,7471,5426II1,75,31,91,24440
47148091,00,9082,8303V1,66,42,1
5A280M8/4K3774092,00,7577,4478II2,06,02,01,40470
55148592,00,9194,8354V1,77,02,2
2р=8/6; 750/1000 об/мин
AИC200L8/61173086,00,7425,0144V1,55,32,40,27190
1597088,00,8628,6148V1,156,02,4
5A225S8/6K1573089,50,7233,6196II2,25,52,20,41225
18,597590,00,8435,3181II2,06,02,0
5A225M8/6K18,573089,50,7241,4242II2,25,52,30,46270
2397590,00,8443,9225II2,06,02,1
5A250M8/6K2274091,00,7149,1284II2,46,02,50,70335
3098591,50,8555,7291II2,06,02,1
5A280S8/6K3074092,00,7067,2387II2,16,02,21,20440
3799092,50,8369,6357II1,86,42,0
5A280M8/6K4274092,50,7488,6542II2,05,52,01,40490
5098592,50,8591,8485II1,96,11,9

Таблица 29.  Технические характеристики однофазных двигателей по нормам CENELEC, степень защиты IP55, класс нагревостойкости изоляции «F»

Тип
двигателя
Номинальная мощность, кВтНоминальная частота вращения, об/минКоэффициент полезного действия, %Коэффициент
мощности
Номинальный ток при 230 В, АНоминальный момент, НмИндекс механической характеристикиОтношение пускового момента к номинальному моментуОтношение пускового тока к номинальному токуОтношение максимального момента к номинальному моментуДинамический момент инерции ротора, кг*м2Масса IM1001, кгЕмкость рабочего конденсатора, мкф
2р=2, п = 3000 об/мин
5AE90S2K1.1281068,00,917,73,7VII0,44,92,20,001914,030
5AE90L2K1. 5284073,00,979,25,0VII0,454,92,20,002215,540
2р=4, п = 1500 об/мин
5AE90S4K0,75142069,00,955,05,0VII0,454,02,10,03513,030
5AE90L4K1.1141072,00,986,86,8VII0,454,02,10,03714,740

Основные параметры двигателей автомобиля и их типы

Want create site? Find Free WordPress Themes and plugins.

Сердце автомобиля – ДВС или двигатель внутреннего сгорания, сложный технологический узел, обладающий множеством параметров. Их необходимо знать автолюбителю, чтобы ориентироваться при выборе автомобиля и ориентироваться во время эксплуатации и при ремонте. Наиболее значимыми параметрами являются:

  • Объем камер сгорания – определяет показатель расхода топлива и в значительной степени мощности;
  • Мощность – измеряется в киловаттах, но чаще используются лошадиные силы;
  • Крутящий момент – тяговое усилие;
  • Расход топлива – показатель указывается в литрах на 100 км. При этом учитываются дорожные условия: город, шоссе, смешанный режим;
  • Расход масла — тут важно учитывать тип, а порой и марку потребляемого масла.

Типовые параметры работы двигателей

Существует разделение ДВС на такие типы:

  • Бензиновые – часто используются в гражданском автомобилестроении, наиболее распространенный тип;
  • Дизельные – эти агрегаты отличаются надежностью и экономичностью. При этом несколько уступают бензиновым аналогам в динамике (набор скорости), но выигрывают по показателям проходимости. Широко используются военными, распространены в гражданском автомобилестроении;
  • Газовые – используют в качестве топлива сжиженный, природный, сжатый газ, который закачивается в специальные баллоны;

В список можно включить гибридные газодизельные агрегаты и роторно-поршневые. Последний тип широко использовался авиацией до середины XX века, в современных условиях встречается редко.

Количество цилиндров двигателя

Количество цилиндров в ДВС определяют его мощность. В процессе технической и технологической эволюции их количество постепенно увеличилось с 1 до 16. С увеличением количества цилиндров сами агрегаты становились больше. Решением в части экономии пространства стала концепция расположения цилиндров.

Расположение цилиндров

Существует такое понятие, как конфигурация двигателя, она определяется компоновкой цилиндров, их расположением. Можно выделить 2 основных типа – рядный, когда цилиндры расположены в ряд и V-образный. Второй тип наиболее часто используется в современном автопроме. В этом случае цилиндры располагаются под углом и соединяются с коленчатым валом, образуя латинскую букву V. Такая компоновка имеет подвиды:

  • W-образное расположение цилиндров;
  • Y-образное расположение цилиндров.

Реже применяются компоновки, образующие форму латинских букв U и H.

Объем двигателя

Рабочий объем ДВС определяет его мощность. Этот параметр измеряется в см3, но чаще в литрах. Он определяется путем суммирования внутреннего объема всех цилиндров силового агрегата. За основу в вычислениях берется поперечное сечение цилиндра и умножается на длину хода по нему поршня. В результате получается рабочий объем.
Параметр также определяет во многих странах мира сумму сборов. Соответственно чем больше объем, тем мощнее двигатель, а значит, его владелец заплатит больший взнос. Перспективным направлением разработок современности являются ДВС с изменяемым объемом. Это технология, когда при определенных условиях цилиндры отключаются.

Материал, из которого изготавливается двигатель

Основным материалом в производстве двигателей являются металлы и их сплавы:

  • Чугун – обеспечивает надежность и прочность, но минусом является внушительный вес;
  • Алюминиевые сплавы – дают неплохую прочность, при этом легкие. Недостаток – большая стоимость;
  • Магниевые сплавы – наиболее дорогостоящий материал, отличается высокой прочностью.

Многие производители автомобилей комбинируют материалы. Это во многом диктуется принадлежностью модели к тому или иному классу, что ставит ее в определенные ценовые рамки.

Мощность двигателя

Основополагающий параметр ДВС. Он измеряется в лошадиных силах, реже в кВт (киловатты). Мощность определяет скоростной предел и динамику разгона. Это еще один важный момент в условиях высокой конкуренции между производителями. Серьезная борьба идет в сегменте премиумных, спортивных автомобилей, а также в классе роадстеров и мускулкаров. Здесь разгон от 0 до 100 км/ч играет важную роль и может быть меньше 4 секунд.

Крутящий момент

Крутящий момент – параметр, определяющий тяговую силу мотора, обозначается Н/м (Ньютоны на метр). Значение непосредственно связано с мощностью и динамикой, хотя и не является для них определяющим. В значительной степени крутящий момент влияет на «эластичность» силового агрегата. Под этим словом подразумевается возможность ускоряться при низких оборотах. Соответственно, чем больше ускорение, тем эластичней мотор.

Расход топлива

Показатель потребления топлива двигателем зависит от его рабочего объема, а соответственно мощности. Основополагающую роль играет тип топливной системы:

  • Карбюраторная;
  • Инжекторная.

Измеряется показатель в литрах на 100 км. Техническая документация современных автомобилей предоставляет данные о расходе топлива при нескольких режимах движения: езда по городу, трассе, смешанный тип. В некоторых моделях, преимущественно внедорожниках, указывается расход при движении в условиях бездорожья, так как задействуются все 4 колеса и потребление бензина, дизеля значительно возрастает.

Тип топлива

ДВС могут потреблять разные виды топлива, но в основном используются:

  • Бензин – продукт переработки нефти-сырца или вторичной перегонки нефтепродуктов. Основополагающим показателем является октановое число, которое указывается в цифрах. Буквенное сочетание, стоящее перед цифрами «АИ» означает:
    А – бензин автомобильный;
    И – октановое число определено исследовательским способом. Если этой буквы в маркировки нет, значит, октановое число выведено моторным методом.
    Российские стандарты предусматривают такие марки бензина: А-76, А-80, АИ-91, АИ-92, АИ-93, АИ-95, АИ-98. Наиболее востребованными в настоящее время являются марки с октановым числом 92,95,98;
  • Дизель или дизельное топливо – получается путем промышленного перегона нефти. В его состав входят 2 вещества:
    1. Цетан – легковоспламеняющийся компонент, чем его содержание больше, тем выше качество топлива;
    2. Метилнафталин – не горючий компонент.
    Основополагающими характеристиками дизеля являются: прокачиваемость и воспламеняемость. В зависимости от спецификации подразделяется на: летнее, зимнее, арктическое (ориентировано на использование при экстремально низких температурах).

Также ДВС в качестве топлива может использовать газы: метан, пропан, бутан. Для этого на автомобиль устанавливаются специальные системы.

Расход масла

Показатель расхода масла указывается производителем автомобиля в технической документации к нему. Нормальным считается потребление смазки в соотношении 0,8–3% от потребляемого количества топлива. Также на этот показатель влияет размер двигателя, он увеличивается на больших, мощных агрегатах, особенно дизельных.
Различают расход масла:

  • Штатный – испарение смазочного материала с цилиндров, выдавливание через картер газами, смазка компрессора турбины;
  • Нештатный – течи уплотнений, потеря масла через сальники коленвала, маслосъемные поршневые кольца, перемычки поршня, когда происходит их разрушение.

К чрезмерному расходу приводит использование масла низкого качества и несоответствующей требованиям технической эксплуатации марки.

Ресурсная прочность

Ресурсная прочность – показатель, определяющий частоту проведения ТО. Измеряется пробегом. Оптимальное количество пройденных километров от 5000 до 30 000. Этот показатель дает возможность рассчитать максимальный срок эксплуатации силового агрегата.

Тип топливной системы

На бензиновые и дизельные моторы устанавливаются разные типы топливных систем. Бензиновые агрегаты могут оснащаться карбюраторной или инжекторной системой. Первая основана на механическом принципе, подача топлива регулируется дроссельной заслонкой. Второй тип – инжекторный позволяет осуществлять настройки с помощью электронных средств. Это значительно увеличивает КПД двигателя, сокращает расход топлива.
Дизельные агрегаты оснащаются ТНВД (топливными насосами высокого давления). Это устройство считается устаревшим и ненадежным. Чаще всего оно используется совместно с форсунками, обладающими функциями насоса. Но сами по себе они не могут обеспечить стабильную работу двигателя.

Тип бензиновой системы впуска

Существует 2 разновидности топливных бензиновых систем: карбюраторная, инжекторная. Они отличаются конструктивным устройством, а также принципами подачи топлива в цилиндры:

  • Карбюратор вливает бензин сплошным потоком, что затрудняет его смешивание с воздухом и детонацию. Это приводит к увеличенному расходу топлива, снижению технических характеристик мотора;
  • Инжекторная система превращает топливо в мелкодисперсную субстанцию – распыляет его. Это дает ему возможность быстро смешиваться с воздухом внутри цилиндра и приводит к увеличению характеристик двигателя и уменьшению расхода топлива.

Тип бензиновой системы впрыска

Существует одноточечная и многоточечная система впрыска. Первая не используется на современных моторах, вторая, в свою очередь, многоточечная система бывает:

  • Распределенной. Она обеспечивает стабильную работу силового агрегата, но не обеспечивает высокую динамику и не увеличивает мощность;
  • Прямой. В этом случае обеспечивается оптимальный расход топлива, увеличивается мощность двигателя и его ресурсная прочность. Недостатком системы является нестабильность работы на малых оборотах. Также минусом можно считать высокую требовательность к качеству бензина.

Дизельная система впрыска

Классическая схема впрыска топлива дизельного ДВС выглядит так:

  • ТНВД – топливный насос высокого давления подает горючее в рампу;
  • В рампе дизельное топливо нагнетается и с помощью форсунок-насосов подается в камеру сгорания.

На сегодняшний день это наиболее надежная схема впрыска дизельного топлива.

Форсунки впрыска

По принципу работы форсунки впрыска бывают:

  • Механические;
  • Пьезотронные.

Последние обеспечивают плавную работу двигателя. Больше ни на какие характеристики мотора форсунки впрыска не влияют.

Количество клапанов

Клапана, их количество влияет на показатель мощности мотора. Считается, что при большем количестве клапанов, работа двигателя становится плавнее. Устанавливаются они на впуск и выпуск цилиндра от 2 до 5 штук. Недостатком большого количества клапанов является увеличенный расход топлива.

Компрессор

Главная функция компрессора – повышение мощности ДВС без увеличения его размеров. Это делается с помощью нагнетания в камеру сгорания большего объема воздуха, что позволяет делать взрыв топливной смеси более мощным. Устанавливается компрессор на впускную систему автомобиля.
Компрессор приводится в движение механическим способом через соединение с коленвалом. Это делается посредством ремня или цепи. Турбокомпрессор нагнетает воздух под действием потока газов, которые крутят турбину, отвечающую за подачу дополнительной порции атмосферной массы.
Компрессоры по принципу подачи воздуха делятся на:

  • Центробежные – простая конструкция, где нагнетателем является крыльчатка;
  • Роторные – воздух нагнетается кулачковыми валами;
  • Двухвинтовые – функции нагнетателей выполняют винты, расположенные параллельно друг другу.

Система газораспределения

ГРМ или газораспределительный механизм отвечает за потоками газов в цилиндре. Он также выполняет функцию переключателя фаз процесса распределения. Принцип действия основан на блокировании и открывании впускных и выпускных отверстий камер сгораний. Это делается при помощи регулировочных элементов:

  • Клапанов;
  • Валов с приводами;
  • Толкателей;
  • Коромысел;
  • Шлангов.

По принципу управления процессом распределения газов ГРМ разделяются на:

  • Клапанные;
  • Золотниковые;
  • Поршневые.

Did you find apk for android? You can find new Free Android Games and apps.

Технические характеристики двигателя и на что они влияют

Приобретая автомобиль, большинство из нас в первую очередь обращают внимание именно на технические характеристики двигателя.

Зачастую от мотора напрямую зависит удобство эксплуатации автомобиля, его показатели потребления топлива, динамика и стоимость обслуживания. Поговорим поподробнее том, какие бывают основные характеристики двигателя, на которые необходимо обращать внимание при выборе машины.

Основные технические характеристики

Рабочий объем

Одной из основных технических характеристик двигателя является его рабочий объем. Зачастую от рабочего объема зависят его показатели топливной экономичности и мощности. Так, малолитражки, рабочий объем которых не превышает двух литров, могут иметь мощность порядка 100 лошадиных сил, и при этом они потребляют в городских условиях не более 10 литров топлива.

По статистике наибольшей популярностью сегодня пользуются автомобили с двигателями, рабочий объем которых составляет 2-3 литра. Такие машины одновременно отличаются великолепной динамикой и при этом гарантируют хорошую топливную экономичность.

А вот спорткары и мощные представительские седаны могут оснащаться моторами в четыре и более литров. В целом отметим, что в последние годы отмечается широкое использование турбонаддува, поэтому рабочий объем неизменно уменьшается, при этом отмечается улучшение показателей топливной экономичности.

Материал блока цилиндров

В зависимости от материала, из которого изготовлен блок цилиндров, принято разделять силовые агрегаты на чугунные, алюминиевые и из стальных сплавов. Изготовленные из чугуна элементы блока цилиндров отличаются повышенной прочностью, но при этом они имеют большой вес и не столь устойчивы к температурным воздействиям. Именно поэтому сегодня большинство силовых агрегатов отливаются из легкого алюминия, который одновременно отличается устойчивостью к высоким температурам.

Система питания

В зависимости от используемых систем питания все двигатели можно разделить на две основные категории: карбюраторные и инжекторные. В инжекторных системах питания обеспечивается непосредственный впрыск топлива через форсунки в каждый из цилиндров, что позволяет обеспечить экономию топлива, снизить его расход и улучшает мощностные характеристики двигателя.

А вот карбюраторная система питания, которая была популярна в середине прошлого века, сегодня в автомобилестроении практически не используется. Из преимуществ подобной системы питания можно отметить лишь ее простоту конструкции, надежность и легкость последующего ремонта. Дизельные автомобили имеют отличающуюся от бензиновых моторов систему питания, в которой топливо под высоким давлением подается в цилиндры, где и происходит воспламенение смеси с последующим полным сгоранием солярки в цилиндрах.

Количество клапанов

Количество клапанов в моторе напрямую зависит от числа цилиндров. Необходимо сказать, что от конкретной конструкции мотора напрямую зависят технические характеристики двигателей.

В настоящее время изготавливают силовые агрегаты с двумя клапанами на каждый цилиндр или же современные экономичные моторы с четырьмя клапанами на каждый цилиндр, два из которых ответственны за впуск рабочей смеси, а два – за выпуск.

Соответственно четырехцилиндровые двигатели могут иметь 8 или 16 клапанов. Их количество напрямую влияет на динамические характеристики автомобильных двигателей, топливную экономичность и стабильность работы на холостом ходу и низких оборотах.

Экологические нормы

Силовые агрегаты также могут отличаться своими экологическими нормами. Экологичность автомобиля зависит от используемых катализаторов, системы питания и ряда других устройств, которые позволяют обеспечить полное сгорание топлива и фильтрацию вредных элементов.

Экологические нормы принято различать по индексу показателя Евро. Чем выше этот показатель, тем лучше экологичные характеристики двигателя автомобиля. В настоящее время получили распространение машины с показателями экологичности Euro 4 — Euro 6.

Мощностные характеристики автомобильных двигателей

Мощность агрегата может выражаться как в киловаттах, так и в лошадиных силах. Также вам следует учитывать крутящий момент, который отвечает за динамику автомобиля. Если мощность в лошадиных силах в большей степени характеризует максимальную скорость, то крутящий момент отвечает за ускорение автомобиля и его разгон до определённой скорости.

Следует сказать, что от мощностных характеристик двигателя напрямую зависят его показатели топливной экономичности. Из особенностей показателей мощности в зависимости от вида топлива мотора можем отметить, что у дизелей пик мощности отмечается на низких оборотах, что позволяет гарантировать эффективный разгон и отличную тягу уже с самых низов. А вот бензиновые силовые агрегаты показывают максимальную мощность на высоких оборотах, что отрицательно сказывается на их приемистости и динамических показателях.

Расход топлива

Расход топлива для многих покупателей является едва ли не определяющим фактором при покупке нового авто. Следует сказать, что еще несколько десятков лет назад используемые двигатели хоть и отличались простотой конструкции, но при этом потребляли большое количество топлива, что приводило к увеличению расходов автовладельцев на эксплуатацию машин.

Сегодня же благодаря широкому внедрению технологии турбонаддува удалось без потери мощностных характеристик двигателя значительно снизить расход топлива автомобилями. Так, небольшие по своему объему двухлитровые турбодизели способны при крейсерской скорости в 100-120 километров в час потреблять около 5 литров солярки на 100 километров. У бензиновых силовых агрегатов показатели топливной экономичности не столь хороши, такие моторы способны потреблять в зависимости от своего объема 8-10 литров бензина на 100 километров.

Характеристики двигателей

Оценить мощностные и экономические возможности двигателя внутреннего сгорания при работе его в различных эксплуатационных условиях можно по техническим и технологическим характеристикам, получаемым в результате различных испытаний – стендовых, дорожных, полигонных, эксплуатационных и т. п.

Характеристикой двигателя называется зависимость основных показателей его работы (мощности, вращающего момента на выходном валу, расхода топлива) от одного из параметров режима работы (частоты вращения коленчатого вала, внешней нагрузки и т. п.). Характеристики двигателя определяют его эксплуатационные качества, уровень технического совершенства, правильность регулировок, а также его назначение.

Основные характеристики автомобильных двигателей определяются ГОСТ 14846-81 «Двигатели автомобильные. Методы стендовых испытаний»:

скоростная характеристика – зависимость основных эффективных показателей работы двигателя от частоты вращения его коленчатого вала;

коэффициент приспособляемости – способность двигателя преодолевать кратковременные перегрузки;

нагрузочные характеристики – зависимости удельного и часового расхода топлива от мощности, развиваемой двигателем;

характеристика холостого хода – зависимость часового расхода топлива от частоты вращения коленчатого вала при работе двигателя без нагрузки;

регулировочные характеристики – зависимость мощностных и экономических показателей работы от состава рабочей смеси, воспламеняемой в цилиндрах двигателя, угла опережения зажигания или впрыска, температуры двигателя и других регулируемых факторов.

Нагрузочная характеристика

Нагрузочной характеристикой называется изменение часового и удельного расхода топлива в зависимости от величины нагрузки. Работа на режимах нагрузочной характеристики наиболее характерна для двигателей, которые используются для привода электрических агрегатов, насосов, компрессоров, тракторов. В частности, нагрузочная характеристика имитирует работу двигателя на автомобиле, при его движении с постоянной скоростью на одной из передач в условиях переменного сопротивления со стороны дороги.

Цель получения нагрузочной характеристики – определение топливной экономичности двигателя.

Условия получения нагрузочной характеристики:

  • независимая переменная величина – нагрузка на двигатель (так как с увеличением нагрузки для ее преодоления двигатель должен увеличивать мощность Nе , среднее эффективное давление ре и крутящий момент Мк , то нагрузку выражают в процентах относительно одного из этих параметров;
  • постоянная величина – частота вращения коленчатого вала;
  • зависимые переменные величины – удельный расход топлива gе и часовой расход топлива Gt .

Скоростная характеристика

Скоростная характеристика двигателя представляет собой зависимость основных эффективных показателей его работы (эффективная мощность, вращающий момент на выходном валу, удельный и часовой расход топлива) от частоты вращения коленчатого вала при постоянной подаче топлива в цилиндры в установившемся тепловом режиме.

Различают внешнюю и частичные скоростные характеристики.
Скоростная характеристика, полученная при полной подаче топлива (полностью открытой дроссельной заслонке или соответствующем положении рейки топливного насоса дизеля) и при углах опережения зажигания или начала впрыскивания топлива по техническим условиям на двигатель, называется внешней скоростной характеристикой двигателя .
Внешняя скоростная характеристика позволяет определить максимальные мощностные показатели двигателя и оценить его экономичность при полных нагрузках.

Характеристики, соответствующие постоянным промежуточным положениям дроссельной заслонки или рейки топливного насоса, называются частичными скоростными характеристиками двигателя . Иными словами, любая характеристика, полученная при неполном открытии регулирующего органа двигателя, называется частичной скоростной характеристикой.

Скоростную характеристику реального двигателя строят по результатам стендовых испытаний.
Вал работающего двигателя нагружают с помощью тормоза, обеспечивая фиксирование частоты вращения от минимально устойчивой до максимально допустимой. При этом на каждой частоте замеряют тормозной момент Мт в (Н×м) и часовой расход топлива в кг/ч.

По результатам испытаний строят кривые зависимости эффективного вращающего момента и часового расхода топлива от частоты вращения вала двигателя.
Затем, используя формулы:

находят эффективную мощность и удельный расход топлива, после чего отображают их графические зависимости.

В зависимости от укомплектованности двигателя вспомогательными устройствами и оборудованием определяют мощность нетто (полная комплектация) или мощность брутто (неполная комплектация).
Различают следующие характерные частоты вращения коленчатого вала:

  • минимальная частота вращения, при которой возможна устойчивая работа двигателя при полной подаче топлива;
  • частота вращения, соответствующая наибольшему вращающему моменту;
  • частота вращения, соответствующая наибольшей мощности двигателя;
  • наибольшая возможная частота вращения коленчатого вала, устанавливаемая ограничителем частоты вращения.

Характеристика холостого хода является частным случаем скоростной характеристики двигателя.

 

 

Внешнюю скоростную характеристику вновь проектируемого двигателя можно построить по эмпирическим зависимостям, где максимальная мощность и соответствующие ей удельный расход топлива и частота вращения берутся из данных теплового расчета двигателя при его конструировании.

Приемистость и приспособляемость двигателя

Способность двигателя с ростом частоты вращения коленчатого вала наращивать мощность называется его приемистостью .
Приемистость двигателя непосредственно влияет на приемистость автомобиля, т. е. его способности ускоряться и разгоняться. Скоростная характеристика во многом отражает степень приемистости двигателя: чем круче кривая Nе , тем приемистость двигателя больше.
Если сравнить скоростные характеристики карбюраторного двигателя и дизеля, то можно заметить, что кривая мощности Nе у дизеля круче, т. е. дизель обладает большей приемистостью.

Способность двигателя с ростом внешней нагрузки сохранять частоту вращения коленчатого вала называется его приспособляемостью (самоприспособляемостью или эластичностью).
Например, затяжной подъем один из автомобилей может преодолеть без переключения КПП на пониженную передачу, а другой при таких же условиях заглохнет. Следовательно, в первом случае приспособляемость двигателя автомобиля выше, чем во втором.
Приспособляемость автомобиля к изменению внешней нагрузки оценивается коэффициентом приспособляемости (коэффициентом самоприспособляемости). Чем больше значение этого коэффициента, тем лучше приспособляемость автомобиля к увеличению внешней нагрузки.

Устойчивость режима автомобильного двигателя к увеличению внешней нагрузки оценивают по запасу крутящего момента, который определяется отношением максимального крутящего момента Мкmax к крутящему моменту Мкном , развиваемому двигателем на номинальном режиме; это отношение и называют коэффициентом приспособляемости k .

Коэффициент приспособляемости k , характеризующий приспособляемость двигателя к изменению внешней нагрузки, может быть определен по формуле:

В бензиновых двигателях средний коэффициент приспособляемости k = 1,25. 1,35, в дизельных k = 1,05. 1,2.
Поскольку коэффициент приспособляемости характеризует способность двигателя преодолевать кратковременные перегрузки без переключения передач, можно сделать вывод, что дизельные двигатели переносят изменение внешней нагрузки хуже, чем карбюраторные. Чтобы преодолеть этот недостаток дизелей увеличивают размеры цилиндров, что приводит к увеличению крутящего момента, а также применяют всережимные регуляторы частоты вращения коленчатого вала.

Мало кто знает, что двигатель внутреннего сгорания был изобретён ещё 5 веков назад, легендарным инженером и конструктором Леонардо да Винчи. Но, после первого чертежа потребовалось ещё 300 лет, чтобы были созданы первые прототипы, которые могли полноценно работать.

Виды двигателей

Первый полноценный прототип двигателя внутреннего сгорания был сконструирован в далёком 1806 году, который принадлежал братьям Ньепсье. После этого важного исторического факта было недолгое затишье.

Но, в конце 19 века три легендарным немца положили старт автомобилестроению — Николас Отто, Готлиб Даймлер и Вильгельм Майбах. После этого двигатели внутреннего сгорания получили много модификаций и вариантов, которые используются по сегодняшний день.

Рассмотрим, какие существуют виды автомобильных ДВС, а также укажем типы двигателей:

  • Паровая машина
  • Бензиновый двигатель
  • Карбюраторная система впрыска
  • Инжектор
  • Дизельные двигатели
  • Газовый двигатель
  • Электрические моторы
  • Роторно-поршневые ДВС

Паровая машина

Первым представителем полноценного двигателя внутреннего сгорания следует считать паровую машину, которая устанавливалась на все транспортные средства 19 века, до момента изобретения остальных видов моторов.

На то время паровыми движками оснащались паровозы, автомобили и даже примитивные трёхколёсные самоходные машины (напоминающие мотоциклы). Изобретение такого класса завоевало весь мир, но к концу 19 — начало 20 века стало неэффективное, поскольку транспортные средства на пару не могли развивать достаточно большую скорость.

Бензиновый двигатель

Бензиновый двигатель — это ДВС средством питания, которого является бензин. Горючее подаётся с топливного бака при помощи насоса (механического или электрического) на систему впрыска. Итак, рассмотрим, какие бывают типы бензиновых моторов:

  • С карбюратором.
  • Инжекторного типа.

Современный мир привык, что большинство автомобилей имеет электронную систему впрыска топлива (инжектор).

Карбюраторная система впрыска

Карбюратор — это тип впрыскового устройства горючего во впускной коллектор с дальнейшим распределением по цилиндрам. Первый примитивный карбюратор был разработан в Германии ещё в конце 19 века и имеет почти 100 летнюю историю развития.

Карбюраторы бывают — одно-, двух-, четырех- и шестикамерные. Кроме этого существует достаточно много прототипов.

Принцип работы карбюратора достаточно простой: бензонасос подаёт топливо в поплавковую камеру, где бензин проходит сквозь жиклёры механическим путём (количество впрыскиваемого топлива регулирует водитель при помощи педали акселератора), и подаётся во впускной коллектор. Недостатком карбюратора стало то, что он чувствительный к регулировкам, а также не соответствует экологическим международным нормам.

Инжектор

Инжекторный двигатель — это тип впрыскового устройства горючего в цилиндры двигателя. Инжекторный впрыск бывает моно и разделённым Данная система на сегодняшний день все больше совершенствуется, чтобы уменьшит выбросы СО2 в атмосферу. Для впрыска используются форсунки, которые ещё ранее начали использоваться на дизельных двигателях.

С переходом на данную систему транспортные средства стали оснащать электронными блоками управления двигателем, чтобы корректировать состав воздушно-топливной смеси, а также сигнализировать о неисправностях внутри системы.

Дизельные двигатели

Дизельный мотор — это вид двигателя, который расходует как горючее дизельное топливо. Основные системы и элементы движка идентичны бензиновому брату, различие состоит в системе впрыска и воспламенении смеси. В дизельном моторе отсутствуют свечи зажигания, поскольку воспламенение смеси от искры не нужно.

На моторах такого типа устанавливаются свечи накала, которые разогревают воздух в камере сгорания, который превышает температуру воспламенения. После этого через форсунки подаётся распылённое топливо, которое сгорает, чем создаёт достаточное давление для привода в движения поршня, который раскручивает коленчатый вал.

Дизель с турбонаддувом

Одним из подвидов дизельного ДВС считается турбодизель. На этом моторе установлена турбина, которая имеет вид улитки. При помощи турбины в мотор подаётся больше количество сжатого воздуха, который даёт больше детонационный эффект, за счёт чего движок можно быстрее разогнать.

Газовый двигатель

Газовые двигатели на сегодняшний день в автоиндустрии в чистом виде почти не используются, поскольку частые поломки моторов, стали причиной полного отказа от них. Вместо этого, газовые установки зачастую можно встретить на бензиновых автомобилях, что значительно экономит расход денег на горючее.

Газ с баллона подаётся на редуктор, который распределяет топливо по цилиндрам, а затем горючее попадает непосредственно в камеры сгорания. После этого с помощью свечей зажигания газ воспламеняется. Единственным недостатком использования газовой установки считается то, что мотор теряет 20% своего потенциального ресурса.

Электрические моторы

Николас Тесла впервые предложил использовать для автомобилей электроэнергию. Электрические моторы на сегодняшний день не распространены, поскольку заряда батареи хватает только до 200 км пути, а заправочных станций, которые могут предоставить услугу зарядки автомобиля — практически нет.

Известная мировая компания, производитель электрических автомобилей «Тесла» продолжает совершенствовать электродвигатели, и каждый год дарит потребителям новинки, которые имеют больший запас хода без дозарядки.

Гибриды

Наверное, самые желаемые двигатели на сегодняшний день. Это смесь бензинового двигателя внутреннего сгорания и электромотора. Существует несколько вариантов работы такого движка.

  1. Мотор может работать на попеременном питании. Сначала движение производится на бензине, пока генератор заряжает батарею, а затем водитель может переключиться на электропитание.
  2. Двигатель и электромотор работают одновременно, что помогает сэкономить расход горючего на одно, и тоже расстояние с другими типами ДВС.

Роторно-поршневые ДВС

Роторно-поршневой силовой агрегат в автомобилестроении не нашёл широкого распространения, хотя можно встретить модели автомобилей, которые используют такой тип ДВС. Предложил создание такого мотора — конструктор Ванкель.

Движение осуществляется за счёт вращения трёхзубчатого ротора, который позволяет осуществить любой 4-тактный цикл Дизеля, Стирлинга или Отто без применения специального механизма газораспределения. Данный мотор активно использовался в 80-е годы 20 ст.

Водородный мотор

НОУ-ХАУ современного мира считается водородный двигатель. В автомобиль устанавливается установка водородного типа. Отличие от бензиновых моторов заключается в подаче топлива. Если у бензина топливо подаётся вовремя возврата поршня к ВТМ, то у водородного силового агрегата в момент, когда поршень возвращается к НТМ.

В будущем планируется создать водородный двигатель закрытого типа, когда не будет требоваться выброс отработанных газов, а также на 500 км автолюбитель сможет забить о заправке автомобиле.

Стоит понимать, что автомобили с таким мотором будут стоить весьма не дёшево, пока они полностью не вытеснят бензинового брата.

Вывод

Двигатели внутреннего сгорания имеют достаточно большое количество видов и типов, на любой вкус. Так, самыми популярными, по мировой статистике, считают бензиновые, дизельные и гибридные силовые агрегата. Но, все движется к тому, что человек хочет отойти от использования бензина и его аналогов и перейти полностью на электрику.

Источник Источник http://dvigatels.ru/uhod/tehnicheskie-harakteristiki-dvigatelya.html
Источник Источник http://k-a-t.ru/PM.01_mdk.01.01/4_dvs_ispytanie_obkatka3/index.shtml
Источник http://avtodvigateli.com/vidy/vidy-dvs.html

Основы двигателя

Основы двигателя

Ханну Яаскеляйнен, Магди К. Хайр

Это предварительный просмотр статьи, ограниченный некоторым исходным содержанием. Для полного доступа требуется подписка DieselNet.
Пожалуйста, войдите под номером , чтобы просмотреть полную версию этого документа.

  • Эффективность двигателя

Реферат :
Поршневые двигатели внутреннего сгорания — подкласс тепловых двигателей — могут работать в четырех- и двухтактном циклах. В каждом случае двигатель может быть оснащен системой сгорания с искровым зажиганием (SI) или с воспламенением от сжатия (CI). Возможен ряд других классификаций двигателей, основанных на подвижности двигателя, применении, топливе, конфигурации и других конструктивных параметрах. Теоретически процесс сгорания можно смоделировать, применив к процессам в цилиндре двигателя законы сохранения массы и энергии. Основные конструктивные и эксплуатационные параметры двигателей внутреннего сгорания включают степень сжатия, рабочий объем, объем зазора, выходную мощность, указанную мощность, тепловой КПД, указанное среднее эффективное давление, среднее эффективное тормозное давление, удельный расход топлива и многое другое.

  • Тепловые двигатели
  • Классификация поршневых двигателей внутреннего сгорания
    • Четырехтактные и двухтактные циклы
    • Другие классификации двигателей
  • Основы поршневого двигателя внутреннего сгорания
  • Рабочие параметры двигателя

Определение и классификация

Тепловые двигатели — это машины для преобразования энергии: они преобразуют химическую энергию топлива в работу, сжигая топливо в воздухе для получения тепла. Это тепло используется для повышения температуры и давления рабочая жидкость , которая затем используется для выполнения полезной работы. Тепловые двигатели можно классифицировать как:

  • Двигатели внутреннего сгорания , в которых продукты сгорания или реагенты (воздух и топливо) служат рабочим телом двигателя, или
  • Двигатели внешнего сгорания , в которых энергия передается (например, через теплообменник) рабочей жидкости, отделенной от продуктов сгорания или реагентов.

Двигатели также можно разделить на поршневые или роторные:

  • В поршневых двигателях рабочая жидкость используется для линейного перемещения поршня. Затем линейное движение обычно преобразуется во вращательное движение с помощью кривошипно-ползункового механизма (шатун / коленчатый вал).
  • В роторном двигателе рабочая жидкость раскручивает ротор, соединенный с выходным валом.

Двигатели внутреннего сгорания

В двигателях внутреннего сгорания (ДВС) рабочее тело состоит из воздуха, топливно-воздушной смеси или продуктов сгорания самой топливно-воздушной смеси. Поршневые двигатели с возвратно-поступательным движением являются, пожалуй, наиболее распространенной формой известных двигателей внутреннего сгорания. Они приводят в действие автомобили, грузовики, поезда и большинство морских судов. Они также используются во многих небольших утилитах. Они могут работать на жидком топливе, таком как бензин и дизельное топливо, или на газообразном топливе, таком как природный газ и сжиженный нефтяной газ. Двумя распространенными подкатегориями поршневых двигателей с возвратно-поступательным движением являются 9.0036 двухтактный и четырехтактный двигатель . Примеры роторных двигателей внутреннего сгорания включают роторный двигатель Ванкеля и газовую турбину.

Общие цели при проектировании и разработке всех тепловых двигателей включают: максимизацию работы (выходной мощности), минимизацию потребления энергии и уменьшение загрязняющих веществ, которые могут образовываться в процессе преобразования химической энергии в работу. На рис. 1 показаны основные узлы поршневых двигателей внутреннего сгорания. Конструкция магистрального двигателя является наиболее распространенной, хотя термин «магистральный двигатель» редко используется за пределами индустрии крупных двигателей. Конструкция крейцкопфа в настоящее время используется только в больших тихоходных двухтактных двигателях. Впускные и выпускные клапаны для простоты опущены, однако стоит отметить, что в некоторых конструкциях двухтактных двигателей вместо клапанов используются впускные и выпускные отверстия.

Рисунок 1 . Основные узлы поршневых тронковых (а) и крейцкопфных (б) двигателей

Как двух-, так и четырехтактный поршневой двигатель внутреннего сгорания может быть оснащен системой сгорания с искровым зажиганием (SI) или с воспламенением от сжатия (CI).

Обычно системы с искровым зажиганием характеризуются предварительно смешанным зарядом (т. е. топливо и воздух смешиваются перед воспламенением) и внешним источником воспламенения, таким как свеча зажигания. Предварительное смешение может происходить во впускном коллекторе или в цилиндре. Хотя предварительно смешанный заряд имеет относительно однородное пространственное распределение воздуха и топлива в большинстве применений, это распределение также может быть неоднородным. Горение инициируется искрой, и пламя распространяется наружу вдоль фронта от места искры. Говорят, что сгорание в двигателях SI контролируется кинетическим путем, потому что вся смесь легко воспламеняется, а скорость сгорания определяется тем, насколько быстро химическая реакция может поглотить эту смесь, начиная с источника воспламенения.

Обычные дизельные двигатели характеризуются впрыском топлива непосредственно в цилиндр примерно в то время, когда требуется зажигание. В результате заряд воздуха и топлива в этих двигателях очень неоднороден: одни регионы чрезмерно обогащены, а другие — обеднены. Между этими крайностями будет существовать смесь топлива и воздуха в различных пропорциях. При впрыске топливо испаряется в этой высокотемпературной среде и смешивается с горячим окружающим воздухом в камере сгорания. Температура испаряемого топлива достигает температуры самовоспламенения и самовоспламеняется, чтобы начать процесс горения. Температура самовоспламенения топлива зависит от его химического состава. В отличие от системы SI, сгорание в двигателях с воспламенением от сжатия может происходить во многих точках, где соотношение воздух-топливо и температура могут поддерживать этот процесс. Говорят, что основная часть процесса сгорания в двигателях с центральным охлаждением регулируется смешиванием, поскольку скорость контролируется образованием воспламеняющихся смесей воздуха и топлива в камере сгорания.

В некоторых случаях различие между двигателями SI и CI может быть размыто. Из-за стремления сократить выбросы и расход топлива были разработаны системы сгорания, которые могут использовать некоторые функции двигателей как с SI, так и с CI; например, самовозгорание предварительно смешанных смесей бензина, дизельного топлива или их смеси.

Газовые турбины, рис. 2, являются еще одним примером двигателей внутреннего сгорания. Однако, в отличие от поршневых двигателей, сгорание происходит отдельно в специальной камере сгорания.

Рисунок 2 . Газовая микротурбина для увеличения запаса хода в транспортных средствах средней и большой грузоподъемности.

(Источник: Wrightspeed Inc.)

Двигатели внешнего сгорания

В двигателях внешнего сгорания рабочее тело полностью отделено от топливно-воздушной смеси. Тепло от продуктов сгорания передается рабочему телу через стенки теплообменника. Паровой двигатель является хорошо известным примером двигателя внешнего сгорания.

Примером поршневого двигателя внешнего сгорания является двигатель Стирлинга, в котором тепло передается рабочему телу при высокой температуре и отводится при низкой температуре. Тепло, добавленное к рабочей жидкости, может быть получено практически из любого источника тепла, такого как сжигание ископаемого топлива, дерева или любого другого органического материала.

Цикл Ренкина, на котором основаны многие конструкции паровых двигателей, является еще одним примером двигателя внешнего сгорания. Тепло, добавляемое из внешнего источника, повышает температуру жидкости, такой как вода, до тех пор, пока она не превратится в пар, который используется для движения поршня или вращения турбины. Паровые двигатели приводили в движение автомобили в США между 1900 и 1916; однако к 1924 году они почти исчезли. Паровые грузовики были популярны в Англии до середины 1930-х годов. В то время как паровые локомотивы во многих странах постепенно заменялись тепловозами на протяжении большей части 20 го века, некоторые из них оставались на магистральных линиях вплоть до 21 го века. Причины отказа парового двигателя как основного двигателя в мобильных приложениях заключались в размере и количестве основных компонентов, необходимых для их работы, таких как печь, котел, турбина, клапаны, а также в их сложном управлении 9.0100 [422] . Паровая турбина, которая до сих пор используется на многих стационарных электростанциях, является примером роторного двигателя внешнего сгорания.

В 21-м -м веке акцент на повышении эффективности двигателя возродил интерес к циклу Ренкина для мобильных приложений — в форме рекуперации отработанного тепла выхлопных газов (WHR). В то время как в некоторых из этих устройств используется пар, в других используются органические жидкости, которые лучше подходят для применений с относительно низкой температурой выхлопных газов автомобиля. Из-за комбинации цикла Ренкина и органической рабочей жидкости эти системы часто называют системами рекуперации отработанного тепла с органическим циклом Ренкина (ORC).

###

Типы двигателей

Двигатели – это машины, преобразующие источник энергии в физическую работу. Если вам нужно что-то для передвижения, двигатель — это то, что вам нужно. Но не все двигатели сделаны одинаково, и разные типы двигателей определенно не работают одинаково.

Изображение предоставлено Little Visuals / Pixabay.

Вероятно, самый интуитивный способ различить их — это тип энергии, которую каждый двигатель использует для питания.

  • Тепловые двигатели
    • Двигатели внутреннего сгорания (двигатели внутреннего сгорания)
    • Двигатели внешнего сгорания (двигатели ЕС)
    • Реактивные двигатели
  • Электрические двигатели
  • Физические двигатели

Содержание

  • 1 Тепловые двигатели
    • 1.1 Двигатели внутреннего сгорания
    • 1.2 Двигатели внешнего сгорания
    • 1.3 Реактивные двигатели
  • 2 Электрические двигатели
    • 2.1. Ионо0011
  • 3 Физические двигатели

Тепловые двигатели

В самом широком смысле этим двигателям требуется источник тепла для преобразования в движение. В зависимости от того, как они генерируют указанное тепло, они могут быть двигателями внутреннего сгорания (которые сжигают вещества) или двигателями без сгорания. Они функционируют либо за счет прямого сгорания топлива, либо за счет преобразования жидкости для создания работы. Таким образом, большинство тепловых двигателей также частично совпадают с системами химического привода. Это могут быть двигатели с воздушным дыханием (которые берут окислитель, такой как кислород, из атмосферы) или двигатели без дыхания (с окислителями, химически связанными с топливом).

РЕКЛАМА

Двигатели внутреннего сгорания

Двигатели внутреннего сгорания (двигатели внутреннего сгорания) сегодня довольно распространены. Они приводят в действие автомобили, газонокосилки, вертолеты и так далее. Самый большой двигатель внутреннего сгорания может генерировать 109 000 л.с. для корабля, который перевозит 20 000 контейнеров. Двигатели внутреннего сгорания получают энергию от топлива, сжигаемого в специальной области системы, называемой камерой сгорания. В процессе горения образуются продукты реакции (выхлопы) с гораздо большим общим объемом, чем общий объем реагентов вместе взятых (горючее и окислитель). Это расширение является настоящим хлебом с маслом для двигателей внутреннего сгорания — это то, что на самом деле обеспечивает движение. Тепло — это только побочный продукт сгорания и представляет собой потраченную впустую часть запаса энергии топлива, потому что на самом деле оно не обеспечивает никакой физической работы.

Рядный 4-цилиндровый двигатель внутреннего сгорания.
Изображение предоставлено НАСА / Исследовательским центром Гленна. Двигатели

IC различаются по количеству «тактов» или циклов, которые каждый поршень совершает для полного оборота коленчатого вала. Наиболее распространенными сегодня являются четырехтактные двигатели, в которых реакция сгорания происходит в четыре этапа:

  1. Инжекция или впрыск топливно-воздушной смеси (карбюрата) в камеру сгорания.
  2. Сжатие смеси.
  3. Зажигание от свечи или компрессии — топливо идет стрела .
  4. Выбросы выхлопных газов.

Этот радиальный паровозик выглядит самым прикольным человечком, которого я когда-либо видел.
Изображение предоставлено Дуком / Викимедиа.

На каждом шаге поршень 4-тактного двигателя попеременно толкается вниз или назад. Зажигание — это единственный этап, на котором в двигателе генерируется работа, поэтому на всех остальных этапах каждый поршень использует энергию из внешних источников (другие поршни, электрический стартер, ручной запуск или инерция коленчатого вала). Вот почему вы должны тянуть за аккорд газонокосилки, и почему вашему автомобилю нужна исправная батарея, чтобы начать движение.

РЕКЛАМА

Другими критериями дифференциации двигателей внутреннего сгорания являются тип используемого топлива, количество цилиндров, общий рабочий объем (внутренний объем цилиндров), расположение цилиндров (рядные, радиальные, V-образные двигатели и т. д.), а также как выходная мощность и отношение мощности к весу.

Двигатели внешнего сгорания

Двигатели внешнего сгорания (двигатели ЕС)   содержат топливо и продукты выхлопа раздельно — они сжигают топливо в одной камере и нагревают рабочее тело внутри двигателя через теплообменник или стенку двигателя . Этот великий папа промышленной революции, паровой двигатель, попадает в эту категорию.

В некоторых отношениях двигатели ЕС функционируют так же, как и их аналоги с двигателями внутреннего сгорания — им обоим требуется тепло, которое получается при сжигании вещества. Однако есть и несколько отличий.

В двигателях ЕС используются жидкости, которые подвергаются термическому расширению-сжатию или фазовому сдвигу, но химический состав которых остается неизменным. Используемая жидкость может быть газообразной (как в двигателе Стирлинга), жидкой (двигатель с органическим циклом Ренкина) или претерпевать изменение фазы (как в паровом двигателе) — для двигателей внутреннего сгорания жидкость почти всегда является жидким топливом. и смесь воздуха, которая сгорает (меняет свой химический состав). Наконец, двигатели могут либо выпускать жидкость после использования, как это делают двигатели внутреннего сгорания (двигатели открытого цикла), либо постоянно использовать одну и ту же жидкость (двигатели замкнутого цикла).

Паровой двигатель Стивенсона в рабочем состоянии

Удивительно, но первые паровые двигатели, используемые в промышленности, работали за счет создания вакуума, а не давления. Названные «атмосферными двигателями», это были громоздкие машины, крайне неэкономичные по топливу. Со временем паровые двигатели приобрели форму и характеристики, которые мы ожидаем увидеть от двигателей сегодня, и стали более эффективными — поршневые паровые двигатели с возвратно-поступательным движением представили поршневую систему (которая до сих пор используется в двигателях внутреннего сгорания) или составные системы двигателей, которые повторно использовали жидкость. в цилиндрах при снижении давления для создания дополнительной «крутости».

Сегодня паровые двигатели вышли из широкого применения: они тяжелые, громоздкие, имеют гораздо меньшую топливную экономичность и удельную мощность, чем двигатели внутреннего сгорания, и не могут изменять мощность так же быстро. Но если вас не беспокоит их вес, размер и вам нужна постоянная работа, они великолепны. Таким образом, ЭК в настоящее время с большим успехом используется в качестве паротурбинных двигателей для военно-морских операций и электростанций.

Применение ядерной энергии отличается тем, что называется негорючие двигатели или внешние тепловые двигатели , поскольку они работают на тех же принципах, что и двигатели ЕС, но не получают свою мощность от сгорания.

Реактивные двигатели

Реактивные двигатели , в просторечии известные как  реактивные двигатели , создают тягу, выбрасывая реактивную массу. Основным принципом реактивного двигателя является третий закон Ньютона: если вы дунете чем-то с достаточной силой через заднюю часть двигателя, это толкнет переднюю часть вперед. А реактивных двигателей действительно умеет это делать.

Безумно хорош в этом.
Изображение предоставлено thund3rbolt / Imgur.

То, что мы обычно называем «реактивным» двигателем, те, что установлены на пассажирском самолете «Боинг», строго говоря, являются воздушно-реактивными двигателями и относятся к классу двигателей с турбинным двигателем. Прямоточные воздушно-реактивные двигатели, которые обычно считаются более простыми и надежными, поскольку они содержат меньше движущихся частей (вплоть до их полного отсутствия), также являются воздушно-реактивными двигателями, но относятся к классу двигателей с прямоточным двигателем. Разница между ними заключается в том, что прямоточные воздушно-реактивные двигатели полагаются на чистую скорость для подачи воздуха в двигатель, тогда как турбореактивные двигатели используют турбины для всасывания и сжатия воздуха в камеру сгорания. Кроме того, они функционируют в основном одинаково.

В турбореактивных двигателях воздух всасывается в камеру двигателя и сжимается вращающейся турбиной. ПВРД рисуют и сжимают его очень быстро. Внутри двигателя он смешивается с мощным топливом и воспламеняется. Когда вы концентрируете воздух (и, следовательно, кислород), смешиваете его с большим количеством топлива и взрываете его (таким образом генерируя выхлоп и термически расширяя весь газ), вы получаете реакционный продукт, который имеет огромный объем по сравнению с всасываемым воздухом. Единственное место, через которое может пройти вся эта масса газов, — это задняя часть двигателя, что она и делает с чрезвычайной силой. По пути туда он приводит в действие турбину, всасывая больше воздуха и поддерживая реакцию. И, чтобы добавить оскорбления к травме, в задней части двигателя есть реактивное сопло.

Здравствуй, я — метательное сопло. Я буду вашим проводником.

Эта часть оборудования заставляет весь газ проходить через еще меньшее пространство, чем оно было изначально, тем самым еще больше ускоряя его в «струю» материи. Выхлоп выходит из двигателя с невероятной скоростью, в три раза превышающей скорость звука, толкая самолет вперед.

Реактивные двигатели без воздушного дыхания или ракетные двигатели функционируют так же, как реактивные двигатели без передней части, потому что им не нужен внешний материал для поддержания горения. Мы можем использовать их в космосе, потому что у них есть весь необходимый им окислитель, упакованный в топливо. Это один из немногих типов двигателей, которые постоянно используют твердое топливо.

Тепловые двигатели могут быть смехотворно большими или восхитительно маленькими. Но что, если у вас есть только розетка, и вам нужно подключить питание? Ну, в таком случае вам нужно:

Электрические двигатели

Ах да, чистая банда. Есть три типа классических электрических двигателей: магнитные, пьезоэлектрические и электростатические.

И, конечно же, дисковод Duracell.

Магнитный, как и батарея, является наиболее часто используемым из трех. Он основан на взаимодействии между магнитным полем и электрическим потоком для создания работы. Он работает по тому же принципу, что и динамо-машина для выработки электроэнергии, но в обратном порядке. На самом деле, вы можете генерировать немного электроэнергии, если вручную прокрутите электромагнитный двигатель.

Для создания магнитного двигателя вам понадобятся магниты и намотанный проводник. Когда на обмотку подается электрический ток, он индуцирует магнитное поле, которое взаимодействует с магнитом, создавая вращение. Важно разделить эти два элемента, поэтому электрические двигатели состоят из двух основных компонентов: статора, который является внешней частью двигателя и остается неподвижным, и ротора, который вращается внутри него. Их разделяет воздушный зазор. Обычно магниты встроены в статор, а проводник намотан на ротор, но они взаимозаменяемы. Магнитные двигатели также оснащены коммутатором для смещения электрического потока и модуляции индуцированного магнитного поля при вращении ротора для поддержания вращения.

Пьезоэлектрические приводы — это типы двигателей, которые используют свойство некоторых материалов генерировать ультразвуковые колебания при воздействии на них электрического тока для создания работы. Электростатические двигатели используют одноименные заряды, чтобы отталкивать друг друга и генерировать вращение в роторе. Поскольку в первом используются дорогие материалы, а для работы второго требуется сравнительно высокое напряжение, они не так распространены, как магнитные приводы.

Классические электрические двигатели обладают одним из самых высоких показателей энергоэффективности среди всех двигателей, преобразуя до 90% энергии в работу.

Ионные приводы

Ионные приводы представляют собой нечто среднее между реактивным и электростатическим двигателями. Этот класс приводов ускоряет ионы (плазму), используя электрический заряд для создания движения. Они не работают, если вокруг корабля уже есть ионы, поэтому они бесполезны вне космического вакуума.

Подруливающее устройство Холла.
Изображение предоставлено NASA / JPL-Caltech.

Они также имеют очень ограниченную выходную мощность. Однако, поскольку в качестве топлива они используют только электричество и отдельные частицы газа, их тщательно изучают для использования в космических кораблях. Deep Space 1 и Dawn успешно использовали ионные двигатели. Тем не менее, кажется, что эта технология лучше всего подходит для небольших кораблей и спутников, поскольку электронный след, оставляемый этими приводами, отрицательно влияет на их общую производительность.

Приводы EM/Cannae

Приводы EM/Cannae используют электромагнитное излучение, содержащееся в микроволновом резонаторе, для создания доверия. Это, наверное, самый необычный среди всех типов двигателей. Его даже называют «невозможным» драйвом, поскольку он нереакционный драйв — это означает, что он не производит никакого разряда для создания тяги, по-видимому, в обход третьего закона.

«Вместо топлива он использует микроволны, отражающиеся от тщательно настроенного набора отражателей для достижения небольшой силы и, следовательно, достижения тяги без пороха», — сообщил Андрей о приводе.

Было много споров о том, работает ли этот тип двигателя на самом деле или нет, но тесты НАСА подтвердили его работоспособность. Он даже получит обновление в будущем. Поскольку он использует только электрическую энергию для создания тяги, хотя и в небольших количествах, он кажется наиболее подходящим двигателем для исследования космоса.

Но это в будущем. Давайте посмотрим, как все начиналось. Давайте взглянем на:

Физические двигатели

Для работы этих двигателей требуется накопленная механическая энергия. Заводные двигатели , пневматические и гидравлические двигатели — все это физические приводы.

Модель Le Plongeour с огромными воздушными баками.
Изображение предоставлено Национальным морским музеем.

Они не очень эффективны. Они также обычно не могут использовать большие запасы энергии. Например, заводные двигатели накапливают упругую энергию в пружинах, и их необходимо заводить каждый день. Пневматические и гидравлические типы двигателей должны таскать с собой здоровенные трубки со сжатой жидкостью, которых, как правило, хватает ненадолго. Например, Plongeur , первая в мире подводная лодка с механическим приводом, построенная во Франции между 1860 и 1863 годами, несла поршневой воздушный двигатель, питаемый от 23 баков при давлении 12,5 бар. Они занимали огромное пространство (153 кубических м / 5 403 кубических фута), и их было достаточно только для того, чтобы привести корабль в движение на 5 морских миль (9 км / 5,6 миль) со скоростью 4 узла.

Тем не менее, физические диски были, вероятно, первыми в мире. Катапульты, требушеты или тараны полагаются на этот тип двигателей. То же самое относится и к подъемным кранам с приводом от человека или животного — все они использовались задолго до появления любых других видов двигателей.

 

Это далеко не полный список всех машин, созданных человеком. Не говоря уже о том, что биология тоже создала приводы — и они одни из самых эффективных, которые мы когда-либо видели. Но если вы читаете все это, я почти уверен, что к этому моменту у вас заканчивается топливо. Так что отдохните, расслабьтесь, и в следующий раз, когда вы столкнетесь с двигателем, намойте руки и нос, исследуя его — мы рассказали вам основы.

Теги: ДвигателиТехнологииВиды двигателейЧто такое двигательная установка

Вот как работает двигатель вашего автомобиля

Для большинства людей автомобиль — это вещь, которую они наполняют бензином, который перемещает их из пункта А в пункт Б. Но задумывались ли вы когда-нибудь над вопросом: как он на самом деле делает это? Что заставляет его двигаться? Если вы еще не выбрали электромобиль в качестве своего повседневного водителя, магия как сводится к двигателю внутреннего сгорания — той штуке, которая шумит под капотом. Но как именно работает двигатель?

Лучшие
  • Лучшие двигатели, которые можно купить сегодня

В частности, двигатель внутреннего сгорания является тепловым двигателем, поскольку он преобразует энергию тепла от сжигания бензина в механическую работу или крутящий момент. Этот крутящий момент передается на колеса, чтобы заставить автомобиль двигаться. И если вы не водите старый двухтактный Saab (который звучит как старая цепная пила и извергает маслянистый дым из выхлопа), ваш двигатель работает по одним и тем же основным принципам, независимо от того, управляете ли вы Ford или Ferrari.

В двигателях есть поршни, которые перемещаются вверх и вниз внутри металлических труб, называемых цилиндрами. Представьте, что вы едете на велосипеде: ваши ноги двигаются вверх и вниз, чтобы крутить педали. Поршни соединены через шатуны (они похожи на ваши голени) с коленчатым валом, и они двигаются вверх и вниз, вращая коленчатый вал двигателя, точно так же, как ваши ноги вращают велосипед, который, в свою очередь, приводит в движение ведущее колесо велосипеда или ведущие колеса автомобиля. . В зависимости от автомобиля в его двигателе обычно имеется от двух до двенадцати цилиндров, в каждом из которых поршень движется вверх и вниз.

Откуда берется мощность двигателя

То, что заставляет эти поршни двигаться вверх и вниз, — это тысячи крошечных контролируемых взрывов, происходящих каждую минуту, создаваемых смешиванием топлива с кислородом и воспламенением смеси. Каждый раз, когда воспламеняется топливо, называется тактом сгорания или рабочим ходом. Тепло и расширяющиеся газы от этого мини-взрыва толкают поршень в цилиндре вниз.

Почти все современные двигатели внутреннего сгорания (для простоты мы сосредоточимся здесь на бензиновых силовых установках) четырехтактные. Помимо такта сгорания, который толкает поршень вниз от верхней части цилиндра, есть еще три такта: впуск, сжатие и выпуск.

Двигателям нужен воздух (а именно кислород) для сжигания топлива. Во время такта впуска клапаны открываются, позволяя поршню действовать как шприц, когда он движется вниз, всасывая окружающий воздух через систему впуска двигателя. Когда поршень достигает нижней точки своего хода, впускные клапаны закрываются, эффективно герметизируя цилиндр для такта сжатия, который происходит в направлении, противоположном такту впуска. Движение поршня вверх сжимает всасываемый заряд.

Четыре такта четырехтактного двигателя

Getty Images

В самых современных двигателях бензин впрыскивается непосредственно в цилиндры в начале такта сжатия. (Другие двигатели предварительно смешивают воздух и топливо во время такта впуска.) В любом случае, непосредственно перед тем, как поршень достигает верхней точки своего хода, известной как верхняя мертвая точка, свечи зажигания воспламеняют смесь воздуха и топлива.

В результате расширения горячих горючих газов поршень толкается в противоположном направлении (вниз) во время такта сгорания. Это удар, который заставляет колеса вашего автомобиля вращаться, как если бы вы нажимали на педали велосипеда. Когда такт сгорания достигает нижней мертвой точки, выпускные клапаны открываются, позволяя откачивать продукты сгорания из двигателя (как шприц, выталкивающий воздух), когда поршень снова поднимается. Когда выхлоп выбрасывается — он проходит через выхлопную систему автомобиля, прежде чем выйти из задней части автомобиля — выпускные клапаны закрываются в верхней мертвой точке, и весь процесс начинается сначала.

В многоцилиндровом автомобильном двигателе такты отдельных цилиндров смещены относительно друг друга и расположены на равном расстоянии друг от друга, чтобы такты сгорания не происходили одновременно и чтобы двигатель был как можно более сбалансированным и плавным.

Getty Images

Но не все двигатели одинаковы. Они бывают разных форм и размеров. В большинстве автомобильных двигателей цилиндры располагаются по прямой линии, например, в рядном четырехцилиндровом двигателе, или объединяют два ряда рядных цилиндров в V-образную форму, как в V-6 или V-8. Двигатели также классифицируются по их размеру или рабочему объему, который представляет собой совокупный объем цилиндров двигателя.

Различные типы двигателей

Конечно, среди представленных на рынке двигателей внутреннего сгорания существуют исключения и незначительные различия. Например, двигатели с циклом Аткинсона изменяют фазы газораспределения, чтобы сделать двигатель более эффективным, но менее мощным. Турбокомпрессор и наддув, сгруппированные вместе под опцией принудительной индукции, накачивают в двигатель дополнительный воздух, что увеличивает количество доступного кислорода и, следовательно, количество топлива, которое можно сжечь, что приводит к увеличению мощности, когда вы этого хотите, и большей эффективности, когда вы этого не делаете. не нужна власть. Все это дизельные двигатели делают без свечей зажигания. Но независимо от двигателя, если он относится к типу двигателей внутреннего сгорания, основы его работы остаются неизменными. И теперь вы их знаете.

Пришло время устроить генеральную уборку? Try the Meguiar’s Products We Use on Our Fleet
Meguiar’s Meguiar’s Ultimate Wash & Wax

$17 at Walmart

Meguiar’s Meguiar’s Ultimate Quik Detailer

$12 at Walmart

Meguiar’s Meguiar’s Water Magnet Microfiber Towel

$6 at Walmart

Meguiar’s Meguiar’s Ultimate Interior Detailer

10 долларов в Walmart

Этот контент импортирован из OpenWeb. Вы можете найти тот же контент в другом формате или найти дополнительную информацию на их веб-сайте.

Руководство по выбору двигателей внутреннего сгорания: типы, характеристики, области применения

 

Двигатели внутреннего сгорания — это машины, которые используют тепло и давление реакции сгорания для выработки механической энергии. Большинство двигателей внутреннего сгорания работают, вызывая контролируемое сжигание топлива и воздуха в камере сгорания. Горение генерирует тепло и давление, которые прямо или косвенно приводят в движение вал, который действительно работает. Механическая энергия, производимая двигателем внутреннего сгорания, может быть вращательной, вибрационной или иметь другую форму в зависимости от конструкции компонентов. Двигатели внутреннего сгорания используются в бесчисленных типах продуктов, от автомобилей до больших промышленных машин.

 

Типы двигателей внутреннего сгорания

 

Двигатели внутреннего сгорания первоначально классифицируются на основе того, как они сжигают топливо (либо внутри, либо снаружи). В каждой категории есть несколько различных типов дизайна.

  

Двигатели внутреннего сгорания

 

Двигатели внутреннего сгорания – это двигатели внутреннего сгорания, в которых топливо сжигается внутри камеры сгорания.

 

Двухтактные двигатели

 

Двухтактные двигатели завершают рабочий цикл двумя ходами поршня в цилиндре или одним оборотом коленчатого вала. В этих двигателях поток впуска и выпуска происходят одновременно.

Изображение предоставлено: Procarcare — ALLDATA LLC.  

 

Часто двухтактные двигатели маркируются как более простые по конструкции и имеющие более высокое отношение мощности к весу, чем четырехтактные двигатели. Они также считаются менее экономичными и более загрязняющими окружающую среду. Однако есть много исключений из этих обобщений, и производительность сильно различается в зависимости от конструкции двигателя. Двухтактные двигатели используются для выработки энергии в различных приложениях, включая небольшие товары для ландшафтного дизайна (например, бензопилы, триммеры), работу электростанций и большие корабли.

 

Четырехтактные двигатели

 

Четырехтактные двигатели завершают рабочий цикл четырьмя ходами поршня в цилиндре или двумя оборотами коленчатого вала. В этих двигателях отдельные фазы разделены, и впуск и выпуск происходят отдельно во время рабочего цикла.

 

Изображение предоставлено: Dieselduck.ca, Martin Leduc

 

Учебник CDX содержит отличное видео, которое более подробно объясняет работу четырехтактного двигателя.

 

Четырехтактные двигатели часто более экономичны и чище, чем эквивалентные двухтактные двигатели, но могут быть тяжелее и сложнее в конструкции. Они являются наиболее распространенным типом двигателя внутреннего сгорания, используемым в самых разных областях, от автомобилей до промышленного оборудования.

 

Совет по выбору : Теоретически двухтактный двигатель может генерировать в два раза больше мощности, чем четырехтактный, при том же двигателе и том же числе оборотов. На самом деле это почти верно только для очень больших систем, где соотношение мощности составляет около 1,8: 1. Средний двухтактный двигатель страдает от потерь мощности из-за менее полного впуска и выпуска и более короткого эффективного сжатия и рабочего хода, что делает выходную мощность почти эквивалентной.

 

Роторные двигатели Ванкеля

 

Роторные двигатели Ванкеля работают с использованием ротора и вала вместо поршня. Вращение вала приводит в движение трехсторонний ротор, который обеспечивает движение топлива по системе. В этих двигателях разные фазы (впуск, сжатие, мощность и выпуск) происходят в разных местах двигателя. Приводной вал вращается один раз при каждом запуске двигателя в конструкции Ванкеля.

 

Изображение предоставлено: Википедия — Y_tambe

 

Двигатели Ванкеля часто легче и проще по конструкции, чем эквивалентные поршневые двигатели. Кроме того, они, как правило, более надежны (из-за меньшего количества движущихся частей) и имеют более высокое отношение мощности к весу. Однако они страдают от менее эффективной герметизации, что снижает их эффективность и срок службы. Эти двигатели используются в основном в гоночных и спортивных автомобилях, где надежность и легкость считаются более важными, чем эффективность и срок службы двигателя.

 

 

Турбинные двигатели

 

Турбинные двигатели – это двигатели внутреннего сгорания, в которых продукты сгорания направляются в турбину внутри двигателя. Поток газа вращает лопасти турбины, которая вырабатывает энергию или выполняет другую механическую работу. Они меньше, чем большинство эквивалентных поршневых двигателей, и имеют очень высокое отношение мощности к весу. Они также имеют меньше движущихся частей, создают меньшую вибрацию и рассеивают значительное количество отработанного тепла в выхлопных газах, которое можно использовать для других целей обогрева. Однако у них также есть затраты, более длительное время запуска и более низкая эффективность при простое. Чаще всего они используются для питания военных кораблей.

 

Реактивные двигатели — это разновидность газотурбинных двигателей, оптимизированных для создания тяги. Чтобы совершить работу, горячие газы, генерируемые источником горения, выбрасываются через сопло с высокой скоростью. Они используются в качестве силовых установок для самолетов.

 

Двигатели внешнего сгорания

 

Двигатели внешнего сгорания – это двигатели внутреннего сгорания, которые сжигают топливо снаружи и используют это тепло для перемещения внутренней жидкости, выполняющей работу.

 

 

Двигатели Стирлинга

 

Двигатели Стирлинга представляют собой однофазные двигатели внешнего сгорания, в которых в качестве рабочего тела используется воздух, гелий или водород. Каждый двигатель Стирлинга имеет герметичный цилиндр, одна часть которого горячая, а другая холодная. Рабочий газ внутри двигателя перемещается с помощью механизма с горячей стороны на холодную. Когда газ находится на горячей стороне, он расширяется и давит на поршень. Когда он возвращается на холодную сторону, он сжимается. Правильно сконструированные двигатели Стирлинга имеют два импульса мощности на один оборот, что делает их работу очень плавной. Двигатели Стирлинга могут достигать гораздо более высокого КПД, чем типичные двигатели внутреннего сгорания, и производят меньше шума и вибрации во время работы. Однако они не могут начать работать мгновенно, как двигатели внутреннего сгорания, что делает их менее полезными для таких приложений, как транспортные средства и самолеты. Чаще всего они используются для обогрева, охлаждения и подводных энергетических систем.

STRILLING ENGINE — изображение Кредит: MIT

Паровая двигатели

Паровые двигатели являются двумя фазами. жидкость. Паровые двигатели также могут использовать источники тепла без сжигания, такие как солнечная энергия, ядерная энергия или геотермальная энергия, для нагрева пара. Современные паровые двигатели используются в основном в виде турбин для выработки электроэнергии.

 

Типы топлива

 

Двигатели внутреннего сгорания также различаются в зависимости от типа топлива, которое они сжигают.

 

  • Бензин — жидкое топливо, полученное из нефти (сырой нефти). Марки бензина различаются в зависимости от октанового числа (премиум или «этилированный» по сравнению с обычным или «неэтилированным»). Бензин с более высоким октановым числом может выдерживать большее сжатие перед сгоранием и необходим в некоторых двигателях, предназначенных для более высокой степени сжатия, чтобы предотвратить детонацию (неконтролируемое сгорание в цилиндре). Бензиновые двигатели также называют двигателями с искровым зажиганием, что означает, что топливо сгорает за счет образования искры от свечи зажигания в цилиндре.
  • Дизель — это жидкое топливо, изготовленное из длинных углеводородов, полученных из сырой нефти. Дизель имеет высокую удельную энергию и, следовательно, лучше экономит топливо (более чем на 33 % эффективнее), чем бензин, но сгорает более грязно. Дизельное топливо со сверхнизким содержанием серы (ULSD) является стандартом дизельного топлива с низким содержанием серы; большинство марок дизельного топлива, используемых сегодня, являются ULSD. Дизельные двигатели – это двигатели с воспламенением от сжатия, то есть топливо сжигается с использованием сжатого воздуха (высокого давления) для повышения температуры выше точки самовоспламенения (самовоспламенения) топлива. Поскольку в дизельных двигателях не используется источник воспламенения (искра), перед использованием часто требуется прогрев в очень холодных условиях. Дизельные двигатели также обеспечивают больший крутящий момент, чем бензиновые двигатели.

  • Сжиженный газ пропан (LPG) представляет собой смесь пропана и бутана , которая является газом при стандартных условиях, но может храниться и превращаться в жидкость при более высоком давлении. Его можно использовать в двигателях внутреннего сгорания в качестве альтернативы бензину или дизелю, который сгорает более чисто, но имеет меньшую плотность энергии (что означает более высокий расход эквивалентного топлива). Некоторые двигатели не подходят для СНГ, потому что он обеспечивает меньше смазки, чем другие стандартные виды топлива, вызывая чрезмерный износ клапанов в цилиндрах.

  • Сжатый природный газ (КПГ) представляет собой смесь метана и других углеводородов, хранящихся в виде газа высокого давления. Природный газ является относительно чистым горючим топливом с меньшей плотностью энергии, чем бензин и дизельное топливо. Двигатели на природном газе аналогичны стандартным бензиновым или дизельным двигателям; но они содержат соединители, которые подают природный газ из баллонов для хранения, и включают регуляторы для снижения давления. Как и сжиженный газ, СПГ не обеспечивает такое же количество смазки, как стандартное жидкое топливо, и двигатели должны проектироваться и обслуживаться соответствующим образом, чтобы предотвратить износ клапанов.

  • Этанол представляет собой спирт, полученный путем ферментации и дистилляции крахмалистых культур, таких как кукуруза, или из целлюлозной биомассы, такой как просо просо. Часто этанол смешивают с бензином в количестве до девяти или десяти процентов (E10), хотя некоторые двигатели могут быть рассчитаны на сжигание смесей с содержанием этанола до 85% (E85). Этанол имеет немного более низкое содержание энергии, чем бензин, что приводит к более высокому расходу эквивалентного топлива. Однако этанол выделяет меньше загрязняющих веществ, чем бензин, а также обладает большей устойчивостью к детонации двигателя, чем бензин.

  • Топливо для реактивных двигателей представляет собой смесь различных углеводородов. Он используется специально для газотурбинных двигателей и реактивных двигателей, используемых в авиации. Смеси различаются в зависимости от свойств, необходимых для продукта. Турбинные и дизельные двигатели, используемые для питания самолетов, используют реактивное топливо на основе керосина, а самолеты с поршневыми двигателями или двигателями Ванкеля используют так называемый avgas (авиационный бензин).

Другие виды топлива, которые можно использовать для питания определенных типов двигателей, включают растительное масло, водород, бутан и древесину (путем газификации).

 

Технические характеристики

 

Наиболее важными характеристиками, которые следует учитывать при выборе двигателей внутреннего сгорания, являются крутящий момент, мощность в лошадиных силах и об/мин (частота вращения вала), которые являются взаимозависимыми. Для двигателей внутреннего сгорания также важно учитывать рабочий объем и количество цилиндров.

 

  • Крутящий момент (τ) — это мера силы вращения, создаваемой на валу двигателя во время рабочего такта, выраженная в единицах силы-расстояния (фут-фунт, дюйм-фунт, м-Н и т. д.). Он определяет величину физической нагрузки, которую может генерировать двигатель. Спецификация крутящего момента обычно представляет собой показатель максимального номинального крутящего момента двигателя в соответствии со стандартами SAE. Крутящий момент измеряет способность двигателя справляться с нагрузками и ускоряться и, возможно, является лучшим показателем производительности двигателя. Двигатели создают полезный крутящий момент только в ограниченном диапазоне скоростей вращения (обсуждается ниже). Оптимальное использование крутящего момента двигателя часто во многом зависит от зубчатой ​​передачи трансмиссии соответствующей системы.

Совет по выбору: Важно проверить стандарты, которые производитель использует для измерения крутящего момента. Рекламируемые рейтинги, не основанные на определенных стандартах, могут быть обманчивыми и неточными.

 

  • об/мин или скорость вала  – это скорость, с которой вращается вал, диск или ротор в двигателе, измеряемая в об/мин (обороты в минуту). Поскольку скорость и крутящий момент взаимозависимы, число оборотов в минуту для двигателей часто определяет скорость, при которой возникает максимальный крутящий момент. Автомобильные двигатели обычно работают со скоростью около 2500 об/мин. Остановка происходит, когда двигатели работают ниже минимальной скорости, а повреждение или отказ могут произойти при работе выше рекомендованной максимальной. Двигатели, работающие на более низких скоростях, могут работать дольше, чем аналогичные двигатели на более высоких скоростях, поскольку они совершают меньше циклов и меньше изнашиваются с течением времени. В автомобилях обороты измеряются тахометром.

  • Лошадиная сила (л. с.) — это производная спецификация, которая указывает на производительность двигателя. В частности, он определяет скорость передачи энергии в двигателе. Как и крутящий момент, номинальная мощность указана для различных частот вращения двигателя. Мощность в лошадиных силах зависит от частоты вращения двигателя и крутящего момента по уравнению:

л.с. = (τ×об/мин)÷5252

 

где:

л.с. – мощность в л.с.

τ – крутящий момент в футо-фунтах

об/мин — скорость в об/мин.

5252 — коэффициент преобразования единиц измерения.

 

Вот упрощенный пример того, как будут выглядеть кривые крутящего момента и мощности для небольшого двигателя внутреннего сгорания: Изображение предоставлено: Woodbank Communications Ltd

 

Мощность и крутящий момент увеличиваются с частотой вращения двигателя и достигают пика, когда начинают действовать физические ограничения. Эти ограничения включают размер/форму впускного и выпускного каналов, эффективность смешивания топлива, скорость распространения пламени, трение и прочность механических компонентов.

 

  • Рабочий объем — это объем, перемещаемый всеми поршнями в двигателе внутреннего сгорания за один ход. Обычно он измеряется в кубических сантиметрах (cc) и кубических дюймах (CID). Рабочий объем является основной частью конструкции двигателя, которая определяет, сколько топлива может быть впрыснуто или смешано в цилиндре во время каждого рабочего цикла. Это существенно влияет на максимальную мощность, которую может развивать двигатель.

  • Количество цилиндров описывает количество цилиндров сгорания в двигателе внутреннего сгорания. Количество цилиндров в двигателе напрямую влияет на количество производимой мощности, поскольку большее количество цилиндров означает большее сгорание топлива и большее количество рабочих тактов. В результате двигатели с большим количеством цилиндров будут потреблять больше топлива, чем двигатели с меньшим количеством цилиндров.

Другие характеристики двигателя

 

В дополнение к ключевым характеристикам производительности, покупателям следует учитывать ряд других характеристик и параметров двигателя.

 

  • Расход топлива — Расход топлива определяет количество потребляемого топлива. Подобно крутящему моменту и мощности, расход топлива изменяется в зависимости от частоты вращения двигателя. Производители часто указывают его как диапазон значений на кривой производительности.

  • Эффективность двигателя — Эффективность использования энергии описывает количество энергии топлива, используемого двигателем для выполнения полезной работы. Для бензиновых двигателей максимальный КПД обычно находится в диапазоне 25-30%, поскольку 70-75% теряется в виде неиспользованной тепловой энергии. Более эффективные двигатели будут иметь лучшую экономию топлива (т.е. более низкий общий расход топлива).

  • Выбросы — Газообразные выбросы загрязняющих веществ и твердых частиц выбрасываются в потоки выхлопных газов двигателей внутреннего сгорания после сгорания топлива. Состав этого выхлопа важно учитывать при соблюдении стандартов и требований по загрязнению и выбросам. Факторы, влияющие на выбросы выхлопных газов, включают состав топлива и условия сгорания (например, соотношение воздух-топливо, полностью ли сгорает топливо).

  • Вес — Вес двигателя важен с точки зрения портативности и размещения. Более легкие двигатели идеально подходят для приложений, в которых приводная система должна быть портативной или требует транспортировки, поскольку для перемещения более тяжелых систем требуется больший крутящий момент. Для стационарных приложений вес часто не так важен.

  • Размеры — Размеры двигателя должны соответствовать требованиям соответствующей системы или среды. Размеры включают ширину, длину и высоту двигателя.

  • Степень сжатия — Отношение максимального объема камеры сгорания двигателя к наименьшему объему. Он определяет степень сжатия в камере. Высокая степень сжатия приводит к лучшему смешиванию топлива и воздуха и воспламенению, что приводит к увеличению мощности и повышению общей эффективности двигателя. Однако более высокая степень сжатия делает двигатели более восприимчивыми к детонации при использовании топлива с более низким октановым числом, что может снизить эффективность или привести к повреждению.

Параметры двигателя

 

Существует ряд параметров, определяющих различные требования к двигателю, которые необходимо учитывать при выборе.

 

  • Требования к воздуху — Качество или состав воздуха, используемого в двигателе для смешивания с топливом во время сгорания. Хотя большинство двигателей работают с использованием стандартного окружающего воздуха, в определенных условиях может потребоваться использование фильтров для удаления твердых частиц или нежелательных газов из воздуха.

  • Требования к охлаждению — Двигатели требуют охлаждения для отвода отработанного тепла, выделяемого во время работы. Двигатели внутреннего сгорания охлаждаются либо воздухом, либо жидкостью. Двигатели с воздушным охлаждением могут работать в более широком диапазоне температур, чем некоторые двигатели с жидкостным охлаждением, поскольку воздух не подвержен замерзанию или кипению. Однако системы с жидкостным охлаждением часто более гибки для удовлетворения потребностей в охлаждении различных частей двигателя, уменьшая точки перегрева и большие перепады температур. Сегодня большинство двигателей внутреннего сгорания имеют жидкостное охлаждение.

  • Требования к маслу — Двигатели требуют смазки для защиты движущихся частей от чрезмерного износа во время работы. Для обеспечения этой смазки используется масло, которое подается либо в независимую систему, либо непосредственно смешивается со сгораемым топливом. Разным двигателям для правильной эксплуатации и технического обслуживания требуются разные марки масел и смазочных материалов. Кроме того, поскольку смазочные материалы со временем загрязняются и ухудшаются, их необходимо регулярно заменять после определенного количества циклов или часов работы.

Особенности

 

Двигатели внутреннего сгорания имеют ряд различных характеристик, которые важно учитывать при выборе.

 

  • Карбюраторные двигатели — это двигатели с карбюраторами, предназначенными для смешивания воздушно-топливной смеси в камере сгорания. В карбюраторах используется всасывание, создаваемое всасываемым воздухом, проходящим через трубку Вентури, для всасывания топлива в воздушный поток. По сравнению с топливными форсунками карбюраторы намного проще регулировать, ремонтировать и восстанавливать. Они также стоят меньше, чем системы впрыска топлива, и более надежны.

  • Двигатели с впрыском топлива — это двигатели, которые оснащены топливными форсунками, предназначенными для подачи топлива в камеру сгорания. Топливные форсунки распыляют топливо на капли в камере, проталкивая его через сопло под высоким давлением. Они полагаются на компьютеры, которые постоянно меняют соотношение воздух-топливо для оптимизации. По сравнению с карбюраторами, топливные форсунки более точны и эффективны, а также меньше загрязняют окружающую среду.

  • Двигатели с турбонаддувом — это те, которые включают турбокомпрессоры, предназначенные для повышения эффективности двигателя внутреннего сгорания. Турбокомпрессоры чаще всего встречаются вместе с бензиновыми и дизельными двигателями внутреннего сгорания.

  • Многотопливные или многотопливные двигатели предназначены для работы с несколькими различными типами или смесями топлива. Например, двигатель с искровым зажиганием для автомобиля может работать на различных смесях бензина с содержанием этанола до 85% или может иметь дополнительные компоненты, позволяющие сжигать сжатый природный газ.

Стандарты

 

API RP 7C-11F — Рекомендуемая практика установки, обслуживания и эксплуатации двигателей внутреннего сгорания.

 

SAA AS 4591.1 — Двигатели внутреннего сгорания. Словарь компонентов и систем. Конструкция и внешние покрытия.

 

Найдите в магазине стандартов IHS дополнительные документы, относящиеся к двигателям внутреннего сгорания.

 

Ссылки

 

DeepScience.com — Двигатели

Electropaedia — Поршневые (поршневые) двигатели. German-Bliss Equipment, Inc. | John Deere Power Systems

Типы двигателей и их характеристики

Несмотря на недавний всплеск популярности электромобилей, подавляющее большинство автомобилей на дороге по-прежнему полагаются на проверенную смесь воздуха, огня, топлива и сжатия придать автомобилю мощность. Каким бы простым это ни казалось, способ объединения этих четырех элементов может сильно различаться в зависимости от типа двигателя. Помимо количества цилиндров и типа впуска (с наддувом, с турбонаддувом или нет), двигатели могут различаться по расположению цилиндров.

За некоторыми исключениями, существует три различных способа компоновки двигателя: рядный, плоский и V-образный. Чтобы помочь вам лучше познакомиться с тем, что находится под капотом вашего автомобиля, в этой статье будут подробно описаны различия между каждой из этих различных конфигураций двигателя. Прежде чем мы это сделаем, давайте пройдем ускоренный курс о том, как работают двигатели, чтобы вы могли начать: добро пожаловать в Engines 101!

Как работает двигатель?

Первое, что нужно понять о двигателях, — это их назначение: генерировать мощность, которая затем передается на колеса автомобиля. Они делают это, создавая тысячи мини-взрывов в минуту. Эти мини-взрывы приводят в движение поршень, прикрепленный к коленчатому валу (мы поговорим о недолговечном роторном двигателе немного позже, который работает по-другому). Затем коленчатый вал вращается, что создает вращательное усилие. Затем через серию передач в вашей трансмиссии эта сила передается на колеса автомобиля.

Эти взрывы происходят внутри так называемой камеры сгорания, которая представляет собой область между верхней частью поршня и головкой блока цилиндров. В этой области вы найдете три основных компонента горения: воздух, топливо и искру (в дизельных двигателях искра не используется, но мы оставим это для другой статьи). Четвертая важная часть процесса сгорания — это сжатие, которое происходит от движения поршня вверх и вниз, или, как мы вскоре узнаем, движения из стороны в сторону. Воздух подается через систему впуска, топливо через форсунки (по крайней мере, в современных автомобилях), а искра идет от свечи зажигания. Все эти вещи собираются вместе, взрываются и толкают поршень в направлении, которое будет вращать коленчатый вал.

Теперь, когда у нас есть двигатели 101, давайте перейдем к различным конфигурациям двигателей.

Какие существуют конфигурации двигателей?

Существует три основных конфигурации двигателя, а затем ряд исключений, о которых мы кратко упомянем после того, как разберем самые популярные. Эти три наиболее распространенные конфигурации двигателя: рядный, V-образный и плоский. Эти термины относятся к ориентации цилиндров (гильз, внутри которых движется поршень) по отношению к гипотетической трехмерной плоскости, которая существует в моторном отсеке.

Двигатели типа V

Блок двигателя Chevrolet LS V8 (изображение предоставлено: horsepower-research.com) цилиндры: цилиндры расположены по схеме, напоминающей букву «V». Двигатели V-образного типа всегда будут иметь четное количество цилиндров, причем половина цилиндров будет занимать каждую сторону V (по крайней мере, я не знаю никаких исключений из этого правила навскидку). Например, двигатель V8 будет иметь 4 цилиндра с одной стороны V и еще 4 напротив них с другой стороны V. Угол в нижней части V чаще всего равен 90°, хотя есть некоторые исключения. В этом большом семействе двигателей V-образного типа может быть довольно много вариаций в отношении того, как работает двигатель (например, толкатель против двойного верхнего распредвала или V6 против V8), но все двигатели V-образного типа будут структурированы в соответствии с общие принципы, которые мы изложили выше.

В качестве примера хорошо известной линейки двигателей V-стиля я укажу вам на линейку двигателей V8 Chevrolet LS. Серия двигателей LS является одной из самых известных групп двигателей благодаря своей высокой надежности, а также способности быть достаточно мощными в гоночных приложениях. Они просты и эффективны и хорошо представляют двигатели V-стиля.

Рядные двигатели

Это блок двигателя BMW S55 I6, который используется в поколении F8x моделей M3, M4 и M2C (изображение предоставлено bmwblog.com). двигатели будут иметь все цилиндры, выровненные в ряд. Рядные двигатели обычно встречаются либо в четырех-, либо в шестицилиндровых вариантах, поскольку восьмицилиндровый рядный двигатель был бы очень длинным и его было бы трудно эффективно разместить в моторных отсеках большинства автомобилей. Рядные двигатели известны тем, что они более плавные и совершенные, чем другие типы двигателей, а присущий рядной шестерке механический и физический баланс трудно сопоставить с другими типами двигателей.

Известный пример известных рядных двигателей можно увидеть в двигателях BMW серий N и S, включая S54, N54, N55 и S55. BMW производит I6 дольше, чем я живу, и они заработали репутацию лучших рядных шестерок в бизнесе на протяжении многих лет и до сих пор. Их I6 гладкие и изысканные, и известны тем, что издают довольно запоминающийся звук при откупорке выхлопной системы вторичного рынка. Еще одним ярким примером фантастических рядных двигателей является серия двигателей Toyota 2J, наиболее известная из которых используется в MKIV Toyota Supra. 2JZ GTE, специально установленный в Supra Turbo, известен тем, что его можно модифицировать без особой работы с внутренними частями двигателя.

Плоские двигатели

Плоский двигатель Subaru 4 (изображение предоставлено subaru.com)

Плоские или оппозитные двигатели — это последний тип двигателей, который мы подробно обсудим, и они также наименее распространены. из всех типов двигателей, которые мы рассмотрели до сих пор. Плоские двигатели устроены таким образом, что цилиндры ориентированы горизонтально, поэтому при стрельбе они противостоят друг другу, как бы боксируя друг друга (отсюда и прозвище боксер). Простой способ визуализировать плоский двигатель — представить его как двигатель V-образного типа с углом 180 ° в нижней части V, что делает его плоским.

Плоские двигатели чаще всего используются в автомобилях Porsche, поскольку с 1960-х годов они используют исключительно оппозитные 6 двигателей в своих знаменитых 911. У Porsche были плоские двигатели с различными рабочими объемами, состояниями впуска и количеством цилиндров, но они придерживались своей теперь уже давно почитаемой конфигурации дольше, чем, возможно, любой другой производитель оставался эксклюзивным для одной компоновки двигателя. Еще один известный пример плоской конфигурации двигателя можно найти в Subaru WRX STi, в котором используется Flat 4. 

Другие типы двигателей

Три типа двигателей, перечисленных выше, используются в 90 % автомобилей на дорогах. Однако есть и другие типы двигателей, составляющие последние 10%, и некоторые из них довольно интересны.

Двигатели VR Style

Здесь показан блок двигателя VW VR6, который использовался в нескольких автомобилях VW в 90-х и 2000-х годах.

Если бы можно было объединить двигатели Inline и V-style, результатом был бы двигатель VR. Двигатель VR не имеет угла, поскольку все цилиндры имеют одну и ту же головку, однако они смещены, а не встроены. Если вы возьмете движок в стиле V и закроете его, как если бы это была открытая книга, результатом будет движок в стиле VR.

Двигатели VR почти исключительно используются в VW по причинам, которые может объяснить только VW. Тем не менее, их использование в VW стало чем-то вроде культа, поскольку их знаменитый VR6 звучит довольно хорошо и в свое время был мощной силовой установкой.

Двигатели W Style

Блок Volkswagen W12 от Bentley (фото предоставлено eBay)

В бесконечном стремлении VW связать каждую букву алфавита с конфигурацией двигателя они придумали стиль W двигатель. Двигатель типа W, который производился только в 12-цилиндровых вариантах от Volkswagen, фактически представляет собой два двигателя VR6, соединенных в 9.Угол 0 °, как у двигателя V-образного типа. Это означает, что у вас есть два ряда по 6 цилиндров со смещением в конфигурации VR.

W12 использовался в роскошных седанах и внедорожниках и может быть найден в таких моделях, как Audi A8 W12, а также Volkswagen Phaeton W12. Я считаю, что W12 не стоил ничего, кроме нескольких лошадиных сил и классного значка W12, но некоторые утверждают, что они более плавные и лучше подходят для роскошного седана, чем альтернатива V8.

Роторные двигатели

Если вы заинтересованы в автомобиле, который проработает в гараже больше часов, чем пройдено миль, то роторный двигатель для вас! Роторный двигатель полностью отличается от других двигателей, которые мы обсуждали, поскольку в нем нет ни поршней, ни цилиндров. Вместо этого есть большой ротор в форме Дорито, который вращается внутри корпуса и создает энергию, используя это вращение. Роторные двигатели довольно сложны, по крайней мере, для людей, которые гораздо лучше знакомы с поршневыми двигателями, поэтому, если вы хотите узнать больше о роторных двигателях, я направлю вас на YouTube-канал «Технические объяснения», который даст гораздо лучшее объяснение, чем я. способен.

Роторный двигатель широко использовался Mazda в модели RX7 90-х годов, которая завоевала такую ​​же преданность, как и знаменитая Toyota Supra. Эта эпоха тюнингованных автомобилей прославилась благодаря фильмам «Форсаж», но невероятные двигатели, используемые в этих автомобилях, такие как 2JZ и роторный двигатель, несомненно, также имеют какое-то отношение к этой славе.

Заключительные мысли

Как видите, автопроизводители любят пробовать множество разных методов, чтобы выполнить одну и ту же работу: смешать воздух, топливо и огонь, чтобы произвести взрыв и привести машину в движение. Что касается плюсов и минусов, они действительно недостаточно конкретны, чтобы перечислять их с уверенностью, поскольку каждый стиль был выполнен как очень хорошо, так и очень плохо, а это означает, что любые преимущества можно отнести к общей инженерии, а не к конфигурации цилиндра явно.

Например:

Нравится нагрузка …

Характеристики сжигания и излучения смеси с вариабельным сжатием зажигания. характеристики выбросов немодифицированных дизельных двигателей, работающих на биодизельном топливе, сильно зависят от их поведения при воспламенении и сгорании. В данном исследовании изучались эмиссионные и горючие характеристики при работе двигателя на различных смесях (В10, В20, В30 и В40) и обычном дизельном топливе (В0), а также при изменении степени сжатия от 16,5 : 1 до 17,5 : 1 до 18,5 : 1. Изменение степени сжатия с 16,5 : 1 до 18,5 : 1 привело к 27,1%, 27,29%, 26,38%, 28,48% и 34,68% увеличение давления в цилиндре для смесей B0, B10, B20, B30 и B40 соответственно при 75% номинальной нагрузки. Более высокая пиковая скорость тепловыделения увеличилась на 23,19 %, 14,03 %, 26,32 %, 21,87 % и 25,53 % для смесей B0, B10, B20, B30 и B40 соответственно при 75 % номинальной нагрузки, когда степень сжатия была увеличилась с 16,5 : 1 до 18,5 : 1. Период задержки уменьшился на 21,26%, выброс CO уменьшился на 14,28%, а выброс увеличился на 22,84% для смесей B40 при 75% номинальной нагрузки, когда степень сжатия была увеличена с 16,5.

: 1 до 18,5 : 1. Сделан вывод, что масляный эфир ятрофы можно использовать в качестве топлива в дизельном двигателе, смешивая его с дизельным топливом.

1. Введение

В настоящее время мир сталкивается с двойным кризисом истощения запасов ископаемого топлива и ухудшения состояния окружающей среды. Неизбирательная добыча и чрезмерное потребление ископаемого топлива привели к сокращению подземных углеродных ресурсов. Поиск альтернативных видов топлива, которые обещают гармоничное сочетание с устойчивым развитием, энергосбережением, эффективностью и сохранением окружающей среды, стал сегодня очень важным. Во всем мире ведутся интенсивные исследования в поисках подходящего заменителя дизельного топлива. В этой гонке среди различных альтернатив растительные масла заняли первое место, поскольку некоторые их физические, химические свойства и свойства, связанные с горением, почти аналогичны свойствам дизельного топлива. Было проведено много исследований по использованию растительного масла в чистом виде. Поскольку Индия является нетто-импортером растительных масел, пищевые масла не могут использоваться для замены дизельного топлива. Таким образом, основное внимание было сосредоточено на непищевых маслах как топливной альтернативе дизельному топливу.

Несколько исследователей предприняли множество попыток использовать непищевое масло в качестве альтернативного топлива в двигателе с воспламенением. Непищевое масло из семян растений является наиболее перспективным альтернативным топливом для двигателей с КИ, поскольку оно является возобновляемым, экологически безопасным, нетоксичным, биоразлагаемым, а также не содержит серы и ароматических соединений, имеет благоприятную теплотворную способность и более высокое цетановое число. Его химическая структура содержит насыщенные и неразветвленные углеводороды с длинной цепью, которые являются наиболее благоприятным свойством для использования в обычных дизельных двигателях [1–6].

Имеющаяся литература указывает, что растительные масла могут быть альтернативным топливом для дизельного двигателя. Но сообщалось, что двигатели CI, работающие на растительных маслах, достигают более низкой пиковой мощности и крутящего момента, а также более низких оборотов двигателя, и эти топлива вызывают закоксовывание форсунок, разжижение моторного масла и нагар в различных частях двигателя, засорение фильтров. , и заедание кольца, когда оно используется непосредственно в двигателе в качестве дизельного топлива [7]. Эти проблемы отрицательно сказываются на характеристиках двигателей с непосредственным впрыском CI. Все это связано с большой молекулярной массой, химическим строением нефти, более высокой вязкостью, низкой летучестью и полиненасыщенностью нефти [8–10]. Высокая вязкость растительных масел является основным ограничением, отрицательно влияющим на работу двигателя. Высокая вязкость растительного масла (более чем в 10 раз больше, чем у дизельного топлива) приводит к плохому распылению топлива и неэффективному смешиванию с воздухом, что способствует неполному сгоранию. Исследователи предлагали различные способы модификации растительных масел [11–15]. К ним относятся (i) крекинг растительных масел, (ii) разбавление растительных масел дизельным топливом, (iii) микроэмульгирование, (iv) нагревание растительных масел перед впрыскиванием в камеру сгорания, (v) химическое преобразование растительных масел в биодизель. путем алкоголиза (переэтерификации).

Среди них химическое преобразование растительных масел в биодизель путем алкоголиза (переэтерификации) считалось наиболее подходящей модификацией, поскольку технические свойства сложных эфиров почти аналогичны дизельному топливу [16]. Путем переэтерификации растительные масла превращаются в алкиловые эфиры жирных кислот, присутствующих в масле [17]. Кроме того, метиловые или этиловые эфиры жирных кислот можно сжигать непосредственно в немодифицированных дизельных двигателях с очень низким образованием отложений.

Биодизель имеет более высокое цетановое число, чем нефтяное дизельное топливо, не содержит ароматических углеводородов и серы и содержит от 10% до 11% кислорода по весу [18]. Некоторые исследователи предположили, что это более высокое содержание кислорода в масле приводит к полному сгоранию [19–22]. Эти характеристики биодизеля снижают выбросы окиси углерода, углеводородов и твердых частиц в выхлопных газах по сравнению с дизельным топливом [23]. Но различия в физических свойствах дизельного и биодизельного топлива влияют на характеристики горения и тепловыделения. Поскольку характеристики сгорания и HRR биодизеля должны быть известны, чтобы добиться снижения удельного расхода топлива (BSFC) и выбросов при сохранении других параметров работы двигателя на приемлемом уровне. Тем не менее, большинство исследователей до сих пор сопоставляли характеристики производительности и выбросов биодизеля с параметрами испытаний, такими как смесь фракций биодизеля, частота вращения двигателя, нагрузка двигателя, время впрыска, давление впрыска и степень сжатия двигателя. Но очень мало работ, в которых сообщается о характеристиках сгорания в двигателе и явлениях тепловыделения, соответствующих различным биодизельным топливам и их смесям. Более того, гораздо больше исследований было проведено с использованием метилового эфира, чем этилового эфира. Таким образом, целью данного исследования является исследование характеристик сгорания и явления скорости тепловыделения в двигателе с воспламенением от сжатия, работающем на смесях этилового эфира ятрофы при различных степенях сжатия.

2. Материалы и методы
2.1. Получение сложного эфира и смесей

В этом исследовании двухстадийный «кислотно-щелочной» процесс, т. е. предварительная кислотная обработка с последующей основной реакцией переэтерификации с использованием этанола в качестве реагента и h3SO4 в качестве катализатора для кислоты и KOH для была проведена базовая реакция для получения биодизельного топлива из масла Jatropha curcas . Описание смесей следующее: B0: чистое дизельное топливо, B10: 10 % этилового эфира ятрофы + 90 % дизельного топлива, B20: 20 % этилового эфира ятрофы + 80 % дизельного топлива, B30: 30 % этилового эфира ятрофы + 70 % дизельного топлива, и B40: 40 % этилового эфира ятрофы + 60 % дизельного топлива. Физико-химические свойства дизельного топлива, масла ятрофы, этилового эфира ятрофы и их смесей с дизельным топливом оценивали в соответствии со стандартами ASTM. Все измерения повторялись трижды, и для анализа использовалось среднее арифметическое этих трех показаний. Данные о свойствах топлива для всех видов топлива сведены в табличную форму, как показано в Таблице 1.

2.2. Экспериментальная установка

Для испытаний использовался одноцилиндровый двигатель с водяным охлаждением, мощностью 3,73 кВт и переменной степенью сжатия, как показано на рис. 1. На этом испытательном стенде предусмотрена возможность изменения степени сжатия путем подъема или опускания головки цилиндров двигателя. . Испытательный стенд также оснащен всей управляющей электроникой, электронным компьютером и системой сбора данных. Для запуска двигателя степень сжатия двигателя была изменена на желаемую степень. Двигатель запускался вручную. Загрузка и разгрузка производились через компьютер. На двигатель устанавливаются различные датчики для измерения различных параметров. На поверхность топливопровода высокого давления была установлена ​​термопара температуры. Прецизионный датчик угла поворота коленчатого вала был соединен с главным валом двигателя. Термопары k-типа размещаются в разных точках для регистрации температуры на входе, выходе из двигателя, головке двигателя, входе охлаждающей воды, выходе охлаждающей воды, температуре смазочного масла и так далее. Программное обеспечение сохраняет данные о давлениях и объемах, соответствующих определенному положению угла поворота коленчатого вала, для построения кривых и . Программное обеспечение также предоставляет возможность анализа данных о горении, таких как скорость выделения тепла, задержка воспламенения, продолжительность горения в градусах и пиковое давление, и сохраняет их отдельно для анализа в системе сбора данных. Технические характеристики двигателя приведены в таблице 2. Поддерживался постоянный уровень расхода охлаждающей воды двигателя более 60 мл сек −1 . Стандартное время впрыска топлива для тестового двигателя составляло 23° до ВМТ. Тест двигателя проводился с помощью программы «Engine Test Express». Это программное обеспечение представляет собой высокоинтегрированное программное обеспечение на языке «C».

Мультигазоанализатор Nucon использовался для измерения концентрации моноксида углерода (CO) и оксида азота () в выхлопных газах. Номинальная скорость потока от 5 00 до 1 000 мл/мин поддерживалась на протяжении всего эксперимента в соответствии с рекомендациями производителя для приемлемого времени отклика, соответствующего низкому потреблению анализируемого газа. На приборе присутствовали цифровые счетчики для прямого отображения показаний. Диапазон измерителя угарного газа составлял от 0 до 2 процентов (минимум 0,001 процента), а для измерителя оксида азота — от 0 до 2 000 частей на миллион (минимум 1 частей на миллион).

2.3. Процедура оценки

Двигатель был оценен с использованием различных топливных смесей этилового эфира ятрофы и дизельного топлива при нагрузках 0 % (без нагрузки), 25 %, 50 % и 75 % от номинальной нагрузки при степени сжатия 16,5 : 1, 17,5. : 1 и 18,5 : 1. Перед сбором данных двигатель прогревался. Первоначально испытательный двигатель работал на базовом дизельном топливе в течение примерно 10 минут для выхода на нормальные рабочие температурные условия. После этого были сформированы исходные данные и получены соответствующие результаты. Затем двигатель работал на смесях этилового эфира ятрофы. Во время испытаний со смесями этилового эфира ятрофы двигатель запускали на дизельном топливе до его прогрева, а затем топливо переключали на различные смеси сложных эфиров. После завершения испытаний со смесями дизельного топлива и эфира двигатель всегда снова переключали на дизельное топливо и двигатель работал до тех пор, пока смеси эфиров не удалялись из топливопровода, ТНВД и форсунки. Это было сделано, чтобы предотвратить трудности с запуском в более позднее время. Были оценены параметры горения и выбросов, такие как пиковое давление, скорость выделения тепла, задержка воспламенения и выбросы CO (таблица 3).

2.4. Теоретическое рассмотрение

Скорость тепловыделения (HRR) является важным параметром для анализа явления сгорания в цилиндре двигателя. Важные параметры явления горения, такие как продолжительность и интенсивность горения, можно легко оценить по диаграмме интенсивности тепловыделения. Диаграмма HRR также предоставляет ключевые входные параметры для моделирования выбросов. Скорость тепловыделения моделируется с применением первого закона термодинамики. Упрощенная модель представлена ​​в (1) как

где – отношение удельных теплоемкостей, принятое равным 1,35, – угол поворота коленчатого вала, – давление газа в цилиндре, – объем цилиндра.

3. Результат и обсуждение
3.1. Характеристики сгорания

Характеристики сгорания биодизельного топлива можно сравнить по давлению газа в цилиндре, скорости выделения тепла и задержке воспламенения.

3.1.1. Давление в цилиндре

( 1) Влияние смеси . В двигателе с ЦН давление в цилиндре зависит от доли сгоревшего топлива в фазе горения предварительно смешанной смеси, то есть на начальной стадии сгорания. Давление в цилиндре характеризует способность топлива хорошо смешиваться с воздухом и условия горения. На рис. 2 показано сравнение давления в цилиндре с углом поворота коленчатого вала для топлива, испытанного при всех степенях сжатия при 75% номинальной нагрузки. Результаты показывают, что пиковое давление в цилиндре двигателя, работающего на смеси сложных эфиров, немного выше, чем у двигателя, работающего на дизельном топливе, при 75% номинальной нагрузки и степени сжатия. Для такого поведения было несколько причин: (1) из-за высокой вязкости, низкой летучести и более высокого цетанового числа смесей биодизельного топлива происходит короткая задержка воспламенения и более раннее время впрыска для смеси сложных эфиров, чем для дизельного топлива. В результате сгорание дизельного топлива начинается позже, и пиковое давление в цилиндре достигает более низкого значения по мере удаления от ВМТ в такте расширения. (2) Благодаря наличию молекулы кислорода в биодизеле углеводороды достигают лучшего сгорания, что приводит к более высокому давлению в цилиндре [24].

Влияние нагрузки на давление в цилиндре также было исследовано, и результаты показаны на рис. 3. Можно видеть, что давление в цилиндре увеличивается с увеличением нагрузки как для дизельного топлива, так и для смесей сложных эфиров. Отмечено, что пиковое давление 50,67, 51,36, 52,16, 53,04 и 55,41 бар было зарегистрировано для стандартного дизельного топлива B10, B20, B30 и B40 соответственно при 75% номинальной нагрузки при степени сжатия 16,5 : 1. , Для степени сжатия 17,5 : 1 пиковые давления 58,03, 590,42, 61,54, 62,37 и 63,89 бар были зарегистрированы для стандартного дизельного топлива, B10, B20, B30 и B40, соответственно, при 75% номинальной нагрузки. При степени сжатия 18,5 : 1 пиковое давление 64,45, 65,38, 65,92, 68,15 и 74,63 бар было зарегистрировано для стандартного дизельного топлива B10, B20, B30 и B40 соответственно при 75% номинальной нагрузки. Аналогичные выводы были сделаны и другими авторами в литературе [25].

(2) Эффект степени сжатия . В целом повышение степени сжатия улучшило давление в цилиндрах двигателя. В среднем давление в цилиндрах увеличилось на 27,1%, 27,29%, 26,38%, 28,48% и 34,68% для смесей В0, В10, В20, В30 и В40 соответственно; при увеличении степени сжатия с 16,5 : 1 до 18,5 : 1 она увеличилась на 14,52% и 11,06%; 15,69% и 10,03%; 17,98% и 7,711%; 17,59% и 9,26%; 15,30% и 16,81% при повышении степени сжатия с 16,5 : 1 до 17,5 :1 и далее до 18,5 : 1 соответственно для смесей B0, B10, B20, B30 и B40 соответственно, как видно из рисунка. 4. Эти повышенные значения давления в цилиндре со степенью сжатия наблюдались при 75% номинальной нагрузки для всех смесей. Это показывает, что увеличение степени сжатия дает больше преимуществ при использовании смесей сложных эфиров, чем при использовании чистого дизельного топлива. Из-за их низкой летучести и более высокой вязкости и цетанового числа биодизель может работать относительно лучше при более высоких степенях сжатия. Также причиной такой лучшей производительности может быть содержание кислорода в биодизельном топливе.

3.1.2. Скорость выделения тепла

( 1) Влияние смесей . По скорости тепловыделения определяют начало горения, долю топлива, сгоревшего в режиме предварительного смешения, и различия скоростей сгорания топлив. На рис. 5 показаны скорости тепловыделения для двигателя с КИ, работающего на смесях эфиров и дизельного топлива при 75% номинальной нагрузки. Видно, что двигатель КИ, работающий на смесях, имеет более высокий пик на диаграмме скорости тепловыделения, чем дизель. Это явление можно объяснить наличием молекулы кислорода в биодизельном топливе, что приводит к полному сгоранию смеси воздуха в цилиндре и увеличению скорости тепловыделения. Более высокая температура кипения смесей сложных эфиров также может привести к более высокой скорости тепловыделения [26]. Максимальное тепловыделение стандартного дизеля В10, В20, В30 и В40 составило 13,58, 16,89., 19,56, 23,73 и 27,69 Дж/град соответственно при 75% номинальной нагрузки для степени сжатия 16,5 : 1. Дж/град были зарегистрированы для стандартного дизельного топлива B10, B20, B30 и B40 соответственно при 75% номинальной нагрузки. При степени сжатия 18,5 : 1 максимальные скорости тепловыделения 16,73, 19,26, 24,71, 28,92 и 34,76  Дж/град были зарегистрированы для стандартного дизеля В10, В20, В30 и В40 соответственно при 75% номинальной нагрузки. условия.

(2) Эффект степени сжатия . В среднем более высокий пик HRR увеличился на 23,19%, 14,03%, 26,32%, 21,87% и 25,53% для смесей B0, B10, B20, B30 и B40 соответственно; при увеличении степени сжатия с 16,5 : 1 до 18,5 : 1 — на 13,84% и 08,21%; 04,89% и 08,69%; 10,27% и 14,55%, 13,19% и 07,66%, 16,03% и 08,18% при повышении степени сжатия с 16,5 : 1 до 17,5 : 1 и далее до 18,5 : 1 соответственно для смесей Б0, Б10, Б20, B30 и B40 соответственно при 75% номинальной нагрузки. Более высокий HRR для биодизельных смесей, вероятно, связан с избытком кислорода, присутствующим в его структуре, и динамическим опережением впрыска, помимо статического опережения впрыска. Увеличение HRR указывает на лучшее сгорание предварительно смешанной смеси и, вероятно, является причиной увеличения выбросов.

3.1.3. Давление в цилиндре и объем

На рис. 6 показана диаграмма двигателя с воспламенением от сжатия, который был исследован при 75% номинальной нагрузки. Результаты показывают, что диаграмма не показывает каких-либо существенных изменений для различных топлив, а именно B0, B10, B20, B30 и B40, при различных степенях сжатия.

3.1.4. Ignition Delay Period

Задержка воспламенения топлива является важным параметром, определяющим детонационную характеристику C.I. двигатели. Цетановое число топлива, которое указывает на способность к самовоспламенению, оказывает прямое влияние на задержку воспламенения. Чем выше цетановое число, тем короче задержка воспламенения и наоборот. Период задержки воспламенения определялся программой Engine Test Express, установленной на компьютере, подключенном к двигателю.

( 1) Эффект смеси . На рис. 7 сравниваются задержки между смесями дизельного топлива и сложного эфира при различной нагрузке для трех степеней сжатия. Как показано на рисунке, по мере увеличения нагрузки период задержки уменьшается для всех смесей для трех степеней сжатия. Такое поведение связано с тем, что при снижении частоты вращения двигателя температура остаточных газов и температура стенок снижаются, что приводит к снижению температуры наддува во время впрыска и увеличению задержки воспламенения. Задержки последовательно самые короткие для смеси B40. Несмотря на немного более высокую вязкость и более низкую летучесть биодизеля, задержка воспламенения для смесей сложных эфиров, по-видимому, ниже, чем для дизельного топлива. Причина может заключаться в том, что при высоких температурах протекает сложная и быстрая предпламенная химическая реакция. В результате высокой температуры цилиндра, существующей во время впрыска топлива, биодизель может подвергаться термическому крекингу и образовываться более легкие соединения, которые могли воспламениться раньше, что приводит к более короткой задержке воспламенения [27]. Другая причина может быть связана с тем, что эфиры олеиновой и линолевой жирных кислот, присутствующие в биодизельном топливе, расщепляются на более мелкие соединения, когда оно поступает в камеру сгорания, что приводит к более высоким углам распыления и, следовательно, вызывает более раннее воспламенение.

(2) Эффект степени сжатия . Как видно из рисунка 7, с увеличением степени сжатия период задержки будет уменьшаться для всех смесей при всех нагрузках. Эти результаты ясно показаны на рисунке 8 для смеси B40 при трех степенях сжатия 16,5 : 1, 17,5 : 1 и 18,5 : 1 соответственно. В среднем период задержки уменьшился на 19,88 %, 24,28 %, 21,87 %, 23,52 % и 21,26 % для B0, B10, B20, B30 и B40 при 75 % номинальной нагрузки при увеличении степени сжатия с 16,5 : 1. до 18,5 : 1, уменьшилось на 8,77% и 12,17%, 4,34% и 20,84%, 4,31% и 18,34%, 8,19% и 16,69 %, 10,67 % и 11,84 % для В0, В10, В20, В30 и В40 при 75 % номинальной нагрузки при повышении степени сжатия с 14 до 16 и далее до 18 соответственно. Возможная причина этой тенденции может заключаться в том, что повышенная степень сжатия фактически увеличивает температуру воздуха внутри цилиндра, способствуя раннему воспламенению и, следовательно, уменьшая задержку воспламенения.

3.2. Выбросы
3.2.1. №

x Излучение

( 1) Эффект смеси . Выбросы в зависимости от нагрузки двигателя для различных смесей сравниваются на рисунке 9 при трех степенях сжатия. Как видно из рисунка, все смеси производят больше, чем чистое дизельное топливо, для всех нагрузок двигателя при всех степенях сжатия. Для всех смесей кривые для каждой смеси остаются выше кривой чистого дизельного топлива, поскольку выбросы выхлопных газов очень сильно зависят от температуры камеры сгорания. Температура камеры сгорания зависит от нагрузки. Увеличение нагрузки приводит к увеличению подачи топлива в камеру сгорания, что приводит к повышению температуры пламени. При высокой температуре происходит реакция. Были и другие причины такого поведения. (1) Увеличение выбросов для смесей может быть связано с содержанием кислорода в сложном эфире, поскольку кислород, присутствующий в топливе, может обеспечивать дополнительный кислород для образования. Петерсон и др. 1992 предложил теорию небольшого увеличения биодизельного топлива. Они считали, что биодизельное топливо обычно содержит больше молекул с двойными связями, чем дизельное топливо, полученное из нефти. Эти молекулы с двойными связями имеют несколько более высокую температуру адиабатического пламени, что приводит к увеличению производства биодизельного топлива. (2) Еще одним фактором, вызывающим увеличение NO, может быть возможность более высоких температур сгорания в результате улучшенного сгорания, поскольку большая часть сгорания завершается до ВМТ для смесей сложных эфиров по сравнению с дизельным топливом из-за меньшей задержки воспламенения. Таким образом, вполне возможно, что для смесей сложных эфиров достигаются более высокие пиковые температуры цикла по сравнению с дизельным топливом. (3) Выброс дизельных двигателей зависит также от йодного числа топлива. Эмиссия увеличивается с увеличением йодного числа. Следовательно, выбросы были обнаружены выше в смесях по сравнению с дизельным топливом.

(2) Эффект степени сжатия . В среднем выбросы увеличились на 1,45%, 14,38%, 38,79%, 29,02% и 22,84% для B0, B10, B20, B30 и B40 при 75% номинальной нагрузки, когда степень сжатия была увеличена с 16,5 : 1 до 18,5 : 1. Он был увеличен на 0% и 1,45%, 13,38% и 0,8%, 14,00% и 21,74%, 8,61% и 18,78%, и 9,09% и 12,60%, когда степень сжатия была увеличена с 16,5 : 1 до 17,5 : 1 и далее до 18,5 : 1 соответственно для смесей B0, B10, B20, B30 и B40 при 75% номинальной нагрузки (рис. 10). Это увеличение количества выбросов с увеличением степени сжатия наблюдалось при всех нагрузках двигателя для всех смесей. Следовательно, наиболее важным фактором, вызывающим образование, являются высокие температуры сгорания, а температура сгорания увеличивается по мере увеличения степени сжатия, поэтому при увеличении степени сжатия количество будет увеличиваться. Другая причина увеличения выбросов с увеличением степени сжатия заключается в том, что при более низкой степени сжатия сгорание предварительно смешанной смеси является высоким из-за более длительной задержки, что приводит к меньшему производству в двигателях. С увеличением степени сжатия задержка воспламенения уменьшается, а пиковое давление увеличивается, что приводит к повышению температуры, что приводит к увеличению количества образования.

3.2.2. Выбросы CO

( 1) Влияние смеси . Как показано на рисунке 11, концентрация CO в выхлопных газах увеличивалась с увеличением нагрузки. Это связано с тем, что при увеличении нагрузки до максимального значения расход топлива с более высоким содержанием кислорода также пропорционально увеличивается, что приводит к лучшему сгоранию топлива и увеличению выбросов CO. Как видно из рисунка, кривые выбросов СО для всех биодизельных смесей остаются ниже кривой чистого дизельного топлива и уменьшаются по мере увеличения процентного содержания биодизельного топлива при всех степенях сжатия. Это снижение выбросов окиси углерода могло быть результатом повышения эффективности сгорания, что отражается в более высокой термической эффективности тормозов из-за присутствия молекул кислорода в топливных смесях. Сообщалось о нескольких других причинах, объясняющих снижение выбросов CO при замене биодизеля обычным дизельным топливом: (1) повышенное цетановое число биодизельного топлива. Чем выше цетановое число, тем ниже вероятность образования зон с высоким содержанием топлива, обычно связанных с выбросами CO; (2) опережающий впрыск и сгорание при использовании биодизеля также могут оправдывать снижение выбросов CO при использовании этого топлива.

(2) Эффект степени сжатия . В среднем выброс CO уменьшился на 14,28% при увеличении степени сжатия с 16,5 : 1 до 18,5 : 1 для смеси B40 при 75% номинальной нагрузки, и, как видно из рисунка 12, аналогичные значения были получены для другой сливается. Возможная причина этой тенденции может заключаться в том, что повышенная степень сжатия фактически увеличивает температуру воздуха внутри цилиндра, что приводит к сокращению периода задержки, что приводит к лучшему и более полному сгоранию топлива и, следовательно, к снижению выбросов CO.

4. Выводы

Характеристики сгорания и выбросов этилового эфира, полученного из масел Jatropha curcas , были экспериментально исследованы с использованием двигателя с воспламенением от переменной степени сжатия. Было исследовано влияние соотношения сложных эфиров, нагрузки двигателя и степени сжатия на параметры сгорания и выбросов двигателя. Основные результаты этого эксперимента следующие. (i) Двигатель, работающий на смесях сложных эфиров, имеет более высокую пиковую скорость тепловыделения, чем двигатель, работающий на обычном дизельном топливе, при 75% номинальной нагрузки. (ii) В целом, повышение степени сжатия соотношение улучшило производительность и давление в цилиндре двигателя и имело больше преимуществ при использовании смесей эфиров, чем с дизельным топливом. (iii) Несмотря на несколько более высокую вязкость и более низкую летучесть смесей эфиров, задержка воспламенения, по-видимому, меньше для смесей эфиров, чем для дизельного топлива. для дизеля. В среднем период задержки уменьшился на 21,26% для смесей B40 при 75% номинальной нагрузки, когда степень сжатия была увеличена с 16,5 : 1 до 18,5 : 1. для смеси B40 при 75% номинальной нагрузки, когда степень сжатия была увеличена с 16,5 : 1 до 18,5 : 1. (v) Можно сделать практический вывод, что все протестированные топливные смеси можно безопасно использовать без каких-либо модификаций двигателя. Таким образом, смеси этиловых эфиров масла ятрофы могут быть успешно использованы. (vi) В целом сделан вывод, что эфир масла ятрофы можно использовать в качестве топлива в дизельном двигателе путем смешивания его с дизельным топливом. Использование масла ятрофы может повысить производительность и снизить выбросы CO.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов в отношении публикации данной статьи.

Ссылки
  1. К. Праманик, «Свойства и использование смесей масла и дизельного топлива ятрофы куркас в двигателе с воспламенением от сжатия», Возобновляемая энергия , том. 28, нет. 2, стр. 239–248, 2003 г.

    Посмотреть по адресу:

    Сайт издателя | Google Scholar

  2. А. Х. Скрэгг, Дж. Моррисон и С. В. Шейлз, «Использование топлива, содержащего Chlorella vulgaris в дизельном двигателе», Enzyme and Microbial Technology , vol. 33, нет. 7, стр. 884–889, 2003.

    Посмотреть по адресу:

    Сайт издателя | Google Scholar

  3. М. П. Ашок и К. Г. Сараванан, «Эксплуатационные характеристики и характеристики выбросов эмульгированного топлива в дизельном двигателе с непосредственным впрыском», Труды Института инженеров-механиков D: Journal of Automobile Engineering , vol. 221, нет. 7, стр. 893–900, 2007.

    Посмотреть по адресу:

    Сайт издателя | Google Scholar

  4. М. Канакчи, «Производительность и характеристики выбросов биодизеля из соевого масла», Труды Института инженеров-механиков D: Journal of Automobile Engineering , vol. 219, нет. 7, стр. 915–922, 2005 г.

    Посмотреть по адресу:

    Сайт издателя | Google Scholar

  5. Э. Альптекин и М. Канакчи, «Характеристика основных топливных свойств смесей метилового эфира и дизельного топлива», Топливо , об. 88, нет. 1, стр. 75–80, 2009 г.

    Посмотреть по адресу:

    Сайт издателя | Google Scholar

  6. М. А. Калам и Х. Х. Масьюки, «Биодизель из пальмового масла — анализ его свойств и потенциала», Biomass and Bioenergy , vol. 23, нет. 6, стр. 471–479, 2002.

    Посмотреть по адресу:

    Сайт издателя | Google Scholar

  7. А. Муругесан, К. Умарани, Р. Субраманян и Н. Недунчежян, «Биодизель как альтернативное топливо для дизельных двигателей — обзор», стр. 9.0926 Обзоры возобновляемых и устойчивых источников энергии , vol. 13, нет. 3, стр. 653–662, 2009 г.

    Посмотреть по адресу:

    Сайт издателя | Google Scholar

  8. А. Демирбас, «Производство биодизеля из растительных масел с помощью каталитических и некаталитических методов сверхкритической переэтерификации метанола», Progress in Energy and Combustion Science , vol. 31, нет. 5–6, стр. 466–487, 2005 г.

    Посмотреть по адресу:

    Сайт издателя | Академия Google

  9. Г. Лабекас и С. Славинскас, «Работа внедорожного дизельного двигателя с непосредственным впрыском топлива на рапсовом масле», Возобновляемая энергия , том. 31, нет. 6, стр. 849–863, 2006.

    Посмотреть по адресу:

    Сайт издателя | Google Scholar

  10. Д. Агарвал и А. К. Агарвал, «Производительность и характеристики выбросов масла ятрофы (предварительно нагретого и смешанного) в двигателе с воспламенением от сжатия с непосредственным впрыском», Applied Thermal Engineering , vol. 27, нет. 13, стр. 2314–2323, 2007.

    Посмотреть по адресу:

    Сайт издателя | Google Scholar

  11. О. М. И. Нвафор, «Влияние повышенной температуры топлива на входе на производительность дизельного двигателя, работающего на чистом растительном масле в условиях постоянной скорости», Возобновляемая энергия , том. 28, нет. 2, стр. 171–181, 2003 г.

    Посмотреть по адресу:

    Сайт издателя | Google Scholar

  12. М. Муралидхаран, М. П. Тариян, С. Рой, Дж. П. Субрахманьям и П. М. В. Суббарао, «Использование биодизеля понгамия в двигателях с системой воспламенения для сельского хозяйства», стр. 9.0926 SAE Technical Paper 28-0030, Society of Automotive Engineers, Troy, Mich, USA, 2004.

    Посмотреть по адресу:

    Сайт издателя | Google Scholar

  13. А. С. Рамадхас, С. Джаярадж и К. Муралидхаран, «Использование растительных масел в качестве I.C. моторное топливо — обзор», Renewable Energy , vol. 29, нет. 5, стр. 727–742, 2004.

    Посмотреть по адресу:

    Сайт издателя | Google Scholar

  14. Вивек В. и Гупта А. К. «Производство биодизельного топлива из нефти Каранджи», стр. 9.0926 Журнал научных и промышленных исследований , том. 63, нет. 1, pp. 39–47, 2004.

    Просмотр по адресу:

    Google Scholar

  15. Л. К. Мехер, С. Н. Найк и Л. М. Дас, «Метанолизис Pongamia pinnata (karanja) oil», для производства биодизельного топлива. Журнал научных и промышленных исследований , том. 63, нет. 11, pp. 913–918, 2004.

    Просмотр по адресу:

    Google Scholar

  16. Мехер Л. К., Дхармагадда В. С. С., Найк С. Н. Оптимизация катализируемой щелочью переэтерификации Pongamia pinnata масло для производства биодизеля», Bioresource Technology , vol. 97, нет. 12, стр. 1392–1397, 2006.

    Посмотреть по адресу:

    Сайт издателя | Google Scholar

  17. X. Ланг, А. К. Далай, Н. Н. Бахши, М. Дж. Рини и П. Б. Герц, «Подготовка и характеристика биодизелей из различных биомасел», Bioresource Technology , vol. 80, нет. 1, стр. 53–62, 2001.

    Посмотреть по адресу:

    Сайт издателя | Академия Google

  18. М. Чанакчи, «Потенциал липидов из отходов ресторанов как сырья для биодизеля», Bioresource Technology , vol. 98, нет. 1, стр. 183–190, 2007 г.

    Посмотреть по адресу:

    Сайт издателя | Google Scholar

  19. Дж. Н. Редди и А. Рамеш, «Параметрические исследования для улучшения характеристик двигателя с воспламенением от сжатия, работающего на нефтяном топливе Jatropha», Renewable Energy , vol. 31, нет. 12, стр. 1994–2016, 2006.

    Посмотреть по адресу:

    Сайт издателя | Google Scholar

  20. Агарвал А. К. и Раджаманохаран К., «Экспериментальные исследования характеристик и выбросов масла Каранджа и его смесей в одноцилиндровом сельскохозяйственном дизельном двигателе», Applied Energy , vol. 86, нет. 1, стр. 106–112, 2009 г.

    Посмотреть по адресу:

    Сайт издателя | Google Scholar

  21. П. К. Саху и Л. М. Дас, «Оптимизация процесса производства биодизельного топлива из масел ятрофы, каранджи и поланги», Топливо , об. 88, нет. 9, стр. 1588–1594, 2009.

    Посмотреть по адресу:

    Сайт издателя | Google Scholar

  22. М. Н. Наби, М. М. Рахман и М. С. Ахтер, «Биодизель из хлопкового масла и его влияние на производительность двигателя и выбросы выхлопных газов», Applied Thermal Engineering , vol. 29, нет. 11–12, стр. 2265–2270, 2009.

    Посмотреть по адресу:

    Сайт издателя | Google Scholar

  23. М. С. Грабоски и Р. Л. Маккормик, «Сжигание топлива, полученного из жира и растительного масла, в дизельных двигателях», Прогресс в области энергетики и горения , vol. 24, нет. 2, pp. 125–164, 1998.

    Просмотр по адресу:

    Google Scholar

  24. М. А. Немит-Аллах, Исследование использования биодизеля в качестве присадки к топливу в дизельных двигателях [М.С. диссертация] , инженерный факультет, Александрийский университет, Александрия, Египет, 2009 г.

  25. П. К. Саху, С. Н. Найк и Л. М. Дас, «Исследования технологии производства биодизельного топлива из ятрофы куркас и ее производительности в двигателе с прямым вращением», Журнал сельскохозяйственной техники , вып. 42, нет. 2, стр. 18–24, 2005 г.

    Просмотр по адресу:

    Google Scholar

  26. Лухан Дж. М., Тормос Б., Сальвадор Ф. Дж. и Гаргар К. Сравнительный анализ дизельного двигателя с прямым впрыском топлива, работающего на биодизельных смесях. во время европейского цикла MVEG-A: предварительное исследование (I)», Biomass and Bioenergy , vol. 33, нет. 6–7, стр. 941–947, 2009 г.

    Посмотреть по адресу:

    Сайт издателя | Академия Google

  27. CW Yu, S. Bari и A. Ameen, «Сравнение характеристик сгорания отработанного растительного масла с дизельным топливом в дизельном двигателе с прямым впрыском», Труды Института инженеров-механиков D: Journal of Automobile Engineering. , том. 216, нет. 3, стр. 237–243, 2002.

    Посмотреть по адресу:

    Сайт издателя | Google Scholar

Copyright

Copyright © 2014 Раджниш Кумар и Ануп Кумар Диксит.