Продажа квадроциклов, снегоходов и мототехники
second logo
Пн-Чт: 10:00-20:00
Пт-Сб: 10:00-19:00 Вс: выходной

+7 (812) 924 3 942

+7 (911) 924 3 942

Содержание

Двигатель Loncin LC2V78FD-2 (24 л.с., 678 см3) по цене 66 800 руб — отзывы, характеристики, фото

Система подачи топлива:

Карбюратор

Модель двигателя:

LC2V78FD-2 (A-type)

Тип двигателя:

Бензиновый четырехтактный

Мощность двигателя, л.с.:

24 л.с.

Расположение вала:

Горизонтальный

Тип вала:

Цилиндрический под шпонку

Диаметр вала, мм:

25,4 мм

Максимальная мощность, л.с. / кВт — об/мин:

14,7 кВт

Объем двигателя, см3:

678 см3

Частота вращения двигателя, об/мин:

3000 об/мин

Катушка освещения, А:

20 А

Максимальный крутящий момент, Нм/кгм/ об/мин:

42 Н*м при 2500 об/мин

Редуктор:

Отсутствует

Объем двигателя, л:

678 см3

Диаметр цилиндра, мм:

78 мм

Система запуска:

Электростартер

Обороты холостого хода, об/мин:

1350 (+/-50) об/мин

Ход поршня, мм:

71 мм

Топливо:

Бензин

Объем системы смазки, л:

1,5 л

Топ-10 надёжных бензиновых моторов 2000-2010 годов

 22.04.2020

Настала пора разобраться с тем, какие бензиновые двигатели мы считаем надёжными и долговечными. Представляем очередной дерзкий рейтинг двигателей от «АвтоСтронг-М».

В нашем рейтинге мы собрали десятку хороших и отличных моторов, которые нашли применение на автомобилях 2000-х годов. Сразу скажем, эти двигатели не во всём идеальны, что касается абсолютно любых бензиновых двигателей 21-го века.

И все же мы считаем и знаем: силовые агрегаты из нашего рейтинга способны без хлопот и дорогих ремонтов служить на протяжении сотен тысяч километров и десятков лет. Всё, что нужно таким двигателям – добротный масляный сервис каждые 10 000 км и минимальное внимание к некоторым техническим мелочам. Итак, какие же двигатели попали в наш ТОП-10! Сейчас узнаем!

 

Подробности о каждом моторе из рейтинга вы сможете увидеть на нашем YouTube-канале и прочитать на нашем сайте.

 

10 место

Honda 2.0 (K20)

Наш рейтинг открывают японские двигатели – силовые агрегаты Honda К-серии, объем 2,0 и 2,4 литра, а также относящийся к ним 2,3-литровый турбомотор. Эти моторы появились на автомобилях Honda в 2001 году. В принципе, это совершенно нормальные и ресурсные двигатели, хотя не такие неприхотливые, как их предшественники.

 

 

В приводе ГРМ здесь используется цепь, которая может потребовать замены при пробеге более 200 000 км. Но 10-е место двигателей Honda К-серии в нашем рейтинге обусловлено тем, что они имеют склонность к износу кулачков выпускного распредвала. То есть, на некоторых таких двигателях приходилось производить недешевую замену распредвала.

Нельзя сказать, что причиной этого является инженерная ошибка. Многие специалисты сходятся во мнении, что в двигатель Honda K-серии нужно заливать правильное масло, которое соответствует режиму эксплуатации. Если двигатель эксплуатируется в условиях пробочной езды при жаркой погоде, то лучше заливать более густое масло – с вязкостью 0W-40. Если мотор не испытывает температурных нагрузок, а также при эксплуатации в зимний период масло следует менять на менее вязкое – 0W-20. Ну а моторы тех Honda, которые гоняют по трассе и не греются до экстремальных температур, никогда не сталкивались с износом распредвала.

 

Обзор на двигатель Honda K20A вы можете посмотреть прямо тут:

 

Выбрать и купить двигатель Honda вы можете в нашем каталоге контрактных моторов.

 

9 место

20-клапанные моторы VW / Первые 2.0 TFSI

На 9-е место мы поставили немецкий двигатель. Вернее, целое семейство двигателей концерна VAG – легендарные EA113. Это бензиновые двигатели, созданные еще в 1990-х на основе чугунного блока цилиндров. Эти рядные «четверки» привели в массы турбонаддув, уникальные ГБЦ с 5-ю клапанами на цилиндр, а в начале 2000-х познакомили поклонников автомобилей Audi, Volkswagen, а также Seat и Skoda с непосредственным впрыском. Именно с них начались те самые моторы TFSI.

 

 

Сегодня точно можно сказать, что эти двигатели хороши, хотя простотой они не отличаются. На самом деле, при наличии хорошего специализированного сервиса с умелым диагностом обслуживание этих двигателей проблем не доставляет и не обходится дорого. Да, в этих двигателях есть пара элементов, которые требуют замены примерно каждые 250 000 км. Но в целом данные силовые агрегаты способны пройти более 500 000 км и не склонны расходовать масло через цилиндропоршневую группу.

 

Обзоры двигателей Volkswagen / Audi вы можете посмотреть прямо тут:

 

 

 

Выбрать и купить двигатель Audi или двигатель Volkswagen вы можете в нашем каталоге контрактных моторов

 

8 место

Двигатели Mazda L-серии / Ford Duratec HE

На 8-м месте у нас целое семейство японских двигателей, который были разработаны инженерами Mazda. Эти силовые агрегаты L-серии объемом 1.8 и 2.0 литра, а также их более крупный родственник объемом 2.3 литра. Младшие двигатели очень распространены. Их устанавливали на все модели Mazda 2000 годов: они известны под «именем» MZR. Эти моторы достались всем моделям Ford 2000-х, созданных на платформах Focus и Mondeo. На немецких моделях эти двигатели известны как Duratec HE. И, кроме того, эти двигатели достались автомобилям Volvo, созданным во времена владения Ford.

 

 

Почему у этого японского мотора только 8-е место? Этот агрегат способен пройти более 300 000 — 400 000 км, но вынуждает некоторых владельцев раскошеливаться на замену масла и даже поршневых колец. Также у него немного мудреный впускной коллектор, который требует реставрации вихревых заслонок. Цепь в приводе ГРМ служит порядка трех сотен тысяч километров. В целом, это простой и незамудрёный двигатель. Для увеличения его ресурса следует почаще менять масло, не злоупотреблять короткими поездками и не наматывать лишних моточасов.

 

Обзоры двигателей Mazda L-серии / Ford Duratec HE вы можете посмотреть прямо тут:

 

 

Выбрать и купить двигатель Mazda или двигатель Ford вы можете в нашем каталоге контрактных моторов

 

7 место

Nissan HR16DE h5M

На 7-м месте у нас еще один японский двигатель, который устанавливали и до сих пор устанавливают на автомобили Nissan и Renault. Это 1,6-литровый агрегат HR16DE или, по каталогам Renault, h5M. Это абсолютно нормальный и простой в обслуживании двигатель. Но подняться выше 9-го места ему не дал «потенциал» к залеганию поршневых колец. Кольца могут утратить свою подвижность из-за городского ритма движения по пробкам, когда мотор не знает высоких оборотов и долго работает на холостом ходу.

 

 

Хотя застраховать себя от такой неприятности поможет значительное сокращение пробега между заменами масла. Цепь в приводе ГРМ этого силового агрегата служит не более 250 000 км и в конечном итоге требует замены.

 

Выбрать и купить двигатель Nissan или двигатель Renault вы можете в нашем каталоге контрактных моторов.

 

6 место

BMW M54

Еще один немецкий двигатель в нашем рейтинге – это рядная «шестерка» М54, предназначенная для всех моделей BMW, которые выпускались с 2000 по 2010 год. Этот силовой агрегат уходит корнями в 1990-годы: он эволюционировал из моторов М50 и М52. В зависимости от исполнения, имеет рабочий объем 2.2, 2.5 и 3.0 литра.

 

 

В отличие от своих преемников N-серии, этот двигатель BMW не имеет проблем с блоком цилиндров, цепью ГРМ и обычно беспокоит по мелочам. Чаще всего он требует небольшого ремонта: для устранения течей масла, оживления заслонок во впускном коллекторе и поиска причин нестабильного холостого хода. При огромных пробегах и, если владелец не следил за температурным режимом мотора, то есть, допускал эксплуатацию при загрязненных радиаторах, этот двигатель может начать расходовать масло на угар. Но этот масложор надолго и решительно устраняется заменой маслосъемных колпачков.

В общем, это долговечный и резвый двигатель, который может пройти более 500 000 км.

 

Обзор на двигатель BMW М54 вы можете посмотреть прямо тут:

 

Выбрать и купить двигатель BMW вы можете в нашем каталоге контрактных моторов.

 

5 место

Renault F4R

На 5-м месте в рейтинге бензиновых двигателей мы расположили совершенно простой и очень живучий двигатель Renault F4R. В начале 2000-х этот двигатель был основной движущей силой моделей Megane, Scenic, Laguna, а сегодня он «возит» на себе бюджетные Duster и Kaptur. Этот двигатель был создан в конце 1990-х на основе чугунного блока. Из него были сделаны высокофорсированные версии для заряженных Clio и Megane. Например, самый злой атмосферный F4R выдает 200 л.с., а самый мощный турбированный – 273 л.с. Одним словом, это достойный и долговечный мотор, рассчитанный на полмиллиона километров и даже более того.

 

 

Он может беспокоить лишь по мелочам: течами масла, износом демферного шкива, барахлением фазовращателя (если такой присутствует). Отдельно отметим, что поздние версии двигателя F4R для Duster и Kaptur с увеличенной до 11:1 степенью сжатия не переносят 92-й бензин. При эксплуатации на нем в таких моторах из-за детонации уже к 80 000 км возможно разрушение поршней.

 

Обзор на двигатель Renault F4R вы можете посмотреть прямо тут:

 

Выбрать и купить двигатель Nissan вы можете в нашем каталоге контрактных моторов

 

4 место

Модульные двигатели Volvo

На 4-е место мы поставили модульные бензиновые двигатели Volvo. В частности, самые распространенные из них двигатели на 4 и 5 цилиндров. Причем хороши все версии, как атмосферные, так и турбированные. 4-цилиндровые варианты представлены рабочим объемом от 1,6 до 2,0 литров, а 5-цилиндровые существуют в исполнении от 2 до 2,5 литров.

Это абсолютно годные моторы, не замеченные в серьезных поломках и не имеющие проблем с жором масла. Можно отметить только высокофорсированную версию 2,5-литрового турбомотора мощностью более 260 л.с., которая подвержена перегреву и связанному с ним пробою прокладки ГБЦ и иногда деформации ГБЦ.

 

 

В остальном обращения на ремонт по данным двигателям, как правило, связаны с фазовращателями и их управляющими клапанами. Также отдельного внимания заслуживает система вентиляции картерных газов, которая закупоривается, если владелец злоупотребляет короткими поездками и экономией на моторном масле. Но это известная особенность без труда диагностируется, но требует нескольких нормочасов для замены закупоренных трубок и основного бачка-отделителя. В приводе ГРМ шведских моторов используется зубчатый ремень, который подлежит замене каждые 120 000 км.

 

Обзор на двигатели Volvo вы можете посмотреть прямо тут:

 

 

Выбрать и купить двигатель Volvo вы можете в нашем каталоге контрактных моторов.

 

3 место

Opel 1,8 л (Z18XER)

На 3-м месте в нашем рейтинге расположился 1,8-литровый атмосферный двигатель компании GM. Его устанавливали на автомобили Opel (Z18XER, A18XER) и Chevrolet (F18D4), Fiat и Alfa Romeo (939A4000). Этот двигатель был «заложен» в начале 2000-х и дожил до модели Insignia. Это основная движущая сила моделей Astra, Zafira и соплатформенных Cruze, Orlando. Что можно сказать о его надёжности?

 

 

В первые годы выпуска он имел проблему с фазовращателями, которые были бракованными и были заменены по отзывной кампании. То есть, эта проблема решена и при хорошем масляном сервисе фазовращатели не беспокоят вообще.

Единственное, за что можно и нужно поругать создателей этого двигателя, так это за теплообменник. Он служит не более 100 000 км, деформируется, его прокладки дубеют. В результате масло течет наружу, либо смешивается с антифризом. В таком случае придется еще поменять все резиновые трубки системы охлаждения, которые начнут рваться из-за воздействия масла. Поэтому, теплообменник следует менять превентивно. В остальном слабых мест в этом двигателе нет совсем.

 

Обзор на двигатель Opel вы можете посмотреть прямо тут:

 

Выбрать и купить двигатель Opel вы можете в нашем каталоге контрактных моторов.

 

2 место

Ford Duratec V6

На 2-место мы поставили не самый известный, но реально очень долговечный двигатель. Это бензиновый V6 от Ford, который также устанавливали на Mazda 6, Jaguar и Lincoln. Данная V-образная «шестерка» существует в исполнении с рабочим объемом 2.1, 2.5 и 3.0 литра.

Этот двигатель ведёт свою родословную еще с середины 1990-х. По некоторой информации этот мотор был разработан Porsche, а ГБЦ для него сконструировали специалисты Cosworth. В итоге получился неприхотливый и очень бодрый двигатель, развивающий до 220 л.с.

 

 

Это как раз тот случай, когда двигатель останется в прекрасном рабочем состоянии, когда кузов развалится в труху, а коробка поломается. Всё, что нужно этому мотору для счастья – своевременная замена масла. Тогда он легко пройдет более 500 000 км. В приводе ГРМ здесь используются две цепи. И спрос на них отсутствует: они существуют только в оригинале, заменителей никто не выпускает. Это говорит об их огромном ресурсе. Правде, если цепи все-таки придется менять, то запчасти обойдутся в приличную копеечку.

 

Обзор на двигатель Ford V6 вы можете посмотреть прямо тут:

 

Выбрать и купить двигатель Ford вы можете в нашем каталоге контрактных моторов.

 

1 место

Двигатели Toyota / Lexus 2AR-FE / 3MZ-FE

Итак, первое место. На наш взгляд лидером нашего дерзкого рейтинга «ТОП-10» бензиновых моторов заслуживают стать двигатели Toyota. Причём, речь не только о старых агрегатах, служивших верой и правдой в 1990-х.

 

 

Например, мы довольны бензиновыми двигателями Toyota, созданными в 2000-х годах. Здесь у нас подвешен двигатель серии MZ. Это поздняя версия 3MZ объемом 3,3 литра с Lexus RX. Хороший и долговечный двигатель. Правда он имеет небольшую, но устранимую проблему с системой ВКГ, из-за которой может возникнуть расход масла на угар.

Также хорошими и буквально безупречными у инженеров Toyota получились двигатели серии AR. Один из них – распространенный 2,5-литровый двигатель мы разобрали в Грузии. По большому счету, у этого двигателя вообще нет слабых мест и проблем. Хотя его 2,4-литровый предшественник серии AZ отличился редкими, но серьезными неисправностями.

 

Обзор на двигатель Toyota 2.5 2AR-FE вы можете посмотреть прямо тут:

 

Выбрать и купить двигатель Toyota или двигатель Lexus вы можете в нашем каталоге контрактных моторов.

BMW с бензиновым движком: плюсы, особенности, советы владельцам

Несмотря на растущую популярность дизельных силовых агрегатов, большинство современных BMW оснащаются бензиновыми двигателями. Важно знать плюсы, слабые места и особенности использования последних. Благодаря этому владелец сможет не допускать ошибок при эксплуатации автомобиля, правильно выполнять работы по обслуживанию и ремонту. В результате силовой агрегат будет дольше оставаться в полной исправности.

Особенности конструкции бензинового ДВС BMW

Бензиновый двигатель устроен проще дизельного силового агрегата и весит меньше. Это связано в первую очередь с конструктивными особенностями такого мотора.

Работа бензиновых установок основана на поджиге топливовоздушной смеси в цилиндрах. Поджиг происходит посредством искры, которая вырабатывается свечами зажигания. Благодаря невысокой степени сжатия внутри камеры сгорания, удается значительно снизить массу двигателя, работающего на бензине, по сравнению с дизелями, где использование высокопрочных деталей обусловлено повышенными нагрузками.

Чтобы уменьшить массу силового агрегата, внутри цилиндров вместо стальных гильз все чаще используются специальные элементы из металлокерамики, отличающиеся высокой износостойкостью. Благодаря активному внедрению технологии турбонаддува повышается тяга бензиновых ДВС на низких оборотах и расширяется рабочий диапазон установок.

Многократные попытки еще больше увеличить эффективность бензиновых моторов, которая и так довольно высока, отрицательно сказались на сроке службы и ремонтопригодности установок. Чтобы снизить внутренние потери энергии, разработчики уменьшили массу поршневой группы.

В результате повысилась экономичность двигателей, возросла их удельная мощность. Однако при этом возрос и расход моторного масла. А чтобы обеспечить достаточную устойчивость малых площадей контакта к износу, пришлось использовать дорогостоящие сплавы.

В ходе дальнейшей работы по совершенствованию современных бензиновых ДВС была оптимизирована камера сгорания, что позволило ей выдерживать более высокую степень сжатия. Однако это привело к побочным эффектам: моторы стали более чувствительными к качеству используемого горючего, а из-за неполадок в механизме газораспределения из строя стала выходить головка блока цилиндров. В итоге, с повышением эффективности силовых агрегатов, работающих на бензине, возросла их мощность, но при этом уменьшился эксплуатационный ресурс, снизилась ремонтопригодность.

Некоторые специалисты считают, что бензиновый двигатель может преобразовать только 25–30 % энергии, которая высвобождается при сгорании топлива, а у дизельных ДВС этот показатель достигает 40 %. Если же использовать интеркулер и турбины, процент преобразования энергии дизелями повышается до 50 %. Однако сейчас эффективность современных моторов находится практически на одном уровне за счет использования в бензиновых установках технологии турбонаддува и увеличения степени сжатия.

Плюсы и минусы бензиновых моторов BMW

К основным достоинствам работающих на бензине двигателей относятся:

  • относительная простота конструкции;
  • значительно меньший, чем у дизельных установок, вес;
  • быстрое развитие оборотов;
  • меньшая, чем у дизелей, требовательность к качеству топлива и смазки;
  • невысокий уровень шума и вибраций;
  • хорошая сочетаемость с автоматической трансмиссией;
  • относительно простой ремонт и сервисное обслуживание.

В числе основных минусов этих силовых агрегатов следует назвать:

  • относительно высокий, в сравнении с дизелями, уровень пожароопасности, что связано со спецификой горючего;
  • увеличенный расход топлива при высоких нагрузках;
  • невысокая тяга и крутящий момент при работе на малых оборотах.

Эксплуатационные показатели

На высоких оборотах бензиновые двигатели быстро развивают максимальную мощность, благодаря чему даже неоснащенные турбонаддувом автомобили могут очень быстро разгоняться. Это серьезное преимущество для автомобилей, которые эксплуатируются в основном на загородных трассах и без больших нагрузок.

Основной минус бензиновых двигателей — низкий уровень тяги при работе на малых оборотах. Это затрудняет начало движения, особенно в горку и при сильной загрузке. В результате водителю приходится, трогаясь с места, сразу давить на педаль газа, развивая повышенные обороты коленвала. Это приводит к ускоренному износу системы сцепления.

Расход топлива

При движении по трассе с крейсерской скоростью, когда силовой агрегат работает в оптимальном режиме, расход горючего невелик, но в связи с загруженностью дорог и особенностями езды в плотном потоке экономия сейчас становится редким исключением. Из-за высокой чувствительности бензинового мотора к нагрузкам при полностью загруженном багажнике или с максимальным количеством людей в салоне топливо расходуется значительно быстрее.

Это же касается и движения в городском цикле, когда расход горючего увеличивается в 1,5–2 раза. Из-за этой особенности на внедорожники практичнее устанавливать дизельные двигатели.

Большим преимуществом бензина перед дизтопливом является высокая температурная устойчивость первого. Полностью исправному бензиновому ДВС, в отличие от дизельного мотора, даже при -20…30 °C не нужны дополнительные присадки.

Зимняя эксплуатация

При использовании зимой бензиновые двигатели БМВ не только легче запускаются, но и прогреваются намного быстрее дизелей, что дает возможность качественно отапливать внутреннее пространство уже через несколько минут после пуска ДВС. Если же автомобиль оснащен дизельным мотором, то для запуска может потребоваться подогреватель, а быстро прогреть большой салон не получится без автономного отопителя.

Шум и вибрации

Уровень вибраций, а также издаваемого двигателем при работе шума — важный эксплуатационный параметр современного мотора. Бензиновый двигатель BMW в этом плане намного предпочтительнее дизеля, в котором для возгорания смеси требуется очень высокое давление. Вследствие этого вырабатывается огромное количество энергии, из-за чего возникают сильные вибрации, а мотор издает громкий рокот, который сложно заглушить даже при очень хорошей шумоизоляции.

Трансмиссия

На автомобилях, оснащенных механической трансмиссией в совокупности с дизельным ДВС, приходится значительно чаще переключать передачи. В связи с этим в условиях плотного городского трафика такой транспорт менее удобен и привлекателен, чем бензиновые версии.

Безопасность использования

Возможность возникновения пожара или взрыва в случае с бензиновыми моделями значительно выше, чем в случае с дизелями, из-за летучести горючего. Пары бензина легко воспламеняются от искры, а тем более вблизи открытого огня, поэтому емкости с топливом предписывается хранить только в хорошо проветриваемых помещениях. С учетом этого владельцам таких автомобилей нужно особенно тщательно следить за исправностью электрооборудования, герметичностью механизма топливоподачи.

Качество топлива

Что касается требовательности к качеству топлива, то силовые агрегаты, работающие на бензине, намного предпочтительнее дизельных установок. Хотя узлы и механизмы управления современных моторов более сложны, чем у предшественников, многие из них в течение некоторого времени (если необходимо) смогут проработать на топливе, имеющем меньшее октановое число, чем обозначено в руководстве.

Стоимость технического обслуживания

Стоимость ТО бензиновых моторов также относительно ниже, если сравнивать с дизелями. Поэтому будучи владельцем дизельной модели, к примеру BMW X5 в кузове Е53 или Е70 c двигателем 3,0 л, вы сможете сэкономить на топливе с учетом меньшего расхода, но не на сервисном обслуживании.

Учитывая все изложенное, можно сделать вывод, что у бензиновых двигателей БМВ, в сравнении с дизельными, имеются как достоинства, так и недостатки. Если автомобиль нужен вам в первую очередь для использования в сложных условиях, лучше остановить выбор на дизельном варианте. Для ежедневных городских поездок или гоночных треков модели с бензиновыми моторами более практичны. 

6 лучших современных бензиновых двигателей

Бензиновые моторы, по крайней мере, в теории реже ломаются, лучше переносят эксплуатацию в городе, дешевле и проще в ремонте. Однако помните, что в любой стае есть белая ворона. Даже моторы известных производителей имеют проблемы с надежностью и качеством исполнения.

Ниже представлены 6 бензиновых агрегатов, на которые стоит обратить внимание при выборе автомобиля.

1.4 Turbo — Opel

Один из самых успешных двигателей в эпоху даунсайзинга. Мотор присутствует на рынке уже 5 лет и до сих пор собирает положительные отзывы. Существует две его разновидности – 120 и 140 л.с.

Расход топлива? Чуть выше, чем у конкурентов с прямым впрыском, но именно благодаря тому, что топливо попадает в камеру сгорания с воздухом, нет проблемы оседания нагара на впускных клапанах. Кроме того двигатель хорошо переносит внедрение системы, предназначенной для работы на сжиженном газе.

Электроника, цепной привод ГРМ и навесное оборудование проблем не доставляют. Правда, известны случаи неприятностей с помпой. Эта проблема вылезла на Крузах для американского континента. Была объявлена сервисная акция по замене дефектных насосов. Поэтому на всякий случай стоит обратить внимание на помпу и ее окрестности (на предмет следов антифриза), и прислушаться – не шумит ли она.

Применение.

1,4-литровый двигатель с турбонаддувом используется практически во всей палитре Opel, а также в самых популярных моделях Chevrolet.

Opel: Adam, Corsa D, Astra J, Insignia, Meriva, Zafira Tourer, Cascada и Mokka.

Chevrolet: Aveo (Sonic), Cruze, Orlando и Trax (Tracker).

 

 

1.6 MPI 8 V —  Volkswagen

Один распредвал, два клапана на цилиндр, традиционная конструкция блока и головки. Он известен еще с 90-х годов XX века, когда применялся на Audi, Seat, Skoda и Volkswagen.

Самый большой недостаток этого двигателя – довольно большой расход топлива. Зато преимуществ гораздо больше: дешевые запасные части, много качественных заменителей, высокая надежность и спокойная реакция на установка газового оборудования. Но есть и типичные дефекты: выход из строя катушек зажигания и дроссельной заслонки.

На рынке присутствуют 75-и и 101-сильные версии мотора (старые модели) и популярный 102-сильный вариант, дебютировавший в 2000 году. В случае с «молодым» двигателем необходимо обратить внимание на работу дроссельной заслонки. Неравномерная работа на холостом ходу и плавающие обороты свидетельствуют о ее неисправности. Иногда помогает чистка узла. Установка нового дросселя обойдется примерно в 100 долларов.

Применение.

Audi: A3 I и II, A4 I и II.

Seat: Ibiza, Cordoba, Leon, Toledo, Altea и Exeo.

Skoda: Felicia, Fabia и Roomster II, Octavia I и II.

Volkswagen: Polo, Golf, Bora, Jetta, Touran, Passat и New Beetle.

 

 

2.0 (MR20) и 2.0T (F4RT) — Renault-Nissan

Nissan и Renault сотрудничают уже на протяжении многих лет. Результат? Не лучший, но в последнее время наметились перспективы. Пример? Бензиновый 2-литровый двигатель серии MR20 мощностью от 133 до 147 л.с. Этот двигатель Nissan появился на рынке в 2006 году. В Renault он получил обозначение M4R. Мотор отличается низким внутренним сопротивлением. Шейки коленчатого вала и кулачки распределительного вала имеет «зеркальное покрытие», снижающее сопротивление. Еще одно преимущество надежный цепной привод ГРМ. Двигатель лишен недостатков своего предшественника с обозначением QR. Механики утверждают, что те, кто меняют масло каждые 10 000 км и эксплуатируют автомобиль в нормальных условиях, с проблемами не сталкиваются.

Renault также может похвастаться мотором 2.0Т (не используется Nissan). Он устанавливается на спортивные версии, например, Renault Megane RS. Да, он много сжигает, но достаточно стабилен и податлив тюнингу.

Все, что требуется двигателям MR20/MR4 и 2-литровому «турбо» — это плановое техническое обслуживание. В отличие от них, QR постоянно вынуждал бороться с неисправностями катализатора, которые приводили к серьезному повреждению двигателя.

Двухлитровая версия двигателя MR часто использовалась в автомобилях японского и французского концернов.

Применение.

Nissan с 2007 года: Qashqai, Qashqai + 2, X-Trail II.

Renault: Clio III, Megane III, Laguna III.

Мотор F4RT можно найти в «сильных реношках».

 

 

2.0 (К20) и 2.4 (К24) — Honda

Двигатель 2,0 (К20) – один из наиболее успешных бензиновых двигателей последних лет. Производитель довольно быстро решил проблему с распредвалами, которая затрагивала автомобили 2003-2004 года выпуска. К 100-150 тыс. км распредвалы быстро изнашивались. Чаще проблема касалась распределительного вала, управляющего впускными клапанами. Неисправности способствовал повышенный масляный аппетит двигателя. К сожалению, не все владельцы регулярно проверяли его уровень. Нехватка масла критически сказывалась на трущихся деталях мотора. Но стоит признать, что многие другие агрегаты в подобных условиях при большем пробеге «словили бы клин». Это дает повод считать Хондовский двигатель надежным и выносливым.

Расход топлива? Не самый низкий. Например, Honda Accord с 2-литровым 155-сильным мотором потребляет в среднем 10-11 л/100 км.

Прекрасные отзывы собирает и 2,4-литровый агрегат.

Таким образом, осторожности требует только 2.0 (К20) 2003-2004 года. Он должен работать ровно, без посторонних звуков. Для решения проблемы с распредвалами понадобится примерно 500 долларов. И главное – следите за уровнем масла!

Применение.

К20 — почти во всех автомобилях Honda 2001-2010 года выпуска: Civic VII (в том числе Type R), Accord VII, FR-V и CR-V.

K24 можно найти лишь в нескольких моделях японского производителя: например, Accord VII.

 

 

2.5Т R 5 Volvo

Пятицилиндровый бензиновый двигатель Volvo уже на протяжении многих лет пользуется большим успехом. Отличные отзывы собирают, как версии рабочим объемом 2,3 и 2,4 л, так и 2.5 Turbo. Последний на сегодняшний день считается лучшим в линейке моторов шведского производителя. Этот двигатель также попал под капот спортивных модификаций Ford Focus и Mondeo. Хорошую репутацию 2.5T R5 заслужил не только среди водителей, но и среди механиков. Хотя есть и недостатки. До 2005 года встречались проблемы с приводом дроссельной заслонки. Иногда подводит оборудование. Механический износ происходит не раньше, чем через 400 000 км. Но известны экземпляры, которые уже преодолели полумиллионный рубеж и находятся в отличном техническом состоянии. Правда, многое зависит от условий эксплуатации, типа масла и регулярности его замены. Важно отметить, что обслуживание не требует больших затрат. Однако в более поздних вариантах двигателя турбина встроена во впускной коллектор. А моторы Форда получили другую головку блока.

Будьте внимательны. Проблемы с заслонкой вызваны отказом электродвигателя, управляющим ее положением. Неисправность касается узла компании Magneti Marelli. Новая заслонка стоит около 700 долларов, а ее восстановление – около 200 долларов.

Применение.

2,5-литровый турбомотор можно найти практически в любой модели Volvo на протяжении последних нескольких лет: C30, S40 II, V50, S60, V70, 850, C70, S80, XC60 и XC90.

Ford использовал мотор только в мощных модификациях: Focus ST и RS II, Mondeo (MkIV 2007-10).

 

 

3.0 (2 JZ ) и 4.3 (3 UZ ) Lexus

Бензиновые двигатели Lexus серии JZ и UZ уважают не только поклонники марки, но и механики. Они называют его мотором для танка. Все благодаря очень высокой надежности. Запас прочности его механических элементов настолько велик, что серийный двигатель 3.0 2JZ-GE без особых проблем можно «накрутить» до 500 л.с. Для сравнения, в Lexus IS300 номинальная мощность двигателя составляет 214 л.с. Конечно же, такое увеличение мощности возможно только за счет установки турбокомпрессора, созданного специально для JZ. Такой турбо-кит на интернет аукционе стоит около 1500 долларов. 3UZ-FE представляет собой бензиновый V8. Он также характеризуется хорошей надежностью и выносливостью.

Общие черты обоих моторов – прочная арматура и стабильная электроника. Недостатки? Их практически нет. Это сравнительно высокий расход топлива и недостаточное количество заменителей. Оригинальные детали очень дороги.

Применение.

Двигатели использовались, как в Lexus, так и Toyota.

2JZ-GE наиболее часто применялся в Lexus IS300 и GS, в Toyota Supra GTE.

3 UZ-FE: Lexus GS 430 и LS 430.

 

Добавить отзыв

Бензиновый и дизельный двигатели: плюсы и минусы

Дизельные двигатели считаются более экономичными, а бензиновые — мощными. Во многом это стереотип, который сформировался в 90-е годы. В разработку тогдашних дизелей вкладывали меньше денег, а топливо для них стоило дёшево. Но технологии продолжают развиваться, и ситуация меняется. Рассказываем о плюсах и минусах бензиновых и дизельных двигателей в 2021 году.

Экономичность

Начнём с характеристики, интересной всем автолюбителям без исключения. Здесь раскрываются преимущества дизельного двигателя, который расходует на 10–20% меньше топлива по сравнению с бензиновым агрегатом того же объёма и мощности. Но такая экономия представлена в абсолютном выражении, а нам нужно учитывать ещё и цены. У дизельного топлива (ДТ) и бензина А-95 они приблизительно одинаковы. А вот горючее марки А-92 стоит на 5% дешевле, поэтому и разница в стоимости заправки будет не такой существенной.

Плюс бензинового двигателя — в том, что его можно оснастить газобаллонным оборудованием (ГБО). Расход пропан-бутана чуть выше, но стоимость горючего ниже на 25–30%. Экономия в стоимости заправки — около 15–20%, что уравнивает стоимость эксплуатации моторов. Но этот вариант подходит скорее для подержанных машин — новые автомобили обычно лишаются гарантии после такой доработки. Кроме того, мощность двигателя с ГБО ниже, а ресурс меньше.

Надёжность

Средний ресурс легкового дизеля превышает 300–350 тысяч километров. Отдельные экземпляры проезжают и более 500 тыс. км. без нареканий от владельцев. У бензиновых эта цифра меньше — около 250–300 тысяч километров до капремонта. Но недостатки дизельного двигателя заметны во время обслуживания. Стоимость запчастей, расходных материалов и технических жидкостей выше. А ещё дизели более чувствительны к качеству топлива. Если бензин, способный вывести мотор из строя, стал исключением из правил, то низкое качество ДТ пока остаётся распространённой проблемой в России.

Тягово-мощностные характеристики

Прошли те времена, когда разница в отдаче моторов была двух-, а то и трёхкратной. Современные технологии уравняли их мощность. Преимущества дизельных и бензиновых двигателей теперь выражаются в других характеристиках.

При одинаковой мощности дизели развивают больший крутящий момент, который также называют тяговым усилием. Причём максимальной тяги удаётся достичь с низких оборотов. Такие автомобили быстрее стартуют с места, увереннее «выстреливают» при обгоне, легче выбираются из глубоких ям и почти не теряют своих ходовых качеств при максимальной нагрузке.

Крутящий момент бензинового двигателя ниже и достигается он на высоких оборотах — такой недостаток становится причиной медленного разгона и слабой тяги при полной загрузке. Но есть и преимущества — мотор быстрее набирает обороты, поэтому им удобнее управлять при скоростной езде. Турбированные бензиновые двигатели сочетают высокий крутящий момент с удобством управления тягой, но их минусы выражены в дорогостоящем обслуживании и повышенном расходе топлива.

Комфорт

Дизельный двигатель всегда работает громче, и этот недостаток заметен даже у премиальных автомобилей. В его звуке слышны характерные стуки и рокот. Даже при идеальной шумоизоляции они слышны в салоне. А на малых оборотах появляются вибрации, которые редко удаётся погасить балансирными валами, подушками и другими хитрыми приспособлениями. Кроме того, владельцы дизелей жалуются на характерный запах топлива и едкий выхлоп.

А ещё плюсы дизельного двигателя иногда превращаются в минусы. Коэффициент полезного действия у них выше, чем у бензиновых агрегатов. Из-за этого температура охлаждающей жидкости повышается намного медленнее. При коротких поездках зимой они не всегда успевают прогреть салон. Поэтому производителям приходится устанавливать автономные отопители, что отражается как на цене, так и на безопасности автомобиля.

Преимущество бензинового двигателя — в тихой и стабильной работе. У машин бизнес- и премиум-класса звук работающего мотора слышен в салоне только на предельных оборотах. Вибрации исправного агрегата минимальны, а пролитое топливо быстро испаряется, не оставляя запаха. 

Стоимость

Минус бензинового двигателя в виде повышенного расхода топлива легко перекрывается плюсом — доступной ценой. Даже с одинаковым оснащением такой автомобиль обойдётся на 5–10% дешевле дизельного. Некоторые производители предлагают дизели только в богатых комплектациях, что увеличивает разницу в стоимости. Сэкономить на покупке дизельной машины можно только в том случае, если вы планируете использовать её дольше гарантийного пробега — до 150–200 тысяч километров. 

Вывод

Рыночная экономика сделала своё дело — стоимость эксплуатации моторов уравнялась. В 2021 году можно говорить о других преимуществах и недостатках бензиновых и дизельных двигателей. Автомобили с дизелями быстрее стартуют и лучше переносят нагрузку. А машины с бензиновыми агрегатами более комфортны благодаря меньшему уровню шума и вибраций. Какой вариант лучше — решать только вам.

Бензиновый или дизельный — какой двигатель лучше для грузовика

Бензиновые двигатели на грузовиках — альтернатива для более привычных дизельных агрегатов. Они отличаются высокой надежностью, легкостью обслуживания, более тихим звуком работы и длинным межсервисным интервалом.

В статье рассмотрим, в чем отличия дизельных и бензиновых моторов, приведем основные силовые агрегаты на бензине для УАЗ, ГАЗ, ВАЗ и Урала. Отдельно поговорим о лучших иностранных грузовиках с такими силовыми агрегатами.

Бензиновые и дизельные двигатели грузовых автомобилей

Для начала разберемся, какой вариант больше подходит для грузового автомобиля — бензиновый или дизельный двигатель. Чтобы ответить на этот вопрос, приведем небольшую сравнительную характеристику таких моторов, а после сделаем вывод.

Экономичность

Опыт эксплуатации показывает, что силовые агрегаты на дизельном топливе позволяют сэкономить на 30-35% больше горючего, чем аналогичные бензиновые агрегаты. Кроме того, сама стоимость ДТ в России и других странах ниже. Экономия позитивно сказывается на рентабельности грузовых перевозок, уменьшает их себестоимость и, соответственно, повышает скорость окупаемости. Не удивительно, что многие компании отдают предпочтение именно «дизелям».

Безопасность

В вопросе выхлопа СО в атмосферу бензиновый мотор более вредный. Но при сгорании солярки в воздух выбрасывается сажа. Она считается более опасной для здоровья человека. Такой элемент оседает в легких, а после попадает в кровь. Как результат, повышается вероятность сердечных приступов, астмы, инсульта и других проблем. В современных «дизелях» предусмотрены фильтры, но они задерживают не весь объем вредных веществ.

Расходы на обслуживание

Причина состоит в большей сложности «дизеля», у которого много дополнительных деталей. К примеру фильтры топлива нуждаются в более частой замене. Кроме того, бензиновые моторы имеют более длительные интервалы замены моторного масла, охлаждающей жидкости и свечей зажигания.

Ресурс

Дизельные моторы имеют ресурс не менее 500 000 км, а зарубежные грузовики и вовсе могут похвастаться параметром в 1 000 000 км. Одна из причин — менее агрессивный выхлоп и большая надежность силового агрегата. В этом отношении бензиновые силовые узлы проигрывают.

Промежуточный итог

Во многих показателях дизельные моторы выигрывают. Что касается шумности, слабой динамики и характерного запаха, водители грузовых автомобилей считают их не критичными. Главным минусом остается высокая цена ремонта ТНВД и сложность конструкции.

В немалую копеечку влетает и замена форсунок. В пользу бензиновых двигателей на грузовиках говорит динамика, более легкий пуск зимой, меньшие расходы на обслуживание и более доступные цены на запасные части. 

Технические характеристики популярных бензиновых двигателей

Читайте также: Свечи зажигания: сроки замены

Несмотря на некоторые преимущества «дизелей», на многих грузовых и легковых авто устанавливаются именно бензиновые силовые агрегаты. Ниже рассмотрим основные варианты.

Двигатели на Уаз

Большинство двигателей на Уаз работает на бензиновом топливе. К основным моделям можно отнести:

  • ДВС 210.10 — бензиновый силовой агрегат объемом 2,445 л и номинальной мощностью в 91 л. с. Мотор способен разогнать автомобиль до 130 км/ч со средним расходом около 12.1 л. При этом максимальный момент вращения — 18,2 кгс*м.
  • УМЗ-4178.10 — бензиновый мотор. Устанавливался на машины Уаз 469.Также это популярный двигатель для Уаз Буханка. Пришел на замену версии «414». К особенностям стоит отнести чугунную головку блока цилиндров, увеличенный размер клапанов впуска и надежный коллектор впуска. Разработчики увеличили степень сжатия, что позволило увеличить мощность до 87 «лошадей». Объем агрегата — 2,445 л. Мотор имеет множество модификаций, отличающихся по мощности, типу сцепления, размеру клапанов и прочим параметрам.
  • УМЗ-4218.10 — не менее популярный бензиновый мотор объемом 2,89 л. Здесь вместо асбестового шнура предусмотрен сальник, а на задней цапфе коленчатого вала внесены правки в фиксацию маховика. Размер поршней был увеличен до 10 см, что привело к увеличению момента вращения и мощности. Модификации этого мотора устанавливались на Уаз 3151, 3153, Симбир, Хантер и других.
  • ЗМЗ-409. Силовой агрегат изготовлен на основе 406-го мотора, имеет коленчатый вал с большим ходом, но шатуны остались прежними. Имеет шесть модификаций. К примеру, ЗМЗ 40904.10 и 40905.10 — двигатели Уаз Патриот, Пикап, Карго и других моделей. Версия 4091.10 применяется на буханках Уаз, а 4092.10 на Волге.
  • ЗМЗ 410.10 — бензиновый силовой агрегат на 2,89 л и 84 «лошади». Отличается гильзованным блоком и цилиндрами, увеличенными до 10 см. Эта особенность позволила добиться и повышения объема самого мотора. Мотор имеет более десяти модификаций, которые устанавливались н старых машинах Уаз весом до 3,5 т.

Для примера приведем пример двигателя для Уаз — ЗМЗ 409, который производится с 1996 года до наших дней. Базовые параметры:

  • число цилиндров / клапанов — 4;
  • ход поршня — 94;
  • объем мотора — 2,693 л;
  • диаметр цилиндра — 95,5 мм;
  • мощность — 112-143 л. с;
  • момент вращения — 210-230 Н*м;
  • вес — 190 кг;
  • расход — 11,5 л;
  • ресурс — 150 000 км.

Двигатели на Газ

За время работы Горьковский автомобильный завод ставил на свои машины многие двигатели отечественного производств и полученные из-за границы. К наиболее популярным моторам стоит отнести:

  • EvoTech 2.7 — создан на базе УМЗ 4216, имеет увеличенный момент вращения и ресурс до 400 000 км. Разработчикам удалось уменьшить расход масла, снизить топливную «прожорливость» на 10% и добиться соответствия экологическим требованиям Евро 4 и 5.
  • ЗМЗ 405 — бензиновый мотор, который по заказу устанавливается на машинах Газель-Бизнес и Соболь-бизнес. В целом, силовой агрегат предназначен для микроавтобусов и грузовых Газелей массой до 3,5 тонн. Он работает в паре с микропроцессорной системой, которая управляет основными параметрами силового агрегата, а именно впуском воздуха, зажиганием и подачей горючего. Такой контроль улучшает параметр экономичности и снижает объем вредных выбросов. Рабочий объем мотора — 2,464 л, а мощность — 133,3 «лошади».
  • ЗМЗ 402 — двигатель, который серийно выпускался для «Газели» и «Соболя» в модификациях 4025.10 и 4026.10. Имеет объем в 2,445 л и мощность в 100 лошадиных сил.
  • УМЗ 4216 — еще один агрегат на бензине, который устанавливается на всех небольших грузовых автомобилях и микроавтобусах, сходящих с конвейера Газ. Он соответствует стандарту Евро 4, имеет максимальным момент вращения на небольших оборотах, прост в обслуживании и ремонте. По сути, это первый мотор, на который распространяется гарантия при монтаже ГБО.

Сегодня многие предпочитают купить Газ с двигателем УМЗ 4216, поэтому отдельно остановимся на технических характеристиках этого агрегата:

  • число цилиндров / клапанов — 4 / 8;
  • ход поршня — 92;
  • объем мотора — 2,89 л;
  • диаметр цилиндра — 100 мм;
  • мощность — 106,8 л. с;
  • момент вращения — 235,7 Н*м;
  • вес — 170 кг;
  • расход — 15 л;
  • ресурс — 250 000 км.

Силовые установки для Ваз

На машинах Ваз устанавливались, как правило, бензиновые силовые агрегаты. Они производились в разных объемах от 1.2 л и выше.

К примеру, одними из самых популярных считаются двигатели Ваз 2106— на 1.6 л (74 л. с), 1.5 л (71 л. с), 1.3 л (64 л. с.) и 1.5 л (75 л. с). Наиболее востребованным стал 1.6-литровый силовой агрегат с 8 клапанами, представленный еще в 1976 году.

Также к классической серии относятся и другие модели:

  • 2101 — 1.2-литровый мотор, представленный в 1970-м, устанавливался на авто 2105, 2106, 21011 и 2103;
  • 2105 — 1.3-литровый силовой агрегат, впервые представленный в 1979-м вместе с самой «пятеркой», отличается наличием ременного привода, имеет мощность от 64 до 69 «лошадей»;
  • 21011 — еще один 1.3-литровый агрегат 1974 года выпуска, является модернизированной версией, имеет мощность в 69 «лошадей», устанавливался на «копейках», «пятерках», «тройках» и «шестерках»;
  • 2103 — мотор на 1.5 л с 8-ю клапанами, представленный в 1972-м, устанавливался на 2105, 2106, 21011, 2101.

Двигатель Ваз 2110— 1.5-литровый агрегат с 8 клапанами, представленный в 1994-м. Является адаптированной версией мотора 21083. Имеет мощность в 73 «лошади», четыре цилиндра по два клапана на каждый.
Сегодня выпускаются обновленные двигатели Ваз на 1.4, 1.6 и 1.8 л. Для примера рассмотрим 1.6-литровый агрегат с 8 клапанами Ваз 21116. Характеристики:

  • число цилиндров / клапанов — 4 / 8;
  • ход поршня — 75,6;
  • объем мотора — 1,6 л;
  • диаметр цилиндра — 82 мм;
  • мощность — 87 л. с;
  • момент вращения — 140 Н*м;
  • вес — 112 кг;
  • расход — 7,2 л;
  • ресурс — 200 000 км.

Моторы на Урал

В основном двигатели на Урал были дизельными, но и здесь имеются некоторые исключения. К основному представителю можно отнести Зил 375. Это бензиновый силовой агрегат на 7 л и мощностью в 180 «лошадей». Главным недостатком мотора считался повышенный расход топлива. Сам двигатель устанавливался на Урал 375 Д и другие модификации. На остальных грузовиках Урал, как правило, ставятся дизельные моторы ЯМЗ 236, 536, 238 и другие.
Характеристики:

  • число цилиндров / клапанов — 8 / 16;
  • ход поршня — 95;
  • объем мотора — 7 л;
  • диаметр цилиндра — 108 мм;
  • мощность — 132 л. с;
  • момент вращения — 470 Н*м;
  • вес — 440 кг;
  • расход — 48 л;
  • ресурс — 150 000 км.

 Данные по описанным двигателям сводим в таблицу:

 Характеристики  ЗМЗ 409 на Уаз  УМЗ 4216 на Газ  Ваз 2116  Урал 375
 Число цилиндров / клапанов на цилиндр  4  4 / 8  4 / 8  8 / 16
 Ход поршня, мм  94  92  75,6  95
 Объем двигателя, л   2,693  2,89  1,6  7
 Диаметр цилиндра, мм  95,5  100  82  108
 Мощность , л. с.  112-143  106,8  87  132
Крутящий момент, Н*м  210-230  235,7  140  470
 Вес, кг  190  170  112  440
 Расход бензина, л/100 км  11,5  15  72  48
 Ресурс, км  150000  250000  200000  150000

Импортные бензиновые грузовики

Грузовые автомобили зарубежного производства чаще всего работают на дизельных моторах. В первую очередь это касается тягачей, рассчитанных на дальние поездки. Но некоторые малотоннажные модели все-таки комплектуются бензиновыми силовыми агрегатами. К основным примерам стоит отнести:

  • Isuzu 5-го класса — имеют 6-литровый бензиновый силовой агрегат и КПП Allison;
  • T-King модели ZB 1021ADB3S, ZB 1020JDBQи другие.
  • Грузовик КАМА с бензиновым мотором мощность в 150 «лошадей».
  • Мини-грузовик CheryYoki и другие.

Основными поставщиками иностранных грузовиков с бензиновыми моторами являются китайские производители, ведь известные бренды больше ориентируются на дизели.

Итоговое сравнение

При выборе грузовика и типа двигателя необходимо учитывать область применения. Если речь идет о магистральных перевозках, больше подходят дизельные силовые агрегаты. Для поездок внутри региона лучше выбрать моторы на бензине. При этом компании не отпугивает тот факт, цена двигателя на солярке выше.

Такие моторы быстро себя окупают за счет большего ресурса, высокой надежности и экономичности в вопросе топлива. Слабым местом дизельных моторов остается боязнь низкокачественного топлива и сложность ремонта.

Самые надежные современные бензиновые двигатели

Поиск запроса «бензиновые двигатели» по информационным материалам и форуму

Новейшие бензиновые двигатели вреднее моторов старых конструкций

Бензиновые двигатели нового поколения выбрасывают примерно в 1000 раз больше вредных частиц, в том числе канцерогенов, чем моторы традиционных конструкций, пишет Financial Times со ссылкой на результаты исследования независимого института технического надзора TUV Nord. Новые бензиновые моторы с прямым впрыском (gasoline direct injection, GDI ) позволили автопроизводителям снизить рабочий объем и резко сократить выбросы. Основная часть автомобилей, проданных в Европе к 2020 г., будет оснащена моторами с этой технологией согласно данным Европейской комиссии.

В исследовании TUV Nord говорится, что двигатели GDI выбрасывают вредных (по классификации Всемирной организацией здравоохранения) частиц примерно в 1000 раз больше, чем традиционные бензиновые двигатели, и в 10 раз больше, чем современные дизели. Мелкие частицы в воздухе представляют большую опасность для здоровья, проникая глубоко в легкие, где могут быть поглощены в кровоток, вызывая ряд болезней и даже смерть, пишет Automotive News Europe. Исследование ЕС предполагает, что загрязнение воздуха ежегодно приводит к 406 000 смертей, является причиной более 100 млн потерянных рабочих дней и обходится экономике ЕС от 330 до 940 млрд евро.

Двигатели с прямым впрыском работают при более высоком давлении в цилиндрах, что приводит к увеличению количества частиц. Европейские правила требуют установку фильтров твердых частиц для всех новых автомобилей с дизельными двигателями. Но такого требования для бензиновых двигателей нет.

«Автомобили являются крупнейшим источником загрязнения воздуха в городах Европы и 90% граждан сейчас подвергаются воздействию опасных уровней концентраций вредных частиц, — говорит менеджер по экологически чистым транспортным средствам аналитического центра Transport & Environment (Т & Е) в Брюсселе Грег Арчер. — Экономичные, с низкими выбросами углекислого газа двигатели GDI стали бы великой инновацией, если бы не выделяли вредных частиц. Эти частицы могут быть устранены за стоимость комплекта громкой связи».

Стоимость фильтра для улавливания мелких частиц составляет примерно 50 евро и не оказывает никакого влияния на экономию топлива, говорят в Т & Е. Но автопроизводители оттягивают установку фильтров на автомобили с GDI, вместо этого полагаясь на манипуляции с тестами, цитирует экспертов Automotive News Europe .

Правительства стран Европы пытались сдвинуть выбросы вверх по производственной цепочке производства энергии, продвигая электрические и гибридные технологии автомобилей, пишет FT. Это ощутимо снижает загрязнение внутри населенных пунктов, переводя его из выхлопных труб автомобилей в дымовые трубы электростанций. Но реакция потребителей на электрические автомобили была слабой. Также мало пока успеха в разработке других коммерчески жизнеспособных альтернатив для массового рынка, вроде транспортных средств на водороде. Вместо этого для соответствия строгим нормам выбросов мировые автопроизводители просто произвели тонкую настройку существующих двигателей на углеводородном топливе.

бензиновый двигатель | Британника

бензиновый двигатель , любой из класса двигателей внутреннего сгорания, которые вырабатывают энергию за счет сжигания летучего жидкого топлива (бензина или бензиновой смеси, такой как этанол) с воспламенением, инициируемым электрической искрой. Бензиновые двигатели могут быть построены для удовлетворения требований практически любого возможного применения в силовых установках, наиболее важными из которых являются легковые автомобили, малые грузовики и автобусы, самолеты авиации общего назначения, подвесные и малые внутренние морские агрегаты, стационарные насосные агрегаты среднего размера, осветительные установки и т. Д. станки и электроинструменты.Четырехтактные бензиновые двигатели используются в подавляющем большинстве автомобилей, легких грузовиков, средних и больших мотоциклов и газонокосилок. Двухтактные бензиновые двигатели встречаются реже, но они используются для небольших подвесных судовых двигателей и во многих портативных инструментах для озеленения, таких как цепные пилы, кусторезы и воздуходувки.

Типы двигателей

Бензиновые двигатели можно сгруппировать в несколько типов в зависимости от нескольких критериев, включая их применение, метод управления подачей топлива, зажигание, расположение поршня и цилиндра или ротора, количество ходов за цикл, систему охлаждения, а также тип и расположение клапана.В этом разделе они описаны в контексте двух основных типов двигателей: поршневых и цилиндровых двигателей и роторных двигателей. В поршневом двигателе давление, создаваемое при сгорании бензина, создает силу на головке поршня, которая перемещает цилиндр по длине возвратно-поступательным или возвратно-поступательным движением. Эта сила отталкивает поршень от головки цилиндра и выполняет работу. Роторный двигатель, также называемый двигателем Ванкеля, не имеет обычных цилиндров, оснащенных возвратно-поступательными поршнями.Вместо этого давление газа действует на поверхности ротора, заставляя ротор вращаться и, таким образом, выполнять работу.

бензиновые двигатели

Типы бензиновых двигателей включают (A) двигатели с оппозитными поршнями, (B) роторные двигатели Ванкеля, (C) рядные двигатели и (D) двигатели V-8.

Encyclopædia Britannica, Inc.

Большинство бензиновых двигателей относятся к поршнево-поршневым двигателям возвратно-поступательного действия. Основные компоненты поршневого двигателя показаны на рисунке. Почти все двигатели этого типа работают по четырехтактному или двухтактному циклу.

Типовая схема поршневой цилиндр бензинового двигателя.

Encyclopædia Britannica, Inc.

Четырехтактный цикл

Из различных методов восстановления энергии процесса сгорания наиболее важным до сих пор был четырехтактный цикл, концепция, впервые разработанная в конце 19 века. Четырехтактный цикл показан на рисунке. При открытом впускном клапане поршень сначала опускается на такте впуска. Воспламеняющаяся смесь паров бензина и воздуха втягивается в цилиндр за счет создаваемого таким образом частичного вакуума.Смесь сжимается, когда поршень поднимается на такте сжатия при закрытых обоих клапанах. По мере приближения к концу хода заряд воспламеняется электрической искрой. Затем следует рабочий ход, когда оба клапана все еще закрыты, а давление газа обусловлено расширением сгоревшего газа, давящим на головку или головку поршня. Во время такта выпуска восходящий поршень вытесняет отработанные продукты сгорания через открытый выпускной клапан. Затем цикл повторяется. Таким образом, каждый цикл требует четырех тактов поршня — впуска, сжатия, мощности и выпуска — и двух оборотов коленчатого вала.

Двигатель внутреннего сгорания: четырехтактный цикл

Двигатель внутреннего сгорания имеет четыре такта: впуск, сжатие, сгорание (мощность) и выпуск. Когда поршень перемещается во время каждого хода, он поворачивает коленчатый вал.

Encyclopædia Britannica, Inc.

Недостатком четырехтактного цикла является то, что завершается только половина тактов мощности по сравнению с двухтактным циклом ( см. Ниже ), и только половину такой мощности можно ожидать от двигателя данного размера при заданная рабочая скорость.Однако четырехтактный цикл обеспечивает более эффективную очистку выхлопных газов (продувку) и повторную загрузку цилиндров, уменьшая потерю свежего заряда в выхлопе.

Ch495 | Команда ПРО | KOHLER

Тип двигателя

4-тактный, бензиновый, верхнеклапанный, гильза цилиндра чугунная, алюминиевый блок

Л.с. (кВт) [1] 9,5 (7,1)

Рабочий объем (куб. См) 16.9 (277)

Диаметр отверстия (мм) 3,1 (78)

Ход в (мм) 2,3 (58)

Полный крутящий момент фут-фунт (Нм) [1] 13,9 (18,8)

Коэффициент сжатия 8,5: 1

Сухой вес, фунты (кг) 61,5 (27,8)

Объем масла в квартах США (л) 1.4 (1,3)

Смазка Всплеск

Размеры ДxШxВ (дюймы) * 15,9 х 16,8 х 16,7

Предел противодавления [2] 30

Сертифицированная мощность, л.с. (кВт) [3] 9,1 (6,8)

Сертифицированный RPM 4000

Соответствие выбросам
  • Китай, этап II
  • CARB, фаза III
  • EPA, фаза III
  • EU Stage V

Тип двигателя Коммерческий

* Длина от ВОМ до противооткатного кожуха.Ширина от топливного бака до глушителя. Высота от монтажной поверхности до верха глушителя.

1 Характеристики мощности (л.с.) и крутящего момента (фунт-футы) для двигателей общего назначения Kohler рассчитаны в соответствии с Обществом автомобильных инженеров (SAE) J1940 на основе испытаний полной мощности, проведенных в соответствии с SAE J1995 без воздухоочистителя и глушителя. Фактическая мощность и крутящий момент двигателя ниже и зависят от дополнительного оборудования (воздухоочиститель, выхлоп, зарядка, охлаждение, топливный насос и т. Д.), Применения, скорости двигателя, окружающих условий эксплуатации (температура, влажность и высота) и других факторов.Этот рейтинг J1940 / J1995 обеспечивает последовательные измерения для клиентов, которые могут захотеть контролировать характеристики впуска и выпуска двигателя. Для получения дополнительной информации обращайтесь в отдел проектирования двигателей Kohler Co. Kohler Co. оставляет за собой право изменять технические характеристики, конструкцию и стандартное оборудование продуктов без уведомления и без каких-либо обязательств.


2 дюймов h30 при 3600 об / мин WOT


3 Мощность и крутящий момент J1995 сертифицированы сторонней организацией

В чем разница между дизельным и бензиновым двигателями?

как это соотносится с производительностью

По мере того, как цены на бензин растут, а альтернативные виды топлива становятся все более распространенными, многие владельцы автомобилей пересматривают бензиновые двигатели.Его наиболее заметным конкурентом является дизельный двигатель, и хотя многие американцы слышали о дизельном топливе, немногие понимают разницу между дизелем и газом.

Во-первых, в отличие от автомобиля, работающего на электричестве или холодном синтезе, дизельный автомобиль мало чем отличается от газового. Оба они содержат двигатели внутреннего сгорания, которые преобразуют жидкое топливо в механическую энергию. Основное различие между этими двигателями заключается в том, как работают их процессы внутреннего сгорания. (Чтобы кратко объяснить внутреннее сгорание: взрывы, возникающие в поршневых камерах, толкают поршни вверх, поршни вращают коленчатый вал, а коленчатый вал вращает колеса.)

В бензиновом двигателе топливо смешивается с воздухом внутри поршневой камеры, сжимается поршнем и воспламеняется свечой зажигания. В дизельном двигателе воздух сначала сжимается, а затем добавляется топливо, что вызывает его нагрев. Когда поступает топливо, свеча зажигания не требуется для возникновения взрыва (это называется прямым впрыском).

Дизельные двигатели превосходят бензиновые по экономии топлива. Это связано с тем, что дизельное топливо более энергоемкое, чем бензин. Дизельные двигатели могут преобразовывать тепло в энергию вместо того, чтобы выводить его из автомобиля (как это делают бензиновые двигатели).Однако, несмотря на это преимущество, дизельные двигатели более дорогие, чем их бензиновые аналоги, и, поскольку их меньше в дороге, запчасти и рабочая сила могут быть более дорогими.

Еще один удар по дизельному топливу заключается в том, что оно уже не намного дешевле бензина. Это главное преимущество со временем исчезло. И хотя у него действительно лучший пробег, более высокий вес двигателя и степень сжатия дают дизельным автомобилям более низкие максимальные обороты. Кроме того, они шумнее, дымнее и труднее заводятся в холодную погоду.

Дизельные двигатели

и бензиновые двигатели: за и против

Покупка нового автомобиля может быть непростым процессом. Седан или внедорожник? Грузовик или фургон? Гибрид или электрический?

Бензин или дизель?

Раньше вы могли сократить этот список вдвое, если решали, что вам нужен автомобиль с дизельным двигателем, поскольку до недавнего времени большинство дизелей было доступно только в грузовиках.

Теперь у вас есть возможность приобрести много автомобилей с дизельным двигателем. Прошли те времена, когда вонючая машина извергала сажу на дороге.Благодаря значительным усовершенствованиям за десятилетия, дизельные двигатели были спроектированы так, чтобы выделять меньше сажи и уменьшать углеродный след.

Стоит ли в следующий раз покупать автомобиль на дизельном топливе? Узнайте о преимуществах и недостатках дизельных двигателей по сравнению с бензиновыми.

Дизельные и бензиновые двигатели

Дизельный и бензиновый двигатели используют одну и ту же концепцию, когда дело доходит до расширения топлива. Оба являются двигателями внутреннего сгорания, которые передают химическую энергию топлива механической энергии, заставляющей движение поршней в цилиндрах.Поршни соединены с коленчатым валом, который генерирует движение для создания мощности для движения автомобиля.

Дизельные и бензиновые двигатели являются горючими двигателями, что означает, что они преобразуют топливо в энергию с помощью небольших взрывов. Каждый двигатель отличается от того, как происходят взрывы.

Бензин поступает в двигатель и смешивается с воздухом, затем сжимается поршнями и воспламеняется от искр, исходящих от свечей зажигания.

С другой стороны, дизельные двигатели

сжимают воздух перед непосредственным впрыском топлива в камеру сгорания.Дизельные двигатели не требуют свечей зажигания, потому что сжатый воздух нагревается и вызывает воспламенение топлива.

Дизель Плюсы:

  • Превосходные возможности буксировки, повышенный крутящий момент, лучший взлет
  • Повышенная топливная эффективность, меньше заправок
  • Повышенный уровень шума и более плавная работа по сравнению с более ранними дизельными моделями
  • Более экономичный, более низкий уровень выбросов углерода, более чистый, чем у примитивных дизельных двигателей
  • Меньше компонентов двигателя, без доработок

Дизель Минусы:

  • Абсолютная мощность, меньшая скорость
  • Топливо дорогое, мало заправок с дизелем
  • Более шумная и жесткая езда, чем у бензиновых двигателей
  • Производят выбросы, выделяющие в атмосферу канцерогены, оксиды азота и сажу
  • Более затратный ремонт и техническое обслуживание

Мощность двигателя

Вы когда-нибудь задумывались, почему по нашим дорогам проезжает так много тракторных прицепов, работающих на дизельном топливе? Дизельные двигатели способны создавать большой крутящий момент на низких оборотах.

Автомобиль с дизельным двигателем имеет больше возможностей «вставать и ехать», быстро ускоряясь после полной остановки, по сравнению с автомобилем, работающим на бензине. Автомобили с дизельным двигателем также лучше буксируют. Если вы планируете буксировать лодку, игрушечный самосвал или кемпер, дизельный двигатель упростит эти дальние перевозки.

В то время как у дизельного двигателя сильная игра крутящего момента, он теряет очки за мощность. Автомобили, работающие на дизельном топливе, сильны, имеют долговечные двигатели и надежны, но они не спортивны.

Эффективность использования топлива

Многие владельцы транспортных средств предпочитают автомобили с дизельным двигателем бензиновым моделям из-за их повышенной топливной экономичности. Некоторые легковые автомобили с дизельными моделями могут проехать до 30 процентов больше миль, чем их бензиновые аналоги. Хотя дизельные автомобили более эффективны, если говорить о ценах на дизельное топливо по сравнению с газом, дизельное топливо дороже бензина. Дизельные автомобили очень хорошо ездят по шоссе, а не по городу. Если вы много времени путешествуете по автомагистралям, дизельный автомобиль — идеальный вариант для вас.

Выбросы

Сегодняшние автомобили с дизельным двигателем работают намного чище, чем в прошлом, но разве дизель чище, чем газ? Хотя они работают намного чище, дизельные автомобили по-прежнему производят более высокие уровни выбросов, включая закись азота и сажу, особенно при взлете с полной остановки. Городские жители или водители, которые более заботятся об окружающей среде, могут захотеть выбрать более чистый электрический или гибридный автомобиль вместо покупки дизельной модели.

Качество езды

Дизельные автомобили не всегда имели лучшую репутацию.Многие люди думают о дизельных автомобилях как о шумных, вонючих, грязных машинах. Благодаря лучшему проектированию и развитию технологий дизельные автомобили стали более плавными и тихими. Несмотря на эти революционные усовершенствования, дизельные двигатели не такие тихие и плавные, как бензиновые.

Техническое обслуживание и ремонт

Поскольку дизельный двигатель не оборудован распределителями или свечами зажигания, нет необходимости в регулярной настройке, необходимой для бензиновых двигателей.Тем не менее, регулярное техническое обслуживание, включая замену масла и другие услуги по техническому обслуживанию, по-прежнему необходимо. Как и в случае с любым другим транспортным средством, отказ от обслуживания двигателя и других компонентов может впоследствии обернуться катастрофой. Отсутствие технического обслуживания системы впрыска топлива, особенно в дизельных двигателях, может привести к серьезным повреждениям и дорогостоящему ремонту.

Если вы собираетесь купить автомобиль с дизельным двигателем, важно определить, что вам нужно за рулем. Будете ли вы проводить выходные в кемпинге в лесу, тащить лошадь на шоу и родео, тащить квадроциклы к песчаным дюнам или вы планируете исследовать шоссе Америки и часто путешествуете по дорогам?

Если вы ответили «нет» на любой из этих вопросов, возможно, вы захотите приобрести бензиновый, гибридный или электромобиль, чтобы лучше соответствовать вашему образу жизни.Если вы ответили утвердительно, то автомобиль с дизельным двигателем — отличный вариант для вас!

Бензиновые двигатели

тогда и сейчас — как эволюционируют двигатели с искровым зажиганием

Основная идея заключается в том, что газ по-прежнему вводится в камеру сгорания с нужным количеством воздуха, а затем воспламеняется от искры. Некоторые вещи не изменились, но выбросы бензиновых двигателей за последнее столетие снизились.

Первые бензиновые электростанции работали с карбюраторами, и это решение все еще живо и хорошо в классических автомобилях.

Однако карбюраторы были не самым эффективным способом смешивания воздуха и газа, поэтому инженеры начали улучшать двигатель с искровым зажиганием, чтобы получить от него больше мощности. В то время война за мощность не велась одновременно с проблемой выбросов, поэтому все, что имело значение, — повышение эффективности.

Поскольку наша история сосредоточена на сокращении выбросов от бензиновых двигателей, мы считаем четырехтактный бензиновый двигатель первой нормой по сокращению выбросов. Этот не должен был заправляться смесью масла и газа для внутренней смазки цилиндров, поэтому он не создавал ненавистного синего дыма.Считаем это первым шагом к совершенствованию бензиновых двигателей.

Следующим крупным шагом в этом направлении стала система механического впрыска топлива (MFI). Он был разработан во время Второй мировой войны для истребителей, но в конечном итоге нашел свое применение в серийных автомобилях. Хотя когда он впервые появился, он был зарезервирован для дорогих автомобилей, но в конечном итоге он попал в руки среднего потребителя.

В отличие от карбюраторов, MFI надежно обеспечивал точное количество топлива и воздуха для каждого цикла сгорания.Эти системы совершенствовались на протяжении многих лет и в конечном итоге производились до конца 1980-х годов. Между тем в некоторых экономичных автомобилях по-прежнему использовались карбюраторы, поэтому механический впрыск топлива в то время все еще был дорогостоящей технологией. К сожалению, как и карбюраторы, MFI имел свои недостатки и время от времени требовал регулировки, но теоретически мог работать более эффективно, чем карбюраторный двигатель.

Клапан рециркуляции выхлопных газов (EGR)

Клапан рециркуляции выхлопных газов был одной из первых систем, которая снизила выбросы бензиновых двигателей, а также повысила их эффективность.Этот метод заключался в нагнетании выхлопных газов обратно в камеру сгорания для снижения температуры. При использовании системы рециркуляции отработавших газов двигатели быстрее достигают рабочей температуры, и воздушная заслонка карбюраторов отключается. В свою очередь, пониженная температура в камере сгорания предотвратила преждевременные воспламенения и детонации, благодаря чему двигатель работал более плавно.

Однако первые системы рециркуляции отработавших газов были сырыми и повлияли на работу двигателя. В конце концов, автопроизводители начали управлять системами рециркуляции отработавших газов, чтобы обеспечить улучшенный запуск и работу на холостом ходу, а также повысить производительность при высоких нагрузках за счет отключения системы.Большинство современных автомобилей по-прежнему оснащены системой рециркуляции отработавших газов, в то время как некоторые двигатели обходятся без нее с помощью различных решений. Электронные системы зажигания
Одним из важнейших шагов в мире бензиновых двигателей было внедрение электронных систем зажигания. В них использовались различные простые датчики, заменяющие вакуумные и центробежные механизмы опережения традиционных распределителей, чтобы обеспечить искру, необходимую для зажигания топливовоздушной смеси в точное время.

Первоначально они устанавливались на карбюраторные двигатели для повышения их эффективности, и в конечном итоге они стали нормой для бензиновых двигателей. Наряду с регулировкой карбюратора, установка угла опережения зажигания на распределителе была кошмаром без соответствующих инструментов и опыта. Отсутствие того или иного элемента, упомянутого в предыдущей фразе, привело к тому, что потребители за эти годы потратили миллионы литров топлива. Lean Burn
Идея двигателя, работающего на обедненной смеси, заключалась в том, чтобы уйти от стехиометрической смеси воздуха и газа, считающейся оптимальной для цикла Отто, чтобы повысить эффективность.Решение было названо сжиганием обедненной смеси, и в нем использовалось другое соотношение воздух / топливо, в несколько раз превышающее стехиометрическое 14,64: 1.

Это решение стало распространенным в конце 1970-х годов и использовалось, в частности, для некоторых моделей Chrysler, Honda, Nissan, Mitsubishi и Toyota. Идея этого типа двигателя заключалась в том, что он уменьшал потери на дросселирование (те, которые возникают из-за конструкции корпуса дроссельной заслонки) и увеличивал экономию топлива.

Они не стали нормой, поскольку требовали сложных каталитических нейтрализаторов, несовместимых с существующими системами трехкомпонентных каталитических нейтрализаторов.Таким образом, эта концепция не использовалась как единственный способ работы бензиновых двигателей с 1990-х годов. Электронный впрыск топлива (EFI)
Следующим настоящим достижением в сокращении выбросов бензиновых двигателей (а позже и дизельных двигателей) стало внедрение электронного впрыска топлива. Это было более точным, чем механические решения, которые ему предшествовали, и обеспечивало даже лучший контроль количества топлива, которое поступало в камеру сгорания.

Первоначальными приложениями были одноточечные системы впрыска, но технология EFI быстро превратилась в многоточечные и многопортовые решения.Последний до сих пор используется редко, так как был заменен прямым впрыском из соображений эффективности.

В отличие от механических систем впрыска топлива, системы EFI имели еще больше датчиков, но при этом обеспечивали повышенную точность. Им также требовались специальные компьютеры для работы, которые работали с электронной системой зажигания. Вместе эти системы могли обеспечивать двигатель стехиометрической смесью воздуха и топлива при любой скорости и в любой момент работы.

Для новых двигателей с впрыском топлива потребовались так называемые «лямбда-датчики».«Это кислородные датчики, которые размещаются на выхлопной трубе для оценки эффективности цикла сгорания и на устройствах, снижающих загрязнение, таких как каталитические нейтрализаторы.

Современные автомобили имеют два или более кислородных датчика, которые размещаются в потоке на выхлопной трубе (обычно до и после каталитического нейтрализатора). Время зажигания и впрыск постоянно регулируются в соответствии с параметрами, установленными на заводе, чтобы гарантировать, что бензиновый двигатель полностью соответствует нормам выбросов.Более того, все это делается благодаря этим лямбда-зондам, а также EFI.

Как вы заметили, мы упоминали каталитический нейтрализатор в параграфах выше. Это устройство, которое работает с электронным впрыском топлива, чтобы снизить выбросы для двигателя, которым оно оснащено. Он работает, создавая реакцию окисления внутри своей оболочки с помощью содержащихся в ней редких металлов.

Эти системы работали вместе более двух десятилетий, чтобы предоставить миру двигатели, которые не будут подавлять всех на улице, когда автомобили, на которых они установлены, застревают в пробке.Тем не менее, небольшая неисправность в любой системе приведет к отказу других компонентов, если она не будет устранена вовремя, поэтому следите за индикатором «Check Engine» и обслуживайте свой автомобиль с интервалами, указанными в руководстве по обслуживанию, чтобы убедиться, что ваш автомобиль работает оптимально. Прямой впрыск
Бензиновые двигатели с прямым впрыском, хотя и не недавнее изобретение, в последние несколько лет растет. В отличие от многоточечных и многоточечных систем, они подают газ под более высоким давлением прямо в камеру сгорания.Вместо этого классический впрыск топлива обеспечивает топливо под более низким давлением (аналогичным тому, которое вы используете для накачивания шин в легковом автомобиле) во впускной галерее.

Бензиновые двигатели с прямым впрыском были вдохновлены дизельными агрегатами, в которых форсунки подавали топливо в камеру сгорания. Благодаря гениальной инженерии эти форсунки способны распылять еще меньшее количество газа в камере сгорания и даже могут делать это для формирования определенного рисунка, который будет оптимально воспламеняться. Другие циклы сгорания
Цикл сгорания Отто — не единственный способ работы бензинового двигателя. Еще в 1882 году Джеймс Аткинсон разработал цикл сгорания, который носит его фамилию. Он не был так популярен, как цикл Отто, из-за меньшей удельной мощности, которую он обеспечивал по сравнению с циклом внутреннего сгорания Отто. Однако современные гибриды обратились к циклу Аткинсона благодаря его улучшенной общей эффективности.

Некоторые двигатели были разработаны для компенсации пониженной удельной мощности цикла Аткинсона с помощью механического нагнетателя, и они называются двигателями цикла Миллера.В отличие от двигателей Отто, использующих цикл Аткинсона, они не получили широкого распространения.

Некоторые автопроизводители разработали двигатели с искровым зажиганием, которые работают по циклу Аткинсона при низких нагрузках, а затем переключаются на цикл Отто для обеспечения высокой мощности. Mazda делает это со своими 2,0-литровыми агрегатами Skyactiv-G, а Toyota использует аналогичную концепцию, в частности, на двигателе Lexus NX200t. Что ждет двигатели с искровым зажиганием в будущем
Мы ожидаем, что бензиновые двигатели будущего будут иметь улучшенные свечи зажигания, такие как блоки с лазерным управлением, которые в настоящее время разрабатывает Mazda для своих роторных двигателей.Кроме того, корпус дроссельной заслонки может быть исключен из-за генерируемых им насосных потерь (BMW уже делает это на своих двигателях Valvetronic), в то время как цикл сгорания может быть дополнительно улучшен за счет полностью регулируемой синхронизации.

В настоящее время регулируемые фазы газораспределения являются нормой в автомобильной промышленности наряду с прямым впрыском, но Koenigsegg уже разработал бескулачковый двигатель с полностью регулируемыми фазами газораспределения для повышения мощности и эффективности. Однако он пока не использует его ни в одном из своих автомобилей, поскольку пока это всего лишь прототип.

опасностей угарного газа от малых бензиновых двигателей | NIOSH

Опасность воздействия окиси углерода от малых бензиновых двигателей

Многие люди, использующие бензиновые инструменты, такие как мойки высокого давления, пилы для резки бетона (ручные / ручные), затирочные машины, буферы для пола, сварочные аппараты, насосы, компрессоры и генераторы в зданиях или полузакрытых помещениях, были отравлен оксидом углерода (CO). CO может быстро накапливаться (даже в помещениях, которые кажутся хорошо вентилируемыми) и накапливаться до опасных или смертельных концентраций в течение нескольких минут.Примеры таких отравлений включают следующее:

  • Владелец фермы умер от отравления углекислым газом, когда чистил свой сарай с помощью бензиновой мойки высокого давления. Он работал около 30 минут, прежде чем его одолели.
  • Муниципальный служащий на заводе по очистке воды в помещении потерял сознание при попытке выйти из комнаты объемом 59 000 кубических футов, где он работал с бензиновым насосом мощностью 8 лошадиных сил. Двери, прилегающие к рабочей зоне, были открыты, пока он работал.Его больничный диагноз — отравление угарным газом.
  • Пятеро рабочих прошли курс лечения от отравления углекислым газом после использования двух бензиновых мойок высокого давления на 8 лошадиных сил в плохо вентилируемом подземном гараже.
  • Водопроводчик использовал бензопилу в подвале с открытыми дверями и окнами и охлаждающим вентилятором. Он испытал сильную головную боль и головокружение и начал действовать параноидально. Его симптомы были связаны с отравлением угарным газом.

На этих примерах показан ряд эффектов, вызванных отравлением CO в различных рабочих условиях с воздействием, которое произошло в разные периоды времени и с разными типами вентиляции.Рабочие в помещениях с закрытыми дверями и окнами были выведены из строя в считанные минуты. Открытие дверей и окон или включение вентиляторов НЕ гарантирует безопасность. CO — опасный яд. Эксплуатация бензиновых двигателей и инструментов в закрытых помещениях — ОПАСНЫЙ БИЗНЕС.

Рекомендации

Мало кто знает, что малые бензиновые двигатели и инструменты представляют серьезную опасность для здоровья. Они производят высокие концентрации CO — ядовитого газа, который может вызвать болезнь, необратимые неврологические нарушения и смерть.Поскольку углекислый газ не имеет цвета, запаха и раздражения, он может поражать людей без предупреждения. Часто остается немного времени, прежде чем у них появятся симптомы, препятствующие их поиску безопасности. Предыдущее использование оборудования без происшествий иногда вызывает у пользователей ложное чувство безопасности; такие пользователи неоднократно подвергались отравлению. Ниже приведены рекомендации по предотвращению отравления CO для работодателей, пользователей оборудования, агентств по аренде инструментов и производителей инструментов.

Всем работодателям и пользователям оборудования следует:

  • ЗАПРЕЩАЕТСЯ использовать или эксплуатировать бензиновые двигатели или инструменты внутри зданий или в частично закрытых помещениях, если только бензиновые двигатели не могут быть расположены снаружи вдали от воздухозаборников.Использование бензиновых инструментов в помещениях, где может накапливаться CO от двигателя, может быть смертельным.
  • Исключением из этого правила может быть аварийно-спасательная ситуация, в которой другие возможности недоступны — и то только тогда, когда операторы оборудования, обслуживающий персонал и пострадавший обеспечены респираторами с подачей воздуха.
  • Научитесь распознавать симптомы и признаки чрезмерного воздействия CO: головная боль, тошнота, слабость, головокружение, нарушения зрения, изменения личности и потеря сознания.Любой из этих симптомов и признаков может проявиться в течение нескольких минут после использования.
  • Всегда размещайте насос и силовой агрегат моечных машин высокого давления на открытом воздухе и вдали от воздухозаборников, чтобы выхлопные газы двигателя не попадали в помещение, где выполняются работы. Запустите внутри только линию промывки под высоким давлением.
  • Рассмотрите возможность использования инструментов, работающих от электричества или сжатого воздуха, если они доступны и могут использоваться безопасно. Например, инструменты с электрическим приводом представляют опасность поражения электрическим током и требуют особых мер безопасности.
  • Если используется сжатый воздух, разместите бензиновый компрессор на открытом воздухе и вдали от воздухозаборников, чтобы выхлоп двигателя не попадал в помещение, где выполняется работа.
  • Используйте персональные мониторы CO там, где есть потенциальные источники CO. Эти мониторы должны быть оборудованы звуковой сигнализацией, чтобы предупреждать рабочих о слишком высоких концентрациях CO или превышении предельного значения NIOSH для CO в 200 частей на миллион.

Работодателям также следует:

  • Проведите обследование рабочего места для выявления всех потенциальных источников воздействия CO.
  • Информировать работников об источниках и условиях, которые могут привести к отравлению CO, а также о симптомах и мерах контроля воздействия CO.
  • По возможности всегда заменяйте его на менее опасное оборудование. Используйте оборудование, позволяющее размещать бензиновые двигатели на открытом воздухе на безопасном расстоянии от воздуха, попадающего в здание.
  • Отслеживайте воздействие CO на сотрудников, чтобы определить степень опасности.

Пользователи оборудования должны также:

  • По возможности заменяйте на менее опасное оборудование.Используйте электрические инструменты или инструменты с двигателями, которые находятся отдельно от инструмента и могут располагаться снаружи и вдали от воздухозаборников.
  • Научитесь распознавать предупреждающие симптомы отравления угарным газом.
  • При появлении каких-либо симптомов немедленно выключите оборудование и выйдите на улицу или в место с чистым воздухом.
  • Позвоните 911 или по другому номеру местной службы экстренной помощи, чтобы получить медицинскую помощь или помощь при появлении симптомов. НЕ водите автомобиль — попросите кого-нибудь отвезти вас в медицинское учреждение.
  • Не подходите к рабочей зоне до тех пор, пока инструмент не будет отключен и измеренные концентрации CO не станут ниже принятых руководств и стандартов.
  • Наблюдайте за сотрудниками на предмет признаков отравления CO.

Агентства по аренде инструментов Должны:

  • Нанесите предупреждающие надписи на бензоинструмент. Например:
    ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ — ОКИСЬ УГЛЕРОДА, ВЫРАБОТАННЫЙ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ, МОЖЕТ УБИТЬ — НЕ ИСПОЛЬЗУЙТЕ В ПОМЕЩЕНИЯХ ИЛИ В ДРУГИХ ЗАЩИТНЫХ ЗОНАХ.
  • Сообщите арендаторам, что инструменты с бензиновым двигателем НЕ следует использовать в помещении, и объясните, почему.
  • Порекомендуйте более безопасные инструменты для предполагаемого использования, если таковые имеются.
  • Возьмите в аренду портативные звуковые мониторы CO и поощряйте их использование.
  • Обеспечьте арендаторов учебными материалами, подобными этому информационному листу.

Производители инструментов Должны:

  • Инструменты для проектирования, которые можно безопасно использовать в помещении.
  • Предоставьте предупреждающие надписи для существующего и нового оборудования с бензиновым двигателем. Например:
    ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ — ОКИСЬ УГЛЕРОДА, ВЫРАБОТАННЫЙ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ, МОЖЕТ УБИТЬ — НЕ ИСПОЛЬЗУЙТЕ В ПОМЕЩЕНИЯХ ИЛИ В ДРУГИХ ЗАЩИТНЫХ ЗОНАХ.
  • Дайте рекомендации по техническому обслуживанию оборудования для снижения выбросов CO.
  • Рекомендовать использование портативных звуковых мониторов CO с небольшими бензиновыми двигателями.

Публикации NIOSH

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ: Предотвращение отравления угарным газом от малых бензиновых двигателей и инструментов
DHHS (NIOSH) Публикация № 96-118 (1996)
Описывает воздействие на здоровье и текущие стандарты и руководства, касающиеся угарного газа, а также рекомендации для рабочих. работодатели и производители в отношении безопасности небольших бензиновых двигателей.

Два плотника умерли от отравления угарным газом, связанного с запуском газового двигателя в замкнутом пространстве (подвал дома)
Wisconsin FACE 92WI119
Fatality Assessment and Control Evaluation (FACE), содержащая историю болезни, отчет о расследовании и рекомендации.

Угарный газ убил трех добровольных пожарных внутри колодца в Пенсильвании.
FACE 9030
Fatality Assessment and Control Evaluation (FACE), содержащая историю болезни, отчет о расследовании и рекомендации.

Обновление NIOSH — NIOSH предупреждает о смертельной опасности угарного газа при использовании моек под давлением в помещении
DHHS (NIOSH) Публикация № 93-117 (1993)
Описывает опасности даже небольших количеств отравления угарным газом, которые обычно возникают в результате использования бензина. установка для мытья под давлением в закрытых помещениях.

Программа уведомления рабочих

Через Программу уведомления работников NIOSH NIOSH уведомляет работников и другие заинтересованные стороны о результатах прошлых исследований, касающихся широкого спектра воздействий.По ссылкам ниже представлены архивные материалы, отправленные участникам исследований, связанных со сборщиками дорожных сборов.

Эта страница темы основана на предупреждении «Предотвращение отравления угарным газом от небольших бензиновых двигателей и инструментов», публикация № 96-118a.

Прикладная физика бензиновых двигателей, часть 1

Дуайт Э. Нойеншвандер, Южный Назаретский университет

См. Также: Прикладная физика бензиновых двигателей, часть 2

На протяжении последних двух десятилетий я проводил на различных курсах практическое упражнение под названием «Лаборатория трупов двигателя».[1] В отличие от биологов, мы собираем наши трупы, потому что мы рассекаем двигатели газонокосилок (рис. 1)! Опыт всегда доставлял много удовольствия. В дополнение к новым открытиям в области физики, большинство студентов сообщают о том, что они возникли в результате этого, с повышенным уважением к своим автомобилям и глубоким восхищением умными умами, которые предвидели, как все эти системы, состоящие из неодушевленной материи, могут быть скомпонованы, чтобы дать машине жизнь. собственноручно.

За редкими исключениями, большинство студентов приступают к этому упражнению, не имея большого представления о том, что происходит внутри автомобильного двигателя.(Тем, кто имеет опыт работы в области механики, отводятся роли помощников преподавателя.) Большинство студентов взаимодействуют с автомобилем, заливая бензин в бак и направляя машину вниз по дороге. Это безразличие предполагает, что в нашем обществе мы воспринимаем наши машины как должное, довольствуясь тем, что не понимаем, как они работают, даже несмотря на то, что мы становимся все более зависимыми от них. Такое отсутствие любопытства, я полагаю, совершенно чуждо студентам-физикам.

В этой статье мы исследуем внутреннее устройство бензинового четырехтактного двигателя внутреннего сгорания, который используется в большинстве автомобилей, легких грузовиков, мотоциклов, легких самолетов и газонокосилок.Базовый дизайн датируется примерно 1890 годом; его долговечность указывает на его надежность. С тех пор четырехтактные бензиновые двигатели стали намного более эффективными и мощными, а их сложность становилась все более сложной, поскольку мы предъявляем к ним все более и более противоречивые требования. Но основная анатомия двигателя Ferrari V12 имеет много общего с двухцилиндровым Fiat 1899 года выпуска. Основные идеи, лежащие в основе двигателя, можно понять, изучив простейший из двигателей — одноцилиндровый двигатель газонокосилки с воздушным охлаждением и клапанами в блоке, который имеет зажигание от магнита, запуск от натяжения и смазку разбрызгиванием.Вариации этого двигателя десятилетиями создавались такими марками, как Briggs & Stratton, Jacobsen и Tecumseh. В силу своей простоты эти простые машины предлагают для всех двигателей уровень понимания, аналогичный по глубине тому, который дает атом водорода для всех атомов. [2]

На примере двигателя косилки в этой первой из серии из двух частей мы очерчиваем основную анатомию четырехтактного бензинового двигателя, а также его смазку и охлаждение. Мы также определяем термодинамический верхний предел эффективности четырехтактного бензинового двигателя.Попутно отметим отличия одноцилиндрового двигателя косилки от более сложных четырехтактных двигателей.

Часть 2, которая будет опубликована в следующем номере журнала, обсудит воздушную и топливную системы двигателя, а также систему зажигания с ее магнето, цепь RLC и свечу зажигания. Эти технические примечания будут сопровождаться наблюдениями о наших отношениях с нашими автомобилями. Они включают в себя признание и уважение к этим чудесным машинам, одновременно осознавая высокую цену, которую платит общество и окружающая среда за их огромное количество.В заключение мы поговорим об отношениях между известными физиками и их моторизованными товарищами.

Анатомия двигателя и четырехтактный цикл

Двигатель получает энергию за счет передачи тепла от источника при одной или нескольких высоких температурах, преобразует часть подводимого тепла в работу и отдает оставшуюся энергию в виде тепла в окружающую среду при низкой температуре. [3] В бензиновом двигателе тепловложение происходит от периодического взрывного горения порции испаренного бензина.Энергия каждого взрыва толкает поршень вниз по цилиндру (при первом упоминании детали и названия процессов выделены курсивом). Вместо того, чтобы вылетать из цилиндра через гараж, поступательное движение поршня преобразуется коленчатым валом в угловой момент. Чтобы увидеть, как работает коленчатый вал, представьте, что едете на велосипеде; линейное движение ваших коленей вверх и вниз преобразуется во вращение педалями, которые смещены относительно оси вращения звездочки.

Основным корпусом двигателя является экзоскелет, называемый блоком, — удивительно сложная отливка, которая поддерживает вращающиеся или скользящие детали на критических поверхностях, обработанных с точностью до одной тысячной дюйма (рис.2). Доминирующим элементом в блоке являются одно или несколько больших отверстий, упомянутых выше цилиндров. Двигатель косилки, который мы здесь разбираем, имеет один цилиндр. Поршень соединен с коленчатым валом шатуном (рис. 3; в аналогии с велосипедом ваша голень служит шатуном). Верхний конец штока крепится внутри поршня с помощью наручного пальца, от которого шток раскачивается взад и вперед, как маятник. На нижнем конце штока имеется съемный колпачок, который плотно прилегает к шатунной шейке, смещенной части коленчатого вала.Поскольку массы поршня, шатуна и шатунной шейки лежат вне оси вращения коленчатого вала, в коленчатый вал врезаны противовесы, чтобы уравновесить весь узел вокруг этой оси. Коленчатый вал удерживается на месте коренными подшипниками в блоке под цилиндром.

В дальнейшем мы представляем цилиндр, расположенный вертикально, а коленчатый вал — горизонтально под цилиндром. Многие косилки устанавливают двигатель так, чтобы цилиндр располагался горизонтально, а коленчатый вал — вертикально, чтобы вращать нож в горизонтальном направлении.Большинство автомобилей имеют четыре или более цилиндра с горизонтальным расположением коленчатого вала. Цилиндры могут располагаться вертикально по прямой линии (например, Pontiac 1954 года «Straight-8»), они могут быть наклонены двумя рядами для образования буквы V (например, Corvette «V8»), или они могут располагаться горизонтально или « плоский », чтобы снизить центр тяжести (например, Porsche 911« Flat-6 »).

Движение поршня от самой нижней точки в цилиндре (нижняя мертвая точка, или НМТ) до его наивысшей точки (верхняя мертвая точка, или ВМТ) или в обратном направлении от ВМТ к НМТ, является одним ходом работы двигателя.За каждый ход коленчатый вал поворачивается на пол-оборота. Термин «ход» также относится к расстоянию между ВМТ и НМТ. Диаметр цилиндра называется расточкой. Объем, определяемый ходом и отверстием, объем, вытесняемый верхней поверхностью поршня за один ход, и есть смещение этого цилиндра. Объем всех цилиндров двигателя является одним из показателей его рабочих характеристик. Если у вас «Корвет 427», рабочий объем его восьми цилиндров равен 427 кубическим дюймам.Конструкторы двигателей, использующие метрические единицы измерения, описывают рабочий объем двигателя в литрах или кубических сантиметрах.

Плотность энергии бензина составляет около 45 мегаджоулей на килограмм. [4] Чем больше бензина поступает в двигатель за цикл его работы, тем большую мощность он может производить. У двигателей одинаковой конструкции выходная мощность зависит от рабочего объема. Автомобили с бензиновым двигателем, построенные в 1890-х годах, производили примерно такое же количество энергии, что и двигатель нашей косилки, а автомобили, приводимые в движение, были примерно такими же, как одна из сегодняшних небольших ездовых газонокосилок.В первой в мире автогонке 1895 года из Парижа в Бордо и обратно приняли участие 15 бензиновых автомобилей (специализированных гоночных автомобилей еще не существовало), один электромобиль и шесть пароходов. Гонку выиграл Эмиль Левассор на своем Panhard-Levassor с двигателем Daimler объемом 1200 куб. См (73 куб. Дюйма) мощностью 3,5 лошадиных силы (1 л.с. = 745,7 Вт). Левассор проехал 723-мильную дистанцию ​​практически без остановок со средней скоростью 14,9 миль в час [5]. Мотор газонокосилки, предназначенный для мотокосилок, производит около 3.75 л.с. при рабочем объеме около 12 куб. дюйм [6] Его вековая конструкция все еще производится сегодня, потому что для предполагаемого применения доминирующим достоинством является простота.

Для увеличения мощности смещения конструкций первого поколения были быстро увеличены. Первый Гран-при специализированных гоночных автомобилей прошел в Ле-Мане, Франция, в 1906 году. Двигатель Renault, который выиграл, имел рабочий объем 12,8 литра (781 куб. Дюйм), развивал 105 л.с. и развивал среднюю скорость 62,88. миль в час, что означает, что на прямых участках он разгонялся до 100 миль в час.Но революция в эффективности была не за горами, когда мощность на рабочий объем станет столь же критичной, как и сам рабочий объем. Peugeot, выигравший Гран-при Франции 1912 года, имел объем всего 7,6 литра, соревнуясь с огромными 14-литровыми Fiat и 15-литровыми Lorraine-Dietrichs [7]. Некоторые конструктивные изменения, которые привели к более высокому соотношению мощности к рабочему объему, будут описаны ниже, поскольку мы исследуем простую конструкцию двигателя косилки, которая перекликается с автомобильными двигателями первого поколения.

В верхней части цилиндра находится головка (рис.4), с прокладкой головки, расположенной между блоком и головкой для образования плотного уплотнения при затяжке болтов головки (примерно до 12 фунт-футов). Пространство между поршнем в ВМТ и выступом головки над цилиндром образует камеру сгорания. Подвод искры к летучей смеси бензина и воздуха в камере сгорания выстреливает поршнем вниз по цилиндру, чтобы вращать коленчатый вал с помощью шатуна. Как топливовоздушная смесь попадает в цилиндр, как из него выводятся продукты сгорания и как доставляется искра в решающий момент?

Двигатель нашей косилки имеет два клапана, которые обеспечивают проход в цилиндр, впускной и выпускной клапан.Рассмотрим двигатель, работающий на скорости (обороты двигателя измеряются в об / мин, угловая скорость коленчатого вала в оборотах в минуту). Начнем с момента, когда оба клапана закрыты и поршень мгновенно оказывается в ВМТ. Это состояние отмечает начало четырехтактного цикла работы двигателя: такты впуска, сжатия, мощности и выпуска.

(1) Такт впуска: при вращении коленчатого вала поршень опускается вниз, и впускной клапан открывается. Разница давлений между внутренним пространством цилиндра и наружным воздухом толкает топливовоздушную смесь в цилиндр по мере того, как поршень опускается.Когда поршень достигает НМТ, впускной клапан закрывается.

(2) Такт сжатия: Поршень движется назад при закрытых обоих клапанах, сжимая топливно-воздушную смесь. Пусть V2 будет объемом газа внутри цилиндра, когда поршень находится в НМТ, и пусть V1 будет обозначать объем с поршнем в ВМТ. Степень сжатия V2 / V1 является еще одним показателем производительности двигателя. Двигатели, предназначенные для работы в течение длительного времени, такие как двигатели косилок, должны работать при малых нагрузках и обычно имеют степень сжатия около 4 или 5; двигатели соревнований могут иметь степень сжатия 10 и выше.Поскольку такт сжатия происходит быстро, во время такта во внешний мир передается незначительное тепло («адиабатический» процесс), и температура топливовоздушной смеси повышается.

(3) Рабочий ход: Когда поршень достигает ВМТ в конце такта сжатия, загорается свеча зажигания, воспламеняя топливно-воздушную смесь. Пламя взрывным образом пронизывает камеру сгорания, повышая температуру и выполняя работу, поскольку оно решительно толкает поршень вниз в рабочем такте.Хотя воспламенение топлива высвобождает огромную внутреннюю энергию в цилиндр, незначительная энергия уходит в виде теплопроводности во время быстрого рабочего хода, поэтому этот ход также является адиабатическим.

(4) Такт выпуска: когда поршень движется вверх от НМТ, выпускной клапан открывается, и поршень выталкивает выхлопные газы из цилиндра. Они выходят через глушитель (с перегородками для гашения шума) в атмосферу. Двигатель обменивается теплом с окружающей средой во время тактов выпуска и впуска, вытесняя горячие выхлопные газы и втягивая относительно холодные всасываемые газы.В конце такта выпуска поршень вернулся в ВМТ с закрытыми обоими клапанами, и цилиндр готов к повторению четырехтактного цикла.

Что открывает и закрывает клапаны и дает искру в нужный момент? Параллельно коленчатому валу движется распределительный вал с кулачками или кулачками (рис. 5). Через пару зацепленных зубчатых колес, по одной на конце каждого вала, вращающийся коленчатый вал поворачивает распределительный вал. В двигателе нашей косилки шестерня коленчатого вала имеет 20 зубьев, а шестерня распределительного вала имеет 40 зубцов, вращая распределительный вал с половиной угловой скорости коленчатого вала.Перпендикулярно распределительному валу и на кулачках расположены толкатели клапанов, а сами клапаны стоят поверх толкателей. Когда распределительный вал вращается, кулачок поднимает толкатель и клапан, открывая проход в камеру сгорания. Когда кулачок выкатывается из-под подъемника, пружины клапана снова закрывают клапан (рис. 6). На распредвале нашего одноцилиндрового двигателя с двумя клапанами кулачки ориентированы на 90 градусов друг от друга, потому что впускные и выпускные клапаны открываются на соседних тактах. Один ход — это половина оборота коленчатого вала и, следовательно, четверть оборота распределительного вала.На обоих зубчатых колесах есть метки, которые необходимо совместить, чтобы клапаны открывались в нужное время в течение цикла (рис. 7).

В четырехтактном цикле одноцилиндровый двигатель обеспечивает один рабочий ход на каждые два оборота коленчатого вала. [8] В случае двух цилиндров рабочий ход происходит на каждом обороте. Четыре цилиндра производят рабочий ход каждые пол-оборота. Восемь цилиндров обеспечивают один рабочий ход за четверть оборота и так далее. Увеличение числа цилиндров делает машину более сложной, но выигрыш в том, что мощность прилагается более равномерно.Большинство автомобилей имеют четыре, шесть или восемь цилиндров; у некоторых их 10 (например, Dodge Viper), у некоторых — 12 (например, у большинства Ferrari и Lamborghinis, а также Lincolns и Auburns 1930-х годов), а у некоторых — 16 (например, Cadillac 1932 года, Marmon 1933 года и современный Bugatti Veyron).

К внешнему концу коленчатого вала на конце, противоположном зубчатому колесу привода ГРМ, находим маховик (рис. 8). Самая важная задача маховика в любом двигателе — обеспечить большой момент инерции для максимально плавного вращения коленчатого вала с его штоком и поршнем в сборе между рабочими тактами.В двигателях косилок маховик также играет роль в системах охлаждения и зажигания, как будет описано ниже.

Объемный КПД, отношение объема паров воздух-топливо, попадающих в двигатель во время такта впуска, к рабочему объему цилиндра, предлагает еще один показатель характеристик двигателя. Говоря простым языком, он измеряет, насколько хорошо двигатель «дышит». Движущийся воздух обладает инерцией, а при турбулентности сила сопротивления воздуха равна квадрату скорости воздуха. Размер и расположение клапана, а также гладкость внутренних поверхностей, через которые проходят газы, существенно влияют на производительность двигателя.Двигатель нашей косилки представляет собой конструкцию с плоской или L-образной головкой, так называемую конструкцию, потому что клапаны проходят через блок параллельно цилиндру, и, таким образом, камера сгорания должна располагаться не только над поршнем, но и над определенной областью. в головке с одной стороны цилиндра, где открываются клапаны (рис. 8). В течение 1940-х годов большинство автомобильных двигателей были плоскими. Примерно в 1950 году производители начали производить конструкции с верхним расположением клапанов. Перемещение клапанов над поршнем увеличивает расход и объемный КПД, поскольку топливовоздушная смесь попадает в камеру сгорания непосредственно над поршнем, а не сбоку.Теперь, когда клапаны должны быть опущены сверху, а коленчатый вал и синхронизирующие шестерни по-прежнему соединены их синхронизирующими шестернями, длинные толкатели расположены над толкателями клапанов и коромыслами, которые качаются вперед и назад на горизонтальном валу, как качели. , теперь сядьте на макушку. Кулачок поднимает толкатель, который поднимает одну сторону коромысла, а другая сторона коромысла толкает клапан вниз, открывая его. Пружины под коромыслами закрывают клапан, когда кулачок выкатывается из-под подъемника и толкателя.

Если бы толкатели и коромысла можно было исключить, а распределительный вал расположить на верхней стороне головки, механическая энергия, потребляемая двигателем, перемещающим его внутренние части, была бы значительно уменьшена. Это достигается в двигателях с верхним распределительным валом (ohc). (Логотип «DOHC» на некоторых автомобильных значках обозначает двойные верхние кулачки, один для ряда впускных клапанов, а другой для выпускных клапанов.) Если коленчатый вал и распределительный вал находятся слишком далеко друг от друга, чтобы их можно было соединить с помощью синхронизирующих шестерен, коленчатый вал поворачивает распределительный вал ремнем ГРМ или цепью ГРМ.Ремни ГРМ изготовлены из армированной проволокой синтетической резины и должны заменяться через регулярные промежутки времени, обычно около 90 000 миль. Если ремень ГРМ обрывается, открытие клапанов больше не будет зависеть от положения поршня. Столкновение клапана с поршнем приводит к возникновению дорогостоящего шума!

Для дальнейшего увеличения объемного КПД некоторые двигатели имеют четыре клапана на цилиндр, два впускных и два выпускных. Добавление нагнетателя (или «нагнетателя») значительно увеличивает объемный КПД.Нагнетатель — это компрессор, приводимый в движение ремнем от шкива коленчатого вала, который нагнетает в двигатель больше воздуха за цикл, чем это было бы возможно только за счет атмосферной аспирации. К началу 1920-х годов на гоночных автомобилях Гран-при использовались нагнетатели. Турбонагнетатель использует поток выхлопных газов для привода небольшого компрессора с той же целью.

Смазка и охлаждение

Внутри нашей скромной газонокосилки, работающей на скромных 800 об / мин, царит оживленная среда. Поршень перемещается между ВМТ и НМТ 1600 раз в минуту; коленчатый и распределительный валы вращаются в своих подшипниках со скоростью 800 и 400 об / мин, соответственно, при этом зацепляются друг с другом через вращающиеся зубчатые передачи; кулачковые выступы открывают клапаны, которые закрываются пружинами; пары бензина взрываются 200 раз в минуту.Некоторые спортивные мотоциклы развивают скорость до 14 000 об / мин и более! Чтобы продержаться более нескольких секунд, это шоу должно иметь соответствующую смазку, которая не дает металлическим поверхностям сливаться друг с другом, когда они вращаются или скользят друг мимо друга. Избыточное тепло необходимо отводить для поддержания постоянной температуры.

В двигателе нашей газонокосилки масло (1 литр 30 Вт) разбрызгивается на движущиеся части внутри картера с помощью стропила (рис. 7), зубчатого колеса, сцепленного с зубчатым колесом распределительного вала и снабженного маленькими лопастными колесами по его периметру.Несмотря на примитивность, он обеспечивает адекватную смазку даже в гонках на картинге, когда двигатели испытывают гораздо большую нагрузку, чем при стрижке газонов. В более крупных двигателях масляный насос, приводимый в действие распределительным валом, подает масло непосредственно к подшипникам через проходы в блоке и головке. Масло не только обеспечивает смазку, предотвращающую сваривание движущихся частей металла, но и помогает отводить тепло. Масло не может проскользнуть мимо поршня в камеру сгорания (где оно может засорить свечу и вызвать синий дым), а топливовоздушная смесь не может протолкнуться мимо поршня, чтобы разбавить масло в картере с помощью набора поршней. кольца, пружинящие круги из сплава (с небольшим зазором для установки и теплового расширения), которые перемещаются в канавках в верхней части поршня (рис.2).

Двигатель газонокосилки представляет собой двигатель с воздушным охлаждением (рис. 2, 4). Головка и блок, изготовленные из алюминия, который эффективно проводит тепло, имеют отлитые в них охлаждающие ребра, которые обеспечивают большую площадь поверхности для обмена теплом с окружающим воздухом. Маховик двигателя косилки выполняет функции охлаждающего вентилятора. Окруженный кожухом из листового металла (рис.1) с проволочной сеткой, которая позволяет воздуху втягиваться внутрь, маховик имеет залитые в него лопатки, которые при вращении обеспечивают циркуляцию воздуха по ребрам охлаждения на блоке (рис.9). Пластиковая лопасть, называемая регулятором (рис.9), соединенная пружиной с дроссельной заслонкой, находится между периметром маховика и кожухом, где она поворачивается в ответ на изменения давления воздуха, возникающие в результате изменения скорости двигателя из-за переменной нагрузки двигателя. Простой регулятор помогает поддерживать постоянную частоту вращения двигателя при заданной настройке дроссельной заслонки и предотвращает случайное превышение скорости оператором оборотов двигателя.

Большинство автомобильных двигателей имеют водяное охлаждение; Блок и головка имеют залитые в них проходы, называемые водяной рубашкой, по которым циркулирует хладагент.Из двигателя охлаждающая жидкость поступает в радиатор, где она течет по длинным трубкам, окруженным охлаждающими ребрами, прежде чем вернуться в двигатель. В дополнение к движению автомобиля вперед, вентилятор, приводимый в движение ремнем вентилятора, змеевиком или электродвигателем, помогает втягивать воздух через радиатор. Охлаждающая жидкость проходит между двигателем и радиатором через верхний и нижний шланги радиатора и проталкивается водяным насосом, обычно приводимым в действие ремнем вентилятора или ремнем привода ГРМ. Охлаждающая жидкость обычно состоит на 50 процентов из дистиллированной воды и на 50 процентов из этиленгликоля; более низкая точка замерзания этой смеси по сравнению с чистой водой предотвращает образование трещин в блоках в холодную погоду (поскольку вода расширяется при замерзании), а также смесь обеспечивает коррозионную стойкость.

Термодинамическая эффективность

В контексте двигателей «КПД» означает отношение выполненной работы (то, что вы хотите) к затраченной тепловой энергии (сколько это стоит). Второй закон термодинамики гласит, что эффективность никогда не может достигнуть единицы, поэтому возникает вопрос, насколько большой она может быть, ограничиваясь только вторым законом. Паровые двигатели получают энергию от перегретого пара, впрыскиваемого в цилиндр с температурой TH. Они выполняют работу и отводят отработанный пар в окружающий воздух при температуре TC.Цикл Карно был изобретен Сади Карно (1796-1832) в 1824 году для концептуализации идеализированной версии паровой машины. Таким образом достигается максимальная эффективность, достижимая в принципе для двухтемпературного двигателя. В каждом цикле двигатель Карно изотермически получает энергию в виде тепла от горячего резервуара при абсолютной температуре TH, выполняет работу и изотермически отдает тепло в холодный резервуар с температурой TC. Два изотермических теплообмена связаны адиабатическими процессами. Обычное упражнение по общей физике требует, чтобы эффективность двигателя Карно была равна 1 — TC / TH.

Концептуальный цикл, называемый циклом Отто (ок. 1880 г.), выполняет те же теоретические функции для четырехтактного бензинового двигателя. Этот идеализированный цикл назван в честь Николауса Отто (1832–1891), который построил первые коммерчески успешные четырехтактные двигатели. Как и цикл Карно, цикл Отто термодинамически обратим (т.е. отклонения от равновесия незначительны), и идеальный газ служит рабочей жидкостью. Но шаги в цикле отличаются от таковых Карно.Давайте продумаем их и отобразим их изменения состояния на диаграмме давление-объем (рис. 10), начиная с рабочего хода, который мы разбиваем на две части. Давайте начнем с события, зажигания свечи зажигания в точке a на фотоэлектрической диаграмме, которое происходит в объеме V1 с поршнем в ВМТ. Это событие повышает температуру и давление от точки a до точки b на диаграмме PV, в то время как объем остается на уровне V1. Остальная часть рабочего хода моделируется поршнем, который адиабатически опускается до НМТ (от b до c) по мере увеличения объема газов от V1 до V2.Затем такт выпуска удаляет горячие выхлопные газы, когда поршень движется из НМТ в ВМТ, а такт впуска приводит к более холодной воздушно-топливной смеси, когда поршень возвращается в НМТ. В фотоэлектрическом пространстве чистым эффектом тактов выпуска и впуска является падение температуры и давления при постоянном объеме V2, переходя цикл от c к d. Такт сжатия адиабатически уменьшает объем от V2 до V1, повышая температуру и давление и возвращая представление цикла на PV-диаграмме от d к точке a.

Эффективность этого цикла, как вы, возможно, продемонстрировали во вводной термодинамике, составляет 1 — (V2 / V1) 1 − γ. V2 / V1 — степень сжатия, а γ — отношение удельной теплоемкости при постоянном давлении к теплоемкости при постоянном объеме. Для воздуха γ ≈ 1,4. Двигатели косилок имеют степень сжатия около 5, что соответствует теоретическому верхнему пределу эффективности 0,47. Напротив, двигатель соревнований со степенью сжатия 15 имеет верхний предел эффективности 0,66. Настоящий двигатель менее эффективен, чем его идеальный верхний предел, потому что он имеет не только диссипативные влияния, такие как трение, но и теплообмен, превышающий требования второго закона, потери работы при перемещении его внутренних масс и т. Д., Не говоря уже о качении. и сопротивление воздуха, препятствующее движению машины.Как правило, автомобиль ведет себя хорошо, если четверть выходной мощности, измеренной на маховике, преобразовывается в кинетическую энергию центра масс всего автомобиля [9].

Теперь, когда мы вступаем в сезон кошения, проявите уважение к двигателю своей косилки, заменив масло и промытый или новый воздушный фильтр, сотрите грязь с охлаждающих ребер и взаимодействуйте со своей машиной с искренней благодарностью!

В Части 2 мы обсудим, как топливо смешивается с воздухом перед сгоранием и как искра подается в эту смесь в решающий момент между тактами сжатия и такта сжатия.Эта статья также будет включать несколько примечаний по техническому обслуживанию, и мы увидим некоторых известных физиков-историков, взаимодействующих со своими автомобилями и мотоциклами. //

Благодарность

Большое спасибо Девину Пауэллу за внимательное редактирование этой статьи.

Ссылки и примечания

[1] Лаборатория трупов двигателей с фотографиями студентов, работающих с двигателями, описана в «Техническом обслуживании мотоциклов и оценке физики», Радиация (осень 2007 г.), стр.5-11. Веб-сайт с интерактивным моделированием всех типов двигателей можно найти по адресу http://www.animatedengines.com/index.html.
[2] То, что мы вообще можем понять атомы благодаря существованию простейшего атома, водорода, элегантно сформулировано Джоном Ригденом в книге «Водород, существенный элемент» (издательство Гарвардского университета, Кембридж, Массачусетс, 2002).
[3] Выходная мощность, которая обязательно меньше подводимой теплоты, является утверждением второго закона термодинамики. См. «Второй закон термодинамики и несохранение энтропии», SPS Newsletter (июнь 1998 г.), стр.9-13.
[4] Гленн Элерт, изд., The Physics Factbook, http://hypertextbook.com/facts/2003/ArthurGolnik.shtml.
[5] Брэд Кинг, Книга всех цветов гоночных автомобилей (Crescent Books, Нью-Йорк, 1972), стр. 5-7.
[6] Объем одноцилиндровых двигателей Brigg & Stratton составляет от 5 до 32 кубических дюймов; эта и другие спецификации двигателя косилки из книги Пола Демпси, «Как ремонтировать двигатели Briggs & Stratton» (Tab Books, Blue Summit, PA, 1978), стр. 9.
[7] Чтобы двигаться быстрее, перемещение ранних гоночных автомобилей становилось все больше.Fiat S79 1910 года обладал, возможно, самым большим 4-цилиндровым двигателем в истории, мощностью 28,3 литра от дирижабля и разгонялся до 132,37 миль в час в 1913 году. Знаменитый «Blitzen Benz» с 21,5 литровым двигателем в 1911 году разогнался до более 140 миль в час; Король, исх. 5, pp. 5-7, 22.
[8] В двухтактных двигателях поршень используется в качестве клапана с отверстиями или портами, вырезанными по бокам цилиндра, впускной и выпускной отверстий на противоположных сторонах. Чтобы смазать поршень как клапан, масло необходимо предварительно смешать с бензином. Эти двигатели дымные и шумные, но выдают большую мощность для своего размера с одним рабочим ходом на оборот.Дизельные двигатели работают на четырехтактных двигателях без свечи зажигания. Степень сжатия достаточно высока, чтобы температура достигла температуры вспышки менее летучего дизельного топлива в конце такта сжатия.
[9] Колин Кэмпбелл, Двигатель спортивного автомобиля: его настройка и модификация (Robert Bentley Inc., Кембридж, Массачусетс, 1965, старый, но полезный, загруженный прикладной физикой и написанный с юмором), стр. 4-7.

.
Разное

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *