Современный мотор: меньше, мощнее – но не вечно…

Если говорить о тенденциях современного мирового моторостроения, то двигатель внутреннего сгорания остается на лидирующих позициях, хотя справедливости ради надо отметить, что некие попытки «покуситься» на «святая святых» все же существуют – например, уже продается серийный электромобиль Tesla. Но поскольку нефтепромышленность сегодня является ключевой отраслью мировой экономики, доминирование двигателей внутреннего сгорания еще на многие десятилетия может остаться незыблемым.

Немного истории. Грустной…

Современные двигатели конструктивно практически мало изменились со времен «отцов-осно-вателей»: Николауса Августа Отто и Рудольфа Кристиана Карла Дизеля. Сегодня в ходу те же коленчатый вал, шатуны, поршни, цилиндры, клапаны, распределительный механизм.

Поэтому все новшества в двигателестроении опираются на новые материалы и технологии, в том числе связанные с электронным управлением.

Например, если еще 20 лет назад блок цилиндров почти повсеместно был сделан из чугуна, то сегодня чугунный блок встречается редко, плавно перейдя в разряд анахронизмов. В настоящее время блоки делают из алюминия, который и легче, и технологичнее. Сначала были проблемы с прочностью и жесткостью, но их постепенно решили.

Правда, полностью алюминиевые моторы действительно приживаются трудно – очень они чувствительны к смазке, охлаждению, зазорам. А вот алюминиевый блок с чугунными гильзами гораздо менее требователен в эксплуатации. Так что старый добрый чугун, который использовали Отто и Дизель, еще послужит…

Вообще надо отметить, что создание нового двигателя даже традиционной схемы – это процесс очень долгий. Вот и получается, что модельный ряд автомобилей меняется в среднем через четыре-пять лет, а мотор в нем нередко стоит от предыдущих моделей, а то и еще более ранних. И часто даже в новых двигателях используются узлы от старых – например, блок цилиндров. Так что двигатели «живут» долго – бензиновые в среднем 10-15 лет, а дизели легко «доживают» до 20 и даже 30 лет.

И еще. С сожалением приходится признать, что в России практически не было своих разработок двигателей – все бралось «оттуда», из-за границы. Причем часто даже то, что там отвергалось. Результат очевиден – сегодня передового двигателестроения у нас в стране просто не существует. Как и конструкторов для его возрождения.

Все началось с авиации… Авиадвигатель Rolls-Royce Merlin 40-х годов прошлого века с непосредственным впрыском

Успехи, неудачи и тенденции

В современном моторостроении существуют две основные тенденции: первая – сократить вредные выбросы, и вторая – снизить расход топлива. Это взаимосвязанные задачи: сокращая расход, мы автоматически снижаем выбросы.

Но если 10-15 лет назад «вредными выбросами» считались традиционные оксид углерода – СО, оксиды азота – NOx и углеводороды – СН, то сегодня в разряд основных перешел и углекислый газ СО2, создающий «парниковый эффект». И если учесть, что любое углеводородное топливо в конечном счете распадается на воду и углекислый газ – то уменьшить выбросы СО2 можно единственным путем: снижением расхода топлива.

Здесь надо принять во внимание и такой нюанс: КПД у двигателя внутреннего сгорания в целом лишь около 25-30%. Выходит, что только четверть бензина в ДВС тратится на движение – остальные три четверти просто вылетают в трубу. И греют окружающую среду. Поэтому инженеры-моторостроители борются за каждый «лишний» процент с помощью довольно сложных технических решений.

Верный способ – повысить удельные параметры двигателя: проще говоря, получить «одну лошадиную силу» с меньшего количества топлива. Например, одним из основных путей роста эффективности бензинового двигателя является повышение степени сжатия. При росте степени сжатия эффективность сгорания топлива в цилиндре повышается, а значит, возрастает коэффициент полезного действия (КПД) цикла – и двигателя в целом.

В частности, повышение основных параметров двигателей, в том числе путем увеличения степени сжатия, дают системы непосредственного впрыска бензина в цилиндр – впрыск сдвигает режимы детонации, убирает неравномерность подачи топлива и увеличивает наполнение цилиндров.

Когда мы еще были впереди планеты всей: форкамерно-факельное зажигание на Волге — прообраз современного послойного распределения заряда

На самом деле эта идея достаточно старая: непосредственный впрыск широко применялся на авиационных двигателях 40-х годов прошлого века. Инженерам требовалось добиться небывалой по тем временам удельной мощности 70 л.с. с 1 л рабочего объема двигателя при максимальных 2500-3000 об/мин. Сегодня это удельная мощность обычного автомобильного двигателя (хотя и при вдвое больших оборотах, так что авиационный уровень 70-летней давности все еще не превзойден современным автомобилестроением) – а тогда достичь их в авиации было возможно только с помощью непосредственного впрыска.

Но система подачи топлива была механической, т.е. сложной, дорогой и требовавшей постоянных регулировок, что было приемлемо в авиации, но никак не на автомобилях.

Форкамерно-факельный процесс в двигателе Honda CVCC, такие двигатели ставились на автомобили Honda почти до конца 1980-х годов

Кроме того, механическое управление непосредственным впрыском было хорошо при низких оборотах, требовавшихся для тогдашних авиационных двигателей (воздушный винт все же!). А при их росте хотя бы до автомобильных 6000 об/мин механика уже не справлялась.

Собственно, «возвращение» к старой идее в 1990-2000-х годах стало возможным благодаря развитию электроники, позволившей реализовать управление непосредственным впрыском на высоких оборотах двигателя – с внедрением электронных компонентов появилась возможность управлять процессом горения, чего не было ранее.

Карбюратор, да и традиционные системы впрыска – так называемое внешнее смесеобразование, позволяли лишь смешать 15 кг воздуха с 1 кг топлива и подать смесь в цилиндры. И все. А вот электронное управление непосредственным впрыском в цилиндр дает возможность инженеру выбирать – когда вводить топливо, сколько вводить. И даже впрыскивать топливо за один цикл двигателя несколько раз.

Еще в 70-х годах ХХ века конструкторы для экономии топлива предложили использовать принцип «послойного» впрыска, реализованный в виде так называемого «форкамерно-факель-ного зажигания». Идея заключалась в том, что в специальной камере создается богатая смесь, которая при воспламенении от свечи создает факел, поджигающий бедную смесь, подаваемую непосредственно в цилиндр.

Машины с такими двигателями (с аббревиатурой СТСС – Compound Vortex Controlled Combustion) разработала и длительное время производила японская Honda, и даже горьковский автозавод некоторое время выпускал «Волги» с форкамерными моторами. Но в итоге к середине 1980-х от этой идеи пришлось отказаться. Ведь приходилось готовить сразу две топливо-воздушных смеси: бедную, которой надо было много, и богатую, которой надо было мало. И подавать их раздельно – при этом в точные временные промежутки. А сложные карбюраторы (а тогда полноценного электронного управления еще не существовало) не прибавляли ни надежности, ни оптимизма по снижению себестоимости. Но основной удар был неожиданным – выяснилось, что помимо СО и СН оксиды азота тоже не слишком полезны. А здесь у «послойников» возникли новые проблемы…

Но всего через 10 лет, примерно к середине 1990-х годов, инженеры смогли вернуться к идее на новом уровне, чтобы с помощью электроники объединить в одном двигателе все три составляющие: непосредственный впрыск, управление процессом горения и послойное смесеобразование, что позволило поднять степень сжатия и выйти на новый уровень.

Первыми создали серийные автомобили с такими моторами в компании Mitsubishi – они имеют обозначение GDI (Gasoline Direct Injection – «система прямого впрыска бензина»). За ними последовали и другие производители. В этих двигателях нет отдельной форкамеры – форсунка впрыскивает бензин в цилиндр под очень высоким давлением. А камера сгорания имеет такую «хитрую» форму, что в зоне у свечи оказывается богатая смесь, а в остальном объеме – бедная.

Казалось бы, все прекрасно: степень сжатия высокая, смесь бедная, как следствие, вредные выбросы заметно снижены, а экономичность улучшена. Но опять начались проблемы с оксидами азота. Дело в том, что традиционные трехкомпонентные нейтрализаторы убирают из выхлопа СО, NOХ и СН только у смеси обычного состава (15 кг воздуха на 1 кг топлива). А вот с возросшими при бедных смесях объемами оксидов азота они уже не справляются. Так что пришлось разрабатывать новые дополнительные катализаторы. Работают они хорошо, хотя требуют специальной жидкости в качестве «топлива».

Но хорошо только в том случае, если в бензине нет серы. А если есть – то быстро «умирают». Ведь бензин с полным отсутствием серы пока еще редкость даже в богатых странах…

Поэтому автопроизводители от идеи послойного впрыска вынуждены были отказаться, а проблему уже построенной инфраструктуры по производству этих двигателей (и уже немало потраченных денег) решили путем «перепрошивки» электронного управления впрыском.

Теперь впрыск топлива осуществляется не тогда, когда поршень находится вблизи верхней «мертвой точки», а раньше. И пока поршень проходит весь путь до ВМТ, смесь успевает перемешаться до практически гомогенной.

Так что «попытка № 2» внедрения послойного смесеобразования и управления горением тоже сорвалась. Когда будет третья попытка, неясно. Но то, что она будет – вполне предсказуемо. Ведь уже создано достаточно много таких двигателей, они работают, хотя их возможности пока не реализованы полностью.

Еще одно направление повышения эффективности ДВС – системы регулирования фаз газораспределения. Они получили распространение недавно, в начале 90-х годов ХХ века, но сегодня двигатель без регулирования фаз уже смотрится каким-то анахронизмом.

Логика таких систем понятна – для эффективной работы двигателя при малых оборотах время (продолжительность) и момент открытия впускных и выпускных клапанов должны быть одни, а с повышением оборотов – другие. И сегодня существует много систем, которые регулируют не только время открытия клапанов, но и величину этого открытия. Что делает ДВС эластичным, а автомобиль с ним – экологичным, экономичным и удобным.

Если подводить промежуточный итог, то можно сказать следующее: современный бензиновый ДВС – обязательно с регулируемыми фазами, а лучшие его образцы имеют непосредственный впрыск. Для повышения мощности двигателей нередко используется наддув, который увеличивает количество воздуха, поступающего в цилиндры, и удельную мощность. Существуют две схемы наддува: газотурбинный, когда турбину для привода компрессора раскручивают выхлопные газы, и приводной, когда компрессор приводится непосредственно от двигателя. Приводные компрессоры тоже разные: объемные, винтовые, волновые и т.д. Но большого распространения такие системы так и не получили, хотя известны давно – в отличие от регулирования фаз газораспределения, непосредственного впрыска топлива и турбонаддува.

Ванкель и другие

В принципе, возможны альтернативы старой конструкции, созданной во времена Отто и Дизеля. Но создать работающий двигатель, способный на равных конкурировать с привычной схемой по всем показателям, очень сложно. Двигатели Стирлинга, Баландина и многих других оригинальных схем и решений не получили распространения и оказались на грани забвения.

И хотя новые идеи витают в воздухе, реализовать даже лучшие из них весьма проблематично. Например, роторно-лопастной мотор Вигриянова, который изначально планировалось устанавливать в «прохоровский» «ё-мобиль», пока так и не создан. И для того чтобы (возможно!) довести его до серийного производства, потребуется, по прикидкам, как минимум, 10 лет и весьма неограниченное финансирование. Причем несколько из этих 10 лет надо будет потратить на подготовку специалистов, способных его довести. А поскольку с «неограниченным финансированием», кажется, наступили проблемы, этот двигатель, скорее всего, света так и не увидит…

Роторно-поршневой двигатель Ванкеля стал, пожалуй, единственным примером внедрения в серийное производство ДВС нетрадиционной конструкции. Хотя двигателю данной схемы уже добрых полвека, и за это время многие производители, выпускавшие такие моторы, давно «сошли с дистанции» (последним стал АвтоВАЗ), он и по сей день ставится на автомобили Mazda. Причем компания так долго занимается этим двигателем и добилась таких его показателей, что уже вряд ли кто сможет сделать хотя бы такой же – по цене, надежности и эффективности. И потому он вряд ли когда-нибудь станет массовым.

Ремонт ремонту рознь

Современные двигатели гораздо более надежны, чем те, которые производились, например, 20 лет назад. В них не надо ничего регулировать, что-то менять – они работают без поломок как минимум до окончания срока гарантии.

Но есть нюанс – сегодня срок службы всего автомобиля стал значительно меньше, чем был ранее. Прошли те времена, когда машину покупали «на всю жизнь». Сегодня сложилась тенденция: люди хотят ездить на новой модели машины. И потому автомобили меняются в среднем через 3-5 лет. Соответственно автопроизводителям не имеет смысла делать машину, которая без поломок прослужит 20 лет. Вот и получается, что автопарк обновляется значительно быстрее, чем два-три десятка лет назад.

Так что время двигателей-«миллионников» давно «кануло в Лету» – их просто невыгодно

делать. Да и зачем? Ресурс мотора рассчитывается с учетом возможного пробега автомобиля: в среднем можно говорить максимум о 150 тыс. км.

Процесс непосредственного впрыска уже широко распространился, но пока использовать все его преимущества не удается

Очевидно, ремонт двигателя должен продлить ресурс – но не до бесконечности, а до конца срока службы автомобиля (который тоже закладывается относительно небольшим – не более 10 лет). К чему это приводит? К тому, что некоторые ремонтные процессы становятся просто ненужными, а ремонтное оборудование «отстает» от современных двигателей.

Например, на старых моторах уровень нагрузки составлял 50 л/с с 1 л объема, а на современных (с наддувом) – вдвое больше. При такой разнице удельных мощностей и нагрузок на детали «старое-доброе» уже не работает – нужны новые технологии. Сегодня многие работы стало просто невозможно сделать без современного оборудования – шлифовального, расточного, хонинговального. Оно не слишком хорошо окупается, поэтому многие предпочитают работать по старинке. Но не тут-то было…

Так, для новых моторов нередко используются шатуны с «ломаными» крышками. Традиционные конструкции крышек шатунов, изготовленных отдельно, а потом собранных, для современных высоконагруженных двигателей не подходят – неточно и совсем недешево. И при ремонте традиционных шатунов всегда есть опасность нарушения соосности, что ведет к катастрофическим последствиям для мотора, хотя традиционные шатуны ремонтируются легко. А вот «колотые» – не ремонтируются вообще.

Еще пример – коленчатый вал на старом тихоходном двигателе можно было наварить и прошлифовать. Сейчас это невозможно даже представить: усталостные трещины очень быстро приведут к разрушению всего двигателя. Кроме того, ручная работа с большим количеством операций стоит дорого. А коленчатый вал легкового мотора – деталь массовая, а значит, и недорогая. И делать двойную, а то и тройную работу, чтобы восстановить деталь, которая потом быстро выйдет из строя, по крайней мере, экономически неэффективно.

При этом надо помнить, что просто замена одной детали, вышедшей из строя, не решает проблемы поломки двигателя в целом: такая локальная замена обычно предполагает «гарантию только до ворот». Современный высоконагруженный двигатель – это сложный комплекс, а потому его ремонт должен быть комплексным, с заменой всего «по кругу», чтобы даже самый экономный автовладелец не возвращался через каждые 10-15 тыс. км для замены очередной детали. Вот почему качественно отремонтированный мотор стоит всего лишь на 25-30% меньше нового. Но насколько такой ремонт выгоднее замены для владельца?

Так что современная тенденция в ремонте проглядывается – замена вышедшего из строя узла постепенно побеждает. Причем ремонт «в гараже на коленке» уже не удается. Поэтому неудивительно, что в последние годы значительно возросли требования к квалификации ремонтников, ощутимо выросла стоимость ремонта, а сам процесс стал сводиться больше к замене деталей, нежели к их восстановлению.

Есть и другая тенденция, когда производитель не дает запчастей вообще – только двигатель в сборе. И ремонтникам остается только поменять весь двигатель, вместо того чтобы его ремонтировать. А зачем чинить, если двигатели непрерывно усложняются, а квалифицированная ручная работа дорожает еще быстрее?

И наконец, «контрактные» моторы…

В заключение отметим: модные сегодня «контрактные» моторы становятся похожи на пресловутый «МММ». Нет в мире такой страны-«донора», где бы существовало столько двигателей с большим остатком ресурса. А поскольку двигатели современных легковых автомобилей рассчитаны на конечный и весьма ограниченный пробег, то покупка такого мотора давно стала лотереей – в которой, как известно, выигрывает один из тысяч. В лучшем случае.

А остальным предлагается раз в 10-20 тыс км купить очередной «билет» – пока не будет выбран их «лимит» на ремонт или замену мотора на новый.

• Александр Хрулев, канд. техн. наук, директор фирмы «АБ-Инжиниринг»

Современные двигатели, которые могут выдержать 500 000 км пробега: список

Большой пробег не проблема: современные двигатели, которые выдерживают до 500 000 км

Не так давно мы попытались разобраться, являются ли автомобили с пробегом более 300 000 км пустой тратой денег или смысл покупать старые машины с приличными пробегами все же есть: Автомобиль с пробегом 300 000 км – хлам или все еще транспортное средство?

 

Категорично сказать ни свои «за», ни «против» мы тогда не смогли (хотя бы потому, что очень многое в этом случае будет зависеть от опыта использования автомобиля предыдущими владельцами, его обслуживания, ремонта и многих других факторов, вплоть до погодных условий), но посыл был таков: чем больше пробег, тем с большим количеством проблем будет сталкиваться очередной автовладелец. Но даже в мире большепробеговых автомобилей есть редкие исключения из правил, которые способны подарить владельцу максимальную надежность , несмотря на переваливший за три сотни тысяч километров барабан одометра.

Удивительно, но даже среди более современных двигателей есть те, которые способны перенести большие пробеги без проблем, даже несмотря на их современный дизайн и техническую начинку.

 

Давайте посмотрим, какие достаточно современные моторы могут прийти на смену заезженным старичкам и при этом не разорить автовладельца внезапным выходом из строя. Полмиллиона километров – это еще не предел, и большой пробег далеко не говорит о том, что скоро придется проводить капремонт мотора. Предлагаем взглянуть, какие моторы из топ самых надежных можно найти под капотами иномарок в России.

 

Вот список сравнительно популярных и достаточно современных агрегатов, с которыми вам не нужно будет думать о пробеге.

 

Toyota 2AR-FE

 ^{фото: pinterest. com}

Эти 2.5-литровые двигатели японской разработки можно встретить на кроссоверах Toyota RAV4 , на седанах Camry и ряде других авто японского автопроизводителя. На моторы 2AR-FE установлены алюминиевые блоки цилиндров и чугунные гильзы, газораспределительный механизм приводится цепью.

 

Заявленный производителем ресурс – порядка 300 000 км, по факту гораздо больше. Если ранее владельцы не забывали менять масло (качественное моторное масло), минимально ездили по пробкам и заправлялись на АЗС с нормальным бензином, то купив такую машину с перевалившим за 300 тыс. км пробегом, вы еще проедете на ней столько же, а при необходимости и того больше.

 

Hyundai/Kia G4FC

^{фото: drom.ru}

Моторы можно встретить в двух версиях объема: 1.4 и 1.6 литра и под капотами настоящих народных любимчиков – Hyundai Creta, Solaris и Kia Rio. Двигатели, возможно, не проедут более полумиллиона километров – объем у них маловат, – но ресурс в эти небольшие бензиновые ДВС заложен такой, что к отметке в 500 000 они подъедут вполне самостоятельно. А значит, брать машины Hyundai и Kia, укомплектованные (например, двигатели ставились на Hyundai i30, Elantra, Solaris; Kia Ceed, Cerato, Rio, Soul) этими моторами с пробегом, перешагнувшим за 300 000, в принципе, можно.

 

Есть случаи, когда машины проезжали более 600 тыс. км и двигатель продолжал тянуть и работать! Феноменальная надежность в руках заботливых автовладельцев, по крайней мере тех, кто не забывает и не ленится исполнять техрегламент.

 

Volkswagen / Audi 1.9 TDI (1Z, AFN, AAZ, AHU и др.)

Менее распространенный на просторах страны дизельный двигатель 1.9 TDI. Впрочем, эту марку движка, работающую на ДТ, можно обнаружить под капотом целого списка распространенных в городах страны автомобилей: от Audi A3, A4 до Skoda Octavia и Volkswagen Golf и Passat (B5).

 

Мотор умеренно мощный (развивает более 100 л. с.), относительно недорог в ремонте, неприхотлив, обладает низким расходом топлива и, безусловно, высокой долговечностью. Полмиллиона он должен проехать.

 

Нюанс:

Чем новее версия мотора 1.9 TDI, тем лучше ее показатели (экологичность, экономичность, приемистость, динамика и так далее), но падает долговечность.

 

Наиболее надежными и долговечными являются те моторы, что были произведены до 2000 года.

 

Renault К-Series (K7M и K4M)

От него не ждешь сверхресурса, но на деле оказывается совершенно по-другому: этот моторчик в двух различных версиях: K7M (восьмиклапанный двигатель) и K4M (16 клапанов и более современная навеска).

 

1.6-литровый, мощностью от 82 до 108 л. с., двигатель-трудягу можно встретить под капотом Renault Sandero и Logan (до сих пор одна из самых популярных моделей в такси), Clio и Scenic, Megane и Stepway. Мотор ставился даже в Lada Largus.

 

Ресурс – 400 000 в заботливых руках без капремонта и даже более!

 

BMW 3.0d M57

^{фото: bmw.com}

Возможно, это не самый дешевый двигатель в ремонте и эксплуатации, и, возможно, его не так просто найти на просторах страны, но упомянуть его мы должны. Пробеги более 500 тыс. км ему обеспечены, а вот основные поломки – это поломки навесного на двигатель оборудования (кстати, не всегда дешевые в починке).

 

Рядный шестицилиндровый M57 дебютировал в 1998 году и с тех пор заслужил уважение владельцев по всему миру, хотя в этом дизельном двигателе есть все, чего бы вам стоило бояться:

впрыск Common Rail;
турбонагнетатель с изменяемой геометрией;
двухмассовый маховик;
клапан EGR и даже вихревые заслонки во впускном коллекторе.

 

Однако все это достаточно долговечно и зачастую выдерживает более 300 тысяч. км без сбоев.

 

Chevrolet 1.8 Z18XER

 ^{фото: chevrolet.com}

Мотор под маркировкой Z18XER стал одним из самых надежных GM-овских двигателей, которые сотнями тысяч разъехались по всем уголкам России. Он ставился на Chevrolet Cruze , Orlando, а также Opel Astra, Zafira, Insignia.

 

В меру мощный (141 л. с. и 175 Нм крутящего момента), в меру современный (на нем установлены фазовращатели, регулируемый термостат и пара других современных «фишек», хотя гидрокомпенсаторов в угоду экономии здесь не установлено), но при этом вполне надежный силовой агрегат: 400 тыс. км у хорошего автовладельца обеспечены! Ну и далее, возможно, скоро увидим Крузы с пробегом по 500-600 тыс. км.

 

Смотрите также

10 автомобилей с самыми ужасными и ненадежными двигателями

 

Жаль, что присутствуют «детские» болячки по навесному, которые так и не удалось побороть производителю.

 

Volvo D5 (дизельный мотор)

^{фото: flickr.com}

Их не очень много ездит по России, но не упомянуть о них мы просто не могли. Это очень надежный ДВС ! При этом, что очень важно, мотор не ухудшает своих характеристик из поколения в поколение и даже после генерации 2009 года двигатель можно встретить среди наиболее надежных и рекомендуемых версий дизельных силовых агрегатов. Последнее поколение выпускается с 2009 года. Мощность мотора более 200 л. с.

 

С точки зрения пользователя, самая большая разница между двигателем Volvo D5 и, например, 1.9 TDI Volkswagen заключается в том, что первый требует хорошего обслуживания, качественных деталей и более высоких финансовых затрат. Только тогда двигатель окупится и оправдает себя высокой надежностью и долговечностью. Мы уже знаем, что он может проехать до 700 000 км и более.

 

Самые важные сервисные рекомендации:

заправка топливом хорошего качества;
регулярные ТО. Стоит обращать внимание на вихревые заслонки в новых версиях;
замена привода ГРМ каждые 160 тыс. км;

 

Встречается на моделях:

Volvo C30
Volvo S40 и V50
Volvo S60 и V70
Volvo S80 I
Volvo XC90 I

^{обложка: flickr.com}

Современные двигатели — какие бывают

Двигатели — механизмы, приводящие в движение транспорт или машину. Двигатели работают на топливе (например, двигатели внутреннего сгорания), на ядерной энергии (РИТЭГ), на электричестве (двигатели электромобилей), на водороде, на газу, на дизельном топливе и на многом другом. Тип топлива двигателя определяет его экологичность и другие качества. Двигатели прошли довольно длинную историю, но она еще далеко не окончена. Ученые и инженеры постоянно думают над новым топливом и новыми двигателями, стремясь уместить больше энергии в меньшее количество расходов.

Самое обсуждаемое по теме Современные двигатели

В новом корпоративном письме Илон Маск объявил, что проблемы с производством ракетных двигателей для космического корабля Starship могут привести к банкротству компании SpaceX. Он хотел взять небольшой отпуск на День благодарения (25 ноября), но был вынужден отказаться от своих планов и приехать на производственную линию, чтобы собственноручно помогать рабочим. По его словам, для выхода из катастрофической ситуации на заводе нужно как можно больше рук — в противном случае, планы компании на 2022 год будут неосуществимы. А ведь на начало года запланирован первый полет корабля Starship в космос. Ранее он говорил о неуверенности в том, что корабль достигнет земной орбиты с первого раза, но полет все равно должен осуществиться. Но почему Илон Маск считает, что проблемы с двигателями приведут к банкротству? Неужели нельзя просто сместить сроки?

Читать далее

Вечный двигатель будоражит умы ученых и изобретателей всего мира. Сейчас многие одержимы им примерно так же, как в свое время алхимики были одержимы идеей получения золота из свинца. Все из-за того, что он — вечный двигатель — принесет очень много пользы не только в краткосрочной перспективе, но и на далекое будущее. Главное понимать, что вечный двигатель это не совсем то, что многие себе представляют. Это куда более продвинутая вещь, но в то же время более простая, чем принято считать. А еще есть несколько концепций такого двигателя. Давайте разберемся с некоторыми из них.

Читать далее

С тех пор, как Илон Маск ворвался на автомобильный рынок, интерес к электромобилям не утихает который год. Автомобильные концерны тратят миллиарды на разработки в сфере электрификации автомобилей, а общественность зачастую видит в них спасение окружающей среды и восхищается повышенной эффективностью, но действительно ли это так? Является ли электромобиль революцией в автомобильной промышленности и панацеей от нефтепродуктов, или это просто очень красивый маркетинг с харизматичным лидером у руля? Давайте затронем все эти моменты в данной статье.

Читать далее

Ежедневно транспортные средства загрязняют воздух выхлопными газами, которые вредят не только природе, но и здоровью людей. По данным Росприроднадзора, в 2017 году объем выбросов углекислого газа от одних только автомобилей составил более 14,5 миллиона тонн. Чтобы снизить этот показатель, многие страны хотят отказаться от транспорта с двигателями внутреннего сгорания и перейти на электрические аналоги. Примечательно, что новые двигатели необходимо устанавливать не только на автомобили, но и на самолеты и даже на грузовые корабли. В 2018 году в Голландии началось строительство двух электрических «кораблей Тесла».

Читать далее

На сегодняшний день межпланетные полеты (не говоря уже о перемещениях за пределы нашей Солнечной системы) упираются в одну проблему — недостаточная мощность ракетных двигателей. Конечно, непрерывно ведутся работы по улучшению этого компонента ракет. Кто-то даже всерьез занимается вопросом создания ионного двигателя, но дальше всех пошел инженер NASA Дэвид Бернс, который предлагает использовать в качестве двигателя ускоритель частиц.

Читать далее

Прямо сейчас на орбите Земли работает тысяча искусственных спутников, практически каждый из которых передвигается при помощи дорогостоящих ионных двигателей со сроком службы не более трех лет. Если эти двигатели такие дорогие и недолговечные, почему бы ученым не разработать более дешевый и надежный вариант управления спутниками? Многих это удивит, но он уже создан и применен в тестовом спутнике LightSail 2 — он движется вокруг планеты за счет солнечных частиц, которые толкают прикрепленный к спутнику парус. Огромное и блестящее полотно было развернуто 23 июля, и его вполне можно разглядеть с Земли.

Читать далее

Компания Tesla, которая на данный момент является производителем самых известных электрических автомобилей, была основана Илоном Маском в 2003 году. Первым автомобилем компании стал Tesla Roadster, который был выпущен только спустя пять лет после ее основания. На данный момент он уже не продается, но компания разрабатывает его обновленную версию, которая мало того что будет мощнее предыдущей, так еще и обзаведется ракетными двигателями. О грядущей новинки давно не было ничего слышно, но недавно Илон Маск поделился некоторыми подробностями.

Читать далее

С 17 по 23 июня во Франции проходит авиасалон Ле-Бурже, в ходе которого производители самолетов из разных стран демонстрируют свои новые авиационные технологии. В этом году особое внимание уделяется электрическим летательным аппаратам, которые способны перевозить пассажиров на небольшие расстояния с нулевым количеством вредных выбросов в атмосферу. Особенно выделилась израильская компания Eviation, которая представила самый большой в мире полностью электрический самолет Alice с девятью местами для пассажиров.

Читать далее

Производители техники всеми способами пытаются минимизировать загрязнение окружающей среды, поэтому за последние годы, помимо электрокаров, свет увидело множество прототипов гибридных самолетов. Взять, к примеру, летающий автомобиль Terrafugia — благодаря гибридному двигателю, он меньше загрязняет воздух, и вмещает в себя двух людей. В мире есть гибридные самолеты побольше, и одним из них является Ampaire 337 — на днях он совершил свой первый публичный полет и доказал, что практически готов к коммерческому использованию.

Читать далее

С самого рождения космической эпохи мечта о поездке в другую солнечную системы удерживалась в «ракетной узде», которая жестко ограничивает скорость и размеры космического корабля, который мы запускаем в космос. По оценкам ученых, даже при использовании самых мощных ракетных двигателей сегодня потребуется около 50 000 лет, чтобы достичь нашего ближайшего межзвездного соседа — Альфы Центавра. Если люди когда-либо надеются увидеть восход инопланетного солнца, время транзита должно существенно сократиться.

Читать далее

Современные двигатели, их минусы, проблемы и недостатки

Содержание

• 1 Современные двигатели и их конструкция
• 2 Уменьшение веса двигателя
• 3 Терморежим
• 4 Недостаточные испытания мотора перед производством
• 5 Грустное резюме

Последние годы и даже десятилетия на заводах, выпускающих современные двигатели внутреннего сгорания практически отсутствует понятие надежности и долговечного ресурса. Разница между поколениями выпускаемых автомобилей, снижается, а значит, пропадает целесообразность закладывать надежность в агрегаты.

Впрочем, играет большую роль экономическая целесообразность, направленная на извлечение максимальной выгоды с потребителя.

Помимо экономической составляющей, существуют еще причины, по которой современные двигатели лишились надежности.

Современные двигатели и их конструкция

Борьба с конкуренцией, жесткие требования к топливной экономичности и экологичности привели к внедрению в силовые агрегаты множество сложных решений. Из новшеств мы наблюдаем:

• наличие турбин,
• фазовращатели,
• многоклапанные ГБЦ,
• непосредственный впрыск.

Примечательно, что все вышеуказанные технологии появились за полвека до массового внедрения. То есть это далеко не новые разработки, внедряемые в двигатели современных автомобилей, – сейчас полезных разработок не ведут, в приоритете – только экономичные.

Процесс снижения токсичности выхлопных газов и уменьшения расхода топлива запустили в 90-х годах прошлого века, хотя эти моторы пополняли список самых надежных.

Двухклапанные механизмы ГРМ сместили 4-5 клапанные, позволяющие обеспечить максимальное наполнение цилиндра смесью, и с такой же эффективностью избавиться от отработанных газов.

Также увеличилось количество деталей газораспределительного механизма, что усложнило обслуживание и ремонт, а также увеличило стоимость комплектующих.

Следующая модернизация ГРМ коснулась возможности изменять фазы во время работы двигателя. Это фазовращатели, работающие от давления масла, и при повышении оборотов позволяют раньше открыть клапана.

У BMW эта система называется Vanos, изначально устанавливалась только на впускной распредвал; у Toyota VVT-i, Honda — VTEC. На начальном этапе внедрения фазовращателей было множество поломок, приводящих, в запущенных случаях, к встрече клапанов с поршнями.

После открылась эра турбонаддува, решающая одновременно проблему расхода топлива, выброса СО₂ и мощности мотора. Раньше турбированные моторы были чуть более объемными и ресурсными.

Дальше распределительный впрыск сменился на непосредственный, получивший множество негатива со стороны владельцев таких автомобилей. Прямой впрыск имеет больше недостатков, нежели преимуществ, однако в новых автомобилях встречается в 90% случаев.

Мини-итог: в процессе внедрения современных технологий все они откатывались непосредственно при эксплуатации.

Все автопроизводители в короткий срок совершенствуют современные двигатели за счет снижения их ресурса. Вышеуказанное означает, что автомобиль, в который внедрили новую технологию, лучше приобрести через несколько лет, когда все недостатки вскроются и модернизируются.

Уменьшение веса двигателя

Яркий пример даунсайзинга: АвтоВАЗ выпускал автомобили десятого семейства с двигателем 21124. Для автомобиля Lada Priora требовалось модернизировать родной двигатель. За это дело взялись немецкие инженеры.

Модернизация прошла путем облегчения поршней для снижения потерь на трение и инерцию, а также уменьшение шеек коленчатого вала. То есть путем срезания «лишнего» металла добиваются облегчения мотора.

Несомненно, это сыграло важную роль на мощностных и экономических показателях, даже ресурс современного двигателя на 50 000 км выше, чем у 124. Но ДВС уязвим к такой вещи, как встреча с клапанами при обрыве ремня ГРМ, в силу того, что поршень оказался хрупким. Детонационная стойкость поршней также значительно снизилась.

Что дало облегчение деталей КШМ и поршневой группы:

• Уменьшение прочности,
• Невозможность долговременно работать в режиме перегрузки,
• Уязвимость к механическим воздействиям и детонации,
• Быстрый износ подшипников скольжения,
• Моментальный разлом шатунов при гидроударе,
• Невозможность поднятия мощности без замены поршней и шатунов на кованные.

Терморежим

Например, V-образные двигатели современных автомобилей BMW X5 E70 работают при температуре 110-115 градусов, и это рабочая температура, хотя всегда была критической, на стадии перегрева. Объясняется повышение температуры просто: быстрый прогрев двигателя экономит топливо и меньше загрязняется окружающая среда.

Негативно сказывается температура на ресурсе резиновых сальников и пластиковых элементов, которые рассыхаются и ломаются. При температуре выше 100 градусов свойства моторного масла несколько теряются, также уменьшается стойкость к угару.

Недостаточные испытания мотора перед производством

Как говорилось раньше, владельцы автомобилей становятся заложниками нехватки времени инженеров на полноценный тест двигателя. Это становится причиной целого ряда «детских болезней», которые нередко исправляются за счет владельцев авто.

Раньше перед массовым производством двигателя проверялись вдоль и поперек, в процессе тестирования менялась конструкция, на что уходило по несколько лет.

Грустное резюме

Теперь окончательно слово «надежность» не будет присуща современным автомобилям, в силу того, что с некоторых пор борьба за потребителя выражается в уменьшении себестоимости, а не в качестве автомобиля.

Уже считается абсолютно нормальным через каждые 100 000 км, или раз в три года менять автомобиль, как раз к выходу очередного поколения, для которого разработаны еще более технологичные, и скорее, еще более проблемные современные двигатели.

Современные двигатели: 6 проблем, которые для них характерны

Современный автомобиль – конструкция невероятно сложная и технологичная. Во всем этом механизме двигатель занимает особое место, являясь отдельным агрегатом с уникальным строением и дополнительными узлами. На сегодняшние моторы приходятся колоссальные нагрузки – они функционируют при высоких температурах, требуют определенного ухода и сервисного обслуживания.

Каким бы надежным ни был двигатель, как бы скрупулезно ни ухаживал за ним автовладелец, от тех или иных проблем не застрахован никто. Знание того, с какими неприятностями относительно мотора может столкнуться владелец современного транспортного средства, поможет заблаговременно подготовиться к возможным неисправностям и предупредить их появление.

Рассмотрим подробнее основные проблемы, от которых не может быть застрахован ни один современный мотор:

1. Повышение расхода масла
2. Сбой зажигания и износ ГРМ
3. Задиры на стенках блоков цилиндров
4. Увеличение расхода топлива
5. Гидроудар двигателя
6. Потеря компрессии

1. Повышение расхода масла

В процессе своей работы двигатель неизбежно изнашивается. Стираются поршни и маслосъемные кольца, возникают утечки и прогорание смазки. Да, «масложор» был больше характерен для силовых агрегатов старого образца, но даже для новых двигателей эта проблема осталась актуальной. Заподозрить и выявить повышенный расход масла несложно. О том, что масло «уходит» слишком быстро, скажет низкий уровень смазки при прямом измерении щупом, сизый дым из выхлопной системы, запах гари, нарушения в работе мотора и появление соответствующих сигналов на приборной панели. В такой ситуации следует как можно быстрее посетить автосервис и выявить причину повышенного расхода масла.

2. Сбой зажигания и износ ГРМ.

Замена ремня газораспределительного механизма, натяжного ролика и любого другого элемента – неотъемлемый процесс обслуживания любого современного мотора. Для данной процедуры нужны соответствующие знания, особенно в ситуации с современным мотором. Иногда бывает так, что после замены ремня ГРМ мощность автомобиля падает, возрастает расход топлива, авто начинает глохнуть и так далее. Причина кроется в неграмотной калибровке зажигания и ошибках при замене элементов ГРМ. Дабы этого избежать, для плановой замены любых деталей и ремонтных работ на газораспределительном механизме нужно выбирать автосервис с проверенной репутацией.

3. Задиры на стенках блоков цилиндров.

Серьезной проблемой, которая может привести к необходимости капитального ремонта двигателя, являются задиры блоков цилиндров. Причин, по которым стенки могут покрыться задирами, довольно много – низкое качество топлива и моторного масла, экстремальные температуры при неисправной системе охлаждения, утечке антифриза и другие. Чтобы выявить задиры, требуется качественная диагностика, так как все признаки (вроде повышенного расхода, снижения мощности и разного рода шума) являются косвенными. Для точной диагностики требуется посетить автосервис, мастера которого используют определенные программы диагностики.

4. Увеличение расхода топлива.

Одна из самых распространенных проблем современного мотора. Причин, по которым увеличивается расход топлива, может быть множество. Засор форсунок, поломки лямбда-зонда, сбои в работе электронного блока управления, выход из строя любого из многочисленных датчиков, разлад катализатора – все это и многое другое может существенно влиять на расход горючего в сторону увеличения. Если растет расход горючего, медлить с визитом в автосервис крайне не рекомендуется! Нужна грамотная диагностика с использованием соответствующего программного обеспечения.

5. Гидроудар двигателя.

Одной из распространенных проблем, с которой может столкнуться любой владелец авто, является гидроудар. Смысл ситуации состоит в том, что в камеру сгорания попадает вода, вследствие чего молниеносно выходят из строя поршни и кривошатунный механизм. Чаще всего гидроудар происходит при переезде ручья или большой лужи на высокой скорости. Ремонт в данной ситуации будет стоить весьма недешево, для его осуществления понадобится хороший автосервис.

6. Потеря компрессии.

Степень сжатия в цилиндрах или компрессия мотора напрямую зависит от герметичности узла. Даже минимальная утечка приводит к снижению компрессии, существенной потере мощности, увеличению расхода топлива. Причинами разгерметизации узла становится износ клапанов, поршней и других элементов силовой установки. Измерить компрессию несложно – эту процедуру сегодня можно провести практически в любом автосервисе. Естественно, в такой ситуации потребуется дорогой капитальный ремонт, проводить который будут профессионалы.




При возникновении проблем с мощностью, увеличении расхода топлива, масла, появлении сторонних шумов при работе мотора медлить с визитом в автосервис категорически не рекомендуется. Ранняя диагностика неисправностей позволит предупредить усугубление проблем и даст возможность существенно сэкономить на ремонте. Любой ремонт двигателя должен проводиться квалифицированными мастерами с использованием специального оборудования, последующей настройкой, калибровкой и проверкой. На все работы и установленные детали должна быть предоставлена гарантия.

ТАКЖЕ ВАМ МОЖЕТ БЫТЬ ИНТЕРЕСНО:



• Ремонт дизельного двигателя автомобиля
• Основы профилактики дизельного автомобиля — ч1
• Основы профилактики дизельного автомобиля — ч2
• Где в Волжском провести комплексную диагностику авто?

Современные двигатели: можно ли их починить?

Список операций, выполняемых при капитальном ремонте ДВС, долгое время сохранялся практически неизменным. Расточка и хонингование цилиндров, постелей коленвала и распредвала, восстановление плоскостей ГБЦ и блока, шлифовка и восстановление геометрии коленвала, замена втулок клапанов и восстановление геометрии седел, клапанов и втулок. Еще оставались мероприятия по ремонту серьезно поврежденных узлов и, конечно, замена элементов поршневой группы, поршней и колец, элементов ГРМ, помпы и уплотнений. Сложно? Современные двигатели могут потребовать вдвое больше операций.

Что мы называем «современным двигателем»? С уверенностью можно сказать, что это агрегат с регулируемыми фазами ГРМ, с регулируемой длиной впускного коллектора и катколлектором, часто в алюминиевом блоке, с балансирными валами, часто с турбонаддувом и непосредственным впрыском и обычно с пластиковым впуском. А у дизельных моторов почти наверняка будет система CommonRail и турбины с регулируемой геометрией. У моторов премиум-марок в дополнение окажутся регулируемые маслонасосы и отключаемые цилиндры, хитрая компоновка, электроприводы помпы и маслонасоса.

С определенной степенью вероятности ремонтных размеров поршневой группы у подобных двигателей не будет, только несколько размерных групп и ремонтные комплекты коленвала, а также возможность восстановления седел клапанов. Ремонт в этом случае потребует проверки значительно большего числа узлов и целого ряда точек их установки и крепления, а заодно и замены огромного количества навесного оборудования. Что придется сделать для восстановления надежной работы современного силового агрегата? И насколько список работ будет больше, чем у «классических» моторов из прошлого века?

Базовая операция при капитальном ремонте — это восстановление геометрии поршневой группы, а также работы над блоком цилиндров и коленчатым валом. Даже если блок чугунный или имеет чугунные гильзы, простая расточка обычно бесполезна: нет ремонтных размеров поршней и колец. Индивидуальный заказ, как правило, дорог и может не обеспечить нужного качества и ресурса. Остается только произвести гильзовку блока цилиндров. Эту же операцию придется проделать, если алюминиевый блок имеет технологии упрочнения стенок, не предусматривающие наличия ремонтных размеров и восстановления отдельной гильзы, такие как: напыление, alusil, FRM, nicasil и тому подобные покрытия с повреждениями хотя бы в одном из цилиндров. Для покрытий, наносимых с использованием плазменного напыления или гальваники, возможно локальное восстановление, но оно применяется редко.

Ряд легкосплавных блоков потребуют также целого набора операций по восстановлению резьбы для болтов, заворачиваемых с программируемой вытяжкой, или просто высоконагруженных соединений. Для блоков, изготовленных прессованием, обязательна проверка на микротрещины и герметичность. И конечно, обязательна промывка «рубашки» системы охлаждения. Для блоков цилиндров со встроенными балансирными валами также потребуется дефектовка и замена их подшипников или самих блоков валов.

Часто необходима замена крышки ГРМ или другие внешние элементы в связи с обновлением, улучшением характеристик и устраненными недостатками. А порой пластиковые детали просто не подлежат повторной установке из-за коробления поверхностей или растрескивания.

Ремонт головки блока цилиндров тоже потребует большего числа операций. Тут и чистка всех каналов от масляного шлама и нагара, и проверка на герметичность, и проверка посадочных мест всех клапанов, и тому подобные операции. Часто потребуется восстановление плоскостей, работающих с сальниками распредвалов, если они не выполнены в виде отдельной детали.

Работы с клапанами, их седлами и втулками часто осложняются тем, что эти элементы не ремонтируются, поскольку изготовлены из керамики или с помощью металлокерамической матрицы (MMC), и потому они вырезаются и заменяются на ремонтные целиком, даже при небольших нарушениях геометрии.

Начинка ГБЦ также подвергается серьезной ревизии. Так, замена распредвалов требуется все чаще, даже несмотря на внедрение схем ГРМ с отсутствующим трением скольжения, например на роликовых рокерах. Меняют или ремонтируют регуляторы фаз (фазовращатели) и их клапана управления, сальники систем подачи масла и фильтры. Часто требуют чистки и ремонта каналы системы EGR, если они выполнены непосредственно в теле ГБЦ или блока, как на моторе Mercedes M271. Меняются, дефектуются и чистятся также сопутствующие этой системе детали, клапаны EGR и теплообменники.

Такая деталь, как маслонасос, постепенно превращается в расходный материал. В целом ряде моторов их рекомендуется менять, не доводя до максимального износа, а уж после капремонта точно потребуется новый маслонасос, а заодно его цепь и блок балансирных валов в комплекте.

Такие элементы передовых двигателей, как электрические помпы и разнообразные соленоидные клапаны регулирования давления масла, требуют замены в обязательном порядке. Термостаты тоже превратились в расходный материал, причем менять придется чаще всего все вместе с патрубком, датчиками, системой подогрева и даже собственным приводным ремнем.

Серьезных работ почти наверняка потребуют впускная и выпускная системы. Помимо случавшихся и раньше трещин выпускного коллектора, новым моторам грозит поломка катализаторов. Эта дорогая деталь имеет ограниченный срок службы, а если мотор расходует масло или регулярно запускается при очень низких температурах, катализаторы выходят из строя куда раньше прогнозируемого срока. При повреждении они также способствуют быстрому износу поршневой группы, поставляя пыль сначала через EGR, а затем и непосредственно через выпускные клапаны. Сажевые фильтры у дизельных моторов тоже добавят хлопот при ремонте. Если прожиг невозможен, то потребуется их замена.

Впускной коллектор у очень многих моторов имеет изнашиваемые элементы вроде заслонок и их привода. Он может потерять герметичность из-за разрушения осей заслонок и даже протирания стенок. При установке требует обязательной чистки (особенно у машин с системами EGR), ремонта всех систем изменения геометрии или попросту замены. Добавляют расходов не меняющиеся отдельно от коллектора датчики. Удивительно, но дроссельная заслонка также постепенно переходит в разряд узлов с ограниченным сроком службы: датчики положения заслонки и электропривод все чаще не поставляются отдельно и не являются ремонтопригодными.

Топливная система современного мотора тоже устроена сложнее, чем карбюратор или даже распределенный впрыск, и требует большего внимания. Такие элементы, как насос ТНВД бензиновых и дизельных моторов, форсунки непосредственного впрыска, рампы с датчиками давления, зачастую потребуют серьезной проверки и ремонта, если нужна гарантия качественной работы силового агрегата.

Даже система вентиляции картера у современных моторов не так проста. У атмосферных двигателей появляются как минимум PCV-клапаны, требующие регулярной замены, а если двигатель с наддувом, то протяженность трасс вентиляции возрастает в разы — в них появляются клапаны и почти всегда присутствует так называемая маслоловушка.

Современные поршневые группы создают достаточно большой поток картерных газов, а требования к большим интервалам замены масла заставляют конструкторов улучшать газообмен в картере для предотвращения раннего старения масла. Как итог — большая нагрузка на систему вентиляции, низкий ресурс трубок, высокие требования к качеству ее работы и потери масла при неисправностях.

Как можно увидеть, ремонт современного мотора представляет собой обширнейший комплекс сложнейших операций, которые многократно увеличивают стоимость не только из-за применения дорогих и высокотехнологичных узлов и компонентов, но и за счет заметно увеличившегося количества трудозатрат. Стоит учитывать и то, что все работы должны выполняться с очень высоким качеством механической обработки и использованием специальных сборочных материалов, приспособлений и при высокой чистоте. Так что стоит много раз подумать, прежде чем покупать по бросовой цене «под восстановление» современную машину с отметкой «требуется небольшой ремонт двигателя».

Различия между современными и старыми автомобильными двигателями

Автомобильные двигатели прошли долгий путь с момента их появления, но что изменилось, если вообще изменилось?

MaxPixel

Задумывались ли вы, в чем разница между старыми и новыми автомобильными двигателями внутреннего сгорания? Как оказалось, довольно много.

Несмотря на то, что основная концепция осталась относительно неизменной, современные автомобили со временем претерпели ряд усовершенствований. Здесь мы сосредоточимся на 4 наиболее интересных примерах.

В чем разница между старыми и новыми автомобилями?

Основные принципы самых первых автомобилей используются и сегодня. Одно из основных отличий заключается в том, что современные автомобили разрабатывались в результате стремления повысить мощность двигателей и, в конечном счете, их топливную экономичность.

Источник: Nick Vidal-Hall/Flickr

Частично это было вызвано рыночным давлением со стороны потребителей, а также более крупными рыночными факторами, такими как цена на нефть с течением времени, а также государственной налоговой политикой и другими регуляторными факторами.

Но прежде чем мы углубимся в детали, было бы полезно изучить, как работает двигатель внутреннего сгорания.

Двигатель внутреннего сгорания, по сути, берет источник топлива, например бензин, смешивает его с воздухом, сжимает и воспламеняет. Это вызывает серию небольших взрывов (отсюда и термин «двигатель внутреннего сгорания»), которые, в свою очередь, приводят в движение набор поршней вверх и вниз.

Эти поршни прикреплены к коленчатому валу, который преобразует возвратно-поступательное линейное движение поршней во вращательное движение за счет поворота коленчатого вала. Затем коленчатый вал передает это движение через трансмиссию, которая передает мощность на колеса автомобиля.

Интересно, что преобразование возвратно-поступательной силы во вращательную не является чем-то новым. Очень ранний паровой двигатель был изобретен Героем Александрийским в I веке нашей эры (на фото ниже).

 Эолипил, ранняя паровая машина Героя Александрии. Источник: Evangelos Papadopoulos/Research Gate

Это устройство использовало пар для вращения небольшой металлической сферы, прикрепленной к оси, выпуская пар через пару угловых сопел или выпускных отверстий на противоположных сторонах сферы. Хотя Герой никогда не развивал его дальше этого, это было интересное раннее применение паровой технологии.

Некоторые другие базовые концепции автомобильных двигателей, такие как коленчатый вал, также являются очень старыми концепциями. Некоторые данные свидетельствуют о том, что некоторые из первых примеров могли возникнуть во времена династии Хань в Китае.

Современные автомобили более эффективны, чем старые автомобили

Сжигание топлива, такого как бензин, не особенно эффективно. Из всей потенциальной химической энергии в нем только около 12-30% преобразуется в мощность, реально приводящую в движение автомобиль. Остальное теряется из-за холостого хода, других паразитных потерь, тепла и трения.

Самый популярный

Чтобы помочь в борьбе с этим, современные двигатели прошли долгий путь, чтобы выжать из топлива как можно больше энергии. Технология прямого впрыска, например, не смешивает топливо и воздух перед поступлением в цилиндр, как в старых двигателях.

Скорее всего, топливо впрыскивается непосредственно в цилиндры, что обеспечивает 12% повышение эффективности использования топлива.

Источник: Edmund Vermeule/Flickr

Еще одним интересным усовершенствованием автомобильных двигателей является разработка турбонагнетателей. Эти устройства используют выхлопные газы для питания турбины, которая нагнетает дополнительный воздух (то есть больше кислорода) в цилиндры, чтобы повысить эффективность до  25%  (хотя улучшения обычно намного скромнее).

Однако бывают случаи, когда турбонагнетатели могут быть хуже, чем обычные атмосферные двигатели.

Изменение фаз газораспределения и отключение цилиндров еще больше повышают эффективность, позволяя двигателю использовать столько топлива, сколько ему действительно нужно.

Новые автомобильные двигатели мощнее

Хотя некоторые могут так думать, в среднем современные двигатели не только более эффективны, но и относительно мощнее.

Шевроле Малибу 2013 года выпуска. Источник: IFCAR/Wikimedia Commons

Например, автомобиль Chevrolet Malibu 1983 года выпуска имел 3,8-литровый двигатель V-6 , который мог выдавать 110 лошадиных сил . Для сравнения, версия 2005 года имела 2,2-литровый рядный четырехцилиндровый двигатель мощностью 144 лошадиных силы.

Двигатели современных автомобилей намного меньше, чем у старых автомобилей

Этот привод, без каламбура, для повышения эффективности двигателей также со временем уменьшился в размерах. Это не совпадение. Производители автомобилей поняли, что не нужно делать что-то больше, чтобы сделать его мощнее. Все, что вам нужно сделать, это заставить объект работать умнее.

Те же самые технологии, которые сделали двигатели более эффективными, привели к уменьшению их размеров. Отличным примером являются грузовики Ford F-серии. В 2011 году у F-150 было две версии; 3,5-литровый двигатель V-6 мощностью 365 лошадиных сил, и 5,0-литровый двигатель V-8 мощностью 360 лошадиных сил .

Однако следует отметить, что в той же серии также был 6,2-литровый V-8 , который развивал 411 лошадиных сил р. Но, условно говоря, меньший V-6 сравним по мощности с обоими V-8, хотя он значительно меньше.

Источник: Джордж Томас/Flickr

Также интересно отметить, что современные автомобили в целом часто считаются тяжелее, чем их старые аналоги. Однако, учитывая, что они также больше и несут больше оборудования для обеспечения безопасности, средний вес большинства моделей на самом деле увеличился ненамного. Что изменилось, так это повышение эффективности использования топлива, безопасности, выбросов и удобства.

Современные двигатели более надежны

Современные двигатели также являются результатом постепенной замены механических частей электронными. Это связано с тем, что электрические детали в среднем менее подвержены износу, чем механические.

Такие детали, как насосы, все чаще заменяются на электронные, а не на механические предки. Это помогло снизить потребность в замене деталей в течение всего срока службы автомобильного двигателя.

Более электронные современные двигатели также требуют менее частых настроек по сравнению со старыми двигателями.

Другие ключевые компоненты двигателя, такие как карбюраторы, также были переработаны с помощью электроники.

Карбюраторы заменены на дроссельные заслонки и электронные системы впрыска топлива. Другие детали, такие как распределители и крышки, были заменены независимыми катушками зажигания, управляемыми ЭБУ.

Кроме того, датчики более-менее все отслеживают. Однако это стремление к большей сложности могло сделать новые автомобили менее безопасными.

Современный двигатель BMW 320d. Источник: Энди/Эндрю Фогг/Flickr

На базовом уровне современные и старые автомобильные двигатели работают по одним и тем же принципам, однако ясно, что современные двигатели со временем претерпели значительные изменения.

Главным двигателем была гонка за эффективностью, а не за мощностью. Хороший набор побочных эффектов привел к тому, что современные двигатели стали относительно более мощными и, как правило, меньшими.

Это частично благодаря замене старых механических аналоговых деталей электронными аналогами.

В целом современные автомобильные двигатели более эффективны, меньше по размеру, относительно мощнее, умнее и менее подвержены износу. С другой стороны, ремонт и обслуживание теперь требуют больше навыков и времени.

Но стоит ли платить повышение сложности за повышение эффективности? Мы позволим вам решить.

For You

наука
Ученые обнаружили 100-летнюю математическую ошибку, изменившую восприятие цвета людьми

Пол Ратнер| 9/11/2022

наука
Эта компания запускает прах ваших близких в космос

Саде Агард| 10.09.2022

наука
Приводит ли жаркая погода к росту насилия? Эти исследователи нашли связь

Дина Тереза ​​| 18.08.2022

Еще новости

Инновации
Безвоздушные шины, использующие технологии НАСА, могут положить конец проколам, сократить количество отходов и революционизировать отрасль

Крис Янг| 15.09.2022

наука
Ученые хотят распылить диоксид серы в атмосферу, чтобы заново заморозить полюса

Саде Агард| 16.09.2022

транспорт
Первый в мире летающий велосипед может находиться в воздухе 40 минут

Лукия Пападопулос| 17. 09.2022

Величайшие двигатели, которые можно купить сегодня

Он еще не умер. Даже не близко. Хотя призывы к кончине двигателя внутреннего сгорания продолжаются, и громко, он не только живет, но и совершенствуется. И не только мощнее. Бензиновые и дизельные автомобильные электростанции становятся все чище и эффективнее. Лучшие сегодняшние образцы не только обеспечивают наилучшее сочетание производительности и индивидуальности, которые мы когда-либо видели, но также охватывают широкий спектр конфигураций с четырьмя, пятью, шестью, восемью, двенадцатью и даже 16 цилиндрами. Хотя большинство из них имеют турбонаддув, этот список наших любимых двигателей текущего производства также включает несколько двигателей с принудительной подачей нагнетателя и несколько без искусственного наддува.

И они приезжают со всего мира. В этом списке не доминирует ни один автопроизводитель или регион. Что еще более важно, эти 16 двигателей не только приводят в действие экзотику с большими деньгами и суперкары со скоростью 200 миль в час, они также находятся под капотами седанов, внедорожников, полноразмерных грузовиков и доступных спортивных автомобилей. Вот самые большие двигатели текущего производства в алфавитном порядке.


САМЫЕ МОЩНЫЕ ВНЕДОРОЖНИКИ | САМЫЕ БЫСТРЫЕ АВТОМОБИЛИ, КОТОРЫЕ МЫ ИСПЫТЫВАЛИ | САМЫЕ ГРОМКИЕ МАШИНЫ, КОТОРЫЕ МЫ ИСПЫТЫВАЛИ

Альфа Ромео Твин-Турбо 2.9-литровый V-6: Alfa Romeo Giulia Quadrifoglio, Alfa Romeo Stelvio Quadrifoglio

Марк УрбаноАвтомобиль и водитель

Выработка 505 лошадиных сил при 6500 об/мин и 443 фунт-фута крутящего момента всего при 2500 об/мин при рабочем объеме всего 2891 куб. см — отличный трюк. Хотя его официальная красная черта составляет всего 6500 об/мин, самый мощный серийный двигатель Alfa также с энтузиазмом разгоняется до 7000 об/мин и бормочет, как будто у него есть еще два цилиндра. Вы можете раскрутить его до 7400 до того, как его подача топлива прекратится. V-6 с двойным турбонаддувом существует с 2017 года и имеет слабое отношение к твин-турбо V-8 от Ferrari, который также фигурирует в этом списке. Он имеет алюминиевый блок и головки, непосредственный впрыск топлива, 9Угол между рядами цилиндров 0 градусов, двойные верхние распредвалы, 24 клапана и относительно низкая степень сжатия 9,3: 1. Он установлен на заднеприводной Alfa Romeo Giulia Quadrifoglio и ее полноприводном собрате-внедорожнике Stelvio Quadrifoglio.

Audi 2,5-литровый Inline-5 с турбонаддувом: Audi RS3, Audi TT RS

Харизматичный — так мы описали этот двигатель, который был представлен в Соединенных Штатах в Audi TT RS еще в 2012 году. 2,5-литровый двигатель с турбонаддувом не только развивает мощность 400 л. 1700 об/мин, но он также не похож ни на что другое благодаря уникальной конструкции с пятью цилиндрами и порядку зажигания 1-2-4-5-3. Он больше воет, чем ревет или урчит. Хотя это был первый в мире газовый двигатель, в котором использовался блок цилиндров из уплотненного графита (в TTRS), в остальном здесь нет ничего слишком экзотичного: 20-клапанный, алюминиевый блок (в RS3) и алюминиевая головка. , порт и непосредственный впрыск топлива, а также степень сжатия 10,0: 1, но его турбокомпрессор быстро раскручивается и обеспечивает 190,8 фунта на квадратный дюйм наддува. Также имеется в Audi RS3, нажмите на газ, и преимущества его дополнительного цилиндра и рабочего объема быстро станут очевидными.

BMW Twin-Turbo 4,4-литровый V-8: слишком много автомобилей, чтобы перечислять

Майкл СимариАвтомобиль и водитель

Самый большой твин-турбо V-8 в списке. Но он не самый мощный. Полностью алюминиевый двигатель DOHC объемом 4,4 литра с исключительно плавным ходом выпускается с 2009 года и впервые установил турбонагнетатели в V-образной части блока цилиндров. Он обслуживает длинный список BMW, от седанов M550i и 750i до множества настоящих машин M, включая M5, M8 и X5 M. Известный как N63, он производит 523 лошадиных силы при 5500 об / мин и крутящем моменте 553 фунт-фут. , но версия M S63 производит 600 лошадиных сил при 6000 об / мин благодаря турбинам с двойной спиралью и поперечному выпускному коллектору, который увеличивает их приемистость. В моделях M’s Competition мощность снова поднимается до 617 лошадиных сил, а пик крутящего момента в 553 фунт-фут длится от 1800 до 5700 об/мин. В наших тестах M5 Competition разогнался до 60 миль в час всего за 2,6 секунды, что соответствует времени 627-сильного M5 CS.

Любой BMW с 3,0-литровым рядным шестицилиндровым двигателем с турбонаддувом: слишком много автомобилей, чтобы перечислять

James LipmanCar and Driver

Это один из двух рядных шестицилиндровых двигателей в этом списке. Независимо от того, заполнен ли его воздухозаборник наддувом от одинарного или двойного турбонагнетателя, рядная шестерка — это плавность Марвина Гэя. Но не путайте S55 с B58 с одинарным турбонаддувом, который можно найти в Toyota Supra и во всем, от седанов и купе до спортивных автомобилей и внедорожников. BMW приберегает его для таких автомобилей, как M4, и это действительно что-то особенное с закрытой конструкцией, масляным поддоном из магния, коленчатым валом из кованой стали и поверхностью цилиндров с плазменным покрытием. Хриплый 3,0-литровый рядный 6-цилиндровый двигатель с двойным турбонаддувом выдает 444 лошадиные силы в M4 Competition. Новейшая версия BMW, S58, в базовой комплектации развивает мощность 473 лошадиных силы. BMW увеличивает мощность до 503 л.с. в моделях Competition. BMW X3 M Competition разгоняется до 60 миль в час всего за 3,3 секунды.

Bugatti Quad-Turbocharged W-16: Bugatti Chiron

Автомобиль и водитель

Самый дорогой автомобиль в этом списке оснащен 8,0-литровым шестнадцатицилиндровым двигателем. Это стандартное оборудование Bugatti Chiron, самого быстрого автомобиля, который мы когда-либо тестировали. В 2005 году дебютировал двигатель W-16 мощностью 1000 л.с., установленный на Bugatti Veyron. Он имеет четыре турбонагнетателя и 64 клапана в обеих алюминиевых головках блока цилиндров с двумя верхними распредвалами. Подумайте о V-8, только каждый ряд имеет восемь цилиндров вместо четырех. Chiron Super Sport 300+ — это старшая модель мощностью 1578 л.с. с максимальной скоростью 304 миль в час.

Cadillac 6,2-литровый V-8 с наддувом: Cadillac CT5-V Blackwing

Автомобиль и водитель

Наш мозг нуждается в сенсорной информации. Даже шипения жареного лука достаточно, чтобы сделать нас счастливыми. Громовой рев 668-сильного 6,2-литрового V-8 Cadillac CT5-V Blackwing с наддувом вызывает ухмылку. Толкатели недолговечны для этого мира, как и для больших бензиновых двигателей V-8. Этот крутится до красной отметки в 6500 об/мин, как будто его маховик сделан из пробкового дерева. Крутящий момент в 659 фунт-футов — особенно восхитительный сенсорный ввод. Чтобы все было хорошо смазано, установлена ​​система смазки с мокрым картером, внешним маслоотделителем и сливом. Благодаря этому каждый цилиндр хорошо смазывается при прохождении поворотов с высокими ускорениями. В LT4 используется алюминиевый блок и головки цилиндров, титановые впускные клапаны, кованые поршни, а максимальный наддув от нагнетателя достигает около 10 фунтов на квадратный дюйм.

Шевроле 6,2-литровый V-8: Шевроле Корвет

Автомобиль и водитель

Базовый Chevrolet Corvette имеет мощность 490 л.с., а безнаддувный 6,2-литровый V-8 находится за сиденьем водителя. Оглянитесь вокруг и попытайтесь найти другой двигатель с толкателем, который может разогнать автомобиль с нуля до 60 миль в час всего за 2,8 секунды (при оснащении пакетом Z51) без турбонаддува, закрепленного болтами между воздушным фильтром и впускным коллектором. Вы не будете. Даже гораздо более дорогие C7 Z06 мощностью 650 л.с. и C7 ZR1 мощностью 755 л.с. не могут превзойти это время, и их двигатели имеют одинаковый диаметр цилиндра и ход поршня, а также такие же кованые коленчатый вал, шатуны и степень сжатия 11,5:1. соотношение поршней, как у более новой трансмиссии LT2. Это делает нас еще более воодушевленными 5,5-литровым двигателем V-8 с плоской рукояткой, над которым Chevrolet работает для будущих C8 Corvette Z06, ZR1 и гибридной Zora. Но вы не сможете купить ни один из них до конца 2022 года, так что высокооборотного V-8 нет в этом списке. Пока что.

6,2-литровый V-8 с наддувом Dodge: Dodge Challenger и Charger Hellcat и Hellcat Redeye, Dodge Durango SRT Hellcat, Ram 1500 TRX

Грег ПайоКар и водитель

На бумаге это динозавр. Большой водоизмещение. Железный блок. Толкатели. И массивный нагнетатель корневого типа. Но с результатами не поспоришь. Ram 1500 TRX, самый быстрый пикап с газовым двигателем, который мы когда-либо тестировали, использует самую низкую мощность этого двигателя — 702 лошадиные силы. В моделях Hellcat мощность Hemi составляет 717 лошадиных сил, а мощность увеличена до 79.7 лошадиных сил в Dodge Challenger и Charger Hellcat Redeye. Его крутящий момент в 650 фунт-футов выкурит пару 20-дюймовых Pirelli через весь Нью-Джерси, а сочетание воя нагнетателя и грохота V-8 разбудит Хобокена по пути. Дополнительная мощность обеспечивается увеличенным 2,7-литровым нагнетателем, увеличенным наддувом с 11,6 фунтов на квадратный дюйм до 14,5 фунтов на квадратный дюйм, добавлением второго топливного насоса и большего количества воздуха. Только Redeyes получают большую воздушную коробку с тремя источниками индукции. SRT также укрепил свой вращающийся узел, укрепил клапанный механизм и улучшил смазку.

Ferrari V-8 с двойным турбонаддувом: Ferrari F8, Ferrari Portofino, Ferrari Roma, Ferrari SF90 Stradale

Джессика Линн УокерАвтомобиль и водитель

Ferrari представила это семейство двигателей для модели California T 2014 года, но это не позволило малолитражному двигателю V-8 с двойным турбонаддувом зачахнуть. К тому времени, когда 3,9-литровый двигатель попал в среднюю часть уже снятой с производства модели 488 Pista, он был почти на 50 процентов новым, а объемы производства быстро росли. К 2019 году мощность быстроходного V-8 увеличилась с 500 до 710 лошадиных сил при 8000 об/мин и 568 фунт-футов при 3000 об/мин благодаря радикальному уменьшению вращающейся массы, в том числе новому маховику, коленчатому валу и еще более легкий комплект титановых шатунов. Ferrari также немного увеличила степень сжатия, добавив более агрессивные кулачки, более короткие впускные каналы и новый выпускной коллектор из инконеля, который снижает противодавление и помогает сохранить фирменный вой, прославивший двигатели компании. В дикой природе SF90 Stradale диаметр цилиндра увеличен на 1,5 миллиметра, общий рабочий объем составляет 4,0 литра, а мощность увеличена до 769 лошадиных сил.

6,5-литровый V-12 от Ferrari: Ferrari 812 Superfast

Автомобиль и водитель

Существует длинная линейка двигателей V-12 от Ferrari, в том числе тот, что установлен в задающем темпе пушечном ядре. Проще говоря, этот 6,5-литровый V-12 представляет собой модифицированную версию двигателя F12. Но, по словам Ferrari, он на 75 процентов состоит из новых деталей, включая систему, которая постоянно изменяет длину впускного патрубка. Указанная красная черта 9000 об/мин (хотя в Ferrari говорят, что обороты всего 8900). В любом случае, если представится возможность, вы с большой частотой будете исследовать верхние пределы оборотов двигателя. Звук не такой громкий, как у 911 GT3 или McLaren 720 — при полностью открытой дроссельной заслонке 812 издает 91 децибел против 100 децибел у Porsche и 95 у McLaren — но этот звук проникает в душу. Это также напоминает вам о том, что инженеры, которых подталкивают и бросают вызов, как в случае с Ferrari, могут быть такими же артистичными, как и дизайнеры.

Ford 3,5-литровый Twin-Turbo V-6 HO: Ford F-150 Raptor

Самый большой V-6 в списке, с крутящим моментом 510 фунт-футов, это также самый мощный из шестицилиндровых двигателей. Вы не будете скучать по V-8 после того, как почувствуете, что эта штука работает на холостом ходу. Это не твин-турбо V-6 от Ford GT, хотя он извлекает пользу из некоторых уроков, извлеченных из суперкара. Версия High Output 3,5-литрового двигателя мощностью 450 лошадиных сил является стандартной для пикапа Raptor. Алюминиевый блок, непосредственный впрыск и турбонагнетатели у него такие же, как и у обычного 3,5-литрового двигателя F-150, но мало что еще. Повышение составляет до 18,0 фунтов на квадратный дюйм, и Ford добавил говядины к коленчатому валу и подшипникам, облегчил клапанный механизм, включая распределительные валы, и добавил масляные форсунки для охлаждения поршня. V-6 может разогнать почти три тонны пикапа до 60 миль в час всего за 5,2 секунды.

Ford с наддувом 5,2-литровый V-8: Ford Mustang Shelby GT500

Грег ПайоАвтомобиль и водитель

Обладая мощностью 760 лошадиных сил при 7300 об/мин и крутящим моментом 625 фунт-фут при 5000 об/мин, это самый мощный серийный двигатель Ford за всю историю. Названный Predator, он имеет такой же блок и объем двигателя, что и безнаддувный V-8 Voodoo GT350, но не более того. Его традиционный кривошип с поперечной плоскостью снижает вибрации двигателя, а самый большой нагнетатель Eaton обеспечивает 12,0 фунтов на квадратный дюйм наддува в его цилиндрах, радикально улучшая не только общую мощность, но и снижая крутящий момент. Сцепление с линией — это не просто проблема, его нигде не найти. Хотя его высокая красная черта в 7500 об/мин не дотягивает до заоблачных 8250 об/мин Voodoo, два двигателя DOHC V-8 поднимаются на свои тахометры с одинаковой интенсивностью. А еще есть непристойность его звука, который больше похож на Sprint Cup в Уоткинс-Глен, чем на Pro Stock в Maple Grove.

Honda 2,0-литровый Inline-4 с турбонаддувом: Honda Accord, Honda Civic Type R

Автомобиль и водитель

Honda собирает Civic Type R в Великобритании, но его 2,0-литровый двигатель DOHC с турбонаддувом производится исключительно в Анне, штат Огайо. Он оснащен алюминиевым блоком с усиленными крышками коренных подшипников, а также специально разработанным «сверхлегким» коленчатым валом из кованой стали с полированными шейками для уменьшения трения. Масляные форсунки охлаждают его поршни, которые имеют внутреннюю «галерею охлаждения», как в двигателях Honda Formula 1, которая снижает температуру в области поршневых колец. Вдыхая 23,2 фунта на кв.Крутящий момент в 5 фунт-футов при 2500-4500 об/мин делает Type R самой мощной серийной Honda, когда-либо продаваемой в Америке. Хот-хэтч с передним приводом может легко обогнать оригинальный суперкар NSX начала 1990-х годов. Даже в своей более гражданской форме Honda Accord мощностью 252 л.с. производит впечатление.

Mazda SKYACTIV-G 2,0 литра: Mazda MX-5

Марк УрбаноАвтомобиль и водитель

Мы уже были поклонниками этого двигателя за его живой характер и широкую кривую мощности, и Mazda недавно внесла некоторые небольшие улучшения. И мы имеем в виду маленькие. Например, вес каждого поршня был уменьшен на 27,0 грамм, а каждый из его шатунов стал легче на 41,0 грамм. Mazda также добавила подъем к выпускному распределительному валу и увеличила размер выпускных клапанов и портов. Со стороны впуска диаметр корпуса дроссельной заслонки был увеличен. Эти и другие изменения увеличили красную черту 2,0-литрового двигателя с 6800 об/мин до 7500 об/мин, увеличив при этом его мощность и отклик. Пиковые характеристики выросли до 181 л.с. при 7000 об/мин и 151 фунт-фут крутящего момента при 4000 об/мин, что на 26 л.с. и 3 фунт-фута соответственно.

Mercedes-Benz с турбонаддувом, 2,0-литровый рядный 4-цилиндровый двигатель: Mercedes-AMG CLA45 и Mercedes-AMG GLA45

Марк УрбаноАвтомобиль и водитель

Четырехцилиндровый двигатель M139 с турбонаддувом можно найти как в AMG CLA45, так и в GLA45. Он производит от 382 до 416 лошадиных сил, что составляет 208,9 лошадиных сил на литр. В этом компактном и мощном агрегате используется алюминиевый блок, коленчатый вал из кованой стали и поршни из кованого алюминия. Покрытие цилиндров AMG Nanonslide снижает износ и трение и первоначально использовалось в автомобилях Mercedes Формулы-1. Впервые AMG применила в двигателе как порт, так и непосредственный впрыск топлива, и независимо от того, к какому автомобилю он прикреплен, двигателю требуется два радиатора для максимальной эффективности. 382-сильный AMG CLA45, на котором мы ездили на Lightning Lap, обогнул VIR быстрее, чем восемь различных AMG с двигателем V-8.

Porsche 4,0-литровый Flat-6: Porsche 718 Cayman GT4, Porsche 718 Spyder

Porsche

Это не доработанная версия двигателя, используемая в самых последних 911 GT3 и GT3 RS. Porsche решил, что 4,0-литровый двигатель слишком дорог для этих близнецов 718, к тому же размещение его системы смазки с сухим картером в среднемоторных Boxster и Cayman было бы серьезной проблемой для arsch . Вместо этого это скучная версия 3,0-литрового оппозитного шестицилиндрового двигателя с турбонаддувом, используемого в меньших 911с. Один из немногих безнаддувных двигателей в этом списке, он имеет степень сжатия 13,0: 1, регулируемые фазы газораспределения и резонансные заслонки во впускном коллекторе, которые открываются для подачи большего количества воздуха в камеры сгорания. Номинальная мощность 414 лошадиных сил при 7600 об/мин и 309 фунт-футов при 5000 об/мин, он раскручивается до 8100 об/мин и рычит выше 5000 об/мин, как и положено Porsche.

Ram 6,7-литровый дизель с турбонаддувом высокой мощности: Ram 3500

Самые большие грузовики Ram до сих пор сносят дома с фундамента благодаря 6,7-литровому рядному 6-цилиндровому двигателю Cummins. Бренд грузовиков недавно представил совершенно новые версии турбодизеля, в том числе версию High Output с крутящим моментом 1075 фунт-футов и мощностью 400 лошадиных сил. Исключительно для моделей 3500, это не только самый мощный Cummins от Ram, но и самый плавный, самый тихий и самый экономичный. Двигатели на 60 фунтов легче и оснащены блоком цилиндров из уплотненного графита для лучшего гашения вибраций. Также имеется совершенно новый клапанный механизм и переработанная нижняя часть с более легкими и прочными поршнями, поршневыми кольцами с низким коэффициентом трения, а также новыми шатунами и подшипниками. Версия High Output имеет более низкую степень сжатия 16,2: 1, а давление турбонаддува увеличено до 33,0 фунтов на квадратный дюйм. Это увеличивает максимальную буксировочную способность Ram до 37 100 фунтов.

Volkswagen Auto Group Twin-Turbo 4,0-литровый V-8: слишком много автомобилей, чтобы перечислять

Чарли МагиАвтомобиль и водитель

Двойной турбодвигатель V-8 от Volkswagen Auto Group приводит в движение длинный список автомобилей Audi, Bentley и Porsche, седанов и внедорожников. А вот самая мощная версия 4,0-литрового DOHC находится под капотом Lamborghini Urus. Там он развивает 641 лошадиную силу при 6000 об/мин и 627 фунт-футов при 2250 об/мин, чего достаточно, чтобы разогнать 5300-фунтовый внедорожник до 60 миль в час всего за 3,1 секунды и преодолеть четверть мили за 11,3 секунды. Это делает его самым быстрым внедорожником, который мы когда-либо тестировали. Первое использование Lambo двигателя с турбонаддувом имеет алюминиевую конструкцию, 32 клапана, турбины с двойной спиралью, установленные между рядами цилиндров, и свирепое рычание. Он также достигает красной черты при приличных 6750 оборотах в минуту, но малолитражный V-8 представляет собой исследование крутящего момента на низких и средних оборотах, производя больше ударов, чем любой предыдущий двигатель Lamborghini.

Самые быстрые пикапы, которые мы когда-либо тестировали

Марк УрбаноАвтомобиль и водитель

Как работает современный двигатель

Как работает современный двигатель | Совет вашего механика

Задайте вопрос, получите ответ как можно скорее!

☰

×

ЗАПРОСИТЬ ЦЕНУ

Сэкономьте на ремонте автомобилей

Получить предложение

Вы поворачиваете ключ в замке зажигания, и двигатель заводится. Нажимаешь на газ и машина едет вперед. Вынимаешь ключ и двигатель глохнет. Вот как работает ваш двигатель, верно? Это намного более подробно, чем большинство из нас понимает, с закулисными процессами, происходящими каждую секунду.

Внутреннее устройство вашего двигателя

Двигатель вашего автомобиля состоит из двух основных компонентов: блока цилиндров и головки цилиндров.

Блок двигателя

Блок является основной частью размера и веса вашего двигателя. Скорее всего, это цельный кусок чугуна или алюминия. В рядном двигателе все цилиндры расположены по прямой линии, чаще всего в четырехцилиндровых двигателях и в некоторых шестицилиндровых установках. V-образный блок используется в некоторых шестицилиндровых двигателях и практически во всех восьмицилиндровых двигателях. Эта конструкция разделяет количество цилиндров на два ряда, образующих V-образную форму.

В блоке двигателя находится коленчатый вал. Коленчатый вал представляет собой цельный кусок металла, изготовленный с высокой точностью, который вращается. В нем есть ступени, называемые каналами, которые соответствуют количеству цилиндров в двигателе. Это места, где шатуны поршня крепятся к коленчатому валу. Мощность, вырабатываемая двигателем, заставляет вращаться коленчатый вал, начиная процесс передачи мощности на колеса автомобиля.

Поршни устанавливаются в цилиндры блока цилиндров. Они перемещаются вверх и вниз в цилиндрах во время работы двигателя, чтобы передать энергию коленчатому валу. Поршневые кольца создают уплотнение в цилиндре, чтобы предотвратить потерю мощности в блоке цилиндров. Чуть позже мы рассмотрим работу поршней.

Головка блока цилиндров

Верхняя часть двигателя называется головкой блока цилиндров. Он содержит клапаны, которые открываются и закрываются для регулирования потока воздушно-топливной смеси и выхлопных газов из отдельных цилиндров. На цилиндр должно быть не менее двух клапанов: один на впуск (выпуск несгоревшей топливовоздушной смеси в цилиндр) и один на выпуск (выпуск отработанной топливовоздушной смеси из двигателя). Во многих двигателях используется несколько клапанов как для впуска, так и для выпуска.

Распределительный вал крепится либо посередине, либо сверху головки блока цилиндров для управления работой клапанов. Распределительный вал имеет выступы, называемые лепестками, которые заставляют клапаны точно открываться и закрываться.

Распределительный вал и коленчатый вал тесно связаны между собой. Они должны работать в идеальное время, чтобы двигатель вообще работал. Они соединены с помощью цепи или ремня ГРМ для поддержания этого времени. Распределительный вал должен совершать два полных оборота на один оборот коленчатого вала. Один полный оборот коленчатого вала равен двум ходам поршня в его цилиндре. Силовой цикл — процесс, который фактически производит мощность, необходимую для движения вашего автомобиля, — требует четырех ходов поршня. Давайте подробнее рассмотрим работу поршня внутри двигателя и четыре различных этапа:

• Впуск : Чтобы начать рабочий цикл, первое, что нужно двигателю, — это топливовоздушная смесь, которая поступит в цилиндр. Впускной клапан открывается в головке блока цилиндров, когда поршень начинает двигаться вниз. В цилиндр поступает топливно-воздушная смесь примерно в соотношении 15:1. Когда поршень достигает нижней точки своего хода, впускной клапан закрывается и герметизирует цилиндр.

• Сжатие : Поршень перемещается в цилиндре вверх, сжимая воздушно-топливную смесь. Поршневые кольца герметизируют стороны поршня в цилиндре, предотвращая потерю компрессии. Когда поршень достигает верхней точки этого хода, содержимое цилиндра находится под экстремальным давлением. Нормальное сжатие составляет от 8:1 до 10:1. Это означает, что смесь в цилиндре сжата примерно до десятой части своего первоначального несжатого объема.

• Мощность : Когда содержимое цилиндра сжимается, свеча зажигания воспламеняет топливовоздушную смесь. Происходит контролируемый взрыв, который толкает поршень вниз. Это называется рабочим ходом, потому что это сила, которая вращает коленчатый вал.

• Выхлоп : Когда поршень находится в нижней части рабочего хода, открывается выпускной клапан в головке блока цилиндров. Когда поршень снова движется вверх (под действием одновременных циклов мощности, происходящих в других цилиндрах), сгоревшие газы в цилиндре выталкиваются вверх и из двигателя через выпускной клапан. Когда поршень достигает верхней точки этого хода, выпускной клапан закрывается, и цикл начинается снова.

• Рассмотрим это : если ваш двигатель работает на холостом ходу со скоростью 700 об/мин или оборотов в минуту, это означает, что коленчатый вал полностью проворачивается 700 раз в минуту. Поскольку рабочий цикл происходит через каждый второй оборот, каждый цилиндр имеет 350 взрывов в своем цилиндре каждую минуту на холостом ходу.

Как смазывается двигатель?

Масло является важной жидкостью в работе двигателя. Во внутренних компонентах двигателя есть небольшие каналы, называемые масляными каналами, через которые нагнетается масло. Масляный насос всасывает моторное масло из масляного поддона и заставляет его циркулировать по двигателю, обеспечивая плавную работу плотно расположенных металлических компонентов двигателя. Этот процесс не просто смазывает компоненты. Он предотвращает трение, вызывающее избыточное тепло, охлаждает внутренние детали двигателя и создает плотное уплотнение между деталями двигателя, например, между стенками цилиндра и поршнями.

Как образуется топливно-воздушная смесь?

Воздух всасывается в двигатель за счет разрежения, создаваемого при работе двигателя. Когда воздух поступает в двигатель, топливная форсунка распыляет топливо, которое смешивается с воздухом примерно в соотношении 14,7:1. Эта смесь всасывается в двигатель во время каждого цикла впуска.

Это объясняет основную внутреннюю работу современного двигателя. Десятки датчиков, модулей и других систем и компонентов работают во время этого процесса, что позволяет двигателю работать. Подавляющее большинство автомобилей на дороге имеют двигатели, работающие таким же образом. Когда вы принимаете во внимание точность, необходимую для обеспечения бесперебойной, эффективной и надежной работы сотен компонентов вашего двигателя на протяжении тысяч миль в течение многих лет эксплуатации, вы начинаете ценить работу инженеров и механиков, чтобы доставить вас туда, где вам нужно. идти.

---

компрессоры

двигатели

выхлопная система

впускной коллектор

цилиндры

блоки цилиндров

коленчатый вал

приведенные выше утверждения должны быть проверены только в информационных целях и подлежат независимой проверке. Пожалуйста, смотрите наш условия обслуживания для более подробной информации

Отличные оценки авторемонта.

4.2 Средняя оценка

Часы работы

7:00–21:00

7 дней в неделю

Номер телефона

1 (855) 347-2779

Часы работы телефона

Пн — Пт / 6:00 — 17:00 по тихоокеанскому времени

Сб — Вс / 7:00 — 16:00 по тихоокеанскому стандартному времени

Адрес

Мы приедем к вам без дополнительной оплаты

Гарантия

Гарантия 12 месяцев/12 000 миль

Наши сертифицированные выездные механики выполняют более 600 услуг, включая диагностику, тормоза, замену масла, плановые ТО, и приедут к вам со всеми необходимыми запчастями и инструментами.

Получите честное и прозрачное предложение непосредственно перед бронированием.

Механик со стажем?

Зарабатывайте до

$70/час

Подать заявку

Нужна помощь с вашим автомобилем?

Наши сертифицированные мобильные механики выезжают на дом в более чем 2000 городов США. Быстрые, бесплатные онлайн-расценки на ремонт вашего автомобиля.

ПОЛУЧИТЬ ЦЕНУ

ПОЛУЧИТЬ ЦЕНУ

Статьи по Теме

Как долго служит хомут выхлопной трубы?

Когда При осмотре выхлопной системы вашего автомобиля можно обнаружить, что все задействованные трубы сварены вместе. Однако иногда вы можете обнаружить, что использовался выпускной хомут, что еще более распространено, когда…

Как прокачать сцепление

Главный цилиндр сцепления содержит резервуар с тормозной жидкостью. Он соединен с рабочим цилиндром сцепления через шланги. Когда вы…

Как заменить датчик синхронизации скорости

Некоторые признаки неисправного датчика скорости включают индикатор Check Engine и плохую работу. Он также известен как датчик положения коленчатого вала.

Похожие вопросы

Kia Rio нечасто и при разных температурах/скоростях глохнет и двигатель глохнет; Несколько деталей уже заменены, но проблема остается.

Чтобы диагностировать эту проблему, механику необходимо воспроизвести возникшую проблему. Наиболее распространенной проблемой может быть потеря давления в топливном насосе или один из датчиков (например, датчик положения дроссельной заслонки) периодически вызывает…

Горит лампочка «Проверить двигатель», черная жидкость в выхлопе

Насколько это серьезно, зависит от причины, по которой горит индикатор проверки двигателя. Я бы порекомендовал отсканировать коды неисправностей вашего автомобиля (https://www. yourmechanic.com/services/check-engine-light-is-on-inspection) с помощью сканера OBD2 сертифицированным механиком. После того, как коды были…

Я ехал по шоссе, и у меня пропала мощность, и машина заглохла. Машина не заводится, а бензин в ней поступает через бензопровод.

Привет. Проверьте систему зажигания и посмотрите, искрят ли свечи зажигания. Если свечи зажигания не дают искры, проверьте наличие питания на катушке зажигания. Если нет питания на катушку зажигания, то проверить…

Просмотрите другой контент

Техническое обслуживание

Города

Смета

Услуги

Наша команда обслуживания доступна 7 дней в неделю, с понедельника по пятницу с 6:00 до 17:00 по тихоокеанскому времени, с субботы по воскресенье с 7:00 до 16:00 по тихоокеанскому стандартному времени.

1 (855) 347-2779 · [email protected]

Читать часто задаваемые вопросы

ЗАПРОСИТЬ ЦЕНУ

---

8 различий между двигателями старых и современных автомобилей

Современные и старинные автомобили — это фантастика. Однако они отличаются друг от друга. В то время как нынешние автолюбители ценят высокотехнологичные особенности новых моделей, любители классических автомобилей ценят их уникальность.

Их уникальность выделяет их, и люди восхищаются ими за это. Несмотря на то, что основной принцип остался в основном одинаковым, современные автомобили со временем претерпели ряд усовершенствований. Вот несколько признаков, по которым старые классические автомобили отличаются от более новых моделей:

Производительность и эффективность

Источник: Toyota

т конкурировать с сегодняшними автомобилями. Было внесено множество корректировок для повышения эффективности использования топлива и мощности двигателя, несмотря на то, что основные принципы остались прежними.

Благодаря современным автомобильным технологиям, таким как прямой впрыск в новых двигателях, теперь из бензобака можно извлечь больше энергии. Запас хода бензобака в современном автомобиле значительно больше, чем у старинного автомобиля.

Стиль и внешний вид

Источник: GETTY IMAGES

Классические автомобили привлекают людей своим уникальным внешним видом и характеристиками. Легко отличить старый винтажный автомобиль от нового. Их дизайн и мода уникальны и привлекательны. Также ожидается, что автомобили будут окрашены в привлекательные цвета. Вам будет трудно перепутать один старый автомобиль с другим.

Источник: RK Motors

Предположим, вы находитесь на автомобильной выставке и две машины прибывают одновременно. Они решили припарковаться рядом друг с другом. Среди них — профессионально отреставрированный Chevrolet Corvette 1965 года выпуска и совершенно новый Corvette.

Источник: wikicommons

Винтажный Corvette привлекает больше внимания, чем современный. Классические автомобили, как правило, привлекают гораздо больше внимания.

С другой стороны, более новые модели выглядят одинаково. Когда дело доходит до старинных автомобилей, невозможно спутать Oldsmobile со Studebaker. Легко отличить одно транспортное средство от другого из-за его отличительного внешнего вида и цвета. Логотип на решетке радиатора или багажнике теперь единственная отличительная черта между современными автомобилями!

Объем двигателя

Источник: thekoreancarblog

Современные автомобильные двигатели намного компактнее двигателей классических автомобилей. Производители признали, что более крупные двигатели не всегда производят большую мощность. Размер не имеет значения, когда речь идет о современных двигателях. Технологии, которые делают современные двигатели мощными, также можно использовать для их уменьшения.

Отличным примером является грузовик Ford F-серии. В 2011 году F-150 имел два варианта двигателей: 3,5-литровый двигатель V-6 мощностью 365 лошадиных сил и 5,0-литровый двигатель V-8 мощностью 360 лошадиных сил.

Однако стоит отметить, что эта же серия также предлагала 6,2-литровый V-8 мощностью 411 лошадиных сил. Однако с точки зрения мощности меньший V-6 похож на оба V-8, хотя и значительно меньше.

Стоимость обслуживания

Классические автомобили лучше, чем их современные аналоги, с точки зрения обслуживания и обслуживания, поскольку большую часть работы могут выполнять сами владельцы. Диагностическое тестирование современных автомобилей, напичканных современными технологиями, может быть очень дорогим.

На самом деле почти каждый механический элемент старого автомобиля можно снять и переделать. Датчики и электронику в современных автомобилях необходимо часто менять, что может быть дорогостоящим. Если у вас есть правильные компоненты для классического автомобиля, его ремонт может быть гораздо более рентабельным.

Надежность двигателя

Двигатели классических автомобилей крайне ненадежны по сравнению с двигателями современных автомобилей. В современных двигателях используются электронные компоненты, а не механические.

В результате они устойчивы к нормальному износу. Насосы, например, были заменены альтернативными вариантами с электронным управлением. При правильном уходе они должны прослужить много лет.

Другие важные компоненты двигателя, такие как карбюраторы, также получили электронное обновление. Дроссельные заслонки и электронные системы впрыска топлива взяли на себя роль карбюраторов.

Увеличение стоимости

Источник: журнал Town & Country

Покупка автомобиля — это скорее необходимость, чем мудрое финансовое решение. Как только вы выезжаете на нем из выставочного зала, стоимость среднего современного автомобиля падает вдвое по сравнению с тем, что было, когда вы его купили. С другой стороны, инвестирование в классические автомобили — разумный шаг. По мере того, как они становятся старше, эти автомобили приобретают ценность.

Стоимость старинных классических автомобилей обычно возрастает со временем. Однако стоимость современного автомобиля обычно со временем падает.

Передовые технологии

Когда речь идет о автомобильных технологиях, современные и классические автомобили сильно различаются. Современные автомобили, конечно же, используют самые современные технологии. По этой причине многие люди предпочитают новые автомобили старым.

Автомобили последнего поколения — это технологические чудеса. Несмотря на то, что производителей несколько, все они стремятся включать различные функции, повышающие безопасность, удобство и комфорт пользователя. Некоторые из этих функций включают экстренное торможение и автоматические фары.

В классическом автомобиле все делается вручную. Используется ограниченное количество технологий. Классические автомобили — прекрасный вариант для водителей, которые хотят ездить на механической коробке передач.

Тем не менее, старые классические автомобили могут быть модернизированы с помощью высокотехнологичных функций без ущерба для их винтажного очарования. Камеры заднего вида, датчики парковки и автомобильная электроника являются одними из наиболее распространенных современных дополнений к классическим автомобилям.

Ключ к простоте

Источник: Getty Images/iStockphoto

Старые классические автомобили очень просты для обычного человека. По сравнению со своими более поздними кузенами они менее сложны. Сегодня водители сталкиваются с огромным количеством элементов управления на современных автомобилях, и им нужно освоить гораздо больше кнопок и ручек.

С другой стороны, эти прекрасные предметы прошлого были простыми и простыми. В этих автомобилях нет компьютеров, сложной проводки и достаточно места для комфорта.

Заключение

Современные и старые автомобили имеют отличительные черты, отличающие их друг от друга. В результате трудно выбрать один над другим.

Например, двигатели современных автомобилей стали более мощными и надежными. По сравнению со старинными автомобилями они обеспечивают большую безопасность, стабильность и эффективность. С другой стороны, классические автомобили просты в обслуживании. Они имеют отличный внешний вид и просты в использовании.

Но стоит ли платить за сложность в обмен на повышенную эффективность? Мы позволим вам принять решение об этом.

Эволюция современных двигателей Измените уравнение технического обслуживания

Опубликовано 5 июля 2018 г. автором Benjamin Jerew Техническое обслуживание

После почти 150 лет работы двигатель внутреннего сгорания набирает обороты. Ленуар, Отто и Бенц, пионеры двигателей и автомобилей, были бы поражены, увидев, куда ушли их творения. Эволюция современных двигателей была не чем иным, как удивительным.

Естественно, менталитет «двигайся быстро-делай-большой» привел к созданию большинства инноваций в области двигателей внутреннего сгорания, но благодаря современным экологическим инициативам эти двигатели стали более мощными и эффективными, чем когда-либо прежде. Вот взгляд на эволюцию двигателя внутреннего сгорания, а также некоторые современные советы по обслуживанию двигателя.

Разработка современных двигателей

Современные двигатели просто чудо, когда дело доходит до эффективности: с 1975 года средний расход топлива увеличился более чем вдвое, достигнув в 2016 году 24,7 миль на галлон (миль на галлон), согласно данным Агентства по охране окружающей среды (EPA). Мощность двигателя увеличилась более чем в два раза. Например, Ford Mustang V8 1980 года производил 119 лошадиных сил (л.с.), а сегодняшний Ford Mustang GT 2018 года выдает 460 л. с., но оба рассчитаны на 16 миль на галлон!

Хотя интересно изучать, как развивались современные двигатели внутреннего сгорания, еще интереснее наблюдать, как автомобильные инженеры заставили их работать. Вот некоторые инструменты торговли:

• Легкие материалы: алюминий, пластик и другие легкие компоненты делают современные двигатели и автомобили легче и эффективнее.
• Принудительная индукция: этот процесс нагнетает больше воздуха в двигатели меньшего размера, увеличивая выходную мощность при необходимости и ограничивая мощность для крейсерского режима. Турбокомпрессоры и нагнетатели больше не ограничиваются спортивными автомобилями и роскошными автомобилями, они встречаются даже в автомобилях эконом-класса.
• Прямой впрыск: этот процесс впрыскивает топливо непосредственно в цилиндр, улучшая испарение и сгорание топлива, а также повышая экономию топлива и выходную мощность.
• Деактивация цилиндров: в этом процессе используется ровно столько цилиндров, сколько требуется водителю. V8 может эффективно работать на четырех цилиндрах, а для ускорения и энергичного вождения можно использовать до восьми цилиндров.
• Гибридные электроприводы: они используют противоположные сильные и слабые стороны электродвигателей и двигателей внутреннего сгорания для повышения общей эффективности.
• Бесступенчатая трансмиссия (CVT): это не технология двигателя, но о них стоит упомянуть, потому что они поддерживают двигатели внутреннего сгорания в их наиболее эффективном диапазоне.
• Синтетические смазочные материалы: Эти продукты сохраняют свои смазочные свойства даже в экстремальных условиях. Это помогает современным двигателям внутреннего сгорания и вариаторам работать эффективно и дольше.
• Двигатели с высокой степенью сжатия: они сжигают топливо более эффективно, улучшая выходную мощность и снижая расход топлива.
• Электроусилитель руля и другие электродвигатели: эти усовершенствования снижают нагрузку на двигатель, повышая экономию топлива.
• Старт-стоп двигателя: эта функция снижает выбросы вредных веществ при работе двигателя на холостом ходу. Если автомобиль не движется, почему двигатель должен работать?
• Электронные средства управления: они присутствуют во всех аспектах работы и оптимизации современного двигателя. Современные электронные датчики впрыска топлива (EFI) и соотношения воздух-топливо (AFR) намного точнее, чем карбюраторы прошлого, что увеличивает как мощность, так и экономию топлива.

Обслуживание современных двигателей

Принимая во внимание достижения инженеров, которые помогли создать современный двигатель, неудивительно, что обслуживание одного из них несколько отличается от обслуживания старой машины. Электронное управление требует другого уровня технических знаний, чем даже 10 лет назад. Даже механически современные двигатели рассчитаны на гораздо более жесткие допуски. Помимо технических знаний, необходимых для их обслуживания, диагностики и ремонта, современные двигатели внутреннего сгорания также нуждаются в качественных расходных материалах.

Высококачественное синтетическое масло, такое как Valvoline Modern Engine, специально разработано для удовлетворения потребностей современных двигателей в смазочных материалах. Благодаря меньшему количеству примесей и присадок, характерных для современных двигателей внутреннего сгорания, это масло не распадается на отложения, снижающие производительность. Помимо поддержания выходной мощности и эффективности использования топлива, это также продлевает срок службы вашего двигателя.

По мере ужесточения стандартов выбросов современные двигатели будут соответствовать им. Методы технического обслуживания и смазочные материалы также будут способствовать созданию мощного автомобиля с низким уровнем выбросов в будущем.

Ознакомьтесь со всеми запчастями для технического обслуживания, доступными в NAPA Online, или доверьтесь одному из наших 17 000 пунктов обслуживания AutoCare в NAPA для планового технического обслуживания и ремонта. Для получения дополнительной информации об обслуживании современных двигателей поговорите со знающим специалистом в местном магазине NAPA AUTO PARTS.

Фото предоставлено Flickr.

Категории

Техническое обслуживание, В центре внимания партнеров

Теги

принудительная индукция, двигатель внутреннего сгорания, смазка, современная технология двигателя, нагнетатель, синтетическое масло, турбокомпрессор, Valvoline

Бен разбирает вещи с 5 лет и снова собирает их с 8 лет. После того, как он начал заниматься ремонтом дома и на ферме своими руками, он нашел свое призвание в программе CGCC по ремонту автомобилей. После того, как он провел ASE CMAT в течение 10 лет, Бен решил, что ему нужны перемены. Теперь он пишет на автомобильные темы в Интернете и по всему миру, включая новые автомобильные технологии, транспортное законодательство, выбросы, экономию топлива и ремонт автомобилей.

Различные типы автомобильных двигателей

Основная концепция работы двигателя транспортного средства заключается в том, чтобы производить достаточно энергии, чтобы заставить автомобиль двигаться. Нам в Howie’s Car Corral процесс кажется довольно простым. Однако большинство водителей не могут отличить разные типы автомобильных двигателей или по-настоящему понять, как они работают.

Сегодня мы рассмотрим различные типы двигателей на жидком топливе и объясним, как они приводят в движение автомобиль, грузовик, внедорожник или любой другой автомобиль.

Что такое автомобильный двигатель и как он работает?

До появления гибридных и электрических двигателей автомобильный двигатель можно было легко описать как машину, которая способствует внутреннему сгоранию производящих энергию жидкостей, таких как дизельное топливо и бензин. Однако с появлением гибридных и электрических автомобилей объяснение того, как работает двигатель современного автомобиля, требует немного больше информации и ноу-хау.

В 2021 году современные автомобильные двигатели будет легче понять, если разделить их на три основные категории, в том числе:

 

• Двигатели внутреннего сгорания
• Гибридный двигатель (двигатель внутреннего сгорания + электрический двигатель)
• Электрический двигатель

 

распространенный тип двигателей внутреннего сгорания, используемых в транспортных средствах сегодня.

Что такое двигатель внутреннего сгорания?

Краткая история

В 1876 году был изобретен первый двигатель внутреннего сгорания, предназначенный для коммерческого использования. Это стало краеугольным камнем конструкции большинства стандартных бензиновых двигателей автомобилей и до сих пор широко используется.

Современные двигатели внутреннего сгорания используют четырехтактный принцип, известный как цикл Отто, названный в честь его первого изобретателя Никлауса Отто. Этот цикл относится к процессу, в котором производящая энергию жидкость преобразуется в движение.

Как работает двигатель внутреннего сгорания?

Чтобы понять этапы работы четырехтактного двигателя внутреннего сгорания, часто используется следующее выражение: Сосать, Сжимать, Хлопать, Выдувать.

Эта фраза охватывает четыре основных действия, которые должен выполнить четырехтактный двигатель для преобразования жидкого топлива в полезную энергию. Энергия, производимая этим циклом, в конечном итоге толкает автомобиль вперед.

Всасывание, выдавливание, удар, выдувание

Описание того, как работают все различные типы автомобильных двигателей, в которых используется четырехтактный двигатель, может быть описано в следующих четырех шагах.

Этап 1: Всасывание

Основное: Двигатель всасывает смесь топлива и воздуха.

 

Поршень начинает процесс, опускаясь и втягивая воздух в цилиндр через впускные клапаны. Затем топливо подается в цилиндр, в котором находится поршень. Это то, что называется тактом впуска.

Шаг 2: Сожмите

Основной: Двигатель сжимает или выдавливает воздух и топливо в цилиндр.

 

Впускной клапан закрывается, позволяя поршню двигаться обратно вверх, тем самым сжимая воздух и топливо в цилиндре.

Этап 3: Взрыв

Базовый: Сжатое топливо и газ взрываются с использованием катализатора.

 

Свеча зажигания поджигает сжатую топливно-воздушную смесь, вызывая небольшой взрыв. Процесс повторяется непрерывно при работающем двигателе. Энергия, выделяемая этими микровзрывами, направляется на колеса автомобиля.

Шаг 4: Продувка

Базовая: Выхлоп гаснет.

Выхлопные газы, образующиеся при взрыве в каждом цилиндре, выбрасываются через выхлопную систему автомобиля.

 

Регулярное техническое обслуживание автомобиля имеет решающее значение для того, чтобы двигатель автомобиля работал хорошо и прослужил как можно дольше.

 

Различные конфигурации двигателей внутреннего сгорания

В современных двигателях цилиндры расположены по-разному и имеют разные конфигурации, что дает разные результаты. Двигатель вашего автомобиля будет иметь рядную, V-образную или роторно-цилиндровую конфигурацию. Каждый тип конфигурации имеет свои преимущества и недостатки, о которых мы поговорим ниже.

Двигатели типа V

Раньше это был самый распространенный автомобильный двигатель на рынке, и он до сих пор широко используется производителями автомобилей.

Он состоит из двух групп цилиндров, расположенных по отношению к коленчатому валу под углом, образующим V-образную форму. Эти конфигурации бывают трех вариантов: V6, V8 и V12. Эти двигатели имеют набор из 3, 4 или 6 цилиндров с каждой стороны.

Двигатели V Плюсы и минусы:

• Двигатели типа V обычно отличаются высоким рабочим объемом и жесткой конструкцией.
• Они дороги в обслуживании и сложны для понимания людьми.
• Компактный и позволяет увеличить пространство в салоне.
• Идеально подходит для больших семейных автомобилей, грузовиков и других автомобилей, где требуется большая мощность и тяговое усилие.

Примеры автомобилей с V-образными двигателями, часто встречающиеся в нашем разделе инвентаризации, включают:

• Ford Expedition
• Honda Ridgeline
• Ford F-150
• Honda Odyssey

Рядные двигатели

Рядная конфигурация двигателя характеризуется расположением всех цилиндров по прямой линии. Поршни в таких двигателях вращаются на 360 градусов. Первый серийный автомобиль Ford Model-T с 1908 по 1927 год оснащался рядным 4-цилиндровым двигателем. 

Современные рядные двигатели более компактны, экономичны и работают лучше, чем оригинальная версия Model T. Автомобили с 3-х или 4-х цилиндровыми двигателями, скорее всего, будут иметь рядные двигатели. Некоторые примеры отличных и качественных подержанных автомобилей с рядными двигателями:

• Mitsubishi Mirage
• Honda Accord
• Buick Regal
• Chevrolet Cruze

Плюсы и минусы рядного двигателя

• Эти двигатели компактны и легки.
• Их легко починить.
• Это довольно хрупкие двигатели.

 

Покупая подержанный седан, компактный или экономичный автомобиль, вы должны ожидать, что найдете автомобиль с 4-цилиндровым рядным двигателем. Их компактный размер, легкие материалы и хорошая топливная экономичность делают их идеальными для питания небольших пассажирских транспортных средств.

 

Плоские двигатели

Эти двигатели имеют схожие характеристики с V-образными двигателями и часто называются оппозитными двигателями. Основное отличие состоит в том, что цилиндры расположены под углом 180 градусов друг к другу. Плоские двигатели обеспечивают низкий центр масс и чаще всего используются покупателями автомобилей Victoria в мотоциклах и автомобилях класса люкс.

 

Мотоциклы, например, произведенные BMW в 2021 году, в основном используют двухцилиндровые оппозитные двигатели.

Высокопроизводительные автомобили с оппозитными двигателями включают JaguarXK6,

 

Плюсы и минусы оппозитных двигателей

• Автомобили с оппозитными двигателями хорошо сбалансированы и просты в управлении.
• Они могут быть огромными двигателями и довольно сложными для понимания.