Sw-motors.ru

Автомобильный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Выбор автомобиля: рабочий объем двигателя

Выбор автомобиля: рабочий объем двигателя

Наступили времена, когда выбирая автомобиль надо обращать внимание не только на его внешний вид и цену, но и на технические параметры, особенно на рабочий объем двигателя. Это очень важный показатель, ведь он влияет и на возможности машины и на её аппетит, не говоря уже о стоимости, величине транспортного налога и, конечно же, о ликвидности на вторичном рынке.

Сегодня бренды предлагают широкий выбор существующих рабочих объемов двигателей своих автомобилей: от маленьких литровых, до 6-ти и более литровых монстров. Кому и что больше подойдет? Сначала разберемся, что это вообще за параметр. Рабочий объем двигателя – это сумма рабочих объемов всех цилиндров двигателя. Определяется этот показатель только заводом производителем и указывается в техническом паспорте автомобиля.

А теперь несколько слов об эксплуатационной стороне вопроса, ведь двигатели бывают бензиновые и дизельные. Начнем с самого распространенного бензинового. Небольшой рабочий объем двигателя (от 0,8 до 1,6 или чуть больше) идеален для городского жителя. Много топлива он есть не будет, в автомобильных пробках это особенно актуально. При этом, с таким рабочим объемом двигатель имеет хорошую динамику, особенно если он оснащен турбиной.

Это такой среднестатистический, надежный середнячок, если хотите. Но не стоит ждать от него слишком многого, такой мотор плохо переносит полную нагрузку и не очень хорош на скоростных трассах. Не комфортно ему и с автоматической коробкой, а включение кондиционера сильно ограничивает его возможности. Так что такой рабочий объем двигателя подойдет исключительно городским легковушкам.

Другое дело бензиновые двигатели с рабочим объемом от 2-х литров и выше. Тут все серьезней. Он конечно тяжелее и, как правило, у него больше цилиндров, но зато он имеет более ровный крутящий момент. Такой двигатель подойдет не только легковым автомобилям, но даже кроссоверам, минивэнам и внедорожникам, не говоря уже о спорт-карах. Трасса – его стихия! Еще один плюс – он менее прихотлив к топливу. Но за удовольствие придется платить. Стоит такой двигатель дороже и на отсутствие аппетита не жалуется.

А теперь о дизеле. Основное преимущество дизеля – на малых оборотах он имеет высокий крутящий момент. Даже имея самый не большой рабочий объем, двигатель легко перенесет и АКПП и кондиционер. Он подходит для города, экономичен, неприхотлив, долговечен, а если он еще и с турбиной, то достаточно резвый.

Более объемные дизели идеально подходят для люксовых внедорожников и минивэнов. Современный двигатель такого типа не то что не уступает бензиновому, но во многом даже и превосходит его. И даже если автомобиль вы берете для непростых условий бездорожья, то дизель с рабочим объемом от 2-х до 3,5 литров – это то что нужно! Единственный минус – он будет изначально дороже своего бензинового собрата, а зимой очень прихотлив к качеству солярки.

Рабочий объем двигателя — это как метраж квартиры: хочется побольше и желательно подешевле. Но главное, чтобы приобретенные метры не оказались лишними и не стали в тягость.

Рабочий объём двигателя: что это за величина, на что она влияет

Двигатель является важнейшей компонентой любого транспортного средства, а его литраж у большинства ассоциируется с мощностью силового агрегата. В целом такой подход можно считать соответствующим истине.

Но за цифрами 1.1, 2.0, 3.5 мы видим только параметр, определяющий класс автомобиля: микролитражка, малолитражка, гольф-класс или крупнолитражное авто. Что же такое объём мотора на физическом уровне, понимают далеко не все.

Понятие рабочего объёма цилиндра

Распространённое определение рабочего объёма двигателя звучит следующим образом: им обозначают суммарное значение объёмов цилиндров силового агрегата, а под объёмом поршня следует понимать произведение длины его хода на площадь верхней проекции. Ход поршня, в свою очередь – это расстояние между верхней и нижней мёртвыми точками. Таким образом, рабочим объёмом цилиндра называют объём камеры сгорания, в которой и происходят энергетические процессы – воспламенение горючей смеси и её сгорание.

В такте впуска происходит наполнение цилиндра топливовоздушной смесью, который завершается, когда поршень находится в нижней МТ. При движении поршня в обратном направлении происходит сжатие горючей смеси и её воспламенение.

Степень сжатия определяется при делении полного объёма цилиндра (когда поршень пребывает в НМТ) к объёму камеры сгорания (ВМТ). Чем больше степень сжатия, тем с большей силой смесь при возгорании и расширении давит на поршень, то есть от этого показателя напрямую зависит мощность мотора.

Читать еще:  Adz двигатель расход топлива

Таким образом, для увеличения мощности двигателей достаточно увеличивать степень сжатии. Но на деле всё упирается в некий предел сжатия, при превышении которого смесь самовозгорается без искры или сгорает настолько быстро, что двигатель начинает детонировать и работать неустойчиво.

Симптомы детонационных процессов – постукивания, доносящиеся из двигателя, наличие густого выхлопа чёрного цвета, а также падение мощности. Автопроизводители тратят много усилий, чтобы увеличить степень сжатия и при этом избавиться от детонации, но делать это им становится всё труднее.

Рост мощности зависит также от скорости вращения коленвала, но и этот показатель бесконечно увеличивать нельзя: горючая смесь не будет успевать попадать в цилиндр, возникают проблемы с выводом отработанных газов, да и износ деталей при увеличении скорости вращения также увеличивается.

Современные моторы – многоцилиндровые. Это означает, что рабочий объём двигателя является арифметической суммой полных объёмов всех цилиндров, и чем он больше, тем выше класс автомобиля и мощнее силовой агрегат.

Для чего требуется проверка рабочего объёма мотора

Рядовому автомобилисту этот показатель, строго говоря, не нужен, но есть категория водителей, стремящихся выжать из своего мотора всё до капельки. Вот им знать рабочий объём камеры сгорания нужно для увеличения степени сжатия, достигаемого таким хитрым способом, как расточка цилиндров.

Подобный приём считается едва ли не единственным доступным способом увеличения мощности мотора, причём экономически очень выгодным – ведь при том же объёме топливной смеси полезной работы выполняется намного больше. Но, как мы уже отмечали, здесь необходимо соблюдать меру: при увеличении степени сжатия сверх пороговой смесь будет самовоспламеняться, что приведёт к нестабильной работе, уменьшению мощности и даже разрушением силового агрегата.

Расчет объёма цилиндра

Итаке, рассмотрим методику, как узнать рабочий (не полный) объём двигателя. Общую формулу мы уже называли: это результат умножения объёма 1 цилиндра на их количество в данном ДВС. А объём цилиндра определяется как умножение R 2 *L*π.

Длину и диаметр поршня принято обозначать в миллиметрах, объём силового агрегата – в кубических сантиметрах, поэтому полученный результат делят на 1000.

Нужно понимать, что понятия полный/рабочий объёмы – не тождественные, поскольку поршень имеет проточки, выпуклости и другие геометрические детали, плюс необходимо учесть объём камеры сгорания. Если влияние геометрии цилиндра минимально, то объём КС учитывать необходимо обязательно: полный объём получается сложением объёма рабочего и камеры сгорания.

Таким образом, определить рабочий объём цилиндра (силового агрегата, разумеется, тоже) можно с помощью калькулятора, достаточно знать исходные данные. Но если этих цифр под рукой нет, можно воспользоваться онлайн калькуляторами, многие из которых могут определять и мощность силового агрегата, поскольку это взаимозависимые показатели.

Часто объём мотора называют литражом и указывают не в кубических сантиметрах, а литрах. Таким образом, 1300 см 3 эквивалентно 1,3 л., то есть полученное значение нужно разделить на тысячу.

Расчет объёма мотора онлайн калькулятором

Найти сайт, предлагающий такой калькулятор, не проблема. Чтобы посчитать рабочий объём двигателя, вам останется ввести три цифры в соответствующие поля и нажать кнопку расчет (иногда результат рассчитывается и автоматически, как только вы ввели последнюю цифру). Исходные данные можно взять в паспортных данных транспортного средства.

Обычно значение в кубических сантиметрах крайне редко получается целым, поэтому при переводе в литры их закругляют с использованием общепринятых правил: 1598 см 3 = 1,60 л., 2.429 см 3 = 2,40 л.

Бывают двигатели, у которых при равном рабочем литраже и числе цилиндров их диаметр неодинаков – в этом случае будут неодинаковыми ходы поршней, будет различаться и мощность каждого из них. Мотор, у которого ход поршня небольшой, являются более прожорливыми и характеризуются меньшим КПД, но большей мощностью, достигаемой на высоких оборотах. У длинноходных всё наоборот – они экономичнее и обладают лучшей тягой на всех диапазонах оборотов коленвала.

Хотя мощность и зависит от литража двигателя, но зависимость эта не линейна и включает другие показатели, из чего следует, что определить объём мотора по лошадиным силам не получится, точный расчёт производится только на основании данных о поршневой группе.

Увеличение литража двигателя

Существует категория автовладельцев, для которых задача увеличения мощности мотора становится самоцелью. Такое мероприятие, имеющее несколько названий (чип-тюнинг, тюнинг мотора, форсировка двигателя), можно выполнить и самостоятельно.

Силовой агрегат состоит из цилиндров (обычно их число кратно 4), которые расположены в общем корпусе (БЦ). Внутри цилиндра вверх-вниз бегает поршень, а всё вместе является камерой сгорания, теххарактеристики которой формируют литраж силового агрегата.

Каким образом можно нарастить мощность мотора, если все его параметры тщательно рассчитываются автопроизводителем? Существует несколько способов добиться желаемой цели, выбор которых зависит от ваших амбиций и финансовых возможностей.

Читать еще:  Шаговый двигатель 12 вольт схема

Наиболее простой и дешёвый вариант – расточка цилиндров, позволяющая увеличить литраж КС. Но придётся устанавливать и новые поршни с изменённым в сторону увеличения радиусом.

Более затратный вариант – установка коленвала с увеличенным радиусом кривошипа. При этом увеличивается диаметр шатунов, так что замене подлежит вся поршневая группа. Увеличение мощности достигается за счёт роста хода поршней, что позволяет увеличить литраж мотора.

Отметим, что форсировка мотора в домашних условиях требует использования специализированного оборудования независимо от выбранного метода, а также наличия соответствующего опыта. Малейшая ошибка чревата крайне серьёзными последствиями, поэтому подобные работы принято доверять профессионалам – специалистам тюнинговых ателье.

Возможные варианты расчета объема двигателя

Расчет объема цилиндра двигателя

Как известно, объем двигателя автомобиля представляет собой сумму объемов всех его цилиндров. Однако формула, позволяющая рассчитать объем цилиндра, публикуется в различных вариантах, что порой сбивает с толку, особенно неопытных водителей. И все же, независимо от применяемого варианта, принцип расчета во всех случаях остается одним и тем же.

Сколько тепловоздушной смеси способен пропустить за один раз цилиндр двигателя? Сразу стоит отметить, что чем больше, тем выше будет крутящий момент, а также мощность мотора. Что значит «за один раз»? Четырехтактный мотор совершает полный цикл за 2 оборота коленчатого вала, то есть происходят впуск, сжатие, рабочий ход и выпуск. Так что 2 оборота или 4 такта считаются за один раз.

Расчет объема цилиндра

Объем одного цилиндра двигателя равняется произведению площади основания на высоту. Эта формула известна всем еще со школы.

Измеряется данная величина в кубических метрах или сантиметрах либо в литрах. 1000 см 3 равняется 1 литру. При указании объема мотора в литрах нужно проводить округление до одной цифры после запятой. К примеру, если объем двигателя составляет 1486 см 3 , то при переводе в литры его нужно обозначать как 1,5 литра; если объем равен 2526 см 3 , то его следует записать как 2,5 литра. Литраж цилиндров силовых агрегатов автомобилей отличается.

Понятие рабочего объема цилиндра

Рабочий объем цилиндра представляет собой объем между крайними позициями движения поршня. Он наполняется горючей тепловоздушной смесью во время ее впускания при движении поршня из верхней крайней позиции в нижнюю. Подходя к верхней мертвой позиции, поршень оставляет свободный объем – камеру сгорания, или сжатия. Чтобы рассчитать объем цилиндра полностью, нужно суммировать объем камер и рабочий объем.

Уровень сжатия – это величина, которая определяется как частное полного деления в одном цилиндре и объема камеры сгорания. Этот параметр определяет степень сжатия горючей смеси в цилиндре. От нее зависит мощность двигателя, ведь чем выше уровень сжатия, тем сильнее сгорающая смесь давит на поршень.

Повышение уровня сжатия – дело выгодное, поскольку в этом случае порция топлива может сделать больше полезной работы. Однако если уровень сжатия увеличить чрезмерно, рабочая смесь может самовоспламеняться или сгорать слишком быстро, а топливо детонирует. В результате быстрого сгорания рабочей смеси силовой агрегат работает неустойчиво.

Детонацию можно определить по резким постукиваниям, уменьшению мощности двигателя и густому черному дыму из выхлопной трубы. Проектировщики автомобилей постоянно ищут способы устранения детонации топлива при повышении степени сжатия. Уровень сжатия определяет необходимость использовать конкретный сорт топлива.

На увеличение мощности мотора влияет увеличение количества оборотов коленчатого вала за одну минуту. Но и здесь есть свои препятствия. Это нехватка времени для попадания горючей смеси внутрь цилиндра, сложность удаления отработанных газов, а также чрезмерное ускорение работы частей и механизмов, ведущее к их быстрому износу.

Для преодоления этих препятствий конструкторы увеличивают количество оборотов коленчатого вала. Для многоцилиндровых силовых агрегатов производят расчет объема цилиндра, после чего эти объемы суммируют, получая литраж мотора. Повышение мощности двигателя является следствием увеличения его литража. А параметр этот определяется классом транспортного средства.

Непостоянный рабочий объем

Обеспечение непостоянного рабочего объема цилиндра является насущной задачей. Для достижения такого эффекта применяется технология автоматической остановки части цилиндров при неполной нагрузке двигателя. Такая система уже используется в некоторых моделях пикапов и внедорожников, экономия топлива при этом составляет в среднем около 20%.

Есть и специальные двигатели, в которых применяется механическая трансформация рабочего хода поршня. Однако они пока еще находятся на стадии разработки. Стоит отметить, что двигатели внутреннего сгорания с непостоянным рабочим объемом цилиндров используются в качестве лабораторного оборудования, позволяя устанавливать «моторным способом» октановое число бензина.

Читать еще:  Шум холодного двигателя лада калина

Онлайн-калкулятор

Определение объема цилиндра онлайн калькулятором – метод, пользующийся популярностью у автомобилистов. Для расчета можно воспользоваться и обычным математическим калькулятором, который позволяет определить объем цилиндра по имеющимся параметрам.

Рассчитать объем цилиндра можно через:

  • радиус основания и высоту, при этом высота равняется ходу поршня;
  • площадь основания и высоту.

Но есть и более сложные калькуляторы, обладающие расширенным набором функций. Они позволяют рассчитывать не только объем мотора, но и степень сжатия. Для вычислений необходимы значения следующих параметров:

  • длину шатуна;
  • ход поршня;
  • недоход поршня;
  • диаметр цилиндра;
  • объем поршневой камеры;
  • толщину и диаметр прокладки;
  • объем камеры в ГБЦ;
  • количество цилиндров.

Перед тем, как посчитать объем цилиндра или всего двигателя либо вычислить уровень сжатия, следует уточнить и записать все вышеперечисленные параметры. У новичков с этим могут возникнуть сложности, поэтому придется проявить настойчивость.

Что обозначает литраж двигателя

Newbie

Группа: Участник
Сообщений: 3
Регистрация: 13.03.2011
Из: Новосибирск
Пользователь №: 161002

С данной статьи начинаем цикл, в котором подробно разберем и попытаемся понять различные ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ автомобиля. И самое главное – на что они влияют, и как эти знания применять в реальной автомобильной жизни.

Сначала научное объяснение для продвинутых: объем двигателя – это сумма объемов всех цилиндров двигателя. Объем цилиндра определяется как произведение сечения цилиндра на рабочий ход поршня. Рабочий ход поршня – это, в свою очередь, расстояние от нижней мертвой точки до верхней.

А теперь давайте на пальцах Как работает двигатель внутреннего сгорания? Да очень просто. В некое замкнутое пространство (камера сгорания) помещается топливная смесь (смесь бензина и воздуха). Одна из стенок этой камеры подвижна, называется она поршень. В нужный момент топливная смесь воспламеняется (по сути взрывается) от специального устройства (свеча зажигания). Энергия, которая высвободилась в процессе взрыва, толкает подвижную стенку камеры (поршень), поршень толкает коленчатый вал, а вал в свою очередь крутит колеса.

Это описание очень упрощенное, там есть куча нюансов. Но оно позволяет понять главное: по сути объем двигателя – это и есть объем той самой камеры сгорания. Если камер сгорания несколько, то объем двигателя равен сумме объемов всех камер.

Объем двигателя обычно измеряют в литрах или кубических сантиметрах. Именно по объему автомобили делят на:
• микролитражные (до 1,1 л);
• малолитражные (1,2-1,7 л);
• среднелитражные (1,8-3,5 л);
• крупнолитражные (свыше 3,5 л).

Это разделение достаточно условно и применяется в основном для бензиновых двигателей. У дизелей ситуация немного другая, про дизельные двигатели мы отдельно поговорим в одной из следующих статей.

Объем двигателя – важнейшая характеристика автомобиля. Она непосредственно влияет на большинство параметров машины. Перефразируя известную фразу можно сказать так: скажи мне, какой у тебя объем двигателя, и я скажу, что у тебя за автомобиль.

Чем больше объем камеры сгорания, тем больше топлива туда помещается, следовательно, выше расход бензина! Но одновременно с этим выше мощность, потому что большее количество бензина выделяет больше энергии.

Чем выше объем и мощность, тем выше максимальная скорость и динамика разгона, но одновременно с этим выше транспортный налог и стоимость растаможки авто.

Двигатель большего объема сам по себе дороже, так как для его изготовления требуется больше металла и других материалов. Кроме того, требования к самим материалам и технологиям изготовления деталей такого двигателя выше.

Автомобиль, на который установлен двигатель большего объема, так же дороже, потому что такие двигатели ставятся, в основном, на машины более высокого класса и большего размера. Ну и все сопутствующие системы должны быть серьезней: коробка передач прочнее, чтобы передавать больший крутящий момент; тормоза сильнее, чтобы вовремя затормозить мощный автомобиль; система питания перекачивать больше топлива,;система охлаждения лучше охлаждать и так далее. Общий смысл таков: поставил на машину объемный мощный двигатель – будь добр и все остальные системы сконструируй так, чтобы обеспечить комфорт и безопасность.

Экология от больших двигателей тоже страдает. Они, конечно же, выделяют в атмосферу намного больше примесей, чем маленькие.

Вывод из всего этого таков: хочешь наслаждаться престижем, размерами и мощностью – приготовься платить. Или приобретай другой автомобиль, благо выбор сейчас на рынке широчайший, и каждый из нас может подобрать машину под любой набор своих пожеланий.

Удачи на дорогах – Да пребудет с нами сила!

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector