Объём двигателя. Что такое полезные литры?

Одной из первых характеристик для каждого автомобиля производители пишут объём двигателя.

Мы привыкли называть моторы «полуторалитровыми», «двухлитровыми» или «трехлитровыми», имея в виду именно этот показатель. Однако не для всех начинающих автовладельцев понятно, что именно понимается под «объёмом двигателя?»

Из этой статьи вы узнаете:

• Из чего складывается полезный объём двигателя
• Объём и расход топлива
• Объём и крутящий момент двигателя
• Объём и ресурс

Из чего складывается полезный объём двигателя

Двигатель, а точнее, его блок, состоит из нескольких цилиндров. Чаще всего их четыре, реже — шесть или восемь, а в больших внедорожниках и автомобилях премиум-класса может быть и десять и двенадцать. Иногда встречаются двигатели с тремя или пятью цилиндрами.

Сумма объемов этих цилиндров и составляет рабочий объем двигателя. В свою очередь, объем каждого цилиндра (если точнее, то объем камеры сгорания цилиндра) – это объём пространства между крайними положениями поршня (нижней и верхней мертвыми точками). Расположение цилиндров роли не играет.

Объём цилиндра очень редко когда бывает кратным целому числу, обычно он составляет 0.398л, или 0.579л и т.д. Из-за этого общий объём двигателя так же почти никогда не бывает кратным целому числу, а двигатели привычного объёма 1.6 литра на самом деле являются двигателем с объёмом 1.598 л, двухлитровые – 1.988 л и т.д.

Объём и расход топлива

Камера сгорания – это замкнутое пространство цилиндра, с одной стороны которого – неподвижный блок с клапанами, с другой – подвижный поршень. Через клапана в цилиндр поступает смесь топлива и воздуха и в нужный момент воспламеняется, толкая поршень. Получившаяся в результате сгорания смеси энергия передается с поршня на коленвал и его маховик, дальше посредством трансмиссии – на колеса. ?? так происходит несколько тысяч раз в минуту.

Казалось бы, логично предположить прямую зависимость расхода топлива и мощности двигателя от его объема — чем больше топливо-воздушной смеси можно закачать в цилиндры – тем более мощный двигатель можно получить. В прошлом веке это приблизительно так и было.

Сегодня – век современных технологий, и не стоит удивляться, что некоторые двухлитровые моторы имеют меньший расход топлива, чем некоторые 1,5-литровые. Безусловно, связь между объемом и расходом с мощностью осталась, но на эту прямую связь теперь оказывают влияние множество других факторов.

Например, при одном и том же объеме четырех цилиндров 16-клапанный двигатель будет мощнее и экономичнее, чем 8-клапанный, благодаря более оптимальному процессу закачки топливо-воздушной смеси и удаления отработавших газов.

В свою очередь, инжекторный двигатель будет заметно мощнее и экономичнее карбюраторного, потому что процессами сгорания топлива в инжекторе управляет электроника.

Так же расход двух двигателей одинакового объёма может сильно отличаться в зависимости от настроек системы впрыска, наличия всевозможных систем, уменьшающих загрязнение выбросов двигателя и наличия ряда других показателей, включая тип трансмиссии и стиль вождения конкретного водителя.

Объём и крутящий момент двигателя

Стоит отметить, что объем двигателя напрямую влияет на один их важнейших параметров – крутящий момент. Да, можно и литровый двигатель раскрутить при помощи турбины, четырех клапанов на цилиндр и современной системы впрыска, сняв с этого мотора трехзначное количество лошадиных сил при 6000-7000 оборотов в минуту. Но двухлитровый дизель на 1500 оборотов будет тянуть гораздо сильнее.

Поэтому малолитражные двигатели вполне уместны на автомобилях гольф-класса, но совершенно неприемлемы в тяжелых седанах бизнес-класса, пикапах или минивэнах.

Объём и ресурс

Есть еще один немаловажный показатель, который напрямую зависит от объема двигателя – это его ресурс. Если взять мотор объемом 1,3 литра мощностью 130 сил и такой же по мощности двухлитровый.

При прочих равных условиях второй прослужит заметно дольше, потому что из 1,3-литрового эти силы приходится «выжимать» всевозможными технологиями в ущерб его ресурсу, в то время, как для двухлитрового это его естественная мощность.

Таким образом, общий мировой тренд к уменьшению объёма двигателей с одновременным повышением их мощности, которого придерживаются практически все автопроизводители, неизбежно ведёт к уменьшению ресурса и снижению общего срока эксплуатации автомобиля, что, разумеется, в конечном итоге сказывается на кошельке покупателей.

Как литр двигателя влияет на его производительность

Когда описываются двигатели, объем рабочего объема двигателя всегда отмечается. Этот объем смещения всегда указывается в литрах. Например, 2,5-литровый двигатель означает, что объем двигателя составляет 2,5 литра или 2500 кубических сантиметров (куб. См).

Это означает, что количество топлива, которое двигатель может сжечь в любое конкретное время, будет сожжено в объеме 2500 кубических сантиметров … Вы все еще не понимаете, верно? Позвольте мне объяснить это очень хорошо, не так ли? В каждом двигателе есть возвратно-поступательная часть (движение вперед и назад), называемая поршнем.

Когда поршень совершает возвратно-поступательное движение в «цилиндре». Он делает это между двумя концами, верхней мертвой точкой (ВМТ) и нижней мертвой точкой (ВДК) объема, охватываемого, когда поршень, совершающий возвратно-поступательное движение в цилиндре, называется «рабочим объемом».

Если двигатель состоит из более чем одного цилиндра (возможно, 4 или 6), добавление или все рабочие объемы поршня в цилиндрах дают вам объем вытеснения. Например, в 1,2-литровом четырехцилиндровом двигателе общий объем рабочего объема для четырех цилиндров составляет 1,2 литра или 1200 кубических сантиметров.

Это означает, что рабочий объем каждого отдельного цилиндра равен 1200, деленному на 4, что равно 300 куб. См или 0,3 литра. Следовательно, объем вытеснения — это общий объем или пространство, в котором происходит сгорание топлива в двигателе.

Общая мощность двигателя, который имеет мощность, крутящий момент, ускорение и т. Д., Зависит от количества топлива, которое он может сжечь, когда поршень внутри цилиндра совершает возвратно-поступательное движение.

Можно добавить только ограниченное количество топлива в цилиндры (только количество, которое может содержать объем вытеснения), и чтобы сжечь это топливо в цилиндре, вам также необходимо определенное количество воздуха. Если в цилиндрах недостаточно места для воздуха, часть или большая часть этого топлива будет сожжена и испортит блок двигателя, а часть будет выходить через выхлопные газы в виде густых жирных отложений, которые могут привести к засорению.

Поэтому, чтобы получить более высокую производительность от вашего двигателя, вам нужно сжигать больше топлива, а чтобы сжигать больше топлива, вам нужно всасывать много воздуха в цилиндр. Один из способов достижения этого состоит в том, чтобы иметь цилиндр большей емкости, который, в свою очередь, будет иметь более высокую емкость для удержания воздуха и, следовательно, может сжигать больше топлива, обеспечивая более высокую производительность.

Следовательно, больший двигатель соответствует лучшей производительности вашего автомобиля. Тем не менее, важно отметить, что наличие двигателя большего размера также имеет свою цену. Это происходит в виде более низкой цены автомобиля, а топливная эффективность значительно ниже. Больший двигатель с большим рабочим объемом означает, что больше топлива расходуется даже на низкой скорости, когда улучшенные рабочие характеристики не нужны.

Так что, если вы устали от низкой производительности вашего маленького двигателя и можете позволить себе расходы на покупку и обслуживание двигателя большего объема, вы, несомненно, получите лучшую производительность от него.

Поделиться с друзьями:

Твитнуть

Поделиться

Поделиться

Отправить

Класснуть

Что такое двигатели с переменным рабочим объемом?

Поскольку гибриды и автоматизированные электромобили становятся все более популярными, регулируемый рабочий объем может стать последним убежищем для бензинового двигателя

Напомнить позже

Можно подумать, что если бы у кого-то был Bentley или Audi с двигателем V8, экономия топлива не была бы приоритетом. Наличие чего-то вроде Continental GT должно означать, что вы круты с расходом не более 10 миль на галлон и с невероятно высоким дорожным налогом. И все же появилась новая волна двигателей с переменным рабочим объемом, что делает машины, потребляющие бензин, более удобным предложением для тех, кто хочет сочетать грубую мощность с эффективностью, позволяющей экономить белых медведей.

Эти двигатели работают, деактивируя половину цилиндров, оставляя их бездействующими при медленном вождении в условиях малой нагрузки, например, при ползании по центру города. Подобно технологии «стоп-старт», полный двигатель снова заработает, как только будет достигнуто определенное положение дроссельной заслонки.

Кто бы предпочел гибрид вместо этого?

При медленной езде с небольшим дросселем или без него давление в цилиндре снижается по сравнению с большой нагрузкой. Это влечет за собой насосные потери, поскольку двигателю приходится тратить энергию на всасывание воздуха в цилиндры, чтобы поддерживать его работу, что снижает его эффективность. Потери энергии на низких скоростях от более крупных двигателей означают, что для повседневной езды городской автомобиль с небольшим трех- или четырехцилиндровым двигателем будет иметь гораздо более высокое внутреннее давление в цилиндрах, что делает их намного более эффективными.

Таким образом, отключение цилиндров приведет к тому, что воздух, поступающий из впускного коллектора, будет распределяться по меньшему количеству цилиндров, что повысит эффективность двигателя. В частности, это делается путем одновременного закрытия впускных и выпускных клапанов любого заданного цилиндра, оставляя деактивированный цилиндр изолированным от обычных функций двигателя.

Выхлопные газы предыдущего хода задерживаются в цилиндре после его деактивации и сжимаются, а затем сбрасываются по мере того, как поршень продолжает свой ход. Однако это повышение и понижение давления практически одинаковы, что означает, что во время отключения двигатель не подвергается дополнительной нагрузке.

Блок управления двигателем можно запрограммировать на прекращение подачи топлива в цилиндр для деактивации и изменения угла опережения зажигания, чтобы сделать переход между полным двигателем и меньшим рабочим объемом плавным и безопасным для трансмиссии. Именно из-за этого простого электронного управления многие компании выбрали переменный рабочий объем в свете постоянной войны с выбросами.

Bentley W12 нашел способ обойти полицию по выбросам

Технология была впервые применена Cadillac (удивительно инновационная компания в то время) и Alfa Romeo, причем Cadillac продвигает лодку с двигателем V8-6-4. Alfa выбрала более простой 4-цилиндровый двигатель, который отключался до двух для езды по городу, и был успешен в своей конструкции, но после 1983 года эта технология была прекращена. Двигатель M152 от CL63 AMG является отличным примером двигателя V8-4 с переменным рабочим объемом. , наряду с двигателем Bentley W12 от Continental GT, который упрощается до шести цилиндров.

Honda запатентовала другой угол переменного рабочего объема, пытаясь контролировать ход поршня, а не полное закрытие цилиндра. Инновационная конструкция коленчатого вала означает, что рабочий объем цилиндров может быть изменен по желанию, что обеспечивает гораздо большую гибкость по сравнению со стандартной переменной системой. Теперь они сделали еще один шаг вперед и разработали двигатель, который имеет совершенно разную длину хода для каждого цилиндра, сохраняя при этом одинаковое отверстие цилиндра в каждом из них. Несмотря на патенты на эти конструкции, Honda еще предстоит полностью внедрить эти системы в свои дорожные автомобили, но они могут начать со своих мотоциклетных двигателей в качестве подопытных кроликов для чего-то более впечатляющего.

Революционный двигатель Honda и конструкция коленчатого вала

За счет снижения насосных потерь и количества топлива, поступающего в двигатель, даже урчащий V8 может достичь некоторой формы приличной эффективности. Если гибридизация не для вас и термин «эко» не имеет значения в вашей жизни, эта технология может быть для вас. В мире, полном уменьшения размеров и турбонаддува, переменный рабочий объем по-прежнему дает надежду тем, кто считает низкий полный расход скорее характерным, чем бичом. Потому что, действительно, замены водоизмещению до сих пор нет.

Несовершенный объем двигателя и показатели мощности в транспортных средствах

Перейти к основному содержанию перемещения. Однако одно из объяснений показалось мне интересным.

Emvi недавно поделился этим с другими BHP.

Мне всегда было любопытно узнать, почему объем двигателя и выходная мощность не являются «идеальными» числами для автомобилей!? Немного уточнив, когда я говорю «идеальный», я имею в виду, что от мотоцикла объемом 100 куб. с различной мощностью двигателя. В дополнение к этому, цифры выходной мощности также показывают довольно интересные цифры.

Понятно, что иногда производители намеренно проектируют и производят двигатели с «неправильными» рабочими объемами, чтобы соответствовать правилам, действующим в некоторых странах/регионах. Например, в Индии объем двигателя «маленького» автомобиля не должен превышать 1,5 л для дизельного и 1,2 л для бензинового, чтобы соответствовать налоговым правилам для «маленьких» автомобилей. Таким образом, рабочий объем двигателя неизменно остается ниже предела, по крайней мере, на кубический сантиметр (см)! Аналогичное упражнение предприняла Mahindra, чтобы соответствовать правительственным постановлениям, когда они уменьшили размер двигателя XUV500, чтобы он соответствовал классификации двигателей менее 2 л.

Я несколько раз гуглил и пока не нашел убедительного объяснения «несовершенному» объему двигателя. Однако одно из объяснений показалось мне интересным. πr²h – это математическая формула для расчета объема цилиндра, где r=радиус, h=высота цилиндра, а значение π=3,1428. Поскольку π не является целым числом, объем цилиндра или, в данном случае, объем/рабочий объем автомобильного двигателя никогда не бывает идеальным числом! Интересно, логично! Итак, каждый цилиндрический компонент в этом мире неидеален по размеру или, другими словами, объем цилиндрического компонента никогда не бывает идеальным/целым числом? Я честно не знаю.

То, как некоторые двигатели классифицируются производителями, также весьма причудливо. Любопытно, что легендарный 1,3-литровый многоструйный двигатель Fiat на самом деле имеет объем 1248 куб.см! Таким образом, по сути, это 1,25 л, и для целей классификации логически должно быть 1,2 л, не так ли? Другой такой пример — двигатели Kia/Hyundai 1,4 л GDI, которые на самом деле имеют объем 1353 куб.см! Таких примеров в нашей стране и мире предостаточно.

Теперь перейдем к показателям выходной мощности с точки зрения BHP/PS и крутящего момента с точки зрения Нм. Чаще всего эти цифры не являются «идеальными» числами, не так ли? Итак, при проектировании и разработке двигателя на что обращают внимание инженеры? Разрабатывают ли они двигатель с рабочим объемом в качестве ограничения и смотрят, какую мощность двигатель может развивать, или они принимают решение о требуемой выходной мощности, а затем приходят к рабочему объему? В любом случае, это требует техники и математики, и я повторяю, почему эти цифры не идеальны!? Рассмотрите Великолепие Героя- 9Объем двигателя 7,2 куб. см, мощность 5,9 кВт или 7,912 л.с. и крутящий момент 8,05 Нм! Ух ты!

Важно отметить, что отклонения размеров в установленных пределах всегда допускаются в обрабатывающей промышленности из-за практических проблем в процессах обработки, которые обычно называются допусками обработки. Это также может добавить к недостаткам в размерах и цифрах выходной мощности, конечно, не значительно. Это еще больше всплывает вопрос в моей голове. Теперь снова возьмем Hero Splendor для обсуждения, если каждый произведенный Splendor идентичен с точки зрения мощности двигателя и выходной мощности, 97,2 куб. см и 7,912 л.с.!? Если нет, то насколько?

Точное машиностроение является одним из ключевых элементов в автомобильной промышленности. По иронии судьбы, некоторые заслуживающие внимания аспекты в автомобиле далеки от точности/идеальности, как в обсуждении, по крайней мере, численно.

Вот что сказал по этому поводу BHPian Jeroen :

Конечно, когда дело доходит до объема двигателя, совершенно бесполезно стремиться к круглому числу. Требуемый рабочий объем и выходная мощность связаны / зависят от множества других факторов.

Во всяком случае, с производственной точки зрения, что-то вроде отверстия лучше иметь в виде целого числа, что, очевидно, всегда будет приводить к неокругленному числу смещения.

Это не результат допусков в процессе обработки. Набор 20 мм на фрезерном станке менее подвержен ошибкам, чем, скажем, 19,87625568 мм.

Производственные допуски настолько малы, что даже не учитываются в подобных расчетах. Отверстие и ход обрабатываются с точностью менее тысяч мм.

По сути, это просто округленные числа, потому что все остальное не имеет значения.

Рабочий объем/объем рассчитывается не по высоте цилиндра, а в первую очередь по ходу поршня, который всегда меньше. И даже это не совсем так. Смещенный объем также зависит от объема, заключенного между цилиндром/поршнем и верхним поршневым кольцом (при условии отсутствия утечек). Кроме того, ваш поршень может быть не плоским сверху.