Теперь понятно, что объем любого двигателя — это сумма объемов всех камер сгорания двигателя. Каков эффект от этого рисунка? Прежде всего, это влияет на мощность автомобиля. Однако в современных автомобилях все чаще используется турбонаддув, который позволяет изобретателям увеличивать мощность при неизменном объеме камеры сгорания.
Как определить рабочий объем двигателя
Первый двигатель внутреннего сгорания (ДВС) был создан в 1885 году немецким инженером Карлом Бенцем. С тех пор инженеры постоянно пытались улучшить динамику двигателя. Вы постоянно слышите термин «водоизмещение», но не все знают, что такое фактическое водоизмещение и из каких параметров оно состоит.
Рабочий объем — это конструктивный параметр двигателя внутреннего сгорания, определяющий его производительность.
Во многих странах налогообложение автомобилей основано на мощности двигателя. В Японии, например, владельцы Kei Car, маленького автомобиля с объемом двигателя 0,66 куб. см, не платят дорожный налог. В некоторых странах мира налоговое законодательство построено таким образом, что чем больше кубатура автомобиля, тем выше дорожный налог.
В России размер дорожного налога зависит от количества лошадиных сил, хотя эти два параметра тесно связаны. Из всего этого можно сделать вывод, что мощность двигателя является мерой производительности автомобиля и платежеспособности его владельца.
Одним из перспективных направлений развития конструкции ДВС является создание двигателей с переменным рабочим объемом, что достигается путем внедрения системы автоматического отключения нескольких цилиндров при работе двигателя с частичной нагрузкой.
Эта технология уже используется в некоторых новых внедорожниках американской сборки, экономя около 20% топливной смеси.
В настоящее время специальные двигатели с механически изменяемым ходом поршня находятся на стадии эксперимента. Однако двигатели с переменным рабочим объемом уже некоторое время используются в качестве лабораторного оборудования, например, для определения октанового числа бензина по «моторному методу».
Характеристики объема двигателя
Кубические метры или литры являются обычной мерой рабочего объема для всех типов двигателей. Исходя из этих параметров, транспортные средства можно разделить на следующие категории:
- Маленькие автомобили (1,1 литра или меньше),
- небольшие автомобили (от 1,2 до 1,7 литра),
- средней вместимости (от 1,8 до 3,5 литров),
- большой емкости (3,6 литра и более).
Это различие довольно условно и относится в основном к бензиновым двигателям. Для дизельных двигателей ситуация несколько иная. Мощность силового агрегата является одним из важнейших компонентов автомобиля. Чем больше топливной смеси поступает в камеру сгорания, тем больше бензина потребляет автомобиль. Однако с увеличением расхода топлива увеличивается и мощность автомобиля, поскольку большее количество топлива производит больше энергии.
Помимо расхода топлива, к недостаткам автомобилей с большим объемом двигателя относится и более высокая стоимость. Поэтому можно предположить, что для его изготовления потребуется гораздо больше материала, а требования к качеству изготовленных компонентов будут соответственно выше.
Зачем нужно проверять объем двигателя
Наиболее распространенным способом определения рабочего объема двигателя является увеличение степени сжатия, т.е. открытие цилиндров в целях тюнинга. Чем выше степень сжатия, тем больше давление, оказываемое на поршень во время сгорания, и тем мощнее двигатель. Техника изменения объема для увеличения степени сжатия очень выгодна — используется то же количество топливной смеси, но выполняется больше работы. Но у всего есть предел, и если увеличить его слишком сильно, то возникает риск самовоспламенения, что приводит к неправильной работе двигателя, которая не только снижает мощность, но и разрушает его.
Больше полезных советов в практическом формате
Уважаемые читатели! Желаю вам подобрать оптимальное сочетание всех параметров и воплотить в жизнь заветную мечту вашего автомобиля в любой ситуации!
Как узнать объем двигателя
Чтобы рассчитать рабочий объем двигателя, необходимо вычислить объем цилиндра, а затем умножить его на количество цилиндров в двигателе внутреннего сгорания. Вот так все и получилось:
Vdv = число Pi, умноженное на квадрат радиуса (диаметр поршня), умноженное на высоту хода поршня и умноженное на число цилиндров.
Поскольку размеры поршня обычно везде указываются в миллиметрах, а рабочий объем измеряется в кубических сантиметрах, то для преобразования единиц измерения результат все равно нужно разделить на 1 000.
Обратите внимание, что общий объем и рабочий объем отличаются, так как поршень имеет выпуклости и выемки под клапаны, а также объем камеры сгорания. Поэтому не следует путать эти два понятия. А чтобы рассчитать фактический (полный) объем цилиндра, необходимо добавить объем камеры сгорания и объем расширения.
Определить объем двигателя можно обычным калькулятором, зная параметры цилиндра и поршня, но рассчитать рабочий объем в см3 у нас, онлайн, будет намного проще и быстрее, особенно если вам необходимо по расчетам узнать мощность двигателя, так как эти элементы напрямую зависят друг от друга.
Объем двигателя внутреннего сгорания очень часто можно также назвать литрами, поскольку он измеряется как в кубических сантиметрах (более точное значение), так и в литрах (округленное); 1000 см³ равны 1 литру.
Какой выбрать двигатель: «атурбо»?
Давайте теперь попробуем ответить на вопрос, нужен ли вам автомобиль с турбодвигателем. Классические двигатели, не имеющие турбокомпрессора, работают при нормальном атмосферном давлении, поэтому их также называют «атмосферными». В двигателе с турбонаддувом воздух в камере сгорания находится под давлением турбины — такой двигатель называется турбодвигателем.
Современные производители автомобилей все чаще устанавливают турбокомпрессоры в свои двигатели. Турбина нагнетает воздух под давлением в двигатель, что увеличивает мощность и крутящий момент двигателя. При этом расход топлива остается неизменным, а высокий крутящий момент доступен во всем диапазоне оборотов, в отличие от атмосферных двигателей.
В атмосферных двигателях высокий крутящий момент доступен только в узком диапазоне оборотов (около 3 000 об/мин):
Основным недостатком турбодвигателя является его более высокий крутящий момент. Новый автомобиль с турбодвигателем стоит на 5-10 % дороже, чем такой же автомобиль с двигателем с естественным всасыванием. Однако этот недостаток компенсируется низким расходом топлива при такой мощности. Производительность двигателя с турбонаддувом такая же, как у атмосферного двигателя с большим рабочим объемом, но расход остается низким. Это одно из главных преимуществ двигателей с турбонаддувом: они обеспечивают высокую производительность при низком расходе топлива.
Вторым серьезным недостатком турбо является его низкая надежность. Если покупая новый автомобиль с турбо с гарантией, вы можете быть практически уверены, что турбо проработает не менее 100 тысяч, то покупая подержанный автомобиль с турбо будьте готовы к его возможному выходу из строя в любой момент. Если это произойдет, автомобиль потеряет сцепление с дорогой, но на нем все еще можно будет ездить, а замена турбины обойдется примерно в 1 000 — 2 000 долларов, в зависимости от марки и модели автомобиля.
Недостатком старых двигателей с турбонаддувом было то, что их нельзя было резко остановить после поездки. С таким двигателем необходимо подождать 2-3 минуты на холостом ходу, чтобы турбина замедлилась, и только после этого выключать двигатель, иначе есть риск, что турбина заглохнет. Современный турбодвигатель оснащен отдельной системой смазки турбины, которая позволяет выключить двигатель сразу после прибытия в пункт назначения, не дожидаясь остановки турбины.
Короче говоря. Ниже приведены преимущества и недостатки двигателя с турбонаддувом по сравнению с обычным атмосферным двигателем того же рабочего объема.
Плюсы турбированного двигателя:
- Больше мощности и скорости
- большая мощность и доступная производительность на всех оборотах двигателя
- низкий расход топлива для такой мощности
Минусы турбомотора:
- дорогостоящий ремонт в случае поломки турбины
- более высокая цена при покупке нового двигателя