1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое литровая мощность двигателя

Что такое рабочий объем?

Какое количество топливовоздушной смеси способны пропустить через себя за раз цилиндры двигателя? Чем больше, тем выше (при прочих равных условиях) крутящий момент, а следовательно и мощность; понятно. Правда, что значит за раз? У 4-тактных моторов полный цикл совершается за 2 оборота коленчатого вала: впуск, сжатие, рабочий ход, выпуск. Поэтому 2 оборота (4 такта) и считаются за раз. Так какое все-таки количество…

Литраж двигателя

Когда двигатель работает без наддува, количество топливовоздушной смеси, проходящей за раз через его цилиндры, в общем и целом определяется их диаметром и ходом поршней. Объем (любого) цилиндра

Объем геометрического тела под названием цилиндр

где R – радиус цилиндра, S – его высота. На такте впуска поршень идет от верхней мертвой точки к н.м.т. (его ход равен S) и втягивает в цилиндр топливовоздушную смесь, геометрически – в объеме v. И если у мотора k цилиндров, то его рабочий объем

Литраж автомобильных двигателей неодинаков. Скажем, рабочий объем 4-цилиндрового 4-тактного моторчика Mazda Carol 360 (II половина 60-х) равнялся 358 «кубикам»; наверное, самая малолитражная «четверка» в истории автомобилестроения. А у «восьмерки» Weineck 780 под 13 л; есть разница. Диаметр цилиндров и ход поршней классической горьковской «четверки» M21Д – 92 х 92 мм (как говорят моторостроители, «квадратный»); сосчитайте рабочий объем мотора.Именно рабочий объем (литраж) [А есть ещ е общий объем – сумма объемов цилиндра и камеры сгорания.] , а не просто объем, как небрежно сокращают иные авторы. Ведь когда речь идет о царской водке, выражаться «водка» по меньшей мере неосмотрительно.

Литровая мощность двигателя

Литраж двигателя – его ключевая геометрическая характеристика, которая задает потенциал конструкции. Однако, как всегда в реальной жизни, наличные возможности используются лучше или хуже. Тут прежде всего сказывается наполнение цилиндров: допустим, при номинальном рабочем объеме 2 л в цилиндры за раз попадает лишь 1,7 л топливовоздушной смеси. Как выражаются спецы, коэффициент наполнения равен 0,85. Нормально для карбюраторного двигателя 40-летней давности. А если тщательно подобрать фазы газораспределения [О фазах речь пойдет отдельно.] и настроить системы впуска и выпуска на акустический резонанс, то в определенном диапазоне оборотов коэффициент удается довести до 1,3-1,4. Гоночные конструкции с индивидуальными впускными патрубками и прямоточным выпуском. То есть, в цилиндры за раз поступает даже не 2, а 2,6-2,8 л смеси! Понятно, что во втором случае (при прочих равных) крутящий момент окажется на 53-65% выше, чем в первом. И мощность – при соответствующей частоте вращения вала – тоже.

Объемы поршневых двигателей: Vk – объем камеры сгорания; Vp – рабочий объем цилиндра; Vo – полный объем цилиндра; ВМТ – верхняя мертвая точка; НМТ – нижняя мертвая точка.

Если обозреть современные конструкции, то видно, что в расчете на единицу рабочего объема отдача двигателей укладывается в довольно узкую «вилку». Так, у бескомпрессорных бензиновых моторов (с искровым зажиганием – или Отто) с 4-клапанным газораспределением наибольший крутящий момент равен 95-105 Нм на литр. Литровый крутящий момент, он редко превышает 110 Нм – даже у самых совершенных конструкций.

У бескомпрессорных дизелей (с воспламенением от сжатия) литровый крутящий момент гораздо ниже [Почему – отдельная тема.] – в пределах 70 Нм. Так что ориентировочные расчеты несложны: от хорошего 2-литрового дизельного 16-клапанника без наддува можно ожидать до 140 Нм момента. Рабочие обороты у дизелей редко превышают 4500 мин -1 (тоже особый разговор); отсюда максимальная мощность на уровне 70-75 л.с. при 4250 мин -1 . Всего лишь 35-37,5 л.с. на литр; негусто. Таковы двигатели с воспламенением от сжатия.

Или же V-образная 3,6-литровая бензиновая «шестерка» с 4-клапанными головками цилиндров. При качественном исполнении безо всякого наддува вполне реален наибольший крутящий момент в 380 Нм – даже с 3-компонентными каталитическими нейтрализаторами (выбросы вредных веществ по нормам Euro 4). Допустим, вам удается удержать момент на достаточно высоком уровне до 7 тыс. оборотов: максимальная мощность – 340 л.с. Литровая мощность почти 94,5 л.с. – превосходный результат.

Читать еще:  Ваз 111730 какой двигатель

Subaru EN07: 16-клапанник рабочим объемом 658 «кубиков»

И опять же – наддув. Все рассуждения построены здесь на том, что мотор работает при нормальном атмосферном давлении на впуске. А кто сказал? Монтируем нагнетатель – приводной или турбо – и гоним воздух в цилиндры под двойным давлением. Грубо говоря (тут много оговорок), крутящий момент – и мощность – повышается вдвое. Или втрое – вопрос подбора нагнетателя и настройки всей системы.

Скажем, наибольший крутящий момент того же 2-литрового дизеля поднимается за счет наддува до 380 Нм (и выше – насколько смелости хватит). Тогда и максимальная мощность в 180 л.с. при 4 тыс. оборотов вполне реальна – 90 л.с. на литр рабочего объема! И т.д.

У «восьмерки» LS7 (Chevrolet Corvette Z06) тоже 16 клапанов и на литр рабочего объема приходится лишь 92 Нм крутящего момента. Но литров-то 7 с лишним…

Ну а для бензиновой 3,6-литровой «шестерки» с bi-турбонаддувом положим наибольший крутящий момент в 700 Нм. Причем под наддувом момент гораздо легче держать до высокой частоты вращения вала; поэтому примем, что рабочие обороты увеличиваются аж до 7750 мин -1 [Нужно держать в уме быстрое нарастание инерционных нагрузок по оборотам!] . Что ж, можете рассчитывать на верные 675 л.с. максимальной мощности – 187,5 л.с. на литр рабочего объема; хватит? А то и до 1200 Нм недолго раскочегарить… Заманчиво, но наддув (кроме всего прочего) означает резкое повышение тепловой нагрузки – на клапаны, поршни. Прокладка в разъеме блока и головки цилиндров легко прогорает – и степень сжатия придется понизить (во избежание детонации). Что само по себе минус.

Между прочим, двигатели с наддувом выгодны по налоговым соображениям. Так, Golf с 1,4-литровым мотором Twincharger попадает в соответствующую категорию, тогда как по крутящему моменту и мощности 16-клапанник с двойным наддувом не уступает 2,4-литровой «шестерке» Audi. Прямой расчет.

Сколько тактов?

До сих пор речь шла о 4-тактных двигателях: в каждом цилиндре полный цикл за 2 оборота вала. А 2-тактные укладываются в один оборот: выпуск-продувка, сжатие и рабочий ход. За 2 оборота все цилиндры успевают сработать по 2 раза; значит, геометрический литр рабочего объема у «двухтакта» следует – в сравнении с 4-тактными – считать за 2 (с оговорками). Именно так, однако в практике почему-то не принято. Разве что в мото GP сейчас на равных допускают мотоциклы с 2-тактными моторами рабочим объемом до 0,5 л – и с 0,99-литровыми 4-тактными. Так сказать, спортивный гандикап.

Между прочим, у роторно-поршневого двигателя Ванкеля каждая из камер (цилиндров у него нет) тоже проходит полный цикл за один оборот вала – как у «двухтактов». И насчет «ванкеля» меры почему-то приняли с самого начала (конец 50-х): рабочий объем считать вдвое против геометрического. Так что когда налог на вашу «мазду» с роторно-поршневым двигателем начисляют из расчета 2,6 л, поблагодарите теоретиков. И вообще приобретайте ГДР-овский Wartburg с 2-тактным мотором рабочим объемом 1 л (который эквивалентен по меньшей мере 1,6-литровому 4-тактному); теория его прощелкала.

Как сэкономить на бензине

Мощность двигателяЧем больше мощность мотора, тем больше топлива он потребляет. Причем расход мощных моторов может быть в 2-3 раза выше, чем экономичных.
Возраст автомобиляДвигатели внутреннего сгорания появились еще в 19 веке и принцип работы с тех пор остался неизменным. Но несмотря на это, технологии постоянно совершенствовались в сторону экономичности и экологичности. Поэтому современные модели выигрывают в экономичности у выпущенных 10 лет назад.
Маршрут поездкиРасход топлива при езде по трассе с минимальным количеством разгонов и торможений будет значительно меньше, чем в городе, с частыми остановками и разгонами.
Стиль вожденияСпокойная плавная езда уменьшает потребление топлива мотором. Динамичная агрессивная езда сопровождается повышенным расходом.
Техническая исправность автомобиляНекоторые технические неисправности становятся причиной повышенного расхода топлива. Если вы обнаружили, что мотор стал прожорливее — пришло время пройти диагностику двигателя и узлов.
Не забывайте поддерживать нормальное давление в шинах.
Время годаПрогрев перед поездкой зимой съедает дополнительное количество бензина. Если ездить каждый день, за зиму перерасход окажется существенным. То же касается и коротких остановок. Если летом можно глушить мотор после остановки, то зимой он часто остается работать для поддержания прогрева салона.
Езда с работающим кондиционером летом также негативно влияет на расход.
Пассажиры и багажЧем больше пассажиров и багажа вы перевозите, тем больше топлива потребляет автомобиль. Особенно это касается компактных авто, для которых дополнительные пассажиры и багаж составляют значительный прирост к массе. Например, мужчина массой 100 кг добавит к массе компактного хэтчбека 10%. На столько же увеличится расход бензина.
Читать еще:  402 двигатель глохнет на ходу причины

Устройство гидроцикла

  1. Корпус, который может изготавливаться из высокопрочных пластиков и других полимерных материалов, усиленных металлическими вставками. Форма водного мотоцикла позволяет ему быть маневренным и достаточно простым в управлении. В корпусе также есть изолированный отсек для вещей, которые там можно защитить от попадания воды.
  2. Двигатель, надежно защищенный от воды. Он находится внутри корпуса гидроцикла и является сердцем этого аппарата.
  3. Система охлаждения (она может быть закрытого или открытого типа).
  4. Рулевая система (определяет направление движения аквабайка). Руление осуществляется изменением горизонтального угла водомёта. От того, насколько резко водитель будет поворачивать руль, зависит и радиус поворота.
  5. Дополнительные технические устройства. Управление гидроциклом сегодня может быть более комфортным, чем, например 10 лет назад. У многих моделей есть навигация, эхолот, зеркала заднего вида и даже система торможения на воде.

Гидроциклы часто применяются в тех регионах, где есть море, озера, реки и другие крупные водоемы. Не рекомендуется ездить по узким рекам с каменными порогами, так как это может привести к травмам. Сфера применения гидроциклов представлена:

  • водными экскурсиями на море или у озера — это отличная возможность прокататься «с ветерком», обычно отдыхающий садится на место пассажира и его катает опытный водитель;
  • самостоятельными прогулками по водоемам —с воды можно посмотреть на красивые пейзажи с другой для себя стороны;
  • бытовой сферой — гидроциклы можно использовать для рыбалки и в хозяйстве, например, для перевозки небольших грузов.
  • спортивными соревнованиями — спортсмены состязаются друг с другом как на региональном, так и на международном уровне;

Моторостроительный завод Kohler Engines

Американский производитель Kohler Engines специализируется на изготовлении дизельных двигателей с малой мощностью. Его продукция ориентирована на сельское хозяйство, поэтому большинство силовых установок Kohler находят свое применение на генераторах, небольших манипуляторах, газонокосилках, грейдерах и т. д.

Из силовых агрегатов для легкового транспорта можно выделить только один двигатель Kohler – рядную «четверку», выдающую до 75 лошадиных сил. Ее рабочий объем составляет 1,4 литра, и максимальная скорость вращения коленчатого вала ограничена 2400 оборотами.

Такого рода ДВС часто встречают на американских седанах бюджетного сегмента. Сюда относятся: старые Шевролеты и Бьюики.

Chevrolet Spark

«Шевроле Спарк» выпускался с 2005 по 2015 год. На втором поколении установлены моторы 0,8 на 53 л. с. и 1,0 с 68 «силами». Третье оборудовано двигателем 1,2 с 82 л. с., МКПП или «автоматом». До сотни «Спарк» разгоняется за 17 секунд, но «ест» всего 8,2 л в городском цикле и 5,3 — на трассе.

В «базе» есть одна подушка безопасности и гидроусилитель руля. В продвинутых версиях — ABS, бортовой компьютер, кондиционер и две подушки безопасности. Крупных проблем у авто владельцы не отмечают. Иногда приходится менять наконечники рулевой тяги (расходы тянут на 3000 рублей).

Средняя цена на подержанный «Спарк» — 200 тыс. рублей. За эту стоимость нашелся достойный экземпляр 2009 года с пробегом 47 тыс. км:

Чтобы приобрести такой же, перед покупкой проверяйте историю эксплуатации приглянувшегося экземпляра. Из проблем встретились ДТП (5 из 20), неоплаченные штрафы (4 из 20), изменения в конструкции ТС (1 из 20). По 2 случая пришлось на ограничения ГИБДД, дубликат ПТС и скрученный пробег.

Без проблем продавались 7 из 20 «Спарков». Всего же с февраля по апрель через avtocod.ru модель проверили более полутора тысяч раз.

Читать еще:  Honda cb 400 какой двигатель

Элитные внедорожники — измеряем идеальную мощность

Снова стоит взглянуть на лидеров рынка. У Toyota LC 200 двигатели начинаются с 249 лошадок и заканчиваются представителем под 400 лошадиных сил. У Nissan Patrol всего один двигатель на 405 лошадок. Самые крупный внедорожник Mercedes G-Класс предлагает двигатели на 245 и 422 лошадиные силы. Главные задачи агрегатов такие:

  • возит по простым дорогам покупателя машины так, чтобы не возникало ощущение громоздкости и неповоротливости большого автомобиля, без проблем обгонять авто;
  • предоставлять достаточно высокую свободу на дороге, свободу принятия решений по обгону, скорости и ускорению, давать нормальную уверенность при поездке;
  • быть надежным и долговечным решением для каждого автомобилиста, несмотря на определенные стили передвижения транспорта и прочие особенности поездки;
  • расход топлива пусть и не является самым главным, но все же определенным образом влияет на выбор автомобиля с конкретным двигателем при покупке в салоне.

Практически все лидеры класса обеспечивают такие условия даже с базовыми силовыми агрегатами. В данном сегменте очень сложно выделить какой-то автомобиль, который стал бы безусловным лидером и смог бы предложить намного больше выгод, чем все соперники. Эталонное элитное авто сложно выбрать из-за того, что каждый покупатель будет защищать именно свой выбор. Предлагаем небольшой обзор одного из представителей элитных внедорожников:

Один или два мотора (P85 или P85D)

Мощность на валу заднеприводного одномоторного Model S около 360-470 л.с. в зависимости от варианта (60, 85 или P85). Кроме того, аналогично, но чуть иначе отличаются мощности «электрических сил» батарей на выходе. Разница наиболее заметна для водителя при очень низком заряде батареи. В этом состоянии химические реакции выделяют меньше электричества и меньший эквивалент лошадиных сил, даже если мощность электродвигателя не изменилась. Но максимальный крутящий момент электромотора(ов) может почти не меняться даже при том, что максимальная мощность на валу уменьшается по мере снижения мощности батареи.

Когда мы запускали полноприводный P85D, мы использовали прямой подход к определению комбинированной способности двух электромоторов, переднего + заднего. Крутящий момент от двух электромоторов объединяется, в результате чего получаем огромный прирост в ускорении, которое вы чувствуете в P85D. Благодаря именно этому «безумный» режим (англ. «insane mode») так восхитителен. Электромобиль «взлетает» немного быстрее, чем ускорение свободного падения и составляет удивительные 3.1 секунды при разгоне до 96.6 км/ч. Такое ускорение было подтверждено журналом Motor Trend на базовой версии с водителем среднего веса. Нужно отметить, что более крупный водитель или дополнительные опции, увеличивающие вес, могут уменьшить ускорение. Кроме того, стандарты Motor Trend исключают первые 28 сантиметра старта. Включение этого участка в подсчёт добавит приблизительно 0.2 секунды к ускорению.

Tesla Model S P85D режим Insane

Одно замечание — с увеличением высоты характеристики двигателей внутреннего сгорания (ДВС) снижаются, в то время как электромобили, фактически, становятся быстрее. Для всех автомобилей с увеличением высоты одинаково снижается сопротивление воздуха, но чем выше находится автомобиль с ДВС, тем больше ему не хватает кислорода. Тест от Motor Trend был сделан приблизительно на уровне моря, соответственно при увеличении высоты Model S начнёт выигрывать у автомобиля с ДВС с аналогичными характеристиками.

С лошадиными силами двух двигателей ситуация не всегда так же проста, как сумма переднего и заднего. Поскольку мы поднимали суммарные лошадиные силы двух моторов выше и выше, в итоге всё чаще эта мощность моторов бывает выше, чем «химическая» мощность батареи в лошадиных силах.

Кроме того, система полного привода у двухмоторных машин Тесла распределяет доступную электрическую мощность так, чтобы увеличить максимальный крутящий момент (и мощность) в зависимости от дорожных условий и развесовки электромобиля. Например во время резкого старта вес переносится на заднюю ось. Передний электромотор должен уменьшить крутящий момент и мощность, чтобы не дать передним колёсам пробуксовывать, а в это время «освободившаяся» энергия будет питать задний электродвигатель, где это действительно нужно в этот момент. Противоположное происходит при торможении, когда передний мотор может принять больше рекуперативного тормозного момента.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector