Объем двигателя это: Объем двигателя — что такое рабочий объём двигателя автомобиля

Объем двигателя | Lowcars.net

Даже короткое объявление о продаже автомобиля будет содержать несколько обязательных пунктов: производитель, модель, год выпуска и объем двигателя. Часто приходится слышать это выражение, но что значит «объем двигателя»,чем он измеряется и за что отвечает.

В далеком 1885 году, немецкий инженер Карл Бенц собрал первый автомобиль оснащенный двигателем внутреннего сгорания (ДВС). Сам двигатель был создан на 7 лет раньше, однако не находил применения. С тех пор, большинство серийных автомобилей использует ДВС.

Механика процесса очень проста: в камеру поступает топливная смесь, происходит зажигание от искры, что приводит к взрыву. После каждого взрыва выделяется определенное количество энергии, которая выталкивает поршень. Сам поршень при перемещении крутит коленчатый вал, тем самым, придавая движение колесам автомобиля. После первого зажигания, процедура непрерывно повторяется до тех пор, пока будет поступать топливная смесь.

Объем двигателя

Разумеется, детальная конструкция двигателя намного сложнее и для его работы используется масса механизмов, но главную роль играет камера сгорания.

Именно ее объем и принято называть объемом двигателя автомобиля. Таких камер (цилиндров), может быть несколько и тогда, суммарный объем двигателя будет высчитываться сложением объемов всех цилиндров. Например, двигатель автомобиля включает 4 цилиндра, объем каждого – 399 см³. Если сложить объем всех цилиндров, то получим общее значение – 1596 см³. Измерять можно в кубических сантиметрах или в литрах. Если брать за единицу измерения литры, то принято округлять до целого числа, 1596 см³ = 1,6 л.

Объем двигателя

Как правило, в зависимости от веса автомобиля устанавливается соответствующий по объему двигатель. Для малогабаритного Daewoo Matiz, вполне достаточно литрового ДВС, в то время как, массивный BMW x5 использует рабочий объем в 4,6 л. Однако, не всегда размер автомобиля и объем двигателя состоят в прямой зависимости. Например, спортивные автомобили стараются снабдить объемным двигателем, но при этом снизить общий вес до минимума. Объем двигателя Lamborghini Gallardo составляет 5 литров при массе 1,5 тонны.

От объема двигателя зависят многие параметры автомобиля. В первую очередь – мощность. Чем больше топлива помещается в каждый цилиндр, тем больше энергии выделяется. Есть и негативные стороны: чем больше объем, тем больше расход топлива. От мощности двигателя напрямую зависят разгон автомобиля и его максимальная скорость передвижения.

Кроме соотношения объема двигателя и массы автомобиля, есть множество других деталей, которые влияют на ходовые качества автомобиля, но в первую очередь стараются увеличить объем. Очень часто этим занимаются самостоятельно, пытаясь модернизировать автомобиль в «домашних условиях». Данный процесс называется – «расточка». Дело в том, что со временем, стенки цилиндров стачиваются от постоянного трения, что приводит к увеличению объема камеры сгорания. Используя подручные средства можно ускорить этот процесс, но такие действия могут вывести систему из строя. В случае успеха объем цилиндров увеличивается, и мощность двигателя возрастает.

С точки зрения финансовых затрат, объемный двигатель обходится в производстве дороже. Приходится использовать больше дорогостоящих материалов, обрабатывать их и готовить к эксплуатации. Кроме того, для мощного двигателя необходимо улучшать все системы автомобиля – тормозную, систему охлаждения и питания. В зависимости от объема двигателя меняется и цена на автомобиль. Допустим, автомобиль с двигателем 1.4 л стоит на 100 -200 тысяч дешевле, чем тот же, но с объемом 1.6 л.

Что такое объем двигателя автомобиля

Одной из важнейших характеристик любого бензинового или дизельного двигателя является его рабочий объем. С момента появления первых ДВС эта характеристика мотора выступает первостепенным показателем, по которому выделяется тот или иной силовой агрегат. По этой причине понятие «объем двигателя» постоянно употребляется применительно к различным силовым установкам. На многих авто указание объема мотора вынесено в виде специального шильдика рядом с обозначением самой модели. Например, BMW 740 означает, что это седьмая серия в модельном ряду с объемом двигателя 4.

0 литра.

От рабочего объёма атмосферного или турбированного двигателя сильно зависит  мощностная характеристика, максимальная скорость движения ТС и т.д. Более того, деление автомобилей по классам, формирование налогообложения и определение размера уплаты различных сборов также происходит с учетом типа двигателей и объемов, которые устанавливаются производителем на разные модели/виды транспортных и других средств.

Следует отметить, что многие потребители не всегда хорошо ознакомлены с тем, что же такое объем двигателя на самом деле. Далее мы намерены поговорить о том, из чего насчитывается рабочий объем ДВС, как узнать объем двигателя и т.д.

Содержание статьи

Что такое объем мотора

Тепловой двигатель внутреннего сгорания представляет собой внушительный комплекс из различных механизмов, систем и дополнительного навесного оборудования, образуя сложное инженерное решение. Общий принцип работы ДВС предполагает подачу топлива и воздуха в специальную закрытую камеру, где происходит возгорание полученной топливно-воздушной смеси.

В результате сгорания топлива высвобождается энергия, которая толкает поршень, размещенный в цилиндре двигателя. Поршень движется, КШМ преобразует возвратно-поступательное движение поршня во вращательное, что позволяет крутить коленчатый вал. Далее крутящий момент двигателя передается на трансмиссию и затем на ведущие колеса автомобиля.

Указанный процесс постоянно повторяется после запуска двигателя, то есть мотор все время работает при условии того, что осуществляется подача компонентов и происходит эффективное сгорание топливной смеси в рабочей камере. Указанная камера называется камерой сгорания. Объем камеры сгорания (он же рабочий объем) — произведение площади сечения цилиндра на длину рабочего хода поршня от НМТ в ВМТ (верхняя и нижняя мертвая точка хода поршня). Физический объем камеры сгорания является рабочим объемом двигателя на бензиновых и дизельных автомобилях, мотоциклах и других видах наземного, воздушного или водного транспорта, сельхозтехники, а также других механизмов и приспособлений с использованием ДВС.

Обратите внимание, если двигатель имеет несколько цилиндров, тогда объем камеры сгорания в каждом из них обязательно суммируется с остальными. Другими словами, рабочий объем многоцилиндрового двигателя является суммой объема камер сгорания всех цилиндров такого мотора. Суммарный объем всех цилиндров двигателя обычно выражается в литрах. Рабочий объем камеры сгорания указывается в сантиметрах кубических.

Давайте рассмотрим данное утверждение на примере широко распространенного четырехцилиндрового 2.0-литрового ДВС.  Мы не будем приводить точных цифр, а просто представим, что каждая из камер сгорания имеет в рабочем объеме 498 кубических сантиметров. Так как мотор имеет 4 цилиндра, нам необходимо сложить объемы всех цилиндров. В результате получаем 1992 см³.  Если говорить о ДВС, то для определения объема общепринятым стандартом стало округление до целых чисел, причем происходит это в большую сторону. Таким образом, мотор с общей суммой объемов всех камер сгорания, которая фактически равна 1992 см³, является двигателем с рабочим объемом 2 литра, то есть двухлитровым.

 Как делятся автомобили по классам с учетом объема двигателя

В модельном ряду каждого производителя присутствуют продукты, которые отличаются по классам, массе, габаритным размерам и другим характеристикам. Что касается легковых авто, во время тотального доминирования атмосферных бензиновых двигателей существовало условное деление на:

• субкомпактные и компактные микролитражные и малолитражные автомобили с рабочим объемом до 1.2 литра;
• авто малого класса с двигателями от 1.2 до 1.8 литра;
• средний класс с объемом от 1.8 до 3.5 литров.
• мощные гражданские и спортивные версии автомобилей с моторами от 3.5 литров и более;
• версии высшего класса, кторые могут иметь различный объем ДВС.

Давайте взглянем, на что влияет объем двигателя. Установка того или иного мотора на конкретную модель напрямую зависит от того, какие характеристики должна демонстрировать машина (разгонная динамика, крутящий момент, максимальная скорость и т. д.). От объема двигателя показатель мощности имеет зависимость по причине того, что чем больше топлива сгорит в камере сгорания за цикл, тем больше энергии высвобождается и передается на поршень. Другими словами, чем больше камеры сгорания, тем больше топливно-воздушной смеси туда можно подать и вместить. Динамика разгона и «максималка» также зависят от мощности двигателя. Чем мощнее мотор, тем большую скорость сможет развить автомобиль. Также следует учитывать, что увеличение объема камер автоматически означает больший расход топлива.

Нужно добавить, что от объема двигателя сильно зависит и цена автомобиля. Например, для производства мощного двигателя V12 с объемом 5.5 л. требуются намного большие затраты сравнительно с изготовлением трехцилиндрового мотора с объемом 0.8 л. Параллельно с этим следует учитывать, что установка под капот мощного силового агрегата повлечет необходимость серьезной доработки трансмиссии, системы охлаждения, впуска, выпуска, тормозной системы и т.д.

Исходя из вышесказанного, небольшие бюджетные городские малолитражки зачастую оснащены ДВС с самым маленьким объемом, так как подобные двигатели просты в изготовлении, обеспечивают приемлемую динамику и отличаются небольшим расходом топлива. При этом цена на такие серийные авто остается приемлемой.

Почему современные обозначения моделей не привязаны к объему мотора

После активного внедрения на рынок турбомоторов  в виде турбодизельных и турбобензиновых двигателей ситуация несколько изменилась, причем как в начальном и среднем классе, так и в премиальном сегменте. Начнем стого, что ориентиоваться по «шильдикам» на авто стало сложнее. Изначально у мнгоих автопроизводителей сложилось так, что буквенно-цифровой индекс четко соотвествовал модели и объему двигателя. Например, BMW 535 (5-я серия с объемом 3.5).

Сегодня мощная модель с атмосферным двигателем объемом 5.0 литров после установки турбины получает объем 4.4 литра, при этом все равно обозначается как и предыдущая.  Данную ситуацию хорошо иллюстрирует факт, когда цифровое обозначение популярной модели Mercedes-Benz потеряло привязку к объему двигателя. Речь идет о 63-м AMG. Под капотом модели уже давно ставится не атмосферный агрегат с объемом 6,2 литра, а двигатель битурбо с рабочим объемом 5. 5 литра. При этом машина все равно называется Мерседес 63 AMG.

Добавим, что сегодня можно встретить высокофорсированный двигатель с рабочим объемом всего 1л. (например, моторы линейки Ecoboost на моделях Ford), который может устанавливаться на среднеразмерный седан или хэтчбек класса «С»/«D». Дело в том, что установка турбонаддува позволила обеспечить такие характеристики, когда КПД, мощность и крутящий момент двигателя стало возможным существенно увеличить без необходимости увеличения физического объема камеры сгорания.

Другими словами, атмосферный 1.6 имеет мощность 115 л.с, в то время как 1.0-литровый Ecoboost выдает целых 125 л.с. Параллельно с этим крутящий момент турбомоторов выше и доступен с самых «низов», тогда как атмосферные двигатели нужно крутить до средних оборотов для получения приемлемой динамики.

Рекомендуем также прочитать статью о том, что такое форсированный двигатель. Из этой статьи вы узнаете о том, какими способами можно повысить мощность атмосферного или турбированного ДВС.

Увеличение рабочего объема двигателя

Физическое увеличение объема камеры сгорания является одним из способов форсирования мотора в целях повышения мощности. Начнем с того, что сильно увеличить объем не получается, так как блок цилиндров двигателя обычно рассчитан на расточку самих цилиндров строго до определенных пределов. Такие пределы предполагают 3 капитальных ремонта, во время которых изношенные цилиндры растачиваются для возвращения им правильной формы перед установкой ремонтных поршней, поршневых колец и других элементов увеличенного размера.

Поршни и другие детали двигателя, которые доступны в продаже, также встречаются исключительно в трех ремонтных размерах. По этой причине во время глубокого тюнинга двигателя автомобиля лучше сразу менять мотор, то есть устанавливать другой двигатель с изначально большим рабочим объемом, который потом можно дополнительно расточить во второй или последний ремонтный размер.

Двигатель с большим объемом: преимущества и недостатки

Начнем с очевидных минусов. Главными недостатками большого объема мотора является цена автомобиля с таким ДВС и расход топлива. Также следует учитывать и повышенные затраты на его плановое обслуживание. В объемный двигатель необходимо заливать большее количество моторного масла, а также охлаждающей жидкости в систему охлаждения. В случае необходимости капитального ремонта затраты также будут увеличены сравнительно с малообъемными агрегатами.

Еще одним минусом можно справедливо считать высокие налоги  на автомобили с двигателем большого объема. Такой автомобиль дороже растаможить, снимать и ставить с учета, страховать, дороже обходится прохождение техосмотра и т.д. Добавим, что автомобили с двигателем объемом от 3 литров зачастую облагаются дополнительным налогом, так как считаются предметом роскоши.

К плюсам следует отнести высокую мощность, увеличенный ресурс и комфорт во время поездок. Двигатели с большим рабочим объемом камеры сгорания в обычных условиях эксплуатации не нужно так часто раскручивать до высоких оборотов. В случае с механической коробкой передач нет необходимости переключаться на пониженную во время совершения обгона, движения на подъем и т.д. Если на автомобиле стоит автоматическая КПП, тогда электроника не будет стремиться постоянно удерживать высокие обороты на низких передачах для сохранения динамичного темпа езды.

Также необходимо учитывать и тот факт, что обычно моторы с большим объемом быстрее и лучше прогреваются зимой, что повышает комфорт эксплуатации автомобиля в холодное время года. Добавим, что мощные атмосферные бензиновые ДВС большого объема зачастую оказываются менее требовательными к качеству бензина по сравнению с малолитражными форсированными версиями с более высокой степенью сжатия.

Что касается сравнения мощных атмосферных и турбомоторов, простой атмодвигатель принято считать более надежным. В среднем, бензиновый турбомотор мощностью около 200 сил с рабочим объемом 1.8 или 2.0 литра даже при условии качественного обслуживания может потребовать внимания на пробеге порядка 180-250 тыс. км. В то же время 3.5-литровый «атмосферник» с похожей мощностью пройдет без ремонта около 350 тыс. км. Также следует отметить, что сравнивать между собой бензиновые и дизельные моторы только по объему не корректно, так как дизель изначально имеет более высокий КПД и ряд других отличительных особенностей.

Читайте также

Что такое объем двигателя

Как известно, автомобили бывают разными. Речь идет не только о различных производителей, но и о технических характеристиках моделей. Одним из основных параметров, на который сразу же обращают внимание те, кто хотя бы немного разбирается в технике, является объем двигателя автомашины. В одних моделей он едва достигает одного литра, в других — превышает три или даже пять литров — это если рассматривать только легковые модели. Проверив, как обстоят дела с этим показателем у грузовиков, легко можно убедиться, что в них объемы двигателей еще больше! Что же такое объем двигателя и на что он влияет?

 Как работает автомобильный двигатель?

Для начала, чтобы было понятнее, о чем пойдет речь, давайте рассмотрим, как происходит рабочий процесс в автомобильном двигателе, и за счет чего машина может двигаться.

Представьте себе замкнутую камеру, в которой одна стенка является подвижным поршнем. Туда через специальный патрубок поместили смесь топлива (бензина) и воздуха, а затем подожгли ее с помощью специального устройства — свечи зажигания. Смесь мгновенно вспыхивает и сгорает, по сути — взрывается. Раскаленный газ, образовавшийся в результате сгорания, толкает поршень.

С обратной стороны поршень прикреплен к коленчатого вала, через который сила толчка передается на колесную ось, приводит автомобиль в движение. Чем больше сгорит топлива, тем сильнее будет толчок.

Соответственно, большая камера сгорания обеспечит большую мощность двигателя, чем маленькая. Это, конечно, очень упрощенное объяснение, на практике на мощность влияет множество факторов.

Что такое объем двигателя?

 

 Камера, где сгорает топливо-воздушная смесь, то есть называется цилиндром двигателя. В современных автомобильных двигателях этих цилиндров (камер цилиндрической формы) обычно несколько — четыре, шесть, восемь или даже двенадцать.
 

Объем двигателя определяется как суммарный объем всех цилиндров, или как объем одного цилиндра, умноженный на их количество. Объем одного цилиндра определяется в момент, когда поршень опущен до упора, в самую нижнюю точку. Объем двигателя может быть выражен в кубических сантиметрах или в литрах (литраж автомобиля).

Как классифицируются авто по объему камеры сгорания?

    Автомобильные производители в наше время предлагают сотни моделей, различающихся по объему двигателя.
Для того, чтобы потребителю было легче ориентироваться в этом разнообразии, была принята следующая классификация, условно разделяет все автомашины легкового класса на четыре основные группы:

• с объемом двигателя до 1,1 литра — микролитражные авто;

• с объемом двигателя от 1,2 литра до 1,7 литра — малолитражные авто;

• с объемом двигателя от 1,8 л до 3,3 литра — середньолитражни авто;

• с объемом двигателя более 3,5 литра — крупнолитражные авто.

Кроме того, существует корреляция между объемом двигателя и классом автомобиля.

• Класс B оснащается двигателями с объемом 1,0 — 1,6 литра;

• Класс C оснащается двигателями 1,4 — 2,0 литра;

• Класс D оснащается двигателями объемом 1,6 — 2,5 литра;

• Класс Е оснащается двигателями объемом более 2,0 литра.

    Поскольку от объема двигателя напрямую зависит его потребления топлива, планируя покупку машины, необходимо заранее решить, авто какого класса и которого литража будет наиболее подходящим.

Как правило, для поездок по городским улицам выбирают экономические микро и малолитражные машины. Если же в планах будущего владельца присутствуют протяженные поездки и даже дальние путешествия, лучше обратить внимание на авто с двигателями среднего и большого объема.

 

Особенности эксплуатации крупнолитражных автомобилей

  По сравнению с двигателями малого литража крупнолитражные моторы отличаются большей мягкостью работы и менее заметным износом, так как им гораздо реже приходится работать на пределе мощности. Максимум возможностей двигатель с большой камерой сгорания выдает только в том случае, когда участвует в гонках, то есть в спортивных соревнованиях.

При езде в нормальном режиме у двигателя хранится запас мощности, поэтому он не работает на износ. Потребление топлива, конечно, остается выше, чем в малолитражных двигателей, однако его можно снизить, правильно отрегулировав коробку передач.

Мощный двигатель, который редко эксплуатируется в жестком режиме, способен «накрутить» до миллиона километров пробега без необходимости капитального ремонта. Поэтому расходы, понесенные при покупке мощного крупнолитражные авто, окупаются впоследствии длительной эксплуатацией машины.

Объем двигателя

Даже короткое объявление о продаже автомобиля будет содержать несколько обязательных пунктов, в число которых входит объем двигателя

Двигатель

В далеком 1885 году, немецкий инженер Карл Бенц собрал первый автомобиль оснащенный двигателем внутреннего сгорания (ДВС). С тех пор инженеры непрерывно совершенствуют динамические характеристики моторов. Слова «объем двигателя» известны всем, но из чего складывается этот параметр, знает не каждый.

Что такое объем двигателя в реальности? 

Говоря об объеме двигателя, мы имеем в виду физический объем камеры сгорания. В автомобильном двигателе несколько цилиндров, и каждый из них учитывается при вычислении суммарного объема двигателя. Чаще всего на современные автомобили устанавливают рядные четырехцилиндровые двигатели. Допустим, что объем каждого цилиндра – 399 см³. Сложив эту цифру четыре раза, мы получим общее значение – 1596 см³. Если брать за единицу измерения литр, как это принято в России, и округлить полученную цифру до ближайшей целой величины (в десятых долях литра), мы получим объем 1,6 л.

Применение турбонаддува позволило производителям не «гоняться» за физическим увеличением объема камеры сгорания. К примеру, объем двигателя Skyline GT-R R34 всего 2.6 литра при мощности более 300 л.с.

 Объем камеры сгорания, который также называют «рабочим объемом», это произведение площади сечения цилиндра на длину рабочего хода поршня (от нижней до верхней мертвой точки).

Классификация автомобилей по объему двигателя

Как правило, в модельном ряду каждого производителя есть более и менее мощные автомобили, которые различаются габаритами и весом. На малогабаритные автомобили, такие как Daewoo Matiz, не ставят двигатели большого объема, так как для достижения достойных динамических характеристик этому небольшому и легкому автомобилю вполне достаточно мотора с рабочим объемом 1.0. Соответственно, Daewoo Matiz относится к классу микролитражных автомобилей, а тяжелый кроссовер BMW X5 с объемом двигателя (в одной из модификаций) 4,6 л — к крупнолитражным. Между этими «крайностями» находятся малолитражки и среднелитражные автомобили. Кстати, в некоторых случаях прямой зависимости рабочего объема с его габаритами и весом нет. Хороший пример — спорткары и суперкары. Объем двигателя Lamborghini Gallardo составляет 5 литров при массе 1,5 тонны.

В недавно опубликованном списке автомобилей, попавших под «налог на роскошь» не встречаются модели с объемом двигателя ниже трех литров

От объема двигателя зависят и другие параметры автомобиля. В первую очередь – мощность. Чем больше топлива сгорает за один цикл в цилиндрах двигателя, тем больше энергии выделяется. От мощности двигателя напрямую зависят разгон автомобиля и его максимальная скорость передвижения. Не следует забывать о существовании обратной зависимости: чем больше рабочий объем, тем выше расход топлива. 

Можно ли увеличить объем двигателя?

Этот вопрос часто задают себе владельцы автомобилей, задавшихся целью увеличения мощности. Возможность такая есть, но существенно увеличить объем не удастся. Объем увеличивают при капитальном ремонте двигателя, так как для восстановления формы стенок цилиндров их приходится растачивать на специальном станке (если, конечно, в нем не применяются гильзы). Стенки цилиндров медленно, но неуклонно стачиваются от постоянного трения, что приводит к увеличению объема камеры сгорания, и расточка лишь помогает восстановить нарушенную геометрию и скорректировать расхождение объема разных цилиндров.

В Японии класс малолитражек «kei car» с объемом двигателя до 660 куб.см. освобожден от уплаты дорожного налога

Возможности по увеличению объема ограничивает тот факт, что производители считают, что капитальный ремонт обоснован лишь три раза, после чего двигатель необходимо утилизировать. После расточки блока каждый раз приходится покупать новые поршни большего диаметра, которые называются «ремонтными». Калибров ремонтных поршней всего три. В связи с этим замена двигателя на такой же, но имеющий изначально больший объем — гораздо более перспективное занятие в плане увеличения мощности.

Плюсы и минусы автомобилей с большим объемом двигателя

В зависимости от объема двигателя меняются не только динамические характеристики, но и цена на автомобиль. Как правило, автомобиль с двигателем 1.4 литра стоит на 100-150 тысяч дешевле, чем модификация с максимальным возможным для этой модели объемом двигателя. Это не значит, что двигатель с увеличенными поршнями обходится в производстве значительно дороже. Во-первых, при значительном увеличении скорости разгона и максимальной скорости в целях безопасности на ту же модель устанавливают детали подвески и тормозной системы с улучшенными характеристиками, которые тоже «стоят денег». Во-вторых, в рамках сложившихся рыночных тенденций производитель, как правило, делает самую мощную модификацию самой «богатой», оснащая ее всеми возможными опциями. Не следует забывать и об имиджевой составляющей — владеть «заряженной» версией всегда престижно, и за это приходится платить.

В соответствии с налоговым законодательством ряда стран увеличение налога на автомобиль связано с увеличением рабочего объема двигателя. В России принята другая шкала — величина дорожного налога зависит от мощности в лошадиных силах, хотя в общем случае этот параметр достаточно тесно связан с объемом двигателя.

Увеличение объема двигателя автомобиля — какие способы существуют

Увеличение объема двигателя — простой способ поднять крутящий момент и мощность автомобиля. Существует несколько вариантов. Расскажем что лучше выбрать для тюнинга.

Какие способы бывают

Первый (более «народный» – т.к. дешевый) – расточка блока цилиндров под больший диаметр поршня. Затратная часть – работы по расточке блока, стоимость комплекта поршней и колец большего диаметра. Второй способ (более дорогой) – замена штатного коленвала на другой, имеющий больший радиус кривошипа – больше ход поршня – больше объём. Затратная часть – коленчатый вал, комплект специальных поршней под него (т.к. блок цилиндров имеет определенную высоту), поршневые кольца и работы по расточке блока под заданный комплект поршней.

Рост рабочего объема двигателя не всегда самый выгодный способ форсировки – иногда, в зависимости от того, что хотите получить от мотора, выгоднее доработать головку блока цилиндров с установкой подходящего спортивного распредвала и после этих операций «снять» большую мощность с силового агрегата.

Чтобы возможности распредвала раскрылись, необходима доработка ГБЦ, зачастую серьезная. Кроме того, нельзя забывать про впускные и выпускные каналы, по которым топливно-воздушная смесь поступает в цилиндры, а отработанные газы «вырываются» с большой скоростью – их необходимо дорабатывать, увеличивая до определенных пределов их сечение.

Кроме ГБЦ, большое влияние на характер мотора оказывает содержимое и «геометрия» блока цилиндров. Не будем обсуждать разные типы поршней и их форму, весовые характеристики коленвалов, хотя они вносят определенный вклад в характер будущего мотора. Существует такое понятие, как отношение длины шатуна к ходу поршня, эта характеристика и сам диаметр кривошипа коленвала (ход поршня) существенно влияют на «дыхание» мотора: ведь по сути, ДВС – это насос, который прокачивает через себя определенный объем смеси воздуха с топливом за определенный промежуток времени.

Рассмотрим влияние соотношения длины шатуна и диаметра кривошипа коленвала на «характер» двигателей. В технической литературе это соотношение именуется R/S – rod to stroke ratio, и ему уделяется серьезное внимание при доработке моторов. Считается, что «золотой серединой» является величина R/S = 1,75.

Эффект большого R/S

ЗА: Позволяет поршню дольше находиться в ВМТ, что обеспечивает лучшее горение топливной смеси, т.е. более полное сгорание смеси, более высокое давление на поршень после прохождения ВМТ, более высокая температура в камере сгорания. В результате хороший момент на средних и высоких оборотах. Длинный шатун уменьшает трение пары «поршень-цилиндр», а это особенно важно при рабочем ходе поршня. ПРОТИВ: Мотор, собранный с большим значением R/S не обеспечивает хорошее наполнение цилиндров на низких и средних частотах вращения коленвала, из-за снижения скорости воздушного потока (из-за уменьшения скорости движения поршня после ВМТ, в момент открытия впускного клапана). Большая вероятность появления детонации из-за высокой температуры в камере сгорания и длительного времени нахождения поршня в ВМТ.

Эффект малого R/S

ЗА: Обеспечивает хорошую скорость наполнения цилиндров на низких и средних частотах вращения коленвала, т.к. скорость движения поршня от ВМТ больше, разряжение нарастает быстрее, что улучшает наполнение цилиндров, более высокая скорость движения топливовоздушной смеси делает смесь более однородной, что способствует лучшему сгоранию. Преимущества: низкие требования к доработке и диаметрам каналов ГБЦ, чем на моторе с высоким соотношением R/S. ПРОТИВ: Малая величина RS означает, больший угол наклона шатуна. Это значит, что большая сила будет толкать поршень в горизонтальной плоскости. Для мотора это означает следующее: большая нагрузка на шатун (особенно на центр шатуна), что делает разрушение шатуна более вероятным и увеличение нагрузки на стенки блока цилиндров, большая нагрузка на поршни и кольца, увеличение рабочей температуры вследствие повышенного трения, как результат, более быстрый износ стенок цилиндра, колец, и ухудшении условий смазки.

Более короткий шатун увеличивает скорость движения поршня, что влияет на износ и увеличение трения. Максимальная скорость поршня приходится на угол около 80 градусов поворота коленвала от ВМТ. Наиболее весомым является зависимость ускорения поршня от длины шатуна. Большие значения ускорения положительно влияют на наполнение цилиндров на малых оборотах, что ведет к «тяговитости» двигателя в следствии лучшего наполнения.

АВТОВАЗ комплектует моторы шатуном 121 мм — он обеспечивает R/S = 1.7, но для «тюнинга» используется коленвал с большим радиусом кривошипа. Шатун 121 мм обеспечивает не очень хорошее отношение R/S, поэтому на рынке «спортивных» запчастей существуют шатуны с большей длинной – 129, 132 мм.

С каким объемом двигателя автомобили предпочитают казахстанцы

В каких регионах насчитывается больше всего автомобилей и какой объем двигателя пользуется популярностью у казахстанцев.

От объема двигателя зависит мощность автомобиля. Чем больше объем – тем быстрее разгоняется машина. Однако за такую скорость и платить придется больше: у объемных двигателей больше расход топлива и выше налоговая ставка. Специалисты страховой компании провели исследование и узнали, в каких регионах больше всего автомобилей и какой объем двигателя пользуется популярностью у казахстанцев.

Сколько всего машин в Казахстане

По данным Комитета по Статистике на август 2019 года, в Казахстане зарегистрировано 3 698 309 автомобилей. Это на 5,5% меньше, чем в прошлом году. Больше всего автомобилей в Алматинской области – 489 294. Второе место по количеству авто занимает Алматы (466 886). Тройку лидеров замыкает Восточно-Казахстанская область. Там зарегистрировано 296 080 автомобилей.

Интересный факт: большая часть машин в Казахстане старше 10 лет. А это 64,8%. Машин с годом выпуска от 3 до 7 лет гораздо меньше: всего 15,7% от общего числа зарегистрированных авто. Машин с годом выпуска не больше 3 лет в стране насчитывается ещё меньше – 10,4%.

Рейтинг регионов по объему двигателя

Размер двигателей измеряется в литрах или кубических сантиметрах. В результате исследования выяснилось, что большинство казахстанских автовладельцев предпочитают машины с объемом двигателя от 1500 до 2000 куб. см. В Казахстане с таким объемом 1 711 633 автомобилей, что оставляет почти половину (46,3%) от всего количества зарегистрированных авто.

Больше всего автомобилей с таким объемом в Акмолинской (217 459), Актюбинской (173 652 автомобилей) и Атырауской (141 520 автомобилей) областях.

На втором месте по популярности – автомобили с объемом двигателя от 1100 до 1500 куб. см. Таких в стране насчитывается 667 951 (18,1%). Больше всего такими машинами владеют жители Акмолинской (77 855), Алматинской (72 989) и Жамбылской (64 221) областях. Как правило, машины с таким объемом считаются «городскими». Ведь для городских автовладельцев в приоритете не столько мощность машины, сколько потребление топлива.

На третьем месте по популярности – автомобили с объемом двигателя от 2000 до 2500 куб. см. По данным Комитета по Статистике, 16,7% автовладельцев предпочитают машины с таким объемом (616 963). Больше всего таких машин в Акмолинской (104 066), Актюбинской (96 189) и Западно-Казахстанской (48 002) областях.

Менее всего популярны три вида объема двигателя: от 3000 до 4000 куб. см (3,3%), от 4000 до 10 000 куб. см (1,9%) и до 1100 куб. см (1,3%).

Как выяснилось в ходе исследования, среднестатистический казахстанский автовладелец предпочитает авто со средним объемом двигателя – от 1100 до 2500 куб. см. Машины с такими двигателями более комфортны и экономичнее при езде в городских условиях.

Как объем двигателя влияет на класс автомобиля

Тип и объем двигателя влияет на класс автомобиля. Легковые автомобили по объему двигателя делятся на пять классов:

1. Малолитражные или мини-автомобили (до 1200 куб. см).
2. Малый класс (от 1200 куб. см. до 1800 куб. см).
3. Средний класс (от 1800 куб. см. до 3500 куб. см).
4. Спортивные автомобили (от 3500 куб. см).
5. Автомобили высшего класса (разные объемы).

Источник: страховая компания Freedom Finance Insurance

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

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.

Что такое объем двигателя? | YourMechanic Advice

Рабочий объем двигателя — это общий рабочий объем поршней внутри цилиндров двигателя. Он рассчитывается на основе отверстия (диаметра цилиндров), хода (расстояния, которое проходит поршень) и количества цилиндров. Водоизмещение — важный фактор, поскольку он напрямую влияет на выходную мощность двигателя, топливную экономичность и, в некоторых странах, на то, как облагается налогом транспортное средство.

Поршни внутри двигателя совершают возвратно-поступательное движение, то есть вверх и вниз внутри цилиндра, при вращении коленчатого вала.Объем внутри одного цилиндра изменяется по мере того, как поршень проходит цикл сгорания. Одновременно другие цилиндры изменяют объем по мере того, как их поршни проходят другие фазы цикла сгорания. Таким образом, хотя объем отдельных цилиндров изменяется при возвратно-поступательном движении, общий объем двигателя остается постоянным.

Как рассчитывается рабочий объем двигателя

Уравнение для расчета рабочего объема: Объем двигателя = π / 4 * диаметр цилиндра * ход * количество цилиндров. Рабочий объем обычно измеряется в литрах (L), кубических сантиметрах (CC) или кубических дюймах (CI).

Почему рабочий объем двигателя имеет значение

Объем двигателя является определяющим фактором мощности и крутящего момента, которые двигатель производит, а также количества топлива, потребляемого этим двигателем. Вообще говоря, чем больше рабочий объем двигателя, тем большую мощность он может создать, а чем меньше рабочий объем, тем меньше топлива он может потреблять. Это связано с тем, что смещение оказывает прямое влияние на то, сколько топлива необходимо втянуть в цилиндр для создания мощности и поддержания работы двигателя. Двигатель с большим рабочим объемом потребляет больше воздушно-топливной смеси за один оборот; следовательно, расходуется больше топлива.На то, насколько мощным или эффективным является двигатель, влияют и другие факторы, такие как подача топлива, системы зажигания, расположение клапанного механизма и принудительная индукция, но, проще говоря, двигатель большего размера будет более мощным, а двигатель меньшего размера будет более эффективным.

В некоторых странах автомобили облагаются налогом в зависимости от объема двигателя. В Соединенных Штатах дело обстоит иначе, однако, вообще говоря, двигатели с большим рабочим объемом более дорогостоящие, поскольку они более ресурсоемки и трудоемки для проектирования и производства.

На сегодняшнем автомобильном рынке доступен огромный диапазон двигателей с рабочим объемом двигателя: от экономичных двухлитровых четырехцилиндровых до мощных двигателей V8 и V12 с рабочим объемом более шести литров. Какое смещение подходит вам, зависит от ваших приоритетов. Если вы ищете простой пригородный автомобиль, двигатель с низким рабочим объемом может обеспечить большую экономию топлива (также имейте в виду, что двигатели с низким рабочим объемом обычно имеют меньше цилиндров, что означает меньшее количество деталей, которые необходимо заменить в случае возникновения проблемы).Если скорость — это то, что вы ищете, двигатель с большим рабочим объемом, вероятно, будет создавать достаточно мощности, чтобы вы остались довольны (хотя с помощью принудительной индукции автопроизводители могут выжать дополнительную мощность из двигателей меньшего размера). В конце концов, когда вас интересует новая машина, лучше всего пройти тест-драйв, чтобы вы могли хорошо почувствовать, как она ведет себя на дороге. Смещение — далеко не единственное, что нужно учитывать.

Автозапчасть | Что такое рабочий объем двигателя и почему он имеет значение?

С бриллиантами больше не всегда лучше.Часто речь идет о цвете, чистоте и огранке. Точно так же с двигателями больше не обязательно означает лучше. Хотя большинство людей думают, что двигатели большого размера всегда лучше, это не обязательно правильно. Недавно мы увидели современные двигатели меньшего размера с низким расходом топлива и передовыми технологиями, которые столь же мощны, как и более крупные двигатели.

Что означают числа

Вы, должно быть, заметили такие элементы, как 1,8 л, куб. См или рабочий объем двигателя, просматривая технические характеристики двигателя.Что ж, все эти термины полезны при описании объема двигателя, который вы определяете по общему объему его цилиндров. Количество цилиндров в двигателе обычно варьируется от 3 до 12 для большинства автомобилей. Однако на рынке есть и другие нетрадиционные автомобили с 16 цилиндрами или всего 2 цилиндрами.

Как правило, суперкары — это те, у которых в двигателе много цилиндров.

Но что означает объем двигателя? Рабочий объем двигателя связан с множеством вопросов, в том числе как он связан с экономией топлива, как он влияет на характеристики автомобиля и почему это имеет значение.

Мы проясним эти вещи, чтобы в следующий раз, когда вы купите машину , вы знали, что получаете.

Сегодня задают тренд малые двигатели с меньшими цилиндрами для экономии топлива. Эти двигатели затем соединяются с турбонагнетателем, чтобы компенсировать их небольшой размер. Как правило, малые двигатели с турбонаддувом вырабатывают больше мощности по сравнению с большими двигателями без турбонаддува.

Турбокомпрессоры

Турбонагнетатели — это устройства, прикрепляемые к двигателям, особенно двигателям малой мощности, для увеличения вырабатываемой ими мощности.Они также способствуют топливной экономичности, поскольку эти меньшие двигатели потребляют меньше топлива, но производят такую ​​же мощность, как и более крупные двигатели.

Вы можете быстро идентифицировать двигатель с турбонаддувом по букве «T» рядом со спецификацией рабочего объема. Например, «1.8T» обозначает двигатель объемом 1,8 л с турбонагнетателем.

Что такое рабочий объем двигателя?

Термины двигателя иногда могут сбивать с толку и утомлять. Хотя не все являются автолюбителями или разбираются в механиках автомобилей, люди, которые хотят владеть автомобилем или водить его, должны знать основы двигателя.

Рабочий объем двигателя — это комбинированный объем воздуха, вытесненный (или перемещенный) в результате подъема и опускания поршней в цилиндрах. В этом повторяющемся вертикальном движении поршни достигают самой высокой точки (верхней мертвой точки) до самой низкой (нижней мертвой точки), а затем возвращаются обратно. Независимо от количества цилиндров в вашем двигателе, расчет рабочего объема выполняется по той же процедуре.

Помимо количества цилиндров, вам также необходимо учитывать диаметр отверстия и ход поршня. Отверстие цилиндра относится к его диаметру.Под ходом понимается расстояние, которое поршень преодолевает при движении вверх и вниз.

Объем двигателя выражается в литрах. Например, большинство современных автомобилей работают на 2,0-литровом четырехцилиндровом двигателе, что означает, что каждый цилиндр имеет объем в пол-литра или 500 куб. См. Круто, правда?

Итак, что это значит?

Аббревиатура «cc» обозначает кубические сантиметры, также записывается как «cm ³ ». Это единица измерения мощности двигателя.

Проще говоря, 1 см ³ обозначает объем куба с размерами 1 см × 1 см × 1 см.

Термины «объем двигателя» и «объем двигателя» взаимозаменяемы, что объясняет, почему объем двигателя иногда выражается в литрах или соответствующем кубическом кубе.

Двигатель с рабочим объемом 1000 см3 имеет объем 1000 см3 или 1 литр, так что:

1000 см3 = 1 литр = 1,0 л

Как рассчитать объем двигателя

Вы можете узнать двигатель мощность любого автомобильного двигателя по математической формуле ниже:

Объем = π / 4 x (D) ² xhx N

Где D = Диаметр цилиндра или Диаметр цилиндра
h = Ход поршня
N = Количество цилиндров в двигателе

Как видите, отдельные мощности всех цилиндров объединяются для получения мощности двигателя.

Если у вашего автомобиля четыре цилиндра и объем двигателя 1,0 л, то 1,0 л относится к совокупному объему четырех цилиндров. Это означает, что все четыре двигателя могут вместить максимальный объем воздуха / топлива 1,0 л.

Гипотетически, если бы у того же автомобиля был одноцилиндровый двигатель, это означало бы, что этот цилиндр имеет объем 1,0 л. Интересно знать, что в двигателе Mercedes Benz MotorWagen объемом 1,0 л (954 куб. См, если быть точным) был один цилиндр.

До 1980-х годов стандартной единицей измерения рабочего объема двигателя были кубические дюймы.Один литр эквивалентен 61 кубическому дюйму.

Как объем двигателя влияет на производительность автомобиля

Если вы еще не поняли, объем двигателя играет решающую роль в определении мощности, крутящего момента, а также пробега вашего автомобиля. Мощность (выраженная в л.с. или кВт) и крутящий момент (выраженная в Нм) — часто используемые единицы измерения силы, развиваемой двигателем.

Эти два измерения иногда понимают неправильно. Крутящий момент относится к силе вращения, представляющей тяговое усилие.Вы можете думать о мощности как о функции крутящего момента и частоты вращения двигателя, которые представляют максимальную мощность, которую может развить двигатель.

Автомобили с двигателями большой мощности и низким крутящим моментом запускаются медленно, но темпы ускоряются по мере того, как двигатель начинает вращаться быстрее. С другой стороны, автомобили с двигателями с высоким крутящим моментом и малой мощностью запускаются очень сильно, но медленно гаснут по мере увеличения скорости двигателя.

Если в спецификации двигателя указано, что он имеет номинальную мощность 100 л.с., это означает, что при работающем двигателе он вырабатывает 100 лошадиных сил.

Возвращаясь к размеру двигателя, автомобиль с большим двигателем сможет производить больше мощности, потому что он способен сжигать больше топлива, чем двигатель меньшего размера. Как упоминалось выше, благодаря внедрению интеллектуальной технологии в настоящее время двигатель меньшего размера с турбонагнетателем может генерировать такую ​​же мощность, как и двигатель большего размера.

Как объем двигателя влияет на экономию топлива

Поскольку большой двигатель сжигает больше топлива, он, по логике, потребляет больше топлива, чем двигатель меньшего размера за такое же количество оборотов.

Надеюсь, теперь вы понимаете, почему объем двигателя является решающим фактором при выборе автомобиля.

Дополнительные полезные советы и руководства по автомобилям и двигателям можно найти в нашем блоге по адресу Carpart .

Автор
Сэм О.

Объем двигателя | Инжиниринг | Fandom

Объем двигателя определяется как общий объем топливовоздушной смеси, которую двигатель может потреблять в течение одного полного цикла двигателя; обычно выражается в кубических дюймах, кубических сантиметрах или литрах.В поршневом двигателе это объем, который составляет стреловидности , когда поршни перемещаются от верхней мертвой точки к нижней мертвой точке .

Рабочий объем []

Рабочий объем равен объему горючей топливовоздушной смеси, попавшей во все цилиндры за один цикл при 100% -ном объемном КПД. Таким образом, четырехтактный двигатель воспринимает свое смещение в горючей смеси за два оборота двигателя, в то время как двухтактному двигателю для этого требуется только один оборот двигателя.

Расчет смещения []

Стандартные двигатели []

В стандартном поршневом двигателе (двигателе Отто или дизельном двигателе) рабочий объем рассчитывается путем умножения количества цилиндров в двигателе на площадь поршня и длину хода. Для круглых поршней рабочий объем можно рассчитать по диаметру отверстия и ходу по следующей формуле:

Другие двигатели []

Смещение в других типах двигателей (особенно для двигателя Ванкеля) намного сложнее.

Мощность двигателя []

Таким образом, мощность двигателя зависит от количества всасываемой топливно-воздушной смеси и эффективности ее сгорания и преобразования в мощность.

Вариант []

Для увеличения количества сжигаемой смеси можно увеличить рабочий объем двигателя, можно увеличить скорость работы двигателя или смесь можно подавать под более высоким давлением, что является функцией таких устройств, как турбокомпрессоры и нагнетатели. См. Тюнинг двигателя.

При прочих равных условиях двигатель большего объема более мощный, чем двигатель меньшего объема. Это самый простой метод добавления мощности, поскольку он не требует более высоких скоростей вращения или сложных вспомогательных устройств. Простота добавления мощности таким образом (наряду с отсутствием эффектов производительности, таких как запаздывание турбокомпрессора , вызванное временем, необходимым для раскрутки турбины турбокомпрессора) привела к высказываниям: Нет замены кубическим дюймам или, альтернативно, , Замены водоизмещению , обычно цитируемому приверженцами автомобилей с большим двигателем, не существует.

Однако добавленная масса и размер снижают маневренность транспортного средства, и в тех случаях, когда это важно, обычно используются альтернативные методы увеличения мощности. Кроме того, поскольку КПД двигателя не повышается, резко возрастает расход топлива.

Объем двигателя []

В автомобилях двигатели объемом более 8 литров чрезвычайно редки за последние полвека, и в большинстве современных автомобилей используются двигатели гораздо меньшего размера: в Соединенных Штатах от 1 до 2 литров для небольших автомобилей, от 3 до 5 литров для более крупных и быстрых. машины; В Европе автомобили с рабочим объемом более 2 литров встречаются редко из-за налогообложения, препятствующего использованию экономичных автомобилей.

Двигатели от пяти до 10 литров используются во многих одно- и двухдвигательных винтовых самолетах. Гораздо более крупные двигатели, как правило, представляют собой дизельные двигатели, устанавливаемые на грузовые автомобили, корабли, железнодорожные локомотивы и те, которые используются для привода стационарных генераторов. Рабочий объем каждого цилиндра в таком двигателе может быть намного больше, чем у двигателя целого автомобиля.

Мощность-решение []

Displacement также используется для разделения категорий (более тяжелых) мотоциклов в соответствии с лицензионными требованиями.Во Франции и некоторых других странах ЕС мопедами, обычно с двухтактным двигателем и рабочим объемом менее 50 см ³ , можно управлять с минимальной квалификацией (ранее ими мог управлять любой человек старше 14 лет). Это привело к тому, что все легкие мотоциклы имели рабочий объем около 49,9 см. ³ . Некоторые люди настраивали двигатель, увеличивая диаметр цилиндра, увеличивая рабочий объем; такие мопеды нельзя законно передвигать по дорогам общего пользования; Поскольку тормоза мопедов обычно не рассчитаны на скорость выше 45 км / ч, они представляют угрозу безопасности.

Двигатели Ванкеля, из-за количества энергии и выбросов, которые они создают для своего рабочего объема, обычно облагаются налогом в 1,5 раза больше их фактического физического рабочего объема (1,3 литра становится 2,0, 2,0 становится 3,0), хотя фактическая выходная мощность намного больше (1,3 л. литр 13B может производить мощность, сравнимую с 3,0-литровым V6, а 2,0-литровый 20B может производить мощность, сопоставимую с 4,0-литровым V8). Таким образом, гоночные правила фактически используют гораздо более высокий коэффициент преобразования.

Пример правил []

• Болгария: специальный налог на автомобили неевропейского происхождения старше 2 лет.8 л, позже увеличено до более 3,0 л
• Бельгия и Португалия имеют пропорциональный налог, включая ссылку на перемещение
• Ирландия: менее 1,4 л; 1,4-1,9 л; более 1,9 л
• Корея: менее 0,8 л; 0,8-2,0 л; более 2,0 л
• Нидерланды: пропорциональный налог в зависимости от веса транспортного средства, типа топлива и региона.
• Филиппины (предложение от 2000 г.): менее 1,6 л; 1,6-2,0 л; 2,0-2,8 л; более 2,8 л
• Испания: менее 1,6 л; более 1,6 л
• Тайвань: менее 500 куб. См, 500 ~ 600 куб. См, 601 ~ 1200 куб. См, 1201 ~ 1800 куб. См и т. Д. (С шагом от 600 куб. См до 8400 куб. См, где обычно разница в ценах больше от одного диапазона к другому).

Динамика объема двигателя []

Учитывая мировую тенденцию поставок нефтяного топлива, производители автомобилей перешли не только на двигатели меньшей мощности, но и на альтернативные виды топлива.

преобразования []

• 1 л ~ 61 дюйм³
• 1 дюйм³ ~ 16 см³

Перечисленные выше большие двигатели в основном имеют объем 7,0 л. Двигатели объемом 3,5 литра, которые сегодня называются большими американскими автомобилями, намного меньше 350 кубических дюймов (5.7 л) двигатели, которые когда-то считались средними.

Объем двигателя 3,5 л составляет 213 кубических дюймов. Самый маленький двигатель Ford V8 Ford Mustang 1964 года объемом 289 кубических дюймов — 4,7 литра.

Однако современные двигатели с электронным управлением в наши дни намного эффективнее, а автомобили, в которые они устанавливаются, легче, поэтому разница в производительности не так велика, как можно было бы предположить.

См. Также []

• степень сжатия
• тюнинг двигателя
• переменный рабочий объем

Внешние ссылки []

Что такое объем двигателя

Говоря о двигателях, часто упоминается размер двигателя или его «рабочий объем».Что такое смещение? Это объем воздуха, который двигатель потребляет или прокачивает через себя каждые два оборота. Почему два оборота рукоятки? Потому что для завершения 4-тактного цикла сгорания всех цилиндров двигателя требуется два оборота коленчатого вала. Это относится ко всем четырехтактным двигателям (четверкам, рядным шестеркам, V6, V8, V10, V12 и V16).

Объем двигателя обычно указывается как «кубические дюймы рабочего объема» (CID) или в литрах.

Производители автомобилей обычно округляют объем двигателя в своей рекламной литературе до ближайшего кубического дюйма или значения с двумя десятичными знаками в литрах.Например, двигатель Dodge Hemi более поздней модели объемом 5,7 л фактически имеет объем 5654 кубических сантиметра (куб. См) или 345 CID. Другой пример — двигатель Corvette 6.2L, который фактически вытесняет 6162 куб. См или 376 CID.

---

Таблица рабочего объема двигателя, литры в кубические дюймы:

1.0L = 61.0 CID

1.5L = 91.5 CID

2.0L = 122.0 CID

2.5L = 152.6 CID

3.0L = 183.1 CID

3.5 L = 213,6 CID

4,0 L = 244,1 CID

4,5 L = 274.6 CID

5.0L = 305.1 CID

5.5L = 335.6 CID

6.0L = 366,1 CID

6.5L = 396.6 CID

7.0L = 427.2 CID

7.5L = 457.7 CID

488.2 8.0L = 457.7 CID

488.2 8.0L CID

---

Таблица объема двигателя из кубических дюймов в литры:

100 CID = 1,6 л

150 CID = 2,5 л

200 CID = 3,3 л

250 CID = 4,1 л

300 CID = 4,9 л

350 CID = 5,7 л

400 CID = 6,6 л

450 CID = 7.4L

---

От чего зависит рабочий объем двигателя?

Объем двигателя — это объем каждого цилиндра, умноженный на количество цилиндров.

Объем каждого цилиндра определяется «отверстием» (шириной) цилиндра и «ходом» (расстоянием, которое поршень проходит вверх и вниз по цилиндру). Расстояние, пройденное поршнем, определяется «ходом» или смещением каждой шейки шатуна на коленчатом валу. Если смещение шейки кривошипа составляет 4 дюйма от мертвой точки кривошипа, поршень будет перемещаться вверх и вниз на четыре дюйма за каждый оборот коленчатого вала.

Диаметр цилиндра и ход поршня определяют рабочий объем двигателя.

Как измерить рабочий объем двигателя

Основная формула:

Объем двигателя = 0,7854 x (диаметр отверстия x диаметр отверстия) x ход x количество цилиндров

Обычно вы вычисляете объем каждого цилиндра, а затем умножаете его на число цилиндров.

Размеры отверстия и хода могут быть измерены в дюймах или миллиметрах, а затем вы производите математические вычисления, чтобы определить количество кубических дюймов, кубических сантиметров или литров.Или воспользуйтесь таблицей преобразования, чтобы преобразовать литры в кубические дюймы или наоборот.

Как измерить отверстие

Ширину или диаметр отверстия можно измерить с помощью штангенциркуля, калибра, рулетки или линейки (штангенциркуль или калибр будут намного точнее, чем рулетка или линейка!).

Как измерить ход

Ход можно измерить, поворачивая коленчатый вал до тех пор, пока поршень не окажется в верхней мертвой точке (ВМТ), т.е. Затем вы можете использовать циферблатный индикатор, рулетку или линейку, чтобы измерить, насколько далеко поршень опускается при вращении кривошипа, чтобы переместить поршень в нижнюю мертвую точку (НМТ).

Если двигатель собран и вы хотите определить его ход, снимите свечу зажигания и используйте небольшой кусок жесткой проволоки или пластиковую соломинку, чтобы «почувствовать», как далеко поршень перемещается от ВМТ до НМТ. Используйте маркер, чтобы отметить положение проволоки или соломинки, когда поршень находится в ВМТ, а затем еще раз, когда поршень достигнет НМТ. Затем измерьте расстояние между двумя отметками, чтобы увидеть, как далеко продвинулся поршень.

Проверка объема цилиндра

Другой метод измерения рабочего объема двигателя в сборе — проверка объема цилиндра:

1. Снимите свечу зажигания и поверните кривошип, пока поршень не окажется в ВМТ.
2. Поверните кривошип на 180 градусов, чтобы переместить поршень в НМТ.
3. Залейте жидкое масло в цилиндр через отверстие для свечи зажигания, пока цилиндр не наполнится.
4. Медленно поверните рукоятку рукоятки, чтобы вытолкнуть масло обратно из отверстия для свечи зажигания в емкость, чтобы вы могли измерить объем масла, вытесняемый цилиндром.
5. Затем умножьте объем масла на количество цилиндров, чтобы определить рабочий объем двигателя.
   

Можно ли определить рабочий объем двигателя, глядя на двигатель?

Трудно судить о книге по обложке, но вы можете определить объем, ЕСЛИ двигатель оригинальный, немодифицированный, и вы можете прочитать серийный номер двигателя на блоке или VIN-код двигателя на паспортной табличке автомобиля.Вы также можете найти в Google год / марку / модель автомобиля, чтобы узнать, какие объемы двигателей были доступны для этого приложения. Если бы был предложен двигатель только одного размера, то это был двигатель такого размера. Если бы были дополнительные двигатели, такие как четверка, V6 или V8, просто посчитайте свечи зажигания, чтобы определить, какой это двигатель.

В приложениях, в которых один и тот же блок может использоваться для разных перемещений (например, более старый малый блок Chevy и большой блок V8), отверстия и ходы могут сильно отличаться. Chevy с большим блоком может быть 396, 402, 427, 454 или что-то еще, если двигатель расточен или оснащен другим кривошипом.Внешний вид двигателя и серийный номер на блоке могут не помочь, если двигатель был модифицирован. Кто-то, продающий подержанный двигатель, может также заявить, что двигатель не тот, что есть на самом деле, поэтому вам, возможно, придется использовать тест объема цилиндра, чтобы точно определить объем двигателя.

Почему важен объем двигателя

Объем двигателя — это просто способ сравнения размеров двигателя. Вообще говоря, больший рабочий объем означает больше мощности и крутящего момента, потому что более крупный двигатель способен перекачивать и сжигать больше воздушно-топливной смеси в своих цилиндрах.Даже в этом случае нет прямой корреляции между рабочим объемом двигателя и мощностью в лошадиных силах, потому что множество переменных влияет на то, сколько мощности фактически будет выдавать любой двигатель данного размера. Выходная мощность двигателя зависит от его «объемного КПД» и «теплового КПД», а также от его мощности и крутящего момента во всем диапазоне оборотов.

Объемный КПД

Объемный КПД (VE) — это то, насколько эффективно двигатель дышит, прокачивая воздух через себя. Объемный КПД обычно составляет от 80 процентов до почти 100 процентов.Двигатели с тремя или четырьмя клапанами на цилиндр обычно пропускают воздух лучше, чем двигатели с двумя клапанами на цилиндр, поэтому они обычно имеют лучшие показатели объемного КПД, особенно при более высоких оборотах двигателя. Двигатель с двумя клапанами на цилиндр обычно достигает VE от 80 до 85 процентов. Двигатель с четырьмя клапанами на цилиндр будет лучше работать с VE от 85 до 90 процентов. Двигатель с четырьмя клапанами на цилиндр и регулируемыми фазами газораспределения часто может достигать VE в диапазоне от 95 до 100 процентов.

В модифицированных атмосферных уличных и гоночных двигателях VE может превышать 100 процентов и достигать 115–120 процентов.

Двигатели с турбонаддувом и наддувом создают давление наддува, чтобы нагнетать еще больше воздуха в двигатель, позволяя ему дышать с объемной эффективностью, намного превышающей 100 процентов. Чем выше давление наддува, тем выше объемный КПД. Турбонагнетатель, обеспечивающий давление наддува от 8 до 10 фунтов на квадратный дюйм, может повысить объемный КПД двигателя на 140–160 процентов.

Формула для расчета объемного КПД двигателя без наддува:

VE = (CFM x 3456), деленное на (CID x RPM)

CFM — это количество воздуха, проходящего через двигатель в кубических футах в минуту. Это можно измерить с помощью специального оборудования для измерения расхода воздуха на динамометре или оценить (см. Формулу ниже). CID — это смещение в кубических дюймах, а RPM — это количество оборотов в минуту.

Чтобы оценить, сколько воздуха проходит через двигатель, используйте следующую формулу:
Расчетный расход воздуха в двигателе в CFM = (RPM x смещение), деленный на 3456
Для стандартных уличных двигателей умножьте расчетный воздушный поток двигателя в CFM на 0.85
Для безнаддувного гоночного двигателя умножьте расчетный расход воздуха в двигателе в кубометрах в минуту на 1,1.

Тепловой КПД

Тепловой КПД (TE) — это то, сколько полезной мощности двигатель вырабатывает из заданного количества топлива, сжигаемого в цилиндре. Двигатели внутреннего сгорания не очень эффективны и обычно расходуют почти две трети тепловой энергии, производимой в каждом цикле сгорания. Почти треть тепловой энергии, производимой при сгорании, уходит через выхлопную трубу в виде горячего выхлопа.Еще треть тепловой энергии поглощается самим двигателем и уносится системой охлаждения к радиатору. Остается лишь около трети энергии, чтобы толкать поршни вниз и двигать автомобиль вперед.

Дизельные двигатели более термически эффективны, чем бензиновые, из-за их гораздо более высокой степени сжатия (16: 1 или выше для дизеля по сравнению с 10 или 11: 1 для большинства бензиновых двигателей последних моделей). Более высокая степень сжатия снижает тепловые потери в камере сгорания для повышения эффективности использования топлива, мощности и экономии топлива.Однако более поздние модели бензиновых двигателей с прямым впрыском (GDI) также имеют более высокую степень сжатия (некоторые достигают 14: 1), что делает их тепловую эффективность почти такой же хорошей, как у дизельных двигателей.

Объем двигателя и мощность

Сколько мощности фактически будет генерировать двигатель данного рабочего объема, зависит от многих переменных, включая конструкцию головок цилиндров и их характеристики потока, размер и количество клапанов на цилиндр, подъем клапана распределительного вала, продолжительность и перекрытие, синхронизация кулачков, момент зажигания, тип карбюратора или впрыска топлива (впрыск в порт или прямой впрыск), соотношение воздух / топливо при частичном и полном открытии дроссельной заслонки, конструкция впускного и выпускного коллекторов, степень сжатия двигателя и тип топлива (бензин, спирт, смеси газа и этанола, гоночный газ, дизельное топливо, пропан или природный газ).Следовательно, «безнаддувный» (без турбонаддува или наддувом) 350 CID V8 может вырабатывать от 250 до 450 пиковых лошадиных сил в зависимости от того, как все эти переменные влияют на объемный и тепловой КПД.

Турбонаддув увеличивает объемный КПД для увеличения мощности.

Форсированный воздушный поток увеличивает эффективный рабочий объем двигателя

В форсированном двигателе (с турбонагнетателем или нагнетателем) дополнительный воздух может быть нагнетен под давлением в двигатель по требованию.Этот трюк заставляет двигатель с небольшим рабочим объемом дышать и вырабатывать мощность, как двигатель с гораздо большим рабочим объемом. Если вы используете турбонагнетатель или нагнетатель, чтобы втиснуть в двигатель на 50 процентов больше воздуха, он должен вырабатывать на 40-50 процентов больше мощности. Это позволяет четырехцилиндровому двигателю объемом 2,0 л с турбонаддувом работать как гораздо больший двигатель V6 или V8.

Четырехцилиндровый двигатель Ford Ecoboost (с турбонаддувом) 2,3 л в последних моделях Mustang использует давление наддува до 20 фунтов на квадратный дюйм для выработки 310 лошадиных сил и 350 фунтов.футов крутящего момента, что эквивалентно мощности и крутящему моменту штатного безнаддувного двигателя V8 объемом 4,6 л. В качестве дополнительного преимущества двигатель с турбонаддувом меньшего объема обеспечивает гораздо лучшую экономию топлива, чем V6 или V8, поскольку он использует дополнительное давление наддува только при ускорении автомобиля. Вот почему так много поздних моделей автомобилей больше не имеют двигателей V6 или V8. Автопроизводители перешли на двигатели с турбонаддувом меньшего объема, чтобы повысить экономию топлива без ущерба для производительности.

Как дышит двигатель

В двигателе без наддува воздух «засасывается» в двигатель, когда поршни опускаются на такте впуска.Атмосферное давление (14,7 фунта / кв. Дюйм на уровне моря) толкает воздух через впускную систему в двигатель, чтобы заполнить пустоту (вакуум), создаваемую в цилиндрах, когда поршни опускаются в своих отверстиях. Следовательно, безнаддувный двигатель может вдыхать только объем воздуха, равный или меньший его фактического рабочего объема. Сколько воздуха он фактически использует, зависит от его объемного КПД и открытия дроссельной заслонки.

Большинство безнаддувных бензиновых двигателей легковых автомобилей имеют объемный КПД около 85 процентов.Модифицированный гоночный двигатель может достичь эффективности от 95 до 100 процентов, а некоторые могут даже превысить 100 процентов эффективности за счет использования ударного эффекта входящего воздушного потока, чтобы втиснуть больше воздуха в цилиндры. Длинные впускные коллекторы (например, туннельный коллектор) создают большой импульс, когда воздух течет вниз в двигатель. Увеличение продолжительности (времени открытия) впускных клапанов позволит большему количеству воздуха заполнить цилиндры. Точно так же увеличение перекрытия клапанов (период, в течение которого выпускной клапан все еще закрывается, а впускной клапан открывается) создает эффект сифона, который помогает втягивать больше воздуха в цилиндры.Следующим результатом является то, что при правильной настройке сильно модифицированный атмосферный двигатель может достичь объемного КПД от 110 до 115 процентов при высоких оборотах.

Закрутите турбонагнетатель или нагнетатель, затем увеличьте давление наддува, и вы сможете преодолеть ограничения воздушного потока и добиться максимальной мощности, с которой двигатель может безопасно справиться. Однако в какой-то момент давление в цилиндрах превысит пределы прочности базового блока, поршней, шатунов и кривошипа, что означает, что эти компоненты должны быть усилены более прочными деталями послепродажного обслуживания.Такие модификации могут превратить штатный четырехцилиндровый двигатель с небольшим рабочим объемом в монстра мощностью более 1000 лошадиных сил!

Передаточные числа цилиндра и хода

Относительное отношение диаметра цилиндра к ходу поршня является еще одним фактором рабочего объема двигателя, который влияет на мощность двигателя, крутящий момент, экономию топлива, выбросы, внутреннее трение и потенциал частоты вращения.

Вообще говоря, двигатель с большим диаметром цилиндра и более коротким ходом (отношение ход / диаметр цилиндра меньше 1) будет иметь более высокие обороты и большую максимальную мощность. Двигатель с диаметром цилиндра, превышающим его ход, называется двигателем с квадратным сечением.

Двигатель, у которого диаметр цилиндра и ход поршня равны (отношение ход / диаметр цилиндра 1: 1), называется двигателем «квадратного сечения».

Двигатель, у которого ход больше диаметра цилиндра (отношение ход / диаметр цилиндра больше 1), называется двигателем с квадратным или длинным ходом. Двигатель с длинным ходом, как правило, вырабатывает более высокий крутящий момент на низких оборотах, но не так быстро вращается. Двигатель с более длинным ходом также создает больше возвратно-поступательных движений, когда поршни и штоки перемещаются вверх и вниз. Это увеличивает нагрузку на шатуны и кривошип.Также может потребоваться более высокий блок физически, тогда как двигатель с коротким ходом может иметь более короткий и компактный блок.

Хотя более короткий ход уменьшает усилие шейки шатуна на кривошипе (более длинный ход обеспечивает большее усилие и, следовательно, большее умножение крутящего момента), более короткий ход также означает, что поршням приходится перемещаться на меньшее расстояние с каждым оборотом коленчатого вала. Это снижает трение поршня о цилиндр (меньшее сопротивление поршневого кольца), скорость поршня и напряжение. Это также позволяет быстрее заполнять цилиндр во время такта впуска, поскольку поршни перемещаются на меньшее расстояние, и позволяет быстрее откачивать выхлопные газы из камеры сгорания во время такта выпуска.В результате короткоходный двигатель с большим диаметром цилиндра обычно вырабатывает больше лошадиных сил, чем двигатель с таким же рабочим объемом, который имеет меньшие диаметры и более длинный ход.

Большинство гоночных двигателей Формулы-1 имеют чрезвычайно короткий ход (возможно, всего 1,6 дюйма против 4 дюймов для типичного стандартного V8). Чрезвычайно короткий ход позволяет им набирать обороты до 15000 об / мин или выше (по сравнению с 6500-7000 для типичного стандартного V8).

Вот почему гонщики обычно строят двигатель с максимально возможным диаметром цилиндра и более коротким ходом, если правила ограничивают общий рабочий объем двигателя для данного класса гоночных автомобилей.Они также могут несколько изменять диаметр цилиндра и передаточное число для одного и того же рабочего объема, в зависимости от того, едет ли автомобиль по короткой или длинной трассе, и где пиковая мощность и крутящий момент принесут наибольшую пользу.

Увеличение рабочего объема двигателя путем растачивания цилиндров

Растачивание цилиндра до большего размера увеличит общий рабочий объем двигателя и степень сжатия цилиндров, что обычно обеспечивает увеличение мощности. Однако большинство последних моделей двигателей имеют относительно тонкие стенки цилиндров для снижения веса и не предназначены для переточки или восстановления.Многие поздние модели двигателей с алюминиевыми блоками имеют гильзы цилиндров из железа или стали. Рукава могут быть запрессованы или отлиты. Втулки с прессовой посадкой можно снять и заменить, если они изношены, но отлитые на место втулки снять нельзя. Вы должны вырезать их и установить специальные сменные втулки или заменить блок полностью. В некоторых алюминиевых блоках последних моделей не используются железные или стальные гильзы, а вместо этого на стенках цилиндров нанесено специальное твердое никелево-хромовое плазменное покрытие для повышения износостойкости. Цилиндры с покрытием можно растачивать, но затем они должны быть оснащены втулками, если только специальное оборудование для плазменного напыления не используется для повторного нанесения покрытия на твердую поверхность после растачивания.

Для сравнения, большинство старых двигателей с чугунными блоками имеют достаточно толстые стенки цилиндров, чтобы допускать определенный переточка. Большинство из этих старых железных блоков можно безопасно растачивать до размера больше 0,030 дюйма, в то время как другие можно просверливать до 0,060 дюйма или более. Блоки цилиндров с повышенными характеристиками послепродажного обслуживания с более толстыми стенками цилиндров также доступны для размеров отверстий цилиндров. В большинстве из них используются запрессованные втулки из железа или стали и представляют собой гильзы цилиндров.

Многие большие дизельные двигатели имеют цилиндры с «мокрыми гильзами».Это тяжелые чугунные или стальные втулки, которые не поддерживаются наружным отверстием цилиндра. Сама гильза является отверстием цилиндра и находится в непосредственном контакте с охлаждающей жидкостью. Мокрые гильзы используются в больших дизельных двигателях, поэтому их можно заменить при ремонте поврежденного цилиндра или при восстановлении двигателя.

Когда цилиндры в блоке цилиндров расточены до слишком большого размера, оригинальные поршни больше не подходят, поэтому их необходимо заменить на поршни большего размера. Высота поршней и конфигурация верхней части поршней (плоская, выпуклая или выпуклая) определяют степень сжатия.Поршни с выпуклым или вогнутым верхом понижают степень сжатия, а поршни с выпуклым верхом — повышают степень сжатия. Изменение толщины прокладки головки также может увеличить или уменьшить степень сжатия, как и фрезерование головки блока цилиндров или установка головок с камерами сгорания разного объема (камеры меньшего размера увеличивают сжатие, а камеры большего размера уменьшают сжатие).

Увеличение диаметра отверстия и / или увеличение хода увеличивает рабочий объем двигателя и его мощность.
Увеличение рабочего объема на 10 процентов обычно дает на 10 процентов больше мощности.

Увеличение рабочего объема двигателя путем установки кривошипа Stroker

Замена штатного коленчатого вала на кривошип «Stroker» с более длинными шейками штока также увеличит объем цилиндра и общий рабочий объем двигателя. Шатуны Stroker хороши для уличной езды, потому что они обеспечивают более низкий и средний крутящий момент и мощность. Но поскольку ход удилища длиннее, это может создать проблемы с натягом между большими концами удилища и блоком.Это, в свою очередь, может потребовать шлифовки металла на близлежащих поверхностях блоков для получения необходимого зазора.

Для кривошипа ходового механизма также требуются более короткие шатуны и / или поршни (или поршни с пальцами, перемещенными выше в корпусе поршня), чтобы верхние части поршней не ударялись о головки цилиндров.

Объем двигателя и изменение климата

Количество углекислого газа (CO2), производимого двигателем, прямо пропорционально его рабочему объему и расходу топлива.Чем больше двигатель, тем больше CO2 он производит с каждым сожженным галлоном топлива. Хотя экономия топлива была основной движущей силой уменьшения объема двигателя в последние годы, уменьшение рабочего объема двигателя также помогает снизить выбросы СО2 и уменьшить влияние глобального потепления, связанного с выбросами СО2 от легковых и грузовых автомобилей.

Это немаловажное изменение, потому что количество автомобилей в мире превышает 1,5 МИЛЛИАРДА автомобилей!

Использование двигателей с турбонаддувом меньшего объема положительно сказывается на снижении расхода топлива и выбросов CO2.К сожалению, многие достижения в сокращении выбросов CO2, которые достигаются за счет использования двигателей меньшего размера в последних моделях автомобилей, нивелируются огромным ростом автомобильного населения в Китае, Индии и других развивающихся странах.

Для получения дополнительной информации по этому вопросу см. Как выбросы CO2 влияют на изменение климата, а также на глобальное потепление и изменение климата.

НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ, чтобы просмотреть или загрузить эту статью в формате PDF. (Детонация)

Наддув

Турбонаддув

Щелкните здесь, чтобы увидеть больше технических статей Carley Automotive

литров, цилиндров, лошадиных сил — что означают цифры

Автор: Аарон Голд

Когда вы читаете об автомобилях, вы сталкиваетесь со спецификациями двигателей, т.е.е. 2,0-литровый 4-цилиндровый двигатель с турбонаддувом мощностью 160 лошадиных сил и 175 фунт-фут крутящего момента. Цилиндры? Крутящий момент? Что означают все эти числа? Это тема урока в университете VroomGirls.

ЦИЛИНДРОВ

Цилиндр — силовая установка двигателя; это камера, в которой бензин сжигается и превращается в энергию. (Для получения дополнительной информации о том, что происходит внутри цилиндров, см. Как работают двигатели.) Большинство автомобилей и внедорожников имеют четыре, шесть или восемь цилиндров. Как правило, двигатель с большим количеством цилиндров производит больше мощности, а двигатель с меньшим количеством цилиндров обеспечивает лучшую экономию топлива.

Цилиндры будут расположены либо по прямой линии (рядный двигатель, т. Е. «Рядный 4», «I4» или «L4»), либо в два ряда (V-образный двигатель, т. Е. «V8»).

ПЕРЕМЕЩЕНИЕ (в литрах и кубических дюймах)

Двигатели измеряются рабочим объемом, обычно выражаемым в литрах (л) или кубических сантиметрах (куб. См). Рабочий объем — это общий объем всех цилиндров двигателя. Двигатель с четырьмя цилиндрами объемом 569 куб. См каждый имеет общий объем 2276 куб. См. Он будет более округлым и будет называться 2,3-литровым двигателем.Более крупные двигатели, как правило, производят большую мощность, в частности, больший крутящий момент (см. Ниже), но при этом потребляют больше топлива.

До начала 1980-х годов двигатели измерялись в кубических дюймах. Один литр равен примерно 61 кубическому дюйму, поэтому двигатель на 350 кубических дюймов составляет около 5,7 литра.

ТУРБОКОМПЕНСАТОРЫ

Турбокомпрессор — это устройство, которое используется для увеличения мощности двигателя. Четырехцилиндровый двигатель с турбонагнетателем может производить такую ​​же мощность, как шестицилиндровый двигатель, но при щадящем управлении расходует меньше топлива.(Для получения дополнительной информации см. Как работают турбокомпрессоры и нагнетатели.) Двигатели с турбонаддувом иногда получают букву T после их смещения; «2.0T» обозначает 2-литровый двигатель с турбонагнетателем.

МОЩНОСТЬ И МОМЕНТ

Мощность и крутящий момент в лошадиных силах измеряют мощность, развиваемую двигателем, причем чаще всего используется мощность в лошадиных силах. Разницу между мощностью и крутящим моментом часто неправильно понимают (и ее трудно объяснить).

Крутящий момент, который измеряется в фунт-футах (фунт-фут или фут-фунт), служит для измерения тягового усилия; когда вы нажимаете педаль газа, и сиденье вдавливается вам в спину, вы чувствуете крутящий момент.Грузовикам требуется большой крутящий момент, чтобы перемещать тяжелые грузы. Мощность в лошадиных силах является функцией крутящего момента и частоты вращения двигателя (об / мин) и показывает, сколько продолжительной работы может выполнять автомобиль. Гоночным автомобилям требуется большая мощность для поддержания высоких скоростей. Как правило, двигатели большего объема развивают больший крутящий момент, но двигатели меньшего размера могут вращаться быстрее, что увеличивает их мощность в лошадиных силах.

Автомобиль с высокой мощностью, но с низким крутящим моментом может казаться вялым после остановки, но будет ощущаться сильнее, когда двигатель вращается все быстрее и быстрее.Двигатель с высоким крутящим моментом и малой мощностью будет сильно ускоряться после остановки, но будет останавливаться при увеличении скорости двигателя (до тех пор, пока трансмиссия не переключит передачи).

Измерения мощности и крутящего момента являются «пиковыми» числами; двигатель мощностью 180 лошадиных сил будет производить только 180 лошадиных сил при определенной частоте вращения двигателя, скажем, 6000 об / мин. На других скоростях двигатель развивает меньшую мощность. То же самое и с крутящим моментом, хотя некоторые двигатели (особенно с турбонагнетателями) имеют устойчивый диапазон максимального крутящего момента, развивая свой номинальный крутящий момент, скажем, между 1800 и 4000 об / мин.Двигатель с высоким крутящим моментом в среднем диапазоне (пик между 2000 и 4000 об / мин) будет иметь хорошее ускорение при прохождении, в то время как большой крутящий момент на нижнем уровне (ниже 1500 об / мин) полезен для буксировки прицепов или езды по бездорожью. Однако автомобили с двигателями с высоким крутящим моментом с большей вероятностью будут скользить в дождь и снег.

С учетом всего вышесказанного, на ускорение будут влиять и другие факторы, такие как вес автомобиля. То, как вы себя чувствуете, когда вы едете, важнее, чем мощность и крутящий момент.

Покупаете новую машину? VroomGirls рекомендует вам получить сертификат ценового обещания от Edmunds.com — нашего официального партнера по покупке автомобилей. Кликните сюда, чтобы узнать больше.

Узнайте больше о рабочем объеме в кубических дюймах и его влиянии на вашу гидравлическую систему

Кубический дюйм

Кубический дюйм — это единица измерения объема в имперских единицах и системах США.Это объем куба, каждое из трех измерений которого (длина, ширина и глубина) составляет один дюйм. Кубический дюйм двигателя, в большинстве случаев, является ссылкой на размер двигателя. Кубические дюймы или Cu — это британский эквивалент кубических сантиметров или кубических сантиметров для двигателей внутреннего сгорания. С технической точки зрения, это сумма объемного смещения поршней за один полный оборот двигателя. В настоящее время размеры большинства двигателей указываются в литрах, а не в кубических дюймах.Размеры двигателей мотоциклов обычно указываются в кубических сантиметрах, а в мире дрэг-рейсинга «кубические дюймы ничем не заменишь», что означает, что чем больше двигатель, тем большую мощность вы можете получить.

Рабочий объем

Кубический дюйм смещения (CID) можно определить по следующей формуле: CID = (GPM x 231) / RPM. Если вы не уверены в своих расчетах в галлонах в минуту (GPM) или оборотах в минуту (RPM), вы также можете измерить камеру шестерни на своем шестеренчатом насосе.В автомобиле он используется для описания внутреннего объема или «смещения» цилиндров двигателя. Итак, восьмицилиндровый двигатель 386 куб. Дюймов имеет восемь цилиндров по 48,25 куб. Дюймов каждый. Двигатель объемом 2000 куб. См (или 2 литра) имеет рабочий объем 122 куб. Дюймов, исходя из того, что 1 куб. Дюйм = 16,387 куб. Также важно учитывать рабочий объем двигателя — еще один способ объяснить размер и мощность двигателя. Это зависит от трех факторов: количества цилиндров, отверстия (внутренний диаметр цилиндра) и хода (внутренней длины цилиндра).Формула смещения в этой форме: D = (π / 4) B²SN. Вот калькулятор и отличный ресурс, который поможет вам мгновенно выполнить все эти вычисления.

Рабочий объем и гидравлические системы

Рабочий объем в гидравлике — это переменная мощности, которая указывает, сколько жидкости перемещается гидравлическим насосом за один цикл. Смещение измеряется в кубических дюймах за оборот или в кубических сантиметрах за оборот. Пытаться правильно понять, как смещение повлияет на каждую часть вашей гидравлической системы, может оказаться немного сложным.Когда дело доходит до гидравлических насосов, клапанов, двигателей и цилиндров, существует множество вариантов, поэтому важно знать, какие элементы выбрать в зависимости от характеристик мощности и рабочего объема, чтобы убедиться, что ваша система будет работать должным образом. Наши сотрудники будут рады ответить на любые ваши вопросы.

Свяжитесь с нами здесь

Основы растачивания и хода двигателя

Есть только два способа увеличить рабочий объем двигателя: вы можете растачивать его (расточка двигателя увеличивает диаметр цилиндра) или вы можете его перемещать (ход двигателя увеличивает ход коленчатого вала).

Ход двигателя обеспечивает возможность значительно большего увеличения рабочего объема, чем при обычном растачивании двигателя, но также требует большей сложности при выборе и интеграции компонентов. Как и вы, мы хотим узнать, как получить хороший удар (в отличие от того, чтобы его поглаживали), поэтому мы проконсультировались с тремя самыми опытными чудаками в стране — легендарным Хэнком Бехтлоффом, его сыном Скоттом и его сыном Скоттом. брат Аллан. В то время как Хэнк и Скотт по-прежнему активно занимаются шлифованием кривошипов в HTC Products, сегодня Аллан разрабатывает кулачки Winston Cup для Crane.

Информация из этой истории может быть применена для получения большего количества кубических дюймов от двигателя любой марки.

Сколько стоит хороший гребок? Используя стандартную формулу смещения …

Смещение = диаметр отверстия2 x 0,7854 x ход x (количество цилиндров)

… мы видим, что на Chevy 454 V-8 (диаметр отверстия 4,25 дюйма x ход поршня 4,0 дюйма) ), внутренний диаметр 0,060 дюйма (конечный размер отверстия 4,31 дюйма) дает двигатель 466,9 куб. см, но при сохранении исходного размера отверстия 4,25 дюйма и увеличении хода на 1/4 дюйма до 4.25 дюймов — 482,3 ci. (Если бы двигатель был расточен на 0,060 дюйма и продвинут на 1/4 дюйма, вы бы получили 496 кубических сантиметров).

Длина штока или высота сжатия поршня (положение поршневого пальца) не влияют на размер отверстия или длину хода и, следовательно, не влияют на смещение. Однако после изменения хода может потребоваться изменение длины штока и / или положения поршневого пальца, чтобы правильно расположить верх поршня в блоке для желаемого зазора по высоте деки в верхней мертвой точке (ВМТ).

Для определения общей высоты (H) данного возвратно-поступательного узла:

H = высота сжатия поршня (от центральной линии отверстия до деки) + высота деки поршня (от деки до верха блока) + межосевая длина шатуна + 1/2 хода

Вы используете только половину хода, потому что кривошип вращается по дуге, а половина увеличения общего хода поршня происходит в нижней части цилиндра.Требуемое изменение комбинированной межцентровой длины шатуна, высоты сжатия поршня и высоты деки поршня обратно пропорционально половине любого изменения хода. Вы можете компенсировать разницу, изменив любую комбинацию трех переменных (длину штока, высоту сжатия поршня или высоту деки) на требуемую величину для поддержания размера «H» — какой из них дешевле или проще всего для применения.

В качестве практического примера факторов, которые необходимо учитывать при пуске двигателя, предположим, что производитель двигателей Ford устанавливает кривошип 302 с ходом 3 дюйма вместо штатного двигателя 289 2.Шатун с ходом 87 дюймов. Он хочет сохранить общую высоту сборки 8,206 дюйма, высоту деки 0,016 дюйма и высоту сжатия поршня 1,60 дюйма, изменив только длину штока (R). Стержни какой длины нужны?

8,206 = 1,60 + 0,016 + R + (1/2 x 3)
8,206 = 3,116 +
8,206 — 3,116 = (3,116 — 3,116) +
5,09 = рэнд

Так получилось, что это именно то, что На стандартных двигателях 302 (кроме Boss) Ford использует более короткие стержни 5,09 вместо обычных 289-х 5.155-дюймовые штанги.

Даже при сохранении той же высоты поршня и деки общая степень статического сжатия повышается из-за увеличения рабочего объема, который сжимается до того же ранее существовавшего объема зазора в ВМТ. Вот почему, несмотря на то, что малый блок Chevy 383 с коротким штоком (длина от центра до центра 5,565 дюйма) может использовать 350 поршней, степень сжатия оказывается выше по сравнению с коэффициентом, полученным с тем же поршнем и 5,7-дюймовым штоком. в стандартном 350.

Шлифование со смещением
Наш гипотетический производитель двигателей Ford установил кривошип с более длинным ходом и более короткие стержни из того же семейства двигателей.Но большие увеличения смещения, которые дает возможность поглаживания, чаще достигаются с использованием модифицированных и / или непроизводственных деталей. Есть несколько способов изменить ход существующего кривошипа. Традиционно самый простой и легкий метод — это процесс, известный как «офсетное шлифование». Обычно при переточке шейки стержня для компенсации износа машинист уменьшает ее диаметр до следующего стандартного доступного подшипника меньшего размера, сохраняя при этом существующее положение оси шейки.Но когда коленчатый вал заземлен со смещением, осевые линии шейки шатуна смещаются дальше от осевых линий коренной шейки подшипника.

Вместо шлифования шейки с минимальным смещением до следующего стандартного меньшего размера подшипника (что дает лишь небольшое изменение хода), производительное шлифование со смещением обычно уменьшает конечный диаметр шейки до меньшего размера, используемого другим (но все еще широко доступным) соединением стержень. Например, когда 2,10-дюймовая шейка штанги Chevy с большой шатунной шейкой и малым блоком отшлифована со смещением, размер шейки обычно уменьшается до 2.00 дюймов, размером с малоблочную удочку Chevy 55-67 годов. Теоретически переход с цапфы 2,10 на цапфу 2,0 должен позволить увеличить ход на 0,100 дюйма, если ход переточен с максимально возможным смещением (смещение его центральной линии на 0,050 дюйма). Однако в реальном мире такое увеличение непрактично: p (Пи, математический оператор, используемый для определения границ круга) — бесконечная фигура, поэтому попытка точно пересечь точку касания двух окружностей разного диаметра. непрактично; нужно преодолеть болтовню инструментов; и обычно вы начинаете с бывшего в употреблении кривошипа, который требует нормальной шлифовки для компенсации износа.По этим причинам кривошипно-шлифовальные станки обычно допускают «запас прочности» 0,020 дюйма, поэтому реально достижимое увеличение хода при изменении диаметра шейки на 0,100 дюйма составляет примерно 0,080 дюйма.

Ребятам из Chevy, занимающимся мелкоблочной конструкцией, повезло, что в их любимой конструкции двигателя доступны шейки шатунов двух разных размеров. Для многих других двигателей это не так. Фактически, в подавляющем большинстве двигателей, построенных со смещенными кривошипами хода, используются стержни от двигателя другой модели или специальные стержни послепродажного обслуживания.Это может потребовать использования поршней с диаметром пальца, отличным от стандартного (для оригинального двигателя).

Сварка
Двигатели с большими шейками штока (такие как Buicks, Oldsmobiles и Ford 351 Windsors) могут достигать довольно приличного увеличения хода за счет шлифования со смещением и нестандартных стержней. Но в большинстве случаев действительно радикальное увеличение инсульта требует других решений. Сварка — это традиционная процедура для получения большого хода. Этот процесс включает добавление материала к верхней стороне шейки стержня, а затем переточку до исходного размера шейки стержня, но с перемещением центральной линии шейки наружу по отношению к центральной линии коренного подшипника, тем самым увеличивая ход.Кованые кривошипы являются более подходящими кандидатами для сварки, чем литые, но в любом случае традиционная сварка вызывает сильный нагрев, который отрицательно сказывается на металлургической прочности кривошипа. В последние годы были разработаны сложные процессы дуговой сварки под флюсом и повторного нагрева, которые решают эти проблемы, но стоимость сварного стокера, соответственно, выросла до такой степени, что для популярных двигателей, таких как малоблочный Chevy, стокер с индивидуальным заземлением кривошип, сделанный из универсальной необработанной поковки, во многих случаях действительно дешевле.Тем не менее, сварка остается жизнеспособной альтернативой для двигателей сторонних производителей, для которых недоступны универсальные необработанные поковки.

Индивидуальные кривошипы
Когда-то предназначенные для профессиональных гонщиков, нестандартные кованые или заготовленные кривошипы стали все более распространенными в дорогих уличных / полосных автомобилях. Для наиболее популярных семейств двигателей доступны универсальные «эконо» необработанные поковки. Их качество и металлургия приемлемы для большинства применений. Как правило, универсальная необработанная поковка изготавливается с эллиптической цапфой стержня, поэтому в нее можно отшлифовать практически любой ход.Недостатком является то, что шлифование эллиптической шейки в готовую круглую шейку нарушает непрерывность зернистой структуры поковки, фактически сводя на нет ее предполагаемое преимущество перед кривошипом для заготовки. Предполагая, что вы можете себе это позволить, вы, большие руки, можете также купить нестандартную кривошипную рукоятку.

Ограничивающие факторы
Так много возможностей, так мало места. Со всеми вариантами строкера в наши дни можно подумать, что когда дело доходит до создания гигантских двигателей, нет предела. Но реальное увеличение хода ограничено физическими ограничениями блока цилиндров.Мы уже обсуждали проблемы, связанные со штабелированием поршневого узла, но есть и другие проблемы с зазором: большие кривошипы ходового механизма могут удариться о направляющие масляного поддона, и направляющие иногда можно обрезать, но есть опасность взлома масляного канала или водная рубашка. Проблемы с зазором нижней части отверстий цилиндров или распределительного вала также распространены.

Также существует проблема перекрытия между коренной шейкой и шатунной шейкой. Чтобы найти перекрытие (O):

По мере увеличения хода перекрытие в областях кругов, определяемых диаметрами основной и стержневой шейки, уменьшается.Меньшее перекрытие снижает прочность и жесткость кривошипа. Величина допустимого перекрытия определяется прочностью материала кривошипа, выходной мощностью двигателя и его предполагаемым использованием.

При переточке готового кривошипа в ходовой следует следить за тем, чтобы не натолкнуться на внутренние масляные каналы. Попытки заварить исходную заглушку прохода и просверлить новый проход обычно оказываются безуспешными; в конечном итоге кривошип трескается в области галтеля.

Проблемы с поршнем
Как мы видели, увеличение хода и отсутствие каких-либо других изменений обычно приводит к тому, что поршень выступает из верхней части блока.Более короткие шатуны обычно не лучшее решение; скорее, поршни с увеличенной высотой пальца помогают переместить верхнюю часть поршня обратно под деку. Поршни можно сделать короче, но только до определенной степени — над поршневым пальцем должно быть место для пакета колец. Даже при использовании тонких колец (1/16 -1/16 -1/8 дюйма или метрических эквивалентов) следует учитывать минимальный общий размер от деки поршня до верхней части точечного отверстия около 0,750 дюйма (больше, если предохранительный клапан проходит ниже поршня). деки, как в случае с Chevys с большими блоками).Различные приспособления позволяют пропускать маслосъемное кольцо через область точечного отверстия, есть даже двухкольцевые поршни; Хотя эти решения приемлемы для регулярно выходящих из строя гоночных двигателей, они не рекомендуются для длительного уличного использования. Вы также можете использовать штифт меньшего диаметра и втулку стержня, но «палка меньшего диаметра ломается легче».

Кроме того, нижняя часть поршня должна обеспечивать свободный ход кривошипа при НМТ. Высота противовеса (C) определяется, в первую очередь, длиной стержня для заданной величины хода:

C = длина от центра стержня к центру

-Толщина поршня ниже отверстия под палец на запястье
-Значение зазора (обычно 0.100)

Диаметр шейки штока.	+	Главный ж / д диам.	–	Ход коленчатого вала
2

Ход	+	Диаметр главного журнала.	+	Диаметр булавки на запястье.
2

Если существует проблема с зазором, можно повторно обработать противовес кривошипа или поршень. Не обрабатывайте противовес заново по дуге окружности, иначе веса будет недостаточно для балансировки.Вместо этого противовес должен быть отшлифован кулачком для обеспечения зазора опытной мастерской по изготовлению шатунов.

Conundrums Con Rod
Двигатели, которые работают в широком диапазоне оборотов (например, двигатели с ускорением или уличные двигатели), лучше всего работают с соотношением шток / ход в диапазоне 1,7: 1. Двигатели, работающие в узком диапазоне оборотов (например, сверхскоростные, овальные гусеницы или двигатели для морских гоночных лодок), любят даже более высокие отношения штанги к ходу. По мере увеличения хода стержень должен соответственно удлиняться, чтобы поддерживать оптимальное соотношение стержней, но чем длиннее ход, тем меньше места для установки более длинного стержня.Слишком короткие штоки увеличивают осевую нагрузку на стенки цилиндра и ограничивают максимальную скорость вращения. Итог: на большом гребном ходу используйте стержень максимально возможной длины, исходя из самого маленького практичного поршня.

Из-за этих сложностей ведущие поставщики послепродажного обслуживания разработали интегрированные комплекты штриховок.