В современных автомобилях объем двигателя от 2 до 16. Этот довольно серьезный показатель. Так, два двигателя с одинаковым объемом и мощностью могут сильно отличаться по другим параметрам.
Размещение цилиндров.Два типа: дерюга (последовательный) и V-Образное (двурядный), когда на одном коленчатого вала цилиндры расположены с обеих сторон. В этом случае важную роль сыграет угол развала цилиндров. Большой угол развала снижает центр веса, облегчает охлаждение и подачу масла, но при этом снижаются динамические характеристики и увеличивается инерцийность. Малый угол разрешает снизить вес и инерцийность, но ведет к более быстрому перегреванию.
Радикальная разновидность - опозитным двигатель с углом развала в 180 °. В этом случае все его преимущества и недостатки максимально. Еще один разновидность - W-Подобный (четырехрядный; два синхронизированных и включенных в общую систему повода V-Подобных двигателя).
Очень редчайший тип двигателя – дерюга -V-подобный, что является синтезом этих двух разновидностей. Цилиндры расположены последовательно, но с отклонением по обе стороны, которое оказывает содействие лучшему охлаждению.
Вообще говоря, два основных типа двигателей различаются массой и габаритами. Однако важно, что наименьший уровень шума и вибраций достигается, когда в одном ряде парное количество цилиндров.
Объем камер сгорания.Иначе говоря, объем двигателя. Он оказывает непосредственное влияние абсолютно на все другие характеристики ДВС. В большинстве случаев увеличения объема ведет к увеличению мощности и, естественно, затраты топлива.
Материал двигателя.По обыкновению три варианта - чугун или другие ферросплавы (наибольшая прочность, но большой вес); алюминий и его сплавы (малый вес и средняя прочность); магниевые сплавы (наименьший вес, высокий прочность, но очень высокая цена). Эти характеристики, вообще говоря, говорят лишь о ресурсе и шумах и вибрации двигателя.
На практике более важные исходные характеристики:
Мощность. Она измеряется в лошадиных силах (к.с. - традиционная единица измерения) или киловатт (кВт). Именно она определяет скорость и время разгонки автомобиля.
Крутящий момент. Создаваемое двигателем максимальное тяговое усилие. Измеряется в Ньютон-Метрах (Н м). Опосредованно влияет на скорость и разгонку и прямо - на «эластичность» двигателя, т.е. способность ускоряться на низких оборотах.
Максимально допустимое количество оборотов коленчатого вала в минуту (об / мин)
Показывает, сколько оборотов коленвала в минуту сможет выдержать двигатель без потери у ресурсной прочности. Чем большее число оборотов, тем более резкий и динамический характер имеет автомобиль.
Однако не менее важные затратные характеристики:
Затрата топлива. Обычно измеряется в литрах на 100 километров. Затрата в городском, загородном и смешанном вариантах разный.
Тип топлива. Марка потребляемого бензина или дизельного топлива (ДП). В современных автомобилях возможное использование любых марок, но при снижении октанового числа падают ресурсная прочность и мощность, а при повышении свыше норм - повышается мощность, но снижается ресурс. Также при повышении октанового числа увеличивается теплоотдача, которая может привести к раннему перегреву. Пример марок топлива: А-76, А-92, АІ-98, А-95Евро, ДТ, ДТ евро, ДТ Супер.
Затрата масла. Измеряется в литрах, но на 1000 км. Максимальный показатель - 1л/1000км для исправной машины.
Марка потребляемого масла. По обыкновению обозначается ххWхх. Первое число - густота масла, второй - его вязкость. Например - 0W40 и 5W40 - синтетические масла, 10W40 - полусинтетическое масло, 15W40 и 20W40 - минеральные смазочные масла. Более густые и вяжущие масла улучшают прочность и надежность двигателя, менее густые - улучшают динамические исходные характеристики.
Внимание! Масла типа 70W90 или 95W100 есть трансмиссионных и ни в одном случае не могут быть использованы в двигателе - это гарантировано приведет к неисправности двигателя!
Ресурсная прочность, т.е. как часто двигателю необходимо техническое обслуживание. По обыкновению в пределах 5 000-30 000 км пробега. Предельный пробег разрешает приблизительно определить полный срок службы, после гарантийного пробега прекращаются гарантийные обязательства.
Это основные потребительские характеристики.
Однако треба указать широкий ряд сложных характеристик:
Тип топливной системы - бензиновые и дизельные двигатели. Бензину по обыкновению имеют большую мощность, но дизельные отличаются более низкой затратой и большим вращающимся моментом.
Тип бензиновой системы впуска. У современных автомобилей электронная система впрыскивания (инжекции) топлива, которые разрешает добиться большего ККД. В более старых в большинстве карбюраторных система впуска топлива. Карбюратор не распыляться, как инжектор, топливо в камере сгорания, а вбрасывают у нее струя, которая увеличивает затрата топлива, снижает ККД и делает управление, менее удобным.
По обыкновению карбюратор устанавливается на двигатель один, многокарбюраторные двигатели более характерные для тюнинговых и спортивных моделей.
Тип бензиновой системы впрыскивания - с одноточечным и многоточечным впрыскиванием. Одноточечная система уже практически не используется, поскольку падение мощности намного превышает снижение затраты топлива. Многоточечный - распределенный и прямой впрыскивания. При распределенного впрыскивания в камере сгорания создается равномерная смесь, которая обеспечивает стабильность работы на любых режимах и неприхотливость.
Прямой (непосредственный) впрыскивание, как это не парадоксально, повышает и мощность, и ресурсную прочность, снижает затраты топлива. Но в этом случае высокая стоимость, нужно топливо высокого качества и наблюдается нестабильность работы на малых оборотах и при холодном старте.
Недостатки обеих систем компенсируются комбинированным (двойным) впрыскиванием. Он заключается в применении обеих систем раздельно - при изменении режимов работы электроника «выбирает» нужную.
Дизельная система впрыскивания
Хотя дизельный двигатель проще бензинового, система его впрыскивания сложнее, построенные по другому принципу:
ТНВД - наиболее простая система дизельного впрыскивания с невысокими достоинствами. Система с насосами-форсунками. В этом случае каждая форсунка впрыскивания есть еще и насосом, который подает топливо в камеру сгорания. Характеристики в этом случае лучше, но стабильная работы двигателя также проблематическая. Обе системы отдельно почти не используются.
Комбинация ТНВД и насос-форсунка - общая топливная рампа высокого давления Common Rail. ПНВТ подает топливо у рампы, где оно подвергается компрессии и под высоким давлением впрыскивается в камеру сгорания. Это наилучшая сейчас система, так как она обеспечивает высокие мощности характеристики и низкая затрата топлива.
Усовершенствование предыдущей - акумуляторно-поворотная рампа Common Rail второго поколения. Сжатие у рампы происходит по счет накопления топлива, а излишки поступают в ТНВД - это уменьшает насосные потери мощности и затрата топлива.
Форсунки впрыскивания - механические или пьезотронные. Они не влияют на характеристики двигателя, но пьезотронные дают более плавный рабочий цикл и они легче в отладке.
Клапанов на впуске / выпуска от 2 до 5 на цилиндр. Чем больше клапанов, тем плавная работа и большая мощность, хотя при этом незначительно увеличивается затрата топлива.
Компрессор. Его роль - сжатие впускное смеси.
Атмосферные двигатели - компрессора не имеют.
Двигатели с компрессией - компрессорные (с механическим компрессором) и турбонадувных, различаются типом повода.
Механический компрессор приводится непосредственно от коленвалу двигателя, который создает некоторые потери в мощности и увеличивает затрата топлива, турбонадува имеет крыльчатка турбины, которая раскручивается от давления выхлопных газов. Это надежнее и не дает потерь, но прирост крутящего момента меньше, особенно на малых оборотах.
Иногда на двигатель ставят несколько компрессоров последовательно (улучшается стабильность работы) или параллельно (повышаются характеристики в пиковых режимах).
Система газораспределения - механизм газораспределения, распределительные валы и повод. Количество распредвалов может изменяться, но чаще по одном на каждые 8 клапанов.Повод механизма газораспределения - цепь или ремень. Ремень проще, но требует регулярной замены. Цепь надежнее, но выдает больше шуму (металлический звон) и дороже.
Механизм газораспределения.Простейший - статический механизм. Динамические - со сменной высотой подъема клапанов или изменяется фазами газораспределения. Изменение высоты подъема клапанов разрешает переключаться между двумя режимами движения - например экономическим и скоростным. Изменение фаз газораспределения обеспечивает более равную работу во всем диапазоне рабочих оборотов коленвалу.Есть немало и других особенностей двигателей, но они меньше влияют на их характеристики.