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.
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
Объем двигателя — как работает и что это такое,на что влияет
Двигатель – сердце автомобиля, поэтому при выборе авто покупатели часто обращают внимание на один немаловажный фактор – его объем. Однако мало кто представляет, что же такое рабочий объем двигателя и на что он влияет.
Начнем с определения – рабочий объем двигателя – это сумма всех объемов цилиндров автомобиля, где объем поршня – это произведение площади поршня на его ход, а ходом поршня называется расстояние от верхней мертвой точки до нижней мертвой точки. Говоря простым языком, объем цилиндра – это объем камеры сгорания, где и происходит воспламенение и сгорание топлива.
Объём двигателя считают в кубических сантиметрах или литрах. Один литр – это 1000 кубических сантиметров. В зависимости от объема автомобили делятся на микролитражные – до 1,1 литра, малолитражные – 1,2-1,7 литра, среднелитражные – 1,8-3,5 литра и крупно литражные – свыше 3,5 литров. В основном такое разделение применяется для автомобилей с бензиновыми двигателями.
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 при помощи специального устройства – свечи зажигания. Смесь вспыхивает и мгновенно сгорает, по сути – взрывается. Раскаленный газ, образовавшийся в результате сгорания, толкает поршень.
С обратной стороны поршень прикреплен к коленчатому валу, через который сила толчка передается на колесную ось, приводящую 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 топливно-воздушная смесь, другими словами 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 же 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 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.
На что влияет объем двигателя?
- Во-первых, расход бензина. Чем больше объем цилиндра, тем больше топлива надо, чтобы воспламенить его с наибольшей отдачей, соответственно, расход повышается. Однако этот минус оборачивается не менее ощутимым плюсом. Чем больше объем двигателя, тем больше мощность двигателя, так как большее количество бензина выделяет большее количество энергии
- Во-вторых, как уже было отмечено, чем больше объём, тем больше мощность, то есть, автомобиль с двигателем большего объёма будет быстрее разгоняться, сможет перевозить более тяжелые грузы и большее количество пассажиров
Зачастую двигатели большего объема оказываются гораздо более экономичными: не приходится слишком сильно давить на педаль газа, чтобы разогнать машину. Расход топлива не увеличивается, в то время, как малолитражные двигатели под нагрузкой сжигают гораздо больше топлива.
Чем больше объем, тем больше сам двигатель, тем больше машина. Скажем так: большие объемы используются на машинах более высокого класса, потому двигатель и все другие системы дороже в обслуживании. Цена на такой автомобиль заведомо выше.
Для того, чтобы понять, какой именно автомобиль вам более подходит, следует усвоить, что микро- и малолитражные автомобили лучше всего подходят для движения в больших городах с пробками на дорогах. Их расход будет в городском потоке минимален по сравнению с другими авто, но, в свою очередь, такие авто не подходят для дальних путешествий, так как на скорости свыше 100 км/ч им явно не хватает мощности. Много груза они перевозить также не смогут.
Автомобили с объемом от 1,8 до 3 литров отлично подходят как для городского движения, так и для дальних поездок, их мощности хватает для разгона и движения на большой скорости, для перевозки грузов, причем расход бензина у таких автомобилей не так уж и велик.
Автомобили оснащенные двигателями от 3 литров — это либо внедорожники, либо микроавтобусы и минивэны, предназначенные для перевозки большего количества пассажиров или груза.
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.
Датчик дроссельной заслонки: предназначение,типы,виды,неисправности,фото
Датчик холостого хода: принцип действия,устройство,виды,фото,назначение
Датчик расхода воздуха: принцип работы,виды,неисправности,фото
Обратный клапан топливной системы:функции,виды,устройство и принцип действия
Рабочий объем двигателя
Автор admin На чтение 4 мин. Просмотров 1.7k.
Рабочий объем двигателя – это один из важнейших показателей, влияющих на мощностно-динамические характеристики автомобиля. Среди автолюбителей распространено мнение, что чем эта характеристика выше, тем лучше. Однако на деле это не всегда так. Чтобы понять, каким образом литраж влияет на эксплуатационные характеристики авто, и каково должно быть ее оптимальное значение, следует освежить в памяти устройство двигателя внутреннего сгорания.
Предназначение силового агрегата состоит в том, чтобы преобразовать энергию сгорания топлива в механическую. Рабочая смесь поступает внутрь цилиндра, где воспламеняется и расширяется, толкая поршень, который, в свою очередь, посредством шатуна приводит во вращение коленчатый вал.
Чем больше объем цилиндра, тем больше рабочей смеси можно в него подать, и тем большее количество энергии получить. Формула для вычисления объема цилиндра выглядит как произведение площади его поперечного сечения на высоту, когда поршень находится в нижней мертвой точке.
Рабочий объем двигателя (литраж) – это сумма рабочих объемов его цилиндров, или произведение объема одного цилиндра на их количество. Измеряется он в куб. сантиметрах или в литрах.
На что влияет литраж
Как уже было сказано, чем больше объем цилиндра, тем больше топлива в нем можно сжечь за один такт. Соответственно, и энергия его сгорания будет выше. В результате повышается мощность мотора и динамические характеристики автомобиля.
Однако не следует забывать о том, что большие двигатели обладают большим аппетитом. Так, если полуторалитровый бензиновый силовой агрегат в городском цикле расходует в среднем 9-10 литров горючего на 100 км пути, то двухлитровому мотору потребуется 12-13 литров топлива. На трассе разница меньше, примерно 6,5-7 литров против 8-8,5.
Причина в том, что во время работы на холостом ходу больший двигатель также потребляет больше бензина, при этом во время движения он позволяет быстрее разогнать машину до требуемой скорости, т.е. сокращается время работы в неэкономичном режиме.
Формула «больше объем – выше мощность» справедлива для легковых автомобилей. У грузовиков применяется несколько иной подход. Большой объем не обязательно подразумевает «табун лошадей» под капотом, поскольку для этих автомобилей более важной характеристикой является большой крутящий момент во всех диапазонах оборотов коленвала.
Так, у тягача КамАЗ-54115 объем силового агрегата составляет 10,85 л (объем только одного цилиндра сопоставим с рабочим объемом двигателя малолитражки), при этом мощность его составляет всего 240 л.с. Для сравнения, BMW X5 c трехлитровым дизельным мотором развивает мощность 218 л.с. справедливости ради стоит отметить, что на тяжелые грузовики КамАЗ последнего поколения, ставятся более современные моторы объемом 11,76 л и мощностью до 400 л.с.
Оптимальный литраж
Практически все производители предлагают несколько моторов для одной и той же модели автомобиля, и выбрать оптимальный двигатель не всегда просто. Условно автомобили делятся на несколько классов:
- микролитражные, с объемом мотора не более 1100 куб. см;
- малолитражные, с объемом 1200 – 1700 куб. см;
- среднелитражные, с объемом 1800 – 3500 куб. см;
- крупнолитражные, с объемом более 3500 куб. см.
Существует градация силовых агрегатов по классам автомобилей. Для машин класса В обычно предлагаются моторы от 1,0 до 1,6 л, С-класс оснащается моторами объемом от 1,4 до 2 литров, D-класс – 1,6 – 2,5 л, Е-класс – от 2 литров.
Выбирая подходящий двигатель для себя, будущий автовладелец должен определить, в каких условиях авто будет преимущественно использоваться. Для езды в городских условиях вполне подойдет мотор с меньшим литражом (например, 1,4 л), если он обладает хорошей тягой на низких оборотах. Если же на низах тяга недостаточная, двигатель постоянно придется «крутить», и об обещанных восьми литрах топлива на 100 км пробега по городу можно забыть.
Необходимо учитывать и то, что включенная климатическая установка отнимает значительную часть мощности и увеличивает расход горючего. На автомобиле с маломощным мотором ездить при этом становится неприятно, поскольку водитель постоянно будет вынужден включать низшие передачи.
Если машина преимущественно будет эксплуатироваться в условиях трассы, для нее лучше выбрать двигатель побольше.
- Во-первых, разница в расходе будет не такой значительной;
- во-вторых, под капотом автомобиля постоянно будет запас мощности, который позволит водителю более уверенно выходить на обгон;
- к тому же, включение кондиционера или системы климат-контроля, практически не отражается на динамике авто.
Что еще стоит почитать
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.
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.
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.
ОПТИМАЛЬНЫЙ ЛИТРАЖ
Практически все производители предлагают несколько моторов для одной и той же модели автомобиля, и выбрать оптимальный двигатель не всегда просто. Условно автомобили делятся на несколько классов:
- микролитражные, с объемом мотора не более 1100 куб. см;
- малолитражные, с объемом 1200 – 1700 куб. см;
- среднелитражные, с объемом 1800 – 3500 куб. см;
- крупнолитражные, с объемом более 3500 куб. см.
Существует градация силовых агрегатов по классам автомобилей. Для машин класса В обычно предлагаются моторы от 1,0 до 1,6 л, С-класс оснащается моторами объемом от 1,4 до 2 литров, D-класс – 1,6 – 2,5 л, Е-класс – от 2 литров.
Выбирая подходящий двигатель для себя, будущий автовладелец должен определить, в каких условиях авто будет преимущественно использоваться. Для езды в городских условиях вполне подойдет мотор с меньшим литражом (например, 1,4 л), если он обладает хорошей тягой на низких оборотах. Если же на низах тяга недостаточная, двигатель постоянно придется «крутить», и об обещанных восьми литрах топлива на 100 км пробега по городу можно забыть.
Необходимо учитывать и то, что включенная климатическая установка отнимает значительную часть мощности и увеличивает расход горючего. На автомобиле с маломощным мотором ездить при этом становится неприятно, поскольку водитель постоянно будет вынужден включать низшие передачи.
Если машина преимущественно будет эксплуатироваться в условиях трассы, для нее лучше выбрать двигатель побольше.
- Во-первых, разница в расходе будет не такой значительной;
- во-вторых, под капотом автомобиля постоянно будет запас мощности, который позволит водителю более уверенно выходить на обгон;
- к тому же, включение кондиционера или системы климат-контроля, практически не отражается на динамике авто.
Особенности эксплуатации крупнолитражных автомобилей
По сравнению с двигателями малого литража крупнолитражные моторы отличаются большей мягкостью работы и менее заметным износом, так как им намного реже приходится работать на пределе мощности. Максимум возможностей двигатель с большой камерой сгорания выдает только в том случае, когда участвует в гонках, т.е. в спортивных состязаниях.
При езде в нормальном режиме у двигателя сохраняется запас мощности, поэтому он не работает на износ. Потребление топлива, конечно, остается более высоким, чем у малолитражных движков, 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 затраты, понесенные при покупке мощного крупнолитражного авто, окупаются впоследствии длительной эксплуатацией машины.
На что влияет объем двигателя?
Во-первых, расход бензина. Чем больше объем цилиндра, тем больше топлива надо, чтобы воспламенить его с наибольшей отдачей, соответственно, расход повышается. Однако этот минус оборачивается не менее ощутимым плюсом. Чем больше объем двигателя, тем больше мощность двигателя, так как большее количество бензина выделяет большее количество энергии
Во-вторых, как уже было отмечено, чем больше объём, тем больше мощность, то есть, автомобиль с двигателем большего объёма будет быстрее разгоняться, сможет перевозить более тяжелые грузы и большее количество пассажиров
Зачастую двигатели большего объема оказываются гораздо более экономичными: не приходится слишком сильно давить на педаль газа, чтобы разогнать машину. Расход топлива не увеличивается, в то время, как малолитражные двигатели под нагрузкой сжигают гораздо больше топлива.
Чем больше объем, тем больше сам двигатель, тем больше машина. Скажем так: большие объемы используются на машинах более высокого класса, потому двигатель и все другие системы дороже в обслуживании. Цена на такой автомобиль заведомо выше.
Для того, чтобы понять, какой именно автомобиль вам более подходит, следует усвоить, что микро- и малолитражные автомобили лучше всего подходят для движения в больших городах с пробками на дорогах. Их расход будет в городском потоке минимален по сравнению с другими авто, но, в свою очередь, такие авто не подходят для дальних путешествий, так как на скорости свыше 100 км/ч им явно не хватает мощности. Много груза они перевозить также не смогут.
Автомобили с объемом от 1,8 до 3 литров отлично подходят как для городского движения, так и для дальних поездок, их мощности хватает для разгона и движения на большой скорости, для перевозки грузов, причем расход бензина у таких автомобилей не так уж и велик.
Автомобили оснащенные двигателями от 3 литров — это либо внедорожники, либо микроавтобусы и минивэны, предназначенные для перевозки большего количества пассажиров или груза.
Видео
Источники
Объём двигателя — это… Что такое Объём двигателя?
- Объём двигателя
4-тактный цикл двигателя внутреннего сгорания
Такты:
1.Всасывание горючей смеси.
2.Сжатие.
3.Рабочий ход.
4.Выхлоп.Двухтактный цикл.
Такты:
1. При движении поршня вверх — сжатие топливной смеси в текущем цикле и всасывание смеси для следующего цикла в полость под поршнем.
2. При движеннии поршня вниз — Рабочий ход, выхлоп и вытеснение топливной смеси из-под поршня в рабочую зону цилиндра.Блок цилиндров 4-х цилиндрового ДВС
Поршневой двигатель — двигатель внутреннего сгорания, в котором тепловая энергия, образовавшаяся в результате сгорания топлива в замкнутом объёме, преобразуется в механическую работу поступательного движения поршня за счёт расширения рабочего тела (газообразных продуктов сгорания топлива) в цилиндре, в который вставлен поршень.
Поступательное движение поршня преобразуется во вращение коленчатого вала кривошипно-шатунным механизмом.Поршневой двигатель внутреннего сгорания сегодня является самым распространённым тепловым двигателем. Он используется для привода средств наземного, воздушного и водного транспорта, боевой, сельскохозяйственной и строительной техники, электрогенераторов, компрессоров, водяных насосов, помп, моторизованного инструмента (болгарок, газонокосилок, бензопил) и прочих машин, как мобильных, так и стационарных, и производится в мире ежегодно в количестве нескольких десятков миллионов изделий.
Мощность поршневых двигателей внутреннего сгорания колеблется в пределах от нескольких ватт (двигатели авиа-, мото- и судомоделей) до 75 000 кВт (судовые двигатели).
В качестве топлива в поршневых двигателях внутреннего сгорания используются:
- жидкости — бензин, дизельное топливо, спирты, биодизель;
- газы — природный газ, водород, газообразные продукты крекинга нефти, биогаз;
- монооксид углерода, вырабатываемый в газогенераторе, входящем в состав топливной системы двигателя, из твёрдого топлива (уголь, торф, древесина).
Полный цикл работы двигателя складывается из последовательности тактов — однонаправленных поступательных ходов поршня. Различают двухтактные и четырёхтактные двигатели.
Число цилиндров в разных поршневых двигателях колеблется от 1-го до 24-х. Суммарный объём всех цилиндров обычно называют объёмом двигателя.Воспламенение воздушно-топливной смеси может выполняться одним из следующих способов:
- Воспламенение от сжатия рабочего тела. Эти двигатели подразделяются на:
- Дизельные, работающие на дизельном топливе или природном газе (с добавлением 5 % дизельного топлива для обеспечения воспламенения топливной смеси). В этих двигателях сжатию подвергается только воздух, а при достижении поршнем точки максимального сжатия в камеру сгорания впрыскиваеся топливо, которое воспламеняется при контакте с воздухом, нагретым при сжатии до температуры в несколько сотен градусов Цельсия.
- Компрессионные двигатели. В них, в отличие от дизельных, топливо подается вместе с воздухом (как в бензиновых двигателях). Такие двигатели требуют особого состава топлива (обычно в его основе — диэтиловый эфир) и точной регулировки степени сжатия, так как от нее зависит момент воспламенения смеси. Компрессионные двигатели используются главным образом в авиа- и автомоделях;
- Воспламенение от горячих частей двигателя (калоризаторные), обычно — днища поршня. Приводные двигатели прокатных станов (топливо-мартеновский газ).
В рамках технической термодинамики работа поршневых двигателей внутреннего сгорания взависимости от особенностей циклограмм их работы описывается термодинамическими циклами Отто, Дизеля, Тринклера, Аткинсона или Миллера.
Wikimedia Foundation. 2010.
- Объём удельный
- Объёмный коэффициент
Полезное
Смотреть что такое «Объём двигателя» в других словарях:
Объёмный КПД двигателя внутреннего сгорания — У этого термина существуют и другие значения, см. Объёмный КПД. Объёмный КПД двигателя внутреннего сгорания отражает эффективность всасывания в цилиндр и выпуска из цилиндра рабочей среды (то есть, топливо воздушной смеси или выхлопных газов).… … Википедия
Объёмный КПД — Термин Объёмный КПД может означать: Объёмный КПД в гидроприводе одна из составляющих коэффициента полезного действия гидропривода; Объёмный КПД двигателя внутреннего сгорания … Википедия
ОБЪЁМНЫЙ НАСОС — насос, в к ром жидкость перемещается в результате периодич. изменения объёма занимаемой ею камеры, попеременно сообщающейся со входом и выходом насоса. Осн. проточные части О. н. канал подвода жидкости, камера и её замыкатели и вытеснители, канал … Большой энциклопедический политехнический словарь
Рабочий объём — Для улучшения этой статьи желательно?: Викифицировать статью … Википедия
ЛИТРАЖ ДВИГАТЕЛЯ — нерекомендуемое назв. суммарного рабочего объёма двигателя … Большой энциклопедический политехнический словарь
Пусковая система двигателя внутреннего сгорания — Запрос «Кикстартер» перенаправляется сюда; О сайте см. Kickstarter. Двигатель внутреннего сгорания любого типа не создаёт вращающего момента в неподвижном состоянии. Прежде чем он начнёт работать, его нужно раскрутить с помощью внешнего источника … Википедия
цикл двигателя — Рис. 1. Идеальный цикл ВРД со сгоранием при постоянном давлении. цикл двигателя термодинамический круговой процесс, совершаемый рабочим телом и состоящий из совокупности термодинамических процессов изменения состояния рабочего тела в… … Энциклопедия «Авиация»
цикл двигателя — Рис. 1. Идеальный цикл ВРД со сгоранием при постоянном давлении. цикл двигателя термодинамический круговой процесс, совершаемый рабочим телом и состоящий из совокупности термодинамических процессов изменения состояния рабочего тела в… … Энциклопедия «Авиация»
рабочий объём — поршневого двигателя внутреннего сгорания, объём, освобождаемый поршнем в цилиндре при перемещении поршня от точки минимального объёма до точки максимального объёма. Обычно измеряется в литрах. Нерекомендуемое название рабочего объема литраж… … Энциклопедический словарь
Топливный насос высокого давления дизельного двигателя — Топливный насос высокого давления 12 цилиндрового дизельного двигателя Топливный насос высокого давления (ТНВД) дизельного двигателя (а также бензиновых двигателей … Википедия
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
ДвигательВ 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.
Автозапчасть | Что такое рабочий объем двигателя и почему он имеет значение?
В случае 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 числаВы, наверное, заметили такие элементы, как 1.8L, куб.см или объем двигателя, если смотреть в технических характеристиках 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 двигатель имеет много цилиндров.
Но что означает объем двигателя? Рабочий объем двигателя связан с множеством вопросов, в том числе о том, 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, небольшие двигатели с турбонаддувом вырабатывают больше мощности по сравнению с большими двигателями без турбонаддува.
ТурбокомпрессорыТурбокомпрессоры — 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.
Объем двигателя — это комбинированный объем воздуха, вытесненный (или вытесненный) 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 куб. См имеет объем 1000 куб. См или 1 литр, так что:
1000 куб. мощность двигателя любого автомобиля по математической формуле ниже:
Объем = π / 4 x (D) ² xhx N
Где D = Диаметр цилиндра или Диаметр цилиндра
h = Ход
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 у Mercedes Benz MotorWagen двигатель объемом 1,0 л (954 куб. См, если быть точным) имел 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 автомобиляЕсли 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 размер двигателя влияет на экономию топливаПоскольку большой двигатель сжигает больше топлива, он, по логике, потребляет больше топлива, чем меньший двигатель 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.
Полное руководство по объему двигателя
Объем двигателя является наиболее распространенным математическим расчетом. Рабочий объем — это размер или объемная мощность двигателя, выраженная в кубических дюймах, кубических сантиметрах или литрах.Здесь, в Америке, мы обычно работаем в кубических дюймах, в то время как остальной мир использует метрическую систему. Я расскажу о соответствующих преобразованиях позже в этой главе. Рабочий объем определяется путем расчета диаметра отверстия и длины хода, умноженного на количество цилиндров. Результатом является фактический рабочий объем каждого цилиндра и общий рабочий объем двигателя, предполагающий 100-процентный объемный КПД. Обратите внимание, что фактический рабочий объем не является общим объемом каждого цилиндра, поскольку он не включает объем пространства сгорания над поршнем в верхней мертвой точке (ВМТ).Эти отдельные объемы позволяют рассчитать степень сжатия двигателя (описана в главе 3.)
Этот технический совет взят из полной книги PERFORMANCE AUTOMOTIVE ENGINE MATH. Подробное руководство по этой теме вы можете найти по этой ссылке:
УЗНАТЬ БОЛЬШЕ ОБ ЭТОЙ КНИГЕ ЗДЕСЬ
ПОДЕЛИТЬСЯ СТАТЬЕЙ: Пожалуйста, не стесняйтесь делиться этой статьей на Facebook, на форумах или в любых клубах, в которых вы участвуете. Вы можете скопировать и вставить эту ссылку, чтобы поделиться: https: // musclecardiy.com / Performance / Complete-Guide-Engine Displacement /
Как этот малоблочный корпус World Products Hardcore 454 Chevy втиснул весь этот объем цилиндра в ту же базовую блочную архитектуру, что и Chevy 283? Диаметр отверстия составляет 4,250 дюйма, а ход — 4,00 дюйма. Делать математику.
Диаметр цилиндраДиаметр цилиндра — это главный компонент формулы рабочего объема двигателя. Без удобного сравнения любое отверстие цилиндра кажется на первый взгляд значительным, но даже небольшие изменения диаметра относительно фиксированной длины хода приводят к увеличению рабочего объема двигателя.Размер диаметра цилиндра является серьезной проблемой для любой конструкции двигателя для соревнований, потому что он определяет размер клапана и, в конечном итоге, способность двигателя дышать. Многие производители двигателей считают, что выигрыш от дыхания от большего диаметра отверстия перевешивает любые потери на трение, которые могут возникнуть от более крупных поршней с большей поверхностью юбки и потенциально увеличенным сопротивлением кольца. Большее отверстие также обеспечивает большую площадь поршня, против которой может работать давление сгорания, но также создает большее расстояние для движения фронта пламени и большую площадь поверхности для охлаждения пламени.
Диаметр цилиндров измеряется с помощью стрелочного индикатора для достижения максимальной точности. Измерения проводятся в верхней, центральной и нижней частях хода поршня и в двух разных направлениях: спереди назад и из стороны в сторону.
ДвигателиStreet — это одно, но некоторые гоночные серии фактически ограничивают размер и расстояние между отверстиями. Как правило, это меры затрат, предназначенные для сокращения использования более дорогих блоков цилиндров с измененным расстоянием между отверстиями, что позволяет использовать отверстия большего размера при сохранении желаемой толщины и устойчивости стенок цилиндра.Двигатели Sprint Cup — хороший тому пример. Рабочий объем ограничен 358 кубическими дюймами при максимальном внутреннем диаметре 4,185 дюйма. Чашечные двигатели ранее работали с расстоянием между отверстиями 4 400 дюймов, но NASCAR разрешил увеличить расстояние между отверстиями до 4,5 дюймов, чтобы приспособить их к отверстиям большего диаметра, большим клапанам и измененной геометрии клапана — и все это в попытке уравнять правила игры среди конкурентов различных брендов. Если диаметр цилиндра не указан, вы должны выбрать размер отверстия, который наилучшим образом подходит для вашего конкретного применения в соответствии с требованиями к потоку воздуха и камере сгорания, степенью сжатия, ходом пламени и другими факторами, включая длину хода, которая также соответствует вашим эксплуатационным требованиям. .
Точные измерения диаметра отверстия производятся с помощью индикатора внутреннего диаметра. Циферблатные калибры обычно показывают точность до ± 0,0005 дюйма, а многие — с точностью до ± 0,0002 дюйма. Для любого машиниста нет ничего плохого в том, что заказчик проверяет свою работу, но важно понимать, что показания ваших инструментов могут отличаться. Это может быть нормально, если ваши измерения находятся в пределах допустимого отклонения. Лучший способ обеспечить точность любого измерения диаметра отверстия — это настроить инструмент в соответствии с известным стандартом перед выполнением измерений отверстия.Если у вас есть любимый машинист, вы можете также взять некоторые из ваших инструментов в его мастерскую и сравнить измерения образцов с его инструментами.
Длина ходаДлина хода является попутным фактором в формуле смещения цилиндра. Добавление длины хода увеличивает смещение по сравнению с фиксированным размером отверстия. Строкинг, ранний трюк с хот-родом, нашел особую популярность во многих поздних моделях двигателей, стремящихся максимизировать рабочий объем. За исключением высокопроизводительных приложений, длина хода обычно остается фиксированной на заводской длине, поскольку гораздо проще и практичнее увеличить рабочий объем за счет увеличения диаметра отверстия.А в случае обычного ремонта двигателя основной задачей является восстановление уплотнения цилиндра с помощью новых поршней и колец увеличенного размера. Все, что требуется — это простая работа по растачиванию и заточке. Увеличение хода часто требует модификации блока для обеспечения зазора для штоков и болтов штоков, а также требует приобретения новых поршней с соответствующим расположением штифта, чтобы приспособиться к новой длине хода. В любом случае формулой смещения можно манипулировать для расчета смещения или для нахождения требуемого отверстия или хода, когда желаемое смещение и один из размеров известны.
Чтобы рассчитать рабочий объем двигателя, вы должны сначала найти рабочий объем отдельного цилиндра на основе размеров диаметра цилиндра и хода. Отверстие — это диаметр цилиндра, а ход — это расстояние, которое поршень проходит вверх и вниз в цилиндре. (Ход фактически является функцией длины хода коленчатого вала, но обычно на него указывает ход верхней части поршня.)
Практически в каждом случае вы уже знаете размер двигателя, диаметр цилиндра и ход поршня, но точный расчет рабочего объема двигателя позволяет вам определить величину «округления», которую завод применил к заявленному смещению.Иногда они округляются; иногда округляют в меньшую сторону. На практике более полезной причиной является возможность провести мозговой штурм по различным конфигурациям двигателя, чтобы соответствовать конкретному гоночному классу, который определяет предел рабочего объема, или рассчитать эффект смещения от перетягивания при восстановлении двигателя.
Многие гоночные машины считают выгодным использование максимально возможного диаметра отверстия для увеличения площади поверхности поршня и снятия кожуха с клапанов для обеспечения более эффективного дыхания. Например, 4.Диаметр 125-дюймового отверстия обычно способствует лучшему дыханию, чем канал диаметром 4,00 дюйма, поскольку он обеспечивает более эффективный путь потока для всасываемого заряда. Если вы ограничены смещением, вы можете использовать вариант формулы смещения для расчета соответствующего хода, необходимого для вашего выбора отверстия, или наоборот. Подробнее об этом позже.
Расчет смещенияЧтобы найти общий рабочий объем, сначала вычислите объем одного цилиндра, а затем умножьте результат на количество цилиндров в двигателе.Формула объема цилиндра требует использования числа «пи», математической константы (см. Врезку «Как работает формула смещения» на стр. 15), которая позволяет вычислить площадь (или разность объемов) между квадратом (или прямоугольником). ) и круг (или цилиндр). Деление числа Пи на 4 дает вам еще одну константу для завершения основной формулы смещения следующим образом:
Большой блок Merlin 572 ci использует уникальную комбинацию диаметра ствола и хода для достижения большого рабочего объема.В данном случае мы имеем дело с квадратным двигателем с диаметром цилиндра 4,500 дюйма, ходом поршня 4,500 дюйма и мощностью 735 л.с. Другая версия добавляет на 1/4 дюйма больший ход для достижения 632 кубических сантиметров и 800 л.с. на бензиновом насосе. (Предоставлено компанией World Products)
Pi (π) = 3,1415927
Объем цилиндра = pi ÷ 4 x отверстие2 x ход
Pi ÷ 4 = 0,7853982 (обычно округляется до 0,7854)
Следовательно, 0,7854 становится константой, которая помогает нам рассчитать объем цилиндра.
Формула рабочего объема: Диаметр цилиндра 2 x ход поршня 0,7854 x количество цилиндров
Давайте рассмотрим пример: если двигатель Chevy 327 имеет опубликованный диаметр цилиндра 4.00 дюймов и ход 3,25 дюйма, расчет выглядит следующим образом:
4,002 x 3,25 x 0,7854 x 8 = 326,726 ci
Хотя это случается нечасто, иногда вы обнаруживаете, что размеры двигателя указаны с дробной частью. В случае с нашим примером Chevy, он часто упоминается как имеющий рычаг или шатун размером три с четвертью дюйма (31⁄4). Поскольку математика движка работает в десятичной системе счисления, вам необходимо преобразовать эту дробь в десятичную. В следующей таблице показаны наиболее распространенные примеры.
1/32.. . . . . . . . . . .0.031
1/16. . . . . . . . . . . .0.0625
1/8. . . . . . . . . . . . .0,125
1/4. . . . . . . . . . . . .0.250
3/8. . . . . . . . . . . . .0,375
1/2. . . . . . . . . . . . 0,500
5/8. . . . . . . . . . . . .0,625
3/4. . . . . . . . . . . . .0.750
7/8. . . . . . . . . . . . .0,875
1. . . . . . . . . . . . . . .1,000
Для нашего 327 Chevy с кривошипом 31⁄4 дюйма мы отметим, что 1/4 дюйма равняется 0,25 дюйма, поэтому ход в десятичной системе счисления равен 3.25 дюймов; отсюда следующий расчет:
4,002 x 3,25 x 0,7854 x 8 = 326,726 ci
В данном случае Chevrolet округляет до 327 ci, потому что десятичная дробь больше 326,5 или ближе к 327, чем 326. Производители не всегда следуют этой практике. Иногда они округляются в обратном направлении, даже если десятичная дробь этого не требует. Это часто делается для того, чтобы различать семейства двигателей или более новые модели.
Расчет вытеснения через канал ствола Предположим, мы решили отремонтировать наш 327 Chevy.Осмотр выявляет чрезмерный износ цилиндра и заметный выступ в верхней части каждого отверстия над областью хода поршневого кольца. Мы решили установить новые поршни, размер которых больше 0,030 дюйма. Какой будет рабочий объем нашего недавно отремонтированного 327-кубового двигателя? Это легко вычислить, подставив новое значение диаметра (переменную) в стандартную формулу смещения:
4,0302 x 3,25 x 0,7854 x 8 = 331,645 ci
В то время как это обычно округляется до 332 ci, по неизвестной причине это конкретное отверстие обычно называют 331 на малом блоке Chevy.Как ни странно, замена 0,060-дюймового овального отверстия дает 336,601 Ки, что обычно называют цифрой 337. Го.
Расчет соотношения диаметра отверстия и ходаСледующие две формулы наиболее полезны для мозгового штурма комбинаций двигателей, у которых есть предел рабочего объема. Почему это важно? Чаще всего он позволяет рассчитать длину хода, соответствующую желаемому размеру отверстия для фиксированного рабочего объема, установленного органом, санкционирующим гонки. Это очень важно для поддержания объема вашего двигателя в пределах максимально допустимого рабочего объема.
Этот полностью алюминиевый малый блок Warhawk на базе LS7 максимально использует преимущества более высокой деки двигателя Gen III на 0,780 дюйма (9,800 дюймов), чтобы набить ход 4,5 дюйма в блок цилиндров диаметром 4,125 дюйма, чтобы получить 481 дюйм в пределах позднего модель мелкоблочной архитектуры. (Предоставлено компанией World Products)
Например, NHRA всегда округляет в большую сторону до следующего по величине числа, поэтому любое значение, превышающее заявленный объем двигателя, сделает ваш двигатель незаконным. В Бонневилле SCTA публикует диапазон рабочего объема двигателя, который опытные гонщики доводят до предела в каждом классе.Например, двигатель C-класса может иметь диапазон от 306,00 до 372,99 ci. Они не будут округляться до следующего дюйма, но ваш расчет не должен превышать 372,99 ни при каких условиях. Большинство людей стреляют примерно на 1 Ки меньше, просто чтобы обеспечить запас прочности. Итак, если вы строите двигатель Bonneville C-класса с малоблочным Chevy и чувствуете, что диаметр 4,125 дюйма будет дышать лучше, чем диаметр 4,00 дюйма, какая длина хода вам понадобится, чтобы соответствовать пределу в 372,99 ci?
Длина хода при известном внутреннем диаметре
Если вы знаете размер отверстия и окончательное смещение, вы можете использовать их для расчета длины хода.Это полезно для мозгового штурма комбинаций отверстий и ударов, когда вы хотите изучить различные возможности для достижения желаемого смещения.
Ход = рабочий объем ÷ (отверстие 2 x 0,7854 x количество цилиндров)
Ход = 372,99 ÷ (4,1252 x 0,7854 x 8) = 3,4887 дюйма
Это говорит вам о том, что вы можете использовать стандартный размер отверстия Chevy 400 куб. Ход 350 Chevy равен 3.48 дюймов, что составляет 372,055 Ки; немного близко по комфорту, но возможно, если аккуратно выдерживать размеры. Это позволит контролировать ваши расходы на коленчатый вал, используя стандартный размер кривошипа.
Допустим, вы хотите еще больше увеличить площадь дыхания двигателя и площадь поршня, увеличив диаметр отверстия до 4,155 дюйма.
Ход = 372,99 ÷ (4,1552 x 0,7854 x 8) = 3,4385 дюйма
Это необычный размер кривошипа, требующий специальной шлифовки. Конечно, кривошипно-шлифовальный станок может это сделать, но вы должны взвесить потенциальное преимущество воздушного потока по сравнению со стоимостью шлифования кривошипа плюс расходы на покупку поршней с высотой отверстия под палец, которая соответствует нечетному ходу и желаемой длине штока.В некоторых случаях производители двигателей используют тот же расчет, чтобы увидеть, насколько они могут сократить ход поршня, чтобы получить больше потенциальных оборотов при меньшей скорости поршня. В любом случае формула поиска инсульта позволяет вам провести мозговой штурм на бумаге, прежде чем вы откладываете холодные деньги на запчасти.
Диаметр отверстия при известном ходе
Иногда вы имеете в виду конкретный ход и хотите рассчитать размер отверстия, соответствующий заданному смещению. Недавно у меня была возможность провести мозговой штурм по поводу некоторых комбинаций Chevy V-8 с малым рабочим объемом, у которых был предел кубических дюймов 260.99. Моя первая мысль заключалась в том, чтобы использовать блок с малым рабочим объемом от 283 или 305. Я знал длину хода для них обоих, но не мог вспомнить диаметр отверстия 305, и у меня не было под рукой ссылка. К счастью, мне удалось рассчитать его, используя формулу для нахождения неизвестного диаметра отверстия, когда известен ход.
Измерение отрицательной деки, когда верхняя часть поршня находится над поверхностью деки блока в ВМТ, не влияет на смещение, поскольку расчет по-прежнему основан на размерах отверстия и хода.Это влияет на расчеты степени сжатия (как описано в главе 3).
Для работы с формулой сначала выполните вычисления внутри символа квадратного корня, затем введите результат в калькулятор и нажмите клавишу квадратного корня, чтобы получить ответ.
Диаметр цилиндра = √ [рабочий объем ÷ (0,7854 x ход x количество цилиндров)] В случае 305 Chevy, ход составляет 3,48 дюйма, то же самое, что и у 350. Подставляя известные переменные, вы вычисляете неизвестный размер отверстия следующим образом.
Диаметр отверстия = √ [305 ÷ (0.7854 x 3,48 x 8)] = диаметр отверстия 3,734 дюйма
Последовательность вычислений:
305 ÷ (0,7854 x 3,48 x 8) = √13,948 = 3,734
Затем я смог использовать этот размер для расчета хода, который дал бы 260,99 ci. Для этого я вернулся к формуле обнаружения инсульта.
Ход = рабочий объем ÷ (0,7854 x диаметр отверстия2 x количество цилиндров)
Ход = 260,99 ÷ (0,7854 x 3,7342 x 8) = 2,979 дюйма
Ни одно из измерений не подходит. Отверстие слишком маленькое, чтобы хорошо дышать, а ход — нечетное число, которое придется специально отшлифовать.После дальнейшего рассмотрения логичным выбором будет блок с внутренним диаметром 4,00 дюйма, который легко доступен. Он обеспечивает наилучшее дыхание, а с указанным пределом рабочего объема нет никакого способа обойтись без заточки кривошипа до требуемого размера хода. Используя размер отверстия 4,00 дюйма, требуемый ход рассчитывается следующим образом.
Ход = 260,99 ÷ (0,7854 x 4,002 x 8) = 2,596 дюйма
Интересно то, что возникает соблазн округлить ход до 2,600 дюйма. Давайте посмотрим, что произойдет, если мы включим это в формулу смещения.
Рабочий объем = 4,002 x 2,600 x 0,7854 x 8 = 261,38 кубических дюймов
Угу! Разорился из-за негабаритного двигателя.
Давайте попробуем вычислить точное значение хода, которое мы вычислили ранее.
Смещение = 4,002 x 2,596 x 0,7854 x 8 = 260,978 ci
Вы не можете приблизиться к пределу смещения, чем это, но это слишком близко. Более удобным выбором было бы укоротить ход до 2,585, что дает запас прочности примерно 1 Ки.
Смещение = 4.002 x 2,585 x 0,7854 x 8 = 259,87 ci
В этом упражнении вы увидите, как можно использовать формулу смещения, формулу отверстия и формулу хода для моделирования теоретических комбинаций, отвечающих вашим требованиям. Как только вы выберете комбинацию диаметра и хода, которая соответствует вашему пределу рабочего объема с наилучшими возможными характеристиками дыхания, площади поршня и числа оборотов в минуту, вы можете перейти к выбору наиболее подходящей длины шатуна и высоты поршневого пальца. С помощью этих удобных формул все происходит на вашем калькуляторе и на бумаге, прежде чем вы потратите ни копейки на детали.А если вы введете переменные в компьютерную электронную таблицу (обсуждается в главе 13), вы можете сохранить и распечатать все свои теоретические комбинации для быстрого просмотра, когда захотите.
Отношение диаметр / ход поршня и шток / ходЕще одна вещь, которую следует учитывать во время сеансов мозгового штурма, — это соотношение диаметр цилиндра / ход и соотношение стержень / ход. Эти соотношения говорят вам о нескольких важных вещах. Если двигатель имеет одинаковые размеры цилиндра и хода, он считается квадратным.Если диаметр цилиндра больше хода, двигатель имеет более квадратную форму. Двигатель с квадратным сечением будет иметь длину хода больше, чем размер его внутреннего диаметра. Часто считается, что низкоскоростные двигатели с квадратным сечением обеспечивают больший крутящий момент, но на практике разница минимальна и не может сравниться с превосходным дыханием двигателя с квадратным квадратом. Хотя отверстие большего диаметра может иметь несколько более высокие фрикционные свойства, оно более чем преодолевает разницу с улучшенным дыханием, обеспечиваемым большим размером отверстия, которое позволяет использовать более крупные клапаны и более эффективный вход воздуха / топлива в цилиндры.Отношение диаметра отверстия к ходу — это просто размер отверстия, деленный на ход.
Соотношение B / S = диаметр цилиндра ÷ ход
Например, двигатель Chevy 350 имеет стандартное соотношение цилиндр / ход поршня 1,15: 1,
B / S = 4,00 ÷ 3,48 = 1,15: 1
Любое число больше 1,0: 1 является квадратом. Большее отверстие позволяет использовать клапаны большего размера. Рассмотрим следующие примеры, основанные на трех разных смолл-блоках Chevy:
Рабочий объем 283 куб. Дюйм 350 куб. Дюйм 400 куб. Дюйм
Диаметр отверстия 3.875 4.000 4.125
Ход 3.000 3,480 3,750
Соотношение B / S 1,29: 1 1,15: 1 1,1: 1
При самом высоком соотношении 283 хорошо смотрится на бумаге. Он эффективен из-за своего рабочего объема и длины хода, но малый диаметр отверстия ограничивает размер клапана. 350 имеет более низкое соотношение B / S, но его канал позволяет использовать клапаны гораздо большего размера, чем 283, поэтому дыхание более эффективно. 400 почти квадратный при 1,1: 1, но он наиболее желателен с точки зрения дыхания, потому что он может принимать гигантские клапаны, не закрывая и не ограничивая дыхание.Это еще одна вещь, которую следует учитывать при планировании оптимальной комбинации.
Еще одна взаимосвязь, которую следует учитывать, — это отношение штанги к ходу. Это длина от центра к центру стержня, деленная на ход. Отношение шток / ход от 1,9 до 2: 1 всегда считалось выгодным, поскольку оно уменьшает угол между штоком и стенкой цилиндра, тем самым уменьшая боковую нагрузку на стенку цилиндра и юбку поршня. Вот почему малые блоки Chevy 400 с коротким штоком (5,565 дюйма) и длинным ходом (3,75 дюйма) испытывали более высокий износ цилиндра.Угловатость стержня была слишком большой. 302-кубовый Chevy (с его 5,7-дюймовым штоком и ходом 3,00 дюйма) имеет соотношение шток / ход 1,9: 1. Сравните это с маленькими блоками Chevy 350 и 400, показанными на следующей диаграмме.
Отношение R / S = длина штока ÷ ход
Рабочий объем 302 ci 350 ci 400 ci
Длина стержня 5,7 5,7 5,565
Ход 3,00 3,48 3,75
Отношение R / S 1,9: 1 1,64: 1 1,48: 1
Более длинный шток и более высокое соотношение шток / ход также предназначены для увеличения мощности за счет «парковки» поршня в ВМТ на долю длиннее, чем передаточное отношение короткого штока.Это дает больше времени для достижения пикового давления в цилиндре, прежде чем поршень начнет движение вниз в цикле расширения. Сравнительные динамометрические испытания показывают, что это преимущество менее существенное, чем обещает теория, по крайней мере, при уличных оборотах двигателя. Однако преимущества в долговечности улучшенной угловатости стержня более очевидны. В любом случае вам может потребоваться вычислить отношение диаметра отверстия к ходу и отношение штока к ходу любой комбинации, которую вы разрабатываете, и рассмотреть возможные последствия.
Метрическая система преобразованияЕсли вы имеете дело с метрическими размерами, вам нужны размеры диаметра цилиндра и хода, измеренные в миллиметрах (мм), и рабочий объем двигателя, указанный в кубических сантиметрах (куб.см) или литрах (L).Формула смещения работает точно так же, но вы делите результат на 1000, чтобы получить кубические сантиметры.
Для константы (0,7854) преобразование не требуется, поскольку она применяется независимо от единицы измерения. Чтобы лучше понять это, давайте поработаем формулу рабочего объема для горячего современного двигателя, такого как 426-сильный алюминиевый малогабаритный блок L99 в Camaro 2010 года. Он имеет следующие размеры:
Заявленные размеры Расчетные размеры
L99 Chevy 376 ci, 6.2L 375,129 ci, 6,147L
Диаметр цилиндра: 4,06 / 103,3 мм 103,12 мм
Ход поршня: 3,622 / 92 91,998 мм
Чтобы преобразовать дюймы в миллиметры, умножьте на 25,4 (см. Приложение B «Удобные коэффициенты преобразования»). Это преобразование дает точное число, поэтому оно очень точное. Чтобы преобразовать миллиметры в дюймы, умножьте на 0,0393701, что не дает точного числа, но достаточно близко.
Давайте сначала поработаем с дюймами.
Рабочий объем = 4,062 x 3,622 x 0,7854 x 8 = 375,129 кубических дюймов
В данном случае Chevy округлено до 376 кубических дюймов.Теперь перейдем к миллиметрам.
Диаметр цилиндра = 4,06 x 25,4 = 103,124 мм
Ход поршня = 3,622 x 25,4 = 91,998 мм
Поскольку преобразование из дюймов в миллиметры является точным, цифры абсолютно точны, но здесь мы округлим их, потому что они округлены в большинстве опубликованных отчетов. Чаще всего указывается диаметр отверстия 103,3 мм и ход поршня 92 мм.
Для упрощения расчетов округлим числа, уменьшив 103,124 мм до 103 мм и увеличив ход до 92 мм.
Объем куб.см = (1032 x 92 x 0.7854 x 8) ÷ 1000 = 6 132,57 куб. См
Разделите 6132,57 куб. См на 1000, чтобы получить 6,132 литров. Таким образом, математически L99 имеет 6,132 куб. См или 6,13 л (что Chevy округляет до 6,2 л). Обратите внимание, что кубические сантиметры и литры, преобразованные в дюймы, немного отличаются от кубических сантиметров и литров, рассчитанных из миллиметров.
Если ваши измерения уже указаны в миллиметрах, вы можете упростить их, переведя их в сантиметры, прежде чем приступить к расчету. Это даст ответ в сантиметрах без деления на 1000.Чтобы преобразовать размеры отверстия и хода в сантиметры, разделите каждое число на 10.
Диаметр отверстия = 103 ÷ 10 = 10,3 см
Сток = 92 ÷ 10 = 9,2 см
Рабочий объем = 10,32 x 9,2 x 0,7854 x 8 = 6 132,57 куб. См.
Это идентично нашему предыдущему расчету.
Если вы проводите мозговой штурм по комбинациям в метрических единицах, основные формулы для смещения, диаметра и хода по-прежнему применимы. Вам просто нужно быть осторожным, чтобы ваши единицы были прямыми и правильно выполнять любые преобразования.(См. Таблицу преобразования в Приложении B).
Как видите, опубликованные размеры не всегда совпадают с измеренными. Технический инспектор всегда руководствуется фактическими измеренными размерами в единицах, предусмотренных сводом правил. Если вы имеете дело с санкционирующим органом, всегда используйте указанные единицы, чтобы гарантировать легальную сборку двигателя.
Еще одно удобное преобразование, которое следует запомнить — из кубических дюймов в литры. Для преобразования разделите кубические дюймы на 61,024. Для нашего L99 Chevy расчетный рабочий объем двигателя составил 375.12 / 61.024, что составляет 6,147 литра (что Chevy округляет до 6,2 литра). Мы уже вычислили кубические сантиметры как 6 132,57. Делим на 1000, получаем 6,132 л. Это все еще довольно близко к точному, но вы можете видеть, как коэффициенты округления и преобразования могут исказить окончательный ответ.
Эквивалентный рабочий объем Существует формула для расчета эквивалентного рабочего объема для двигателя без возвратно-поступательного движения, такого как роторный Mazda. Это помогает классифицировать невозвратно-поступательные двигатели по сравнению с обычными поршневыми двигателями.
Эквивалентное смещение = SV x 3
Где:
SV = фактический рабочий объем одной камеры роторного двигателя.
В этом случае вы должны заменить опубликованный рабочий объем, поскольку вы не можете растачивать и перемещать роторный двигатель.
Что такое расстояние между отверстиями?Расстояние между отверстиями — это расстояние между осевыми линиями соседних отверстий цилиндров. Это помогает определить, насколько вы можете растачивать блок цилиндров без ослабления стенок цилиндров до точки потенциального отказа.Как показано, малоблочный Chevy имеет расстояние между отверстиями 4 400 дюймов. Обратите внимание на радиус соседних отверстий на иллюстрации, и вы увидите, что между отверстиями цилиндра для стенок цилиндра и водяной рубашкой есть 0,400 дюйма. Стенки цилиндра обычно имеют толщину от 0,180 до 0,200 дюйма с очень небольшим пространством для охлаждающей рубашки между ними.
Расстояние между отверстиями — это фиксированное расстояние между осевыми линиями соседних отверстий цилиндров. Размер отверстия может измениться, но расстояние между отверстиями останется постоянным.Как показано здесь, расстояние между отверстиями может помочь вам определить, насколько безопасно переточка вашего блока.
Стенки цилиндров в водяной рубашке имеют яйцевидную форму, и они сужаются между отверстиями, чтобы пропускать поток охлаждающей жидкости. Эта область касается усилия поршня и не подвергается максимальной нагрузке. На блоках с большим внутренним диаметром, таких как 400 Chevy, соседние стенки цилиндров соединены или покрыты материалом блока для сохранения прочности.
При растачивании блока вы снимаете половину внутреннего диаметра с каждой стороны цилиндра.При расточке 0,030 дюйма вы в целом теряете всего 0,015 дюйма материала. Большинство блоков допускают расширение диаметра до 0,060 дюйма без потери прочности стенок цилиндра, за исключением двигателей GM новой серии LS. В них используется железная втулка, диаметр которой можно просверлить только 0,010 дюйма. На практике не имеет значения, какой у вас двигатель. Ваш механический цех должен быть хорошо знаком с безопасными пределами растачивания большинства двигателей и может даже провести акустическую проверку цилиндров, чтобы определить, достаточно ли они толсты, чтобы соответствовать желаемому размеру внутреннего диаметра и конечному применению двигателя.
Некоторые двигатели (например, 305-кубовый Chevy) построены с тонкостенными отливками для уменьшения веса двигателя. Теоретически они никогда не будут подвергаться высоким оборотам или гоночным нагрузкам, поэтому в более толстых стенках нет необходимости. Эти блоки должны быть проверены ультразвуком перед любым значительным перенапряжением.
Напротив, старые блоки 283 Chevy были известны толстыми стенками цилиндров, которые допускали превышение внутреннего диаметра 0,125 дюйма. Это привело к 4,00-дюймовому внутреннему диаметру и хорошо известному двигателю хот-род 301-ci начала 1960-х годов.Позже завод продублировал этот двигатель с малым блоком 302 для первого поколения Z28 Camaro.
Sonic CheckingЗвуковая проверка — это ультразвуковая процедура, которая обеспечивает точные измерения толщины стенок цилиндра для поддержки расчетов диаметра и хода. В то время как большинство заводских и вторичных гоночных блоков теперь поставляются с заводским листом звуковой проверки, многие строители предпочитают проверять лист, а в случае ранее просверленных блоков разумно определить толщину стенок цилиндра.Большинство гоночных блоков теперь имеют цилиндры с толщиной стенок не менее 0,250–0,300 дюйма, и важно сохранить как можно большую толщину стенок. Звуковая проверка — это не длительный процесс, и в большинстве магазинов, которые проводят ее регулярно, есть свои собственные листы для записи чисел. Устройство звуковой проверки поставляется со стандартами, которые используются для калибровки системы перед использованием. Они имеют известную толщину и имеют изогнутую форму, имитирующую отверстия цилиндров. Некоторые строители разбивают старые блоки и хранят изогнутые участки сломанных стенок цилиндров, чтобы использовать их в качестве реальных калибровочных образцов, которые можно легко измерить для сравнения.
После калибровки устройства на датчик наносится гель, и датчик плотно прижимается к стенке цилиндра в определенных местах в зависимости от типа блока. Большинство строителей предпочитают проверять цилиндры в четырех равноотстоящих местах, начиная с основной упорной поверхности и прокладывая путь вокруг ствола на 90 градусов за один раз примерно на 11⁄2 — 2 дюйма вниз от поверхности палубы. После того, как эти числа записаны, они повторяют тот же процесс примерно на полпути вниз по стволу.Некоторые даже записывают цифры на дне канала ствола. Когда процесс завершен, производитель и / или машинист имеет точную дорожную карту толщины стенок цилиндра блока.
Сторона первичной, или основной тяги, расположена напротив вращения двигателя. Для вращения по часовой стрелке встаньте перед двигателем лицом к нему. Основная упорная поверхность — это левая сторона каждого ряда цилиндров; он направлен к пассажирской стороне блока для каждого цилиндра.Именно здесь вам нужны самые толстые показания — обычно 0,300 дюйма или лучше, но не менее 0,250 дюйма для гонок.
Сторона малой тяги — это противоположная стена или правая сторона всех цилиндров, если смотреть на переднюю часть блока. Если у вас есть вращение против часовой стрелки или, как в некоторых случаях, вы строите двигатель с обратным вращением, все основные упорные поверхности смещаются в противоположную сторону. Поверхности без упора, противоположные оси пальца кисти в каждом отверстии (передняя и задняя сторона каждого отверстия), обычно являются самыми тонкими, и некоторые строители фактически принимают стенки толщиной до 0.100 дюймов в этой области.
Практические расчетыВозьмите калькулятор и заполните поля для следующих двигателей. Вычислите смещение для первых трех, ход для вторых трех и диаметр отверстия для последних трех. Сравните свои ответы с приведенными ниже.
Автомобиль
1. 1962 Chevy
2. 1968 Dodge
3. 1957 Ford
4. 1970 Плимут;
5. 1966 Pontiac
6. 1951 Ford
7. 1968 Chevy
8.1964 Форд
9. 1961 Додж
Диаметр x ход поршня
4,00 x 3,25 = ___________ ci
4,25 x 3,75 = ___________ ci
3,80 x 3,44 = ___________ ci
4,04 x ___________ = 340 ci
4,09 x ___________ = 421 ci
3,19 x ___________ = 239 ci
________ 3,48 = 350 ci
________ = x 3,78 = 427 ci
______ = x 3,75 = 413 ci
Написано Джоном Бэктелом и опубликовано с разрешения CarTechBooks
ПОЛУЧИТЕ СДЕЛКУ НА ЭТУ КНИГУ!
Если вам понравилась эта статья, вам понравится вся книга.Нажмите кнопку ниже, и мы отправим вам эксклюзивное предложение на эту книгу.
литров, цилиндров, лошадиных сил — что означают цифры
Автор: Аарон Голд
Когда вы читаете об автомобилях, вы столкнетесь с техническими характеристиками двигателя, то есть с 2,0-литровым 4-цилиндровым турбонаддувом, развивающим мощность 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.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 столько же мощности, что и 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 более склонны к скольжению в дождь и снег.
С учетом всего вышесказанного, на ускорение будут влиять и другие факторы, такие как вес автомобиля. То, как вы себя чувствуете при езде, 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.
Что такое объем двигателя? | Drive
Литр, куб. См и мой любимый кубический дюйм — это все термины, которые люди слышат, когда говорят о двигателях.Все эти термины основаны на различных шагах измерения, но все они используются для описания одной вещи: объем двигателя.
Объем двигателя — серьезная проблема в автомобильной промышленности и в энергетике. Это не только говорит нам, насколько мощным может быть двигатель, но и усиливает эгоизм, что лучше всего на свете. Давайте посмотрим правде в глаза. Чем он больше, тем лучше, правда? может быть. А может и не быть. это зависит. Глупый турбокомпрессор ..
На самом деле рабочий объем двигателя — это всего лишь измерение и в конечном итоге не имеет большого смысла для истинной производительности.Другое дело, понять, как это работает и почему до сих пор важно. drive В футляре есть вентилятор, увлеченный двигателем, который поможет вам понять, как работает рабочий объем двигателя и как он влияет на производительность.
Что такое рабочий объем двигателя?
Двигатель представляет собой воздушный насос. Эта конструкция основана на способности перемещать определенное количество воздуха для объединения с топливом для воспламенения и выработки электричества, но при этом воздух все равно перемещается. Такие термины, как 250 куб. См (кубический сантиметр), 5.7 литров и 426 кубических дюймов описывают количество воздуха, которое может выпускать двигатель. Это просто разные способы объяснить одно и то же. То есть смещение.
Если вы знаете Цикл двигателя Как вы знаете, двигатель выпускает воздух через поршень, приводимый в действие коленчатым валом. Воздух всасывается во время такта впуска и выталкивается во время такта выпуска. Площадь поршня, расстояние, которое поршень проходит в цилиндре, и количество цилиндров — все это вместе показывает, сколько воздуха может выпустить двигатель.
Готовы к математике? Извините, вы можете использовать следующую формулу, чтобы найти рабочий объем двигателя:
π x (радиус) 2 x ход x количество цилиндров
Возьмем, к примеру, Chevrolet 350 V-8. Двигатель имеет в общей сложности восемь цилиндров, каждый с внутренним диаметром 4 дюйма и ходом 3,48 дюйма. Итак, когда мы включаем это в формулу смещения:
π × (2) 2 × 3,48 × 8 = 349,85.
Это 349,85 округлено до 350 кубических дюймов смещения, которое может быть преобразовано в 5.7 литров или 5700 куб.
Неужели нет замены вытеснению?
Увеличение рабочего объема двигателя — отличный способ увеличить ваш потенциал мощности. Чем больше воздуха может перемещать двигатель, тем больше топлива он может сжечь и тем больше мощности он производит. Звучит здорово, но полагаться исключительно на объем двигателя может испортить ваши усилия. Если вы посмотрите на историю, вы увидите, насколько это правда.
Например, Fiat S76. Этот автомобиль, получивший название Туринского зверя, оснащен огромным 28,4-литровым двигателем, который потряс мир, когда впервые появился в 1910 году.Мощность в лошадиных силах не разочаровывает по сегодняшним меркам. Что, черт возьми, Kia Stinger 2021 года продемонстрирует 300 лошадиных сил с 2,5-литровым двигателем.
Чтобы проиллюстрировать это, давайте взглянем на американского любителя Chevrolet 350 V-8. В разгар войны за лошадиные силы в 1970 году этот двигатель выдавал 300 лошадиных сил. В середине 1980-х годов, когда нормы выбросов и стандарты экономии топлива были главными приоритетами, поколение Chevrolet 350 требовало от людей упорного труда только для того, чтобы произвести слабые 175 лошадиных сил.
Почему это происходит? Что ж, это не нокаутирует инженеров, пытающихся спасти планету, но используемые ими распределительные валы и головки цилиндров свели на нет потенциальную мощь некогда мощной платформы. Степень сжатия также была ниже, чем обычно, что было еще одной серьезной причиной нехватки мощности.
В конечном счете, это не просто количество воздуха, которое может пройти через двигатель. То, что двигатель может перемещать много воздуха, не означает, что он работает. Это также не означает, что все виды сил позади канала ствола достигли эффективного сгорания, которое приводит в движение поршень.Правильный распределительный вал, конструкция головки блока цилиндров и степень сжатия — это лишь некоторые из вещей, которые необходимы двигателю для максимального увеличения рабочего объема.
Как увеличить рабочий объем двигателя?
Даже если у вас длинный список Большой рабочий объем Бесспорно, что способность перемещать больше воздуха и топлива в случае отказа означает, что может быть произведено больше электроэнергии. Поэтому многие люди вносят изменения, чтобы эффективно увеличить рабочий объем двигателя.
Перемещение цилиндров за борт и увеличение хода двигателя — два основных способа увеличения рабочего объема.Для расточки двигателя нужно использовать специальный станок для расширения канала ствола. Диаметр ствола будет больше, но общее влияние на смещение будет минимальным. Например, если вы расточите цилиндр Chevrolet размером 350,030 дюйма или больше, размер отверстия будет до 4,030, а общий объем двигателя составит 355 кубических дюймов. Эти 5 кубических дюймов дополнительного пространства — это больше места для работы, но это не оказывает существенного влияния на производительность.
С другой стороны, увеличение хода имеет более серьезные последствия.Предположим, вы используете тот же Chevrolet 350, но вместо того, чтобы увеличивать диаметр цилиндра, вы переходите на более длинный ход поршня 3,75 дюйма. Эта комбинация дает общий рабочий объем 377 кубических дюймов. И если вы объедините оба мода, вы достигнете хода в 383 кубических дюйма, о котором все были с энтузиазмом с самого начала. ((( Ed Note: Они великолепны, и их следует строить или приводить в движение, если возможно. ).
Многие двигатели можно комбинировать с автомобильным комплектом из соломы, но речь идет не только о добавлении более крупных поршней и коленчатых валов.Как увеличенный ход влияет на положение поршней, есть ли достаточный зазор для крупных деталей и может ли приложение их принять, — все это необходимо для рассмотрения. Короче говоря, требуется много домашней работы, чтобы увеличить рабочий объем двигателя без использования готового комплекта.
Что еще я могу сделать, чтобы получить больше мощности?
Он сказал, что есть несколько способов улучшить мощность двигателя за счет улучшения головки и кулачка и увеличения степени сжатия. Это верно в большинстве случаев.Однако это не означает, что это соответствующее изменение для цели или приложения, над которым нужно работать.
Наличие цели абсолютно важно. Ставя цели, загляните в свою голову и погрузитесь в поисках того, что мешает ему производить желаемую мощность. Это может привести к замене кулачка, работе головки блока цилиндров и грубой степени сжатия, но в конечном итоге это зависит от ситуации.
А как насчет сумматоров мощности? Мы, конечно, не можем оставить нагнетатель и турбокомпрессор вне смеси.Оба эти изменения работают, чтобы двигатель работал с максимальной объемной эффективностью. Другими словами, они следят за тем, чтобы двигатель объемом 350 кубических дюймов выделял более 350 кубических дюймов воздуха. Мы не учитываем факторы окружающей среды, препятствующие его выбросу. Вы не поверите, но просто убедитесь, что двигатель на 100% VE, имеет большое значение. Вот почему многим нравятся бустеры.
Условия перемещения, которые вы должны знать
Образование — это всегда хорошо. Вы должны знать несколько терминов о рабочем объеме двигателя.
РасточкаДиаметр цилиндра двигателя. При расчете рабочего объема двигателя важно учитывать, что вы ищите площадь отверстия, а также диаметр.
ходХод означает расстояние, на которое поршень проходит в цилиндре, и его не следует путать с ходом, используемым для описания фаз цикла двигателя. Ход двигателя 3,48 дюйма означает, что поршень перемещается вверх и вниз в сумме 3 раза.48 дюймов на каждом этапе.
поршеньЦилиндрическая часть, которая перемещается вверх и вниз в цилиндре двигателя. Хотя это выглядит просто, поршень выполняет несколько функций. В случае двигателя внутреннего сгорания поршень создает вакуум для втягивания воздуха, сжатия топливовоздушной смеси, передачи энергии, генерируемой при воспламенении, на коленчатый вал и выталкивания выхлопных газов.
Коленчатый валВал со смещенной шейкой, используемый для облегчения цикла поршня.Цапфа коленчатого вала смещена от своей средней линии для создания возвратно-поступательного движения поршня в отверстии.
соединительныйстержень
Механическое звено между коленчатым валом и поршнем.
FAQ по объему двигателя
У меня вопрос. привод У меня есть ответ.
В: Как рабочий объем двигателя влияет на производительность?
A: Объем двигателя означает, что двигатель может перемещать больше воздуха и топлива, что может обеспечить большую мощность.Увеличение мощности зависит от комбинации внутренних деталей и размера двигателя.
Q: Что лучше: короткий или длинный ход?
A: Это зависит от того, чего вы пытаетесь достичь. Как правило, более длинные ходы обеспечивают более высокий пиковый крутящий момент, но двигатели с более коротким ходом могут вращаться выше и быстрее. Вы также можете подумать, что чем длиннее ход, тем больше смещение, что увеличивает мощность. Однако при достижении максимальной мощности более короткий ход гораздо более предпочтителен в сочетании с более крупным поршнем и улучшенным механизмом клапанов.
Q: Как рассчитывается степень сжатия?
A: Степень сжатия — это объем камеры сгорания поршня верхней мертвой точки по отношению к поршню нижней мертвой точки. В отличие от смещения, расчет степени сжатия может быть сложной задачей. Конечно, необходимо учитывать корпус поршня или купол, объем камеры сгорания и объем камеры сгорания. Также нельзя исключить высоту блока блока, длину штока, положение верхнего кольца, зазор между поршнем и декой, а также размеры прокладки головки блока цилиндров.
Q: Как узнать размер отверстия?
A: Быстрый поиск в Интернете должен привести вас на стадион. Тем не менее, вы также должны проверить количество отливок блока на наличие признаков чрезмерного растачивания, что характерно для старых двигателей. Лучший способ убедиться в этом — разобрать двигатель и измерить его измерительным прибором. Телескопический калибр внутреннего диаметра ..
В: Какое смещение автомобиля является наиболее распространенным?
A: Средний рабочий объем современных автомобильных двигателей равен 2.0 литров. Звучит банально, но не дайте себя обмануть. Современные двигатели обеспечивают максимальную эффективность и вырабатывают больше мощности, чем большинство заводских восьмицилиндровых двигателей в прошлом.
видео
Уже скоро. Возможно, вы изо всех сил старались держать глаза открытыми, но вы лучше поймете, как работает рабочий объем двигателя. Я знаю, что написанные слова не для всех. Вот почему мы суммировали все, что обсуждали, включая это короткое видео от Mercury Marine.
https://www.thedrive.com/cars-101/40767/what-is-engine-displacement Что такое рабочий объем двигателя? | Drive
Как рабочий объем двигателя автомобиля влияет на производительность?
Как бы сложно и научно это ни звучало, рабочий объем двигателя — это простая, но очень важная концепция для транспортных средств.
Все, что вы ожидаете от своего дорогого автомобиля — скорость, эффективность расхода топлива, мощность и управляемость — зависит от рабочего объема двигателя.
Семейный автомобиль, роскошный автомобиль или зажигательный спортивный автомобиль — помимо их разного внешнего вида, наиболее отличительным фактором среди них является объем рабочего объема двигателя. Чтобы узнать больше о том, как это влияет на характеристики вашего автомобиля, продолжайте читать.
Что такое рабочий объем двигателя?
Рабочий объем двигателя является критическим фактором эффективности двигателя.Он определяет мощность и крутящий момент двигателя и обозначается цифрами.
Объем расхода топлива двигателя также объединяется для расчета точного рабочего объема двигателя.
Короче говоря, рабочий объем двигателя — это общий объем, который двигатель использует для выработки мощности. Этот том включает три параметра.
- Объем цилиндра: Цилиндр — это часть, в которой поршень движется вверх и вниз. Этот цилиндр используется для сгорания, которое генерирует мощность для запуска двигателя.
- Ход коленчатого вала: Это относится к общему расстоянию, пройденному поршнем во время возвратно-поступательного движения.
- Количество цилиндров: Количество цилиндров является важным фактором при расчете рабочего объема двигателя. Чем больше цилиндров, тем больше мощности.
Что такое смещение?
Объем двигателя — это единица измерения двигателя, выражаемая в литрах (L) или кубических сантиметрах (CC). Например, четырехцилиндровый двигатель объемом 569 куб. См каждый имеет общий объем 2276 куб. См.В итоге получается 2,3 литра. Он представляет собой рабочий объем двигателя.
Чем больше рабочий объем, тем больше мощность, и наоборот. Обычно компании-производители автомобилей используют этот номер для рекламы своих продуктов, таких как Toyota 2.0, v8 и 1.6 и т. Д. В некоторых странах этот номер смещения также используется для целей налогообложения.
Рабочий объем двигателя рассчитывается путем умножения площади отверстия цилиндра двигателя на ход коленчатого вала. Затем он умножается на количество цилиндров, имеющихся в этом двигателе, что дает общий объем воздуха, вытесняемый двигателем.
Как рабочий объем двигателя влияет на характеристики автомобиля?
Объем двигателя определяет характеристики транспортного средства. Вот как это повлияет на вашу машину.
Расход топлива:
Мощность и крутящий момент — два фактора, определяемые рабочим объемом двигателя. К этим двум добавляется расход топлива двигателем. Проще говоря, двигатель с более высоким рабочим объемом будет производить больше мощности.
Напротив, меньший рабочий объем указывает на меньший расход топлива.Смещение относится к количеству топливно-воздушной смеси, которая производит мощность для работы двигателя.
Двигателю с большим рабочим объемом требуется больше топливной смеси, заполняющей камеру сгорания для выработки мощности двигателя. Двигатель большего размера производит больше энергии, тогда как двигатель меньшего размера более экономичен.
Двигатели объемом 1,4 и 1,6 л:
Двигатель объемом, скажем, 1400 куб. См, будет иметь объем 1,4 литра. 1.4 представляет собой количество жидкости, необходимое в камере сгорания для сжигания и выработки мощности для двигателя, обычно обозначаемое как 1400 куб.
В то же время автомобилям с объемом двигателя 1,6 или 1600 куб. См потребуется больше жидкости для запуска двигателя. Значит, 1.6 будет мощнее двигателя 1.4.
Таким образом, автомобиль объемом 1400 куб. См будет производить больше мощности, чем автомобиль объемом 1000 куб. См. В некоторых странах, например в Великобритании, автомобили облагаются налогом в соответствии с объемом двигателя. Автомобиль объемом 1,6 л будет облагаться налогом выше, чем автомобиль объемом 1,4 л.
Эффективность автомобиля:
Эффективность автомобиля во многом зависит от его двигателя. Правило большого пальца для эффективных автомобилей так же просто: чем больше рабочий объем, тем выше эффективность автомобиля.
Сегодняшний автомобильный рынок предлагает широкий выбор вариантов рабочего объема — от 800-кубового топливного двигателя до мощных двигателей V8 и V12.
Если вы ищете небольшой семейный автомобиль, малолитражный двигатель может вам подойти. Двигатель с низким рабочим объемом обычно имеет четыре цилиндра, что делает его очень экономичным и не требует технического обслуживания. Меньшее количество цилиндров означает меньшую стоимость ремонта.
Напротив, если вам нужен высокоскоростной автомобиль, вам нужно искать двигатели большего объема.Двигатель с большим рабочим объемом создает больше мощности. Неудивительно, что эти двигатели с большим рабочим объемом используются в спортивном автомобиле для быстрого набора максимальной скорости.
Автомобиль большой мощности с малым водоизмещением:
Поскольку автомобиль с низким куб. См не может производить большую мощность из-за его низкого давления в камере, турбомотор — это средство для достижения высокой мощности в автомобиле с низким куб. См.
Турбомотор сжимает воздух, что составляет почти на пятьдесят процентов больше воздуха в камере сгорания. Этому сжатому воздуху требуется больше топлива для сжигания, поэтому он создает большую мощность при каждом взрыве.
Двигатель с турбонаддувом — идеальное решение для обеспечения высокой мощности автомобилей с малым рабочим объемом, но он потребляет больше топлива, чем обычные автомобили.
Преимущество турбомотора в том, что он предлагает вам контроль. Обычно он работает как обычный двигатель, но как только нажимается кнопка турбонаддува, он сжимает воздух и всасывает топливо, чтобы набрать невероятную скорость.
Заключение
Объем двигателя автомобиля представляет собой общий объем двигателя и его способность вырабатывать мощность.Больше объема означает большую мощность и больший расход топлива.
В то же время меньший объем означает экономичный расход топлива при средней мощности.
Если вам нужен экономичный автомобиль, лучшим выбором будет автомобиль с малым рабочим объемом двигателя. Однако, если вы любите высокую скорость, вам следует выбрать двигатель с большим рабочим объемом.
Тем не менее, у вас всегда есть опция с турбонаддувом, чтобы превратить автомобили с низким куб.см в мощные автомобили, когда и когда это необходимо.
Несмотря на гибкость и управляемость двигателя с турбонаддувом, это не лучший выбор для водителей, заботящихся о топливе.
Кроме того, распространение электромобилей произвело революцию в эпоху замены двигателей. Гибридные и электрические транспортные средства, кажется, берут на себя объемные двигатели, оставляя после себя не камеру сгорания, а автомобили со статическим приводом.
Объем двигателя, диаметр цилиндра и ход и двигатели мотоциклов
Часто, просматривая технические характеристики мотоцикла, вы видите объем двигателя, диаметр цилиндра и ход.
«Что это за мистические фигуры?» Раньше я думал. «Почему меня должны заботить размеры внутри мотоцикла? Все, что я забочусь о его перемещении, детка! »
Реальность такова, что диаметр цилиндра и ход упомянуты по какой-то причине — чтобы помочь вам понять , как двигатель мотоцикла получает такой рабочий объем, и сравнить эти цифры с другими байками того же класса (или даже серии, поскольку производитель разрабатывает двигатель). двигатель).
Кроме того, иногда я встречаю такие термины, как «чрезмерный квадрат» или «длинный ход».Квадрат?? Я думал, поршни круглые? Все это немного сбивает с толку непосвященных (в том числе и меня в целом по жизни), поэтому я составляю простое руководство, объясняющее то, что я узнал.
Это руководство одинаково применимо к автомобилям и мотоциклам. Но, учитывая, что этот сайт посвящен только мотоциклам, примеры, которые я использую здесь, относятся к мотоциклам. (Я иногда использую автомобили, если у меня много вещей, есть пассажир или слишком холодно и мокро. Но я никогда не признаю этого!)
Вот все статьи по математике (и физике) для мотоциклы и транспортные средства в целом:
Двигатель Triumph Rocket 3 — массивный 3-цилиндровый двигатель рабочим объемом 2458 куб. см.Но НЕ самые большие поршни на мотоцикле.Ну, я. Поэтому я и создал этот сайт — как отдушину. Я люблю учиться и делиться тем, что другим может быть полезно. Если вам нравится то, что вы здесь читаете, и вы такая же одержимая фракция, как и я, возможно, вы захотите узнать, когда я опубликую больше. (Проверьте последнюю версию, чтобы получить представление о том, что вы увидите.)
Расчет рабочего объема двигателя мотоцикла по диаметру и ходу — в двух словах
Давайте начнем с взаимосвязи между диаметром цилиндра и ходом двигателя и рабочим объемом двигателя.Время математики!
Вы помните, как рассчитать объем цилиндра? Он равен площади поперечного сечения цилиндра, умноженной на его длину . Используйте эту формулу с отверстием и ходом, и вы получите смещение.
Ручное вычисление рабочего объема двигателя по внутреннему диаметру и ходуВ двух словах формула для расчета рабочего объема двигателя для мотоцикла (такая же, как и для других двигателей):
π x Радиус цилиндра 2 x длина хода x количество поршней
Далее упрощенно, рабочий объем в кубических сантиметрах (куб.см) от отверстия и хода, которые обычно указываются в мм, составляет
отверстие 2 x ход x цилиндры x 0.0007854
Я использую эту упрощенную формулу для расчета рабочего объема двигателя — я проверил на нескольких примерах, и она достаточно точна.
Математика расчета рабочего объема двигателя мотоцикла
Рассмотрим первую формулу более подробно.
- Диаметр отверстия цилиндра — это его диаметр. Таким образом, цилиндр с отверстием 100 мм имеет ширину 100 мм. Радиус вдвое меньше диаметра отверстия.
- Ход цилиндра — это расстояние, которое поршень проходит сверху вниз.
- Количество цилиндров зависит от архитектуры. У рядного четырехцилиндрового двигателя их четыре, у V-образного твин — два и т. Д.
Рабочий объем одного цилиндра равен его объему. Возвращаясь к школьной математике, можно сказать, что формула объема цилиндра: V = πr 2 h .
Для двигателя это означает, что объем = π x квадрат радиуса (половина внутреннего диаметра) x ход.
Умножьте это на количество цилиндров, и вы получите общий объем двигателя.
Вторая формула представляет собой упрощение, объединяющее все константы в формуле (необходимо для преобразования диаметра отверстия в мм в радиус в см и для преобразования хода в см, комбинируя их с pi ).
Странное, но важное предостережение: некоторые очень редкие мотоциклы не имеют круглых цилиндров. Например, Honda NR750. Если у вас есть один из них, то, во-первых, могу я с вами встретиться? То есть, меня просто интересует твой мотоцикл, но мы также можем потусоваться. Во-вторых, для вашего мотоцикла с овальным поршнем не только сложно найти запчасти, но и сложнее рассчитать рабочий объем — вы не можете использовать приведенные выше формулы.2 x 67,5 x 2 x 0,0007854 = 937cc .
Конечно, пиковая мощность — это гораздо больше, чем просто диаметр цилиндра и ход поршня (и рабочий объем двигателя). Но, как видите, двигатели с одинаковым рабочим объемом могут иметь совершенно разные характеристики.
Некоторая терминология по объему двигателя мотоцикла
Для описания характеристик двигателя используется несколько слов, и я подумал, что хочу углубиться в то, что они означают здесь.
Многие из них конкретно касаются того, как диаметр цилиндра и ход поршня влияют на характеристики мотоцикла, и относятся к «коэффициенту хода», который представляет собой отношение диаметра цилиндра к ходу (или наоборот).
- Квадрат : означает, что «отверстие [намного] шире, чем длина хода».
Этот термин вводит в заблуждение, потому что цилиндр не квадратный — он круглый! (Ну, в основном. Иногда в них есть некоторая овальность.) В любом случае, «квадрат» будет означать, что диаметр цилиндра и ход двигателя одинаковы в миллиметрах. «Oversquare»
Двигатель с более квадратной формой, как правило, имеет более легкие поршни и, таким образом, может (с некоторыми другими настройками, например, с клапанами) быть спроектирован для более легкого вращения и более высоких пиковых оборотов в минуту.
Более квадратный цилиндр иногда называют короткоходным двигателем. Термин «короткоходный» используется для описания двигателя с коротким ходом поршня. Обычно они используются в спортбайках с высокими пределами числа оборотов.
- Длинноходный : длинноходный двигатель не обязательно является противоположностью «более квадратного», его ход всего на больше, чем у других сопоставимых двигателей. Но часто бывает наоборот.
Например, двигатель K5 GSX-R1000, блок которого все еще используется в сегодняшних Suzuki GSX-S1000 и Katana, является «длинноходным» двигателем по сравнению с двигателем с немного более коротким ходом (более квадратным). модели K9 GSX-R1000.
Длинноходный двигатель, как правило, легче настраивается на низкий крутящий момент за счет меньшей мощности на высоких оборотах, поскольку он не так легко вращается.
Длинноходовые двигатели иногда называют «подквадратными» двигателями.
- Stroker: Двигатель, который был модифицирован для увеличения хода поршня, что позволило увеличить его рабочий объем.
Распространенной модификацией для увеличения рабочего объема двигателя является установка кривошипа «ходового механизма», который предназначен для уменьшения увеличения хода поршня, тем самым увеличивая общий рабочий объем.
Вы также можете растачивать цилиндры двигателя для увеличения рабочего объема. Но чаще это делается производителями между поколениями одного и того же базового мотоцикла.
Диаметр цилиндра и ход поршня, объем двигателя, крутящий момент и мощность — как они связаны?
Старая поговорка гласит, что «вытеснению не заменить». Но есть ли? Мотоциклы с самым большим объемом двигателя не всегда обладают максимальной мощностью. Итак, что нам еще нужно знать?
Примеры лучше всего подходят для этого.Давайте посмотрим на несколько разных мотоциклов с одинаковым (или аналогичным) объемом двигателя и сравним их характеристики мощности и крутящего момента.
| Характеристика | Yamaha Stryker | BMW R 1250 GS | Suzuki GSX-1300R Hayabusa | Honda ST1300 |
|---|---|---|---|---|
| Объем цилиндра 909c22 | 1309 9022 909 c | |||
| Диаметр цилиндра и ход поршня | 100 x 83 мм | 102.5 x 76 мм | 81 x 65 мм | 78 x 66 мм |
| # поршни | 2 | 2 | 4 | 4 |
| Пиковая мощность | ~ 60 кВт (80 л.с.) 3000 об / мин * | 100 кВт (136 л.с.) при 7750 об / мин | 146 кВт (196 л.с.) при 9800 об / мин | 91 кВт (125 л.с.) при 8000 об / мин |
| Пиковый крутящий момент | (81 фунт-фут) При 4000 об / мин | 143 нМ (105 фунт-фут) при 6250 об / мин | 154 Нм (114 фунт-фут) при 7200 об / мин | 125 Нм (92 фунт-фут) при 6000 об / мин |
* оценка основана на динамометрических тестах, плюс-минус 10%
Итак, четыре мотоцикла, все с рабочим объемом 1250–1350 куб. см, все с совершенно разными значениями мощности и крутящего момента.Очевидный вывод: есть много вещей, помимо смещения, которые способствуют власти. Некоторые из них — это диаметр цилиндра и ход поршня, степень сжатия, фаза фаз газораспределения и компоненты, которые помогают двигателю работать быстрее и выше.
Выше я вкратце упомянул, что двигатель с более коротким ходом может работать на более высоких оборотах, тем самым производя больше мощности.
И наоборот, длинноходные двигатели можно настроить для увеличения крутящего момента, говорят люди. Но почему это так?
Во-первых, важно понять взаимосвязь между крутящим моментом, скоростью и мощностью.В двух словах, мощность = скорость x крутящий момент x (постоянная) . Это линейные отношения.
Таким образом, если вы сохраняете постоянный крутящий момент, но увеличиваете число оборотов, вы получаете пропорционально большую мощность. И даже если крутящий момент немного упадет, при значительном увеличении скорости вы все равно получите больше мощности. Вот почему пики мощности превышают крутящий момент.
Большой крутящий момент на низком уровне может быть забавным и прекрасным, отлично подходит для движения, езды на заднем колесе и 0-60 раз, но большой крутящий момент на высоком уровне означает большую мощность. Большая мощность означает способность преодолевать ветер и развивать максимальную скорость.(Подробнее об этом в другой день.)
Чтобы двигатель создавал крутящий момент на высоких оборотах (и, следовательно, большую мощность), многие вещи должны работать согласованно. У вас должны быть клапаны и пружины, которые могут двигаться быстро, компоненты с низким коэффициентом трения, низкой скоростью и легкие компоненты. Тоже больше.
Но давайте сосредоточимся на двух факторах, связанных с диаметром цилиндра и ходом, которые помогают двигателям работать быстрее:
- Поршни / цилиндры с низким коэффициентом трения: Чем меньше перемещается поршень, тем меньше трения он может создавать о поверхности (почти ) трогает.Конечно, здесь могут помочь и другие вещи, такие как хорошая смазка и компоненты с низким коэффициентом трения.
- Низкая скорость поршня: Разработчики двигателей думают о средней и максимальной скорости, которой должен достичь поршень, чтобы совершать движение вверх и вниз по цилиндру. Чем длиннее ход, тем выше скорость поршня для данной скорости двигателя. Более высокие скорости хуже во многих отношениях — смазка может не работать, иногда скорость поршня может превышать скорость пламени (вызывая потерю мощности), и (при той же массе поршня) требуется большее усилие, чтобы повернуть поршень и отправить его. другой способ.
Итак, короткоходный двигатель означает, что при заданной скорости поршня, при прочих равных условиях, вы можете позволить себе более высокие обороты.
Итак, если они увеличивают обороты и развивают большую мощность, почему не все мотоциклы имеют короткий ход?
Читая вышесказанное, вы можете подумать: хорошо, короткий ход явно лучше. Вы можете увеличить крутящий момент, что означает больше мощности, а на больше мощности = больше лучше !!!!Но диаметр цилиндра и ход поршня также влияют на реальную управляемость, а иногда и отрицательно.
Если у вас короткоходный двигатель, рассчитанный на большой крутящий момент при высоких оборотах, он все равно может вырабатывать скромный крутящий момент для повседневного использования.
Возьмем, к примеру, Yamaha R1 2015+, довольно эпический гоночный мотоцикл, который выдает около 200 л.с. Его максимальная мощность составляет около 13000 об / мин, а большой крутящий момент между 8 500 и 12 000 об / мин составляет около 100 Нм (73 фунт-сила-футов).
Юбилейный выпуск 2016 Yamaha YZF-R1Отлично, но кто разгоняет до 8 500 об / мин каждый день? Может быть, некоторые люди это делают, но вы нарушите большинство ограничений скорости, когда окажетесь там.И это только , начало вечеринки по крутящему моменту.
Ниже 8500 об / мин Yamaha R1 2015+ имеет гораздо более скромное плато крутящего момента — около 70 Нм (~ 50 фут-фунтов). По сути, ниже 8500 Yamaha R1 показывает результат на хуже , чем более скромный (но потрясающий) Yamaha MT-09. График зависимости крутящего момента
R1 от крутящего момента MT-09 (разные источники). Исправлено: август 2021 г.Другие факторы, такие как передача (R1 больше ориентирован на высокую скорость), также делают MT-09 более отзывчивым на низких оборотах, чем R1.
Почему и как R1 работает умеренно на низких оборотах, но так хорошо на высоких оборотах? Что ж, вам, возможно, придется спросить дизайнера двигателя или профессионального тюнера. Здесь играют роль многие факторы. Вот несколько наиболее часто цитируемых:
1. Впуск и выпуск: Мотоцикл с высокой мощностью должен сжигать много топлива, поэтому много вдыхает и выделяет много выхлопных газов. Это означает, что воздухозаборник рассчитан на высокоскоростной поток воздуха, как и выхлоп.
Распределительные валы впускных и выпускных клапанов лучше всего работают на высоких оборотах.Невозможно сконструировать эти компоненты так, чтобы они работали безупречно эффективно в бесконечно широком диапазоне оборотов.
Попытка приблизиться к этой цели — хорошо дышать в широком диапазоне оборотов — одна из целей конструкции двигателя, иногда с такими технологиями, как изменение фаз газораспределения (как в S 1000 RR 2019+), воздухозаборники переменной длины и т. Д.
2. Эффективность сгорания (внутри поршня) : Короткоходный двигатель имеет более широкие поршни. Это означает, что взрыв должен пройти большее расстояние, чтобы охватить всю поверхность поршня и равномерно толкнуть его вниз.
Трудно добиться такой же эффективности, как меньшая взрывная камера, чем в двигателе меньшего диаметра с более длинным ходом (при том же общем рабочем объеме). В двигателях используются более мелкие распылительные форсунки и конструкции с несколькими свечами зажигания.
3. Размер и вес двигателя : Более широкий (короткий ход) поршень означает более толстый металл между поршнями и проволочным двигателем.
Более высокие (длинноходные) поршни приводят к более высокому двигателю и более толстой головке. В любом случае есть компромиссы.
Так же, как и во всех аспектах конструкции двигателя, уравновешивание рабочего объема двигателя с диаметром цилиндра и ходом — это то, о чем много думают дизайнеры.
Высокий крутящий момент, но низкая мощность — Big Bore Big Twins
Возникает вопрос: почему не все мотоциклы имеют большой диаметр?
Давным-давно я заметил, что Harley-Davidson не публикует данные о мощности для большинства своих мотоциклов. Но они ДЕЙСТВИТЕЛЬНО публикуют данные о крутящем моменте.
Почему это? Есть много связанных вопросов. Например, почему водитель Suzuki SV650 (75 л. почти вдвое больше пиковой мощности?
Ответ на оба этих вопроса: есть кое-что о крутящем моменте .Однажды я увидел, что он бойко сформулировал, что «крутящий момент = ускорение, мощность = максимальная скорость». Это еще не все, но я в принципе согласен с этой общей идеей.
Когда люди описывают мотоцикл как «быстрый», они имеют в виду одно из трех:
- У него высокая максимальная скорость, как и у любого мотоцикла из линейки Ninja h3.
- У него низкая скорость 0-60 или 0-100 — быстро ускоряется
- Он «ощущается» быстрым, что очень субъективно, но может просто означать «огромное тяговое усилие»
Последний фактор «ощущения» скорости может применяться ко многим V-образным двухцилиндровым двигателям. круизеры, которые имеют удивительно низкие пределы оборотов и показатели мощности.
Мотоциклы Big Cruiser не имеют высоких оборотов (во всяком случае, за очень редкими исключениями), но развивают большой крутящий момент на низких оборотах. Как они развивают такой большой крутящий момент? С поршнями большого диаметра .
Возьмем Suzuki M109R, мотоцикл с поршнями, которые имеют диаметр цилиндра 112 мм и ход поршня 90,5 мм (а теперь определите его рабочий объем!).
Благодаря своему огромному диаметру, M109R способен развивать крутящий момент монстра .
Почему поршни с большим отверстием создают больший крутящий моментИтак — , почему бы не иметь большие поршни для высокого крутящего момента на всех мотоциклах?
Это сводится к тем же компромиссам, что и выше.
- Наличие больших поршней означает большую движущуюся массу (тем более, что крутящий момент больше, а это означает, что вам нужно больше металла), которую труднее перемещать на высоких оборотах. Такие большие поршни имеют высокую скорость вращения и, следовательно, высокую мощность.
- Наличие широких камер сгорания означает, что добиться равномерного сгорания (и, следовательно, высокой эффективности сгорания) сложнее.
Это всего лишь пара вводных в конструкцию двигателя.
Заключение
Надеюсь, это немного пролило свет на взаимосвязь между рабочим объемом двигателя, диаметром цилиндра и ходом.Вопросы (или уточнения) оставляйте в комментариях!
Как связаны объем двигателя и мощность / крутящий момент?
Я был вовлечен в обсуждение этой темы в другом месте и хотел бы поделиться здесь своим ответом. Это должно быть надежным объяснением в терминах непрофессионала для тех, кто не хочет нырять в большую кроличью нору с физикой и термодинамикой!
Хотя я инженер-автомобилестроитель, мне стыдно сказать, что я до сих пор не совсем понимаю взаимосвязь между рабочим объемом и производимой мощностью / крутящим моментом.Хотя я предполагаю, что разница между 8-литровым двигателем мощностью 1000+ л.
Оставим на мгновение вопросы эффективности, турбонаддува и многих других меньших факторов:
- Крутящий момент наиболее пропорционален рабочему объему. В основном это вопрос того, сколько топлива вы можете сжечь за цикл двигателя. Крутящий момент — это сила, и она применяется к таким вопросам, как «насколько тяжелую машину я могу преодолеть на этом склоне?»
- Мощность в лошадиных силах пропорциональна произведению крутящего момента и числа оборотов двигателя.В уравнении есть константа, но в остальном это прямая зависимость. Мощность относится к вопросу: «Как быстро я смогу подтолкнуть эту 4000-фунтовую машину вверх по этому склону?»
Все остальное — всего лишь фактор, изменяющий эти две переменные. Давайте возьмем стационарный пример грузовика, поднимающегося на устойчивый уклон с постоянной скоростью — это на самом деле проще для понимания, чем всеми любимый пример «дрэг-рейсинга». Хотите увеличить количество груза, которое вы можете нести в гору с заданной скоростью (увеличить мощность)? Вот как это можно сделать:
- Сделайте двигатель больше.Если все пропорционально, так что ваша эффективность такая же, ваш крутящий момент также возрастет пропорционально, потому что вы потребляете больше кислорода и сжигаете больше топлива. Это означает, что ваша сила также будет пропорционально увеличиваться. Больший крутящий момент при той же скорости (больше мощности) означает, что вы можете тянуть более тяжелый груз в гору.
- Прокрутите двигатель быстрее при той же скорости движения (об / мин). Вы по-прежнему создаете примерно такой же крутящий момент в двигателе, но для поддержания той же скорости движения вам придется изменить передачу оси / трансмиссии.Это дает вашему двигателю больше «рычагов» на дороге. Этот пример показывает разницу между крутящим моментом и мощностью, а также показывает, почему именно мощность важна для подъема на холмы. Если посмотреть прямо на мощность, то вы действительно поймете, что ваш двигатель может делать при заданной скорости движения, если вы учли все передачи — это все упрощает (лучший инструмент для анализа такого типа работы).
- «Подделка», увеличивающая размер двигателя. Вы можете сделать это с турбонаддувом, наддувом, закисью азота… на ваш выбор.В любом случае, вы используете внешний компонент, чтобы нагнетать дополнительный кислород и топливо в ваш двигатель, имитируя поведение большего смещения. Результат — больше мощности. Это решение почти всегда будет более эффективным для одних рабочих условий и менее эффективным для других, поэтому вы также можете выбирать, где вы получаете и теряете экономию. Вы должны выполнять больше работы, «набивая» лишний воздух, что снижает эффективность, но может позволить вам настроиться на лучшую эффективность, когда вам не нужна полная мощность. Ford Ecoboost — хороший пример этой идеи.
- Повышение общей эффективности. Вы можете сделать это, увеличив компрессию, настроив время зажигания, механические / фрикционные настройки, все, что дает больше энергии от вашего топлива вашим шинам, вместо того, чтобы выходить из выхлопной трубы и радиатора. Здесь вы, как правило, сильно ограничены качеством топлива по сравнению с первыми тремя вариантами.
- Повысьте эффективность на той скорости вращения двигателя, на которой вы работаете. Измените фазы газораспределения. Здесь вы обменяете лучшую эффективность на нужном вам количестве оборотов в минуту на худшую эффективность в другом месте.Ваш предел здесь состоит в том, что у вас все еще есть «пиковое» значение крутящего момента, пропорциональное рабочему объему, которое вы можете перемещать вместе с фазами газораспределения, но на самом деле не увеличивать. Предполагая, что вы не меняете одновременно свою передачу (об / мин), как только вы дойдете до точки, где ваш максимальный крутящий момент будет на оборотах, при которых вы поднимаетесь на холм, вы получите все, что можете, с этой опцией.
Короче говоря, мощность — это все. Крутящий момент действительно имеет значение только в том случае, если вы хотите, чтобы большая его часть была «хорошо распределена» по оборотам двигателя, а не была сконцентрирована в узком диапазоне — это просто сделает ваш двигатель более универсальным и приятным в управлении.Однако при движении в гору и т. Д. Вопрос «недостаточного крутящего момента» всегда решается «большей передачей», потому что мощность в любом случае одинакова; Эта мощность на самом деле просто вопрос того, сколько кислорода вы можете набрать и сколько тепла вы оттуда теряете в шинах.
В качестве хорошего сравнительного примера рассмотрим разницу между двигателем 110ci в Miata и двигателем 300ci в Ford середины 90-х. У меня есть оба. Оба имеют примерно одинаковое количество HP, плюс-минус несколько — около 140.
Miata обладает высокой степенью сжатия, хорошей механической эффективностью, и все его переменные (фазы газораспределения и т. Д.) Настроены так, чтобы максимизировать доступный крутящий момент и мощность от 5000 до 7000 об / мин.Кривая крутящего момента у него очень резкая, максимальная составляет около 115 фунт-футов, а ниже 3000 он практически бесполезен. Это нормально для ускорения, потому что все легкое, и у автомобиля очень крутая передача оси (4,56: 1), чтобы попытаться сохранить ее там, где она дает некоторую мощность. Тем не менее, вы никогда не захотите буксировать что-либо с этим двигателем, потому что высокие обороты и сжатие действительно ограничивают надежность, если вам нужно выработать полную мощность в 140 лошадиных сил, достаточную для того, чтобы, скажем, подняться на 10-мильный холм, что вам никогда не понадобится. в машине весом 2500 фунтов даже на полной скорости.Вам нужно как минимум пять (эффективных, механических) передач, чтобы держать этот маленький двигатель там, где он не будет мешать, а вы постоянно переключаетесь на холмистой местности и в движении.
Напротив, 300 находится в фургоне 90-х годов с трехступенчатым автоматом, вероятно, самой надежной, но неэффективной трансмиссией, когда-либо производимой Фордом. Из-за сильного поглощения энергии трансмиссией на дорогу уходит значительно меньше мощности, чем у Miata. Он находится в автомобиле, который весит вдвое больше, чем Miata, и который с удовольствием буксирует собственный вес, поэтому этот двигатель с удовольствием перемещается в четыре раза больше, чем Miata.Почему? Вместо того, чтобы сосредотачиваться на узком «счастливом» месте, дизайн был сосредоточен на хорошем распределении крутящего момента. У него нигде нет ошеломляющего «движения», с пиковым крутящим моментом всего 260 фут-фунт, ограниченным в значительной степени очень низкой степенью сжатия по сравнению с Miata; при этом то, что у него есть, есть везде (более 200 на практически весь рабочий диапазон). Его максимальная мощность составляет всего 3500 об / мин, что он с радостью будет делать весь день на дрянном топливе, в паршивую, жаркую и влажную погоду. Из-за того, что кривая крутящего момента настолько плоская, вы почти никогда не переключаетесь на какой-либо холм, кроме самого экстремального.