На більшості автомобілів встановлений двигун внутрішнього згоряння (ДВЗ). Пристрій його досить складно навіть для фахівця, тим більше для рядового водія-непрофесіонала. Однак при покупці машини завжди завжди йде мова про характеристики двигуна. Неспеціаліст зазвичай втрачається перед вибором автомобіля взагалі або конкретної його версією зокрема. Спробуємо розібратися в основних технічних характеристиках двигуна внутрішнього згоряння.
У сучасних автомобілях від 2 до 16. Цей досить серйозний показник. Так, два двигуна з однаковим об'ємом і потужністю можуть сильно відрізнятися за іншими параметрами.
Два типи: рядне (послідовне) і V-подібне (дворядне), коли на одному колінчастому валу циліндри розташовані по обидва боки. У цьому випадку важливу роль відіграє кут розвалу циліндрів. Великий кут розвалу знижує центр ваги, полегшує охолодження і подачу масла, але при цьому знижуються динамічні характеристики і збільшується інерційність. Малий кут дозволяє знизити вагу і інерційність, але веде до більш швидкого перегріву.
Радикальна різновид - опозитний двигун з кутом розвалу в 180 °. В цьому випадку всі його переваги і недоліки максимальні. Ще один різновид - W-подібний (чотирирядний; два синхронізованих і включених в загальну систему приводу V-образних двигуна).
Вельми рідкісний тип двигуна - рядно-V-подібний, що є синтезом цих двох різновидів. Циліндри розташовані послідовно, але з відхиленням по обидві сторони, що сприяє кращому охолодженню.
Взагалі кажучи, між два основних типи двигунів розрізняються масою і габаритами. НОднако важливо, що найменший рівень шуму і вібрацій досягається, коли в одному ряду парна кількість циліндрів.
✔ Обсяг камер згоряння
Інакше кажучи, обсяг двигуна. Він безпосередньо впливає абсолютно на всі інші характеристики ДВС. У більшості випадків збільшення обсягу веде до збільшення потужності і, природно, витрати палива.
Зазвичай три варіанти - чавун або інші феросплави (найбільша міцність, але велику вагу) ;. алюміній і його сплави (мала вага і середня міцність); магнієві сплави (найменший вага, висока міцність, але дуже висока ціна).
Ці характеристики, взагалі кажучи, говорять лише про ресурс і шуми і вібрації двигуна.
✔ На практиці більш важливі вихідні характеристики:
• Потужність. Вона вимірюється в кінських силах (к.с. - традиційна одиниця виміру) або кіловатах (кВт). Саме вона визначає швидкість і час розгону автомобіля.
• Момент, що крутить Створюване двигуном максимальне тягове зусилля. Вимірюється в Ньютон-метрах (Н · м). Побічно впливає на швидкість і розгін і прямо - на «еластичність» двигуна т. Е. Здатність прискорюватися на низьких оборотах.
• Максимально допустима кількість обертів колінчастого вала в хвилину (об / хв) Показує, скільки оборотів коленвала в хвилину зможе витримати двигун без втрати в ресурсної міцності. Чим більше число обертів, тим різкіший і динамічний характер має автомобіль.
✔ Однак не менш важливі витратні характеристики:
• Витрати палива. Зазвичай вимірюється в літрах на 100 кілометрів. Витрата в міському, приміському та змішаному варіантах різний.
• Тип палива. Марка споживаного бензину або дизельного палива (ДТ). У сучасних автомобілях можливе використання будь-яких марок, але при зниженні октанового числа падають ресурсна міцність і потужність, а при підвищенні понад норму - підвищується потужність, але знижується ресурс. Також при підвищенні октанового числа збільшується тепловіддача, що може привести до раннього перегріву. Приклад марок палива: А-76, А-92, АІ-98, А-95-ВР, ДТ, ДТ Євро, ДТ Супер.
• Витрата масла. Вимірюється в літрах, але на 1000 км. Максимальний показник - 1л / 1000км для справної машини.
• Марка споживаного масла. Зазвичай обозначется ххWхх. Перше число - густота масла, друге - його в'язкість. Наприклад - 0W40 і 5W40 - синтетичні масла, 10W40 - напівсинтетичне масло, 15W40 і 20W40 - мінеральні масла. Густіші і в'язкі масла поліпшують міцність і надійність двигуна, менш густі - покращують динамічні вихідні характеристики.
Увага! Масла типу 70W90 або 95W100 є трансмісійними і ні в якому разі не можуть бути використані в двигуні - це гарантовано призведе до несправності двигуна!
• Ресурсна міцність, т. Е. Як часто двигуну необхідно технічне обслуговування. Зазвичай в межах 5 000-30 000 км пробігу. Граничний пробіг дозволяє приблизно визначити повний термін служби, після гарантійного пробігу припиняються гарантійні зобов'язання.
Це основні споживчі характеристики.
✔ Однак треба зазначити широкий ряд більш складних характеристик:
• Тип паливної системи - бензинові і дизельні двигуни. Бензинові зазвичай мають більшу потужність, але дизельні відрізняються більш низькою витратою і великим крутним моментом.
• Тип бензинової системи впуску. У сучасних автомобілів електронна система вприскування (інжекції) палива, яка дозволяє домогтися більшого ККД. У старіших в більшості карбюраторних система впуску палива. Карбюратор не розпилює, як інжектор, паливо в камері згоряння, а вкидає в неї струмінь, що збільшує витрату палива, знижує ККД і робить керування, менш зручним.
Зазвичай карбюратор встановлюється на двигун один, многокарбюраторние двигуни більш характерні для тюнінгових і спортивних моделей.
• Тип бензинової системи упорскування - з однокрапковим і багатоточковим уприскуванням. Одноточковий система вже практично не використовується, оскільки падіння потужності набагато перевищує зниження витрати топліва.Многоточечний - розподілений і прямий впорскування. При розподіленому уприскуванні в камері згоряння створюється рівномірна суміш, що забезпечує стабільність роботи на будь-яких режимах і невибагливість.
Прямий (безпосередній) впорскування, як це не парадоксально, підвищує і потужність, і ресурсну міцність, знижує витрату палива. Але в цьому випадку висока вартість, потрібно паливо високої якості і спостерігається нестабільність роботи на малих обертах і при холодному старті.
Недоліки обох систем компенсуються комбінованим (подвійним) уприскуванням. Він полягає в застосуванні обох систем окремо - при зміні режимів роботи електроніка «вибирає» потрібну.
• Дизельна система вприска.Хотя дизельний двигун простіше бензинового, система його упорскування складніше, побудовані за іншим принципом:
ТНВД - найбільш проста система дизельного вприскування з невисокими достоїнствами. Система з насос-форсунками. У цьому випадку кожна форсунка упорскування є ще і насосом, що подає паливо в камеру згоряння. Характеристики в цьому випадку краще, але стабільна роботи двигуна також проблематична. Обидві системи окремо майже не використовуються.
Комбінація ТНВД і насос-форсунок - загальна паливна рампа високого тиску Common Rail. ТНВД подає паливо в рампу, де воно піддається компресії і під високим тиском впорскується в камеру згоряння. Це найкраща зараз система, так як вона забезпечує високі характеристики потужності і низьку витрату палива.
Удосконалення попередньої - акумуляторно-поворотна рампа Common Rail другого покоління. Стиснення в рампі відбувається за рахунок накопичення палива, а надлишки надходять назад в ТНВД - це зменшує насосні втрати потужності і витрата палива.
• Форсунки впорскування - механічні або пьезотронние. Вони не впливають на характеристики двигуна, але пьезотронние дають більш плавний робочий цикл і вони легше в налаштуванні.
• Клапанів на впуску / випуску від 2 до 5 на циліндр. Чим більше клапанів, тим плавніше робота і більше потужність, хоча при цьому незначно збільшується витрата палива.
✔ Компресор. Його роль - стиснення впускний суміші.
• Атмосферні двигуни - компресора не мають.
Двигуни з компресією - компресорні (з механічним компресором) і турбонаддувних, що розрізняються типом приводу.
• Механічний компресор наводиться безпосередньо від коленвала двигуна, що створює деякі втрати в потужності і збільшує витрату палива, турбонаддув має крильчатку турбіни, яка розкручується від тиску вихлопних газів. Це надійніше і не дає втрат, але приріст крутного моменту менше, особливо на малих обертах.
Іноді на двигун ставлять кілька компресорів-послідовний (поліпшується стабільність роботи) або паралельно (підвищуються характеристики в пікових режимах).
Система газорозподілу - механізм газорозподілу. розподільні вали і привід. Кількість розподіл. валів може змінюватися, але частіше по одному на кожні 8 клапанів.
Привід механізму газорозподілу - ланцюг або ремінь. Ремінь простіше, але вимагає регулярної заміни. Ланцюг надійніше, але видає більше шуму (металевий брязкіт) і дорожче.
Найпростіший - статичний механізм. Динамічні - із змінною висотою підйому клапанів або змінними фазами газорозподілу.
Зміна висоти підйому клапанів дозволяє перемикатися між двома режимами руху - наприклад економічним і швидкісним. Зміна фаз газорозподілу забезпечує більш рівну роботу у всьому діапазоні робочих оборотів коленвала.
Є чимало й інших особливостей двигунів, але вони менше впливають на їх характеристики.