Длинноходные и короткоходные моторы – в чем разница, и какие лучше

Содержание

Длинноходные и короткоходные моторы – в чем разница, и какие лучше?

Еще несколько лет назад, когда возникал вопрос о выборе отношения S/D при проектировании двигателя, при наметке новых двигателей для опытов и во всех подобных случаях по большей части брали S/D=l,2, как наиболее часто встречающееся на практике. В случае необходимости сократить длину двигателя, как, например, . в линейных восьмицилиндровых двигателях, уменьшали диаметр цилиндра, при этом S/D возрастало до 1,4-1,5.

В большинстве случаев на этот важнейший параметр, позволяющий улучшить показатели работы двигателей в особенности при большом числе оборотов коленчатого вала, не обращали внимания.

Если проследить изменение S/D в автомобильных двигателях с момента их появления, то оказывается, что лучшие конструкторы еще в начале XX в. хорошо знали преимущества короткоходных двигателей, т. е. таких, у которых ход поршня меньше диаметра цилиндра и соответственно отношение S/D Первый двигатель мотоцикла Даймлера имел S/D=1,52. Такое отношение Даймлер выбрал по аналогии со стационарными двигателями, которые он хорошо знал, будучи инженером завода Отто — Дейц.

Близкую величину выбрал и Левассор в своих первых двигателях.

Гоночные двигатели Панар — Левассор 1895—1900 гг. имели S/D в пределах 1,4—1,5, но с 1901 г. S/D в них понижается почти до единиц2ы, а в 1906 г. доведено до 0,918. Здесь следует подчеркнуть что в то время гоночные автомобили снабжались улучшенными двигателями, которые в ближайшие же годы, в особенности если автомобили брали призы, ставились на машины, принятые к производству. Поэтому можно считать, что конструкции гоночных автомобилей во многом определяли параметры двигателей ближайших выпусков. В дальнейшем, двигатели гоночных автомобилей формировались так специализированно и конструкция их так сильно отличалась от машин регулярного выпуска, что ввод в серию преимущественных черт подобных автомобилей отодвигался на . несколько лет. Конструкции гоночных автомобилей всегда были прогрессивными и служили в дальнейшем прототипами для автомобилей регулярного выпуска, правда с учетом особенностей долгой эксплуатации без ремонта, удобства обслуживания и экономичности. Так, гоночные модели доводились до стандартных, принятых на производстве.

Из табл. 2, где приведены технические характеристики типичных автомобильных двигателей выпуска 1900— 1961 гг6., видно, что отношение S/D в процессе исторического развития автомобильных двигателей снизилось с 1,6 до 0,72.

Еще более показательна табл. 3, в которой приведены технические характеристики двигателей автомобилей, принявших участие в круговой гонке де ла Сарт на Большой приз «АКФ» 1906 г.

Обращает на себя внимание короткоходность двигателей, из 13 только один длинноходный — Гоброн— Брийе — и тот специальной конструкции — со встречно движущимися поршнями. Такие двигатели были построены в результате накопления опыта выпуска особенно легких и экономичных двигателей, обладающих наибольшей литровой мощностью.

Влияние объёма двигателя на мощность и кр.момент

С технической точки зрения рабочий объем влияет не только на то, какая мощность будет получена, но также и на то, в каком диапазоне оборотов двигатель будет выдавать нужные крутящий момент и мощность.

Выбор диапазона практической мощности почти всегда ограничивается механическими условиями, которые в свою очередь (хотя бы частично) определяются финансовыми соображениями. Более того, при определении мощности/рабочего объема нужно принимать во внимание ожидаемый разумный срок службы, условия работы и ограничения по механическим напряжениям.

Точка в диапазоне оборотов, в которой достигается максимальный крутящий момент и точка, где достигается максимальная мощность, определяются тем, как образован рабочий объем в блоке. Вообще говоря, когда ход поршня увеличивается, тем ниже в области оборотов будет та точка, в которой достигается максимальная мощность и крутящий момент. В дополнение к этому, более длинноходный двигатель будет выдавать меньшую максимальную мощность, но больший максимальный крутящий момент. Короткоходные двигатели, с другой стороны, достигают своей максимальной мощности при более высоких оборотах и могут выдать при том же самом рабочем объеме большую мощность, но это почти всегда сопровождается меньшими значениями крутящего момента на низких оборотах.

С практической точки зрения, если относительно тяжелый автомобиль оснащен автоматической трансмиссией дифференциалом с высоким передаточным числом (низкая передача), то двигатель должен быть способен выдавать крутящий момент на низких оборотах и соотношение диаметра цилиндра/ход поршня должно отвечать этому требованию. Если это не так, то ускорение на низких оборотах будет очень плохим. Однако легкий автомобиль с механической трансмиссией, с низким передаточным числом на 1 передаче и главной передачей с относительно низким передаточным числом может обеспечить хорошее ускорение на низких оборотах с помощью двигателя, который сконструирован так, чтобы развить максимальную мощность при более высоких оборотах двигателя. Легкие автомобили (особенно гоночные автомобили, стартующие на высоких оборотах) требуют намного меньшего крутящего момента на низких оборотах, чтобы добиться хорошего разгона.

Длинноходные и короткоходные моторы – в чем разница, и какие лучше?

Главным показателем степени совершенства двигателя является его литровая мощность, т. е. число лошадиных сил, приходящееся на один литр рабочего объема цилиндров. Величина литровой мощности на современном этапе развития техники автомобилестроения определяется, в первую очередь, технологическими возможностями и зависит от качества материала деталей, их обработки и других факторов. Литровая мощность современных стандартных автомобильных двигателей находится в пределах 30—40 л. с. на 1 литр рабочего объема цилиндров, а в автомобилях высокого класса, в том числе спортивных, достигает 50 л. с. и более.
Достичь увеличения литровой мощности автомобильного двигателя можно, главным образом, путем повышения степени сжатия, увеличения скорости вращения коленчатого вала, уменьшения потерь на трение, улучшения наполнения цилиндров свежей смесью, а также рядом частных конструктивных усовершенствований.
Величина степени сжатия ограничивается возможностью двигателя работать без детонации на данном топливе, т. е. зависит от октанового числа. В странах Западной Европы октановое число бензина, поступающего в продажу, равно примерно 70. Поэтому мощность автомобильных двигателей здесь невелика, и степень сжатия у них обычно не превышает 7,0. Только в двигателях сравнительно большей мощности и в спортивных моделях степень сжатия доходит до 8,0—8,5 и выше.
В США так называемый «регулярный» бензин имеет октановое число 80—85, а специальный бензин, известный еще как «премиальный», 90—95. Соответственно степень сжатия двигателей американских автомобилей 1956 года колеблется в пределах 8,0—10,0. Мощные двигатели автомобилей Кадиллак (305 л. с.) и Паккард (310 л. с.) отличаются особенно высокими степенями сжатия (9,75 и 10,0).
Новейшие автомобильные двигатели строятся короткоходными, отношение хода поршня к диаметру в них близко к единице и меньше единицы. Этим удается значительно повысить число оборотов коленчатого вала в минуту, без большого возрастания величин сил инерции, и улучшить уравновешенность двигателя. Короткоходные двигатели обладают еще рядом преимуществ перед длинноходными — по наполнению цилиндров, величине механических потерь и износа, компактности, жесткости конструкции и т. д.
Уменьшение механических потерь в короткоходных двигателях легко объяснимо, поскольку с уменьшением пути поршня по зеркалу цилиндра сокращается и работа трения. Исследования показали, что в автомобильных двигателях до 65—80% всех механических потерь приходится на трение поршней и поршневых колец о стенки цилиндра, в то время как на трение в подшипниках коленчатого вала приходится лишь до 14% этих потерь. В поисках уменьшения потерь на трение конструкторы и технологи совершенствуют систему смазки двигателя, способы фильтрации масла, улучшают предварительную обработку трущихся поверхностей, качество заливки подшипников и т. д.
Лучшее наполнение цилиндров достигается при верхнем распределении, а .также путем усовершенствования впускного тракта, увеличения диаметра впускных клапанов и применения многокамерных карбюраторов. Новейшая практика автостроения показала, что наиболее рационально делать отдельную смесительную камеру карбюратора на каждую пару цилиндров. Для форсирования двигателей, особенно в спортивных автомобилях, конструкторы применяют на каждую пару цилиндров по две смесительные камеры, которые работают последовательно: первая при малых нагрузках и вторая — при больших, благодаря чему удается еще более повысить наполнение цилиндров рабочей смесью.

Рис. 1. Поперечный разрез двигателя Бюик

Укорочение хода поршня, при сохранении заданного литража, вызывает необходимость увеличения диаметра цилиндров, что в линейных восьмицилиндровых двигателях ведет к непомерному увеличению длины двигателя. В свою очередь это требует сокращения размеров пассажирского помещения или расширения базы (расстояния между осями) автомобиля. Поэтому сейчас наблюдается явная тенденция к установке цилиндров V-образно, под углом в два ряда, что позволяет уменьшить длину двигателя и получить надежную компактную конструкцию. Цилиндры отливаются заодно, коленчатый вал с пятью коренными подшипниками имеет большой диаметр шеек, что при коротких кривошипах придает ему жесткость. Увеличение нагрузки от сил газов и сил инерции при повышении степени сжатия и числа оборотов не вызывает в V-образных короткоходных двигателях больших деформаций и опасных вибраций.
Короткоходные автомобильные двигатели V-образной конструкции хорошо уравновешены и компактны, позволяют сократить базу и общую длину автомобиля, а следовательно, уменьшить и расход металла; при этом улучшаются также динамика и маневренность автомобиля. Опыт показал, что V-образная корот-коходная конструкция двигателя получается на 25% легче, на 30% короче, а по мощности на 30—40% превосходит линейную. В последнее время появился целый ряд V-образных конструкций шестицилиндровых двигателей. Такие двигатели строят заводы Лянчиа и Мазерати в Италии, Ман и Дейц — в Германии, Грэф-Штифт — в Австрии, Пегасо — в Испании, Ла Саль и Форд — в США.
На рис. 1 показан поперечный разрез короткоходного V-образного восьмицилиндрового двигателя Бюик, конструкцию которого можно в основном считать типичной для американского высокоразвитого двигателестроения. На рис. 2 приведены для сравнения габариты двух двигателей Паккард. Черным изображен линейный восьмицилиндровый двигатель 1954 года и белым— V-образный 1955 года.
Усовершенствование автомобильных двигателей дало возможность повысить технико-эксплуатационные показатели автомобилей — увеличить скорости и ускорения, уменьшить расход топлива, облегчить управление. В последнее время хорошие результаты получены благодаря замене карбюратора системой непосредственного впрыска бензина при зажигании отэлектрической запальной свечи (как в обычных бензиновых двигателях). Отсутствие карбюратора на линии всасывания уменьшает сопротивление, позволяет увеличить наполнение цилиндров и значительно повысить число оборотов коленчатого вала. Кроме того, непосредственный впрыск улучшает смесеобразование, смесь становится более однородной по качеству.
В качестве примера можно назвать двигатель автомобиля «Мерседес-Бенц 300» (рабочий объем цилиндров 2,996 литра), который с карбюратором развивает мощность 125 л. с. при 4500 об/мин, а с системой непосредственного впрыска (на спортивной модели) 215 л. с. при 5800 об/мин. Большую роль играет размещение двигателя на автомобиле, так как от этого зависит распределение веса между осями и удобное расположение пассажирских мест. В этом отношении давно наметились три направления. Сторонники первого направления придерживаются стандартного расположения двигателя — спереди, с приводом к задним ведущим колесам. При этом основные старания конструкторов направлены к тому, чтобы по возможности сместить двигатель вперед и перенести пассажирские сидения в пространство между осями. Но расположение длинного карданного вала под полом пассажирского отделения заставляет прибегать к установке промежуточного шарнира на специальной опоре и вводить гипоидную передачу. Только таким образом удается устранить тоннель в полу, уменьшить высоту кузова и площадь лобового сопротивления, а также снизить центр тяжести автомобиля.
Сторонники второго направления устанавливают двигатель сзади, с приводом на задние колеса, в связи с чем отпадает забота о карданном вале. Габариты автомобиля и вес его при такой компоновке сокращаются, обтекаемость кузова улучшается. Подобная схема расположения агрегатов получает все более широкое распространение на малолитражных европейских автомобилях, как, например, «Фи-ат-600», «Рено-Спорт», «Порше», «Фольксваген» и др. Сторонники третьего направления применяют, при обычном расположении двигателя спереди, привод на передние колеса. Такая компоновка, характерная для французских автомобилей «Ситроен» и «Панар», германских— «Ллойд», ИФА, «Голиаф», ДКВ и др., гарантирует от заноса на скользкой дороге и избавляет от длинного карданного вала под полом автомобиля.
Следует заметить, что стандартная компоновка с расположенным спереди двигателем и ведущими задними колесами имеет преимущественное распространение в Европе и на всех легковых автомобилях США, где установка двигателя сзади применяется только на автобусах. Все сказанное выше относится главным образом к легковым автомобилям. К этому можно добавить, что на грузовых автомобилях до 1,5—2 тонн используются по большей части такие же двигатели, как и на легковых автомобилях. Двигатели грузовиков большего тоннажа отличаются меньшими степенями сжатия и оборотностью, так как они чаще работают на режимах мощности, близких к полной нагрузке, и рассчитываются на большие межремонтные пробеги.
На автомобилях грузоподъемностью более 5 тонн и многоместных автобусах в Европе устанавливаются, как правило, дизельные двигатели, расходующие меньше топлива. Грузовики среднего тоннажа (от 3 до 5 тонн) строятся в зависимости от топливной конъюнктуры как бензиновыми, так и дизельными. Особенно распространены дизельные автомобили в Германии, где около 30% грузовых автомобилей и автобусов выпускается с дизелями. В то же время в США выпуск дизельных грузовых автомобилей и автобусов не превышает 1,5% от общего выпуска автомобилей.
Дизельные двигатели на легковых автомобилях начали появляться несколько лет назад, и в настоящее время серийный выпуск дизельных легковых автомобилей налажен на заводах «Мерседес-Бенц» и «Боргвард» в Германии, «Стандард», ВМС и «Турнер» в Англии, а также «Фиат» в Италии. Однако развитию легкового автодизелестроения мешает еще ряд непреодоленных конструктивных недостатков. Основные качества, по которым дизельные двигатели уступают бензиновым, — меньшая литровая мощность и больший удельный вес (т. е. вес двигателя, приходящегося на единицу мощности). Это/ объясняется главным образом тем, что в дизеле необходимо для полного сгорания топлива иметь больший коэффициент избытка воздуха, что влечет за собой худшее использование рабочего объема цилиндров; играют также роль сравнительно низкое число оборотов коленчатого вала у дизелей (из-за трудностей смесеобразования), а также высокие давления вспышки, что заставляет выполнять детали дизелей более массивными, чем в карбюраторных двигателях, т. е. повышать их вес.
В заключение следует подчеркнуть, что есть основания ожидать в ближайшем будущем широкого развития газотурбинных двигателей на автомобилях.

Рис. 2. Сравнение габаритных размеров линейного и V-образного двигателя Паккард.

Длинноходные и короткоходные моторы – в чем разница, и какие лучше?

Частное от деления величины хода поршня S на величину диаметра цилиндра D представляет собой широко употребляемое значение отношения S/D. Точка зрения на величину хода поршня в течение развития двигателестроения менялась.

Это должен знать каждый водитель:  Восемь серийных Kia, которых мы никогда не увидим

На начальном этапе автомобильного двигателестроения действовала так называемая налоговая формула, на основе которой взимаемый налог на мощность двигателя рассчитывался с учетом числа и диаметра D его цилиндров. Классификация двигателей осуществлялась также в соответствии с этой формулой. Поэтому отдавалось предпочтение двигателям с большой величиной хода поршня с тем, чтобы увеличить мощность двигателя в рамках данной налоговой категории. Мощность двигателя росла, но увеличение частоты вращения было ограничено допустимой средней скоростью поршня. Поскольку механизм газораспределения двигателя в этот период не был рассчитан на высокую оборотность, то ограничение частоты вращения скоростью поршня не имело значения.

Как только описанная налоговая формула была упразднена, и классификация двигателей стала проводится в соответствии с рабочим объемом цилиндра, ход поршня начал резко уменьшаться, что позволило увеличить частоту вращения и, тем самым, мощность двигателя. В цилиндрах большего диаметра стало возможным применение клапанов больших размеров. Поэтому были созданы короткоходные двигатели с отношением S/D, достигающим 0,5. Усовершенствование механизма газораспределения, особенно при использовании четырех клапанов в цилиндре, позволило довести номинальную частоту вращения двигагателя до 10 ООО мин -1 и более, вследствие чего удельная мощность быстро возросла.

В настоящее время большое внимание уделяется уменьшению расхода топлива. Проведенные с этой целью исследования влияния S/D показали, что короткоходные двигатели обладают повышенным удельным расходом топлива. Это вызвано большой поверхностью камеры сгорания, а также снижением механического КПД двигателя из-за относительно большой величины поступательно движущихся масс деталей шатунно-поршневого комплекта и роста потерь на приводы вспомогательного оборудования. При очень коротком ходе нужно удлинять шатун с тем, чтобы нижняя часть юбки поршня не задевалась противовесами коленчатого вала. Масса поршня при уменьшении его хода мало уменьшилась и при использовании выемок и вырезов на юбке поршня. Для снижения выброса токсичных веществ в отработавших газах целесообразнее применять двигатели с компактной камерой сгорания и с более длинным ходом поршня. Поэтому в настоящее время от двигателей с очень низким отношением S/D отказываются.

Зависимость среднего эффективного давления от отношения S/D у лучших гоночных двигателей, где четко видно снижение ре при малых отношениях S/D, приведена на рис. 90. В настоящее время более выгодным считается отношение S/D, равное или несколько большее единицы. Хотя при коротком ходе поршня отношение поверхности цилиндра к его рабочему объему при положении поршня в НМТ меньше, чем у длинноходных двигателей, нижняя зона цилиндра не так важна для отвода теплоты, поскольку температура газов уже заметно падает.

Рис. 90. Влияние отношения хода поршня S к диаметру цилиндра D на среднее эффективное давление ре двигателей гоночных автомобилей

Длинноходный двигатель имеет более выгодное отношение охлаждаемой поверхности к объему камеры сгорания при положении поршня в ВМТ, что более важно, так как в этот период цикла температура газов, определяющая потери теплоты, наиболее высока. Сокращение поверхности теплоотдачи в этой фазе процесса расширения уменьшает тепловые потери и улучшает индикаторный КПД двигателя.

Добро пожаловать
на VAZ.EE+ Extended Edition

С мая 2020 года наш портал расширил тематические разделы форума по обмену опытом: добавлены подфорумы Американцы, Корейцы, Немцы, Французы, Японцы, в связи с увеличением автопарков наших посетителей.

Помимо изменения стиля, наш Чат, Почта, Развлекательные и фото/видео разделы, Литература стали встроенными и не трубеют отдельной регистрации. Кроме этого, есть и другие полезные и приятные новшевства с которыми Вы все можете ознакомиться при посещении портала.

С вопросами и предложениями можете обращаться к администрации в специальном разделе форума или через форму обратной связи.

  • Версия для печати
  • Скачать / Распечатать тему
  • Режимы отображения
  • Древовидный
  • Переключить на: Стандартный
  • Переключить на: Линейный

ход или диаметр

Автор темы TitaN, 7.6.2005, 19:18

  • Авторизуйтесь для ответа в теме

#1 TitaN

  • Offline
  • Карточка
  • ЛС

Сообщение добавлено 7.6.2005, 19:18

меня интересунт с теоретичекой точки зрения этот вопрос.
Что лучше увеличить ход или диаметр?

ВАРИАНТЫ ХОД ВМЕСТЕ С ДИАМЕТРОМ НЕ ПИСАТЬ.

что даст больший еффект.
то что увеличив ход можно добиться большего обьма не интересует, толко примушества одного над другим.

С одной стороны увеличения диаметра увеличит площядь контакта, соответсвенно и трение возрастет, но поршень будет иметь меньший ход, отсюда и выше обороты. А меньший ход дас большие нагрузки на разгон и остановку поршня.

Больший ход тоже повысить потреи трения, хоть пятно контака неизмениться, но площядь тения(незнаю как сказать по другому) увеличиться, так как ход возрос. Обороты науерно упадут.

Вобщем незная, два движка одного, у одного ход больше у другого диаметр.
Какой лучше.
для меня вопрос года

при увеличении хода поршня максимальные значения мощности и крутящего момента.

при увеличении хода поршня максимальные значения мощности и крутящего момента достигаются при меньших значениях оборотов двигателя. К тому же, более «длинноходный» двигатель обеспечивает меньшее значение максимальной мощности, но большее значение крутящего момента по сравнению с «короткоходным». «Короткоходные» двигатели при этом достигают максимальной мощности при более высоких оборотах и при том же рабочем объеме развивают большую мощность, но почти всегда это сопровождается меньшими значениями крутящего момента на низких оборотах. Какой же коленвал все таки лучше?

Судя по этой записи — короткоходный

Есть еще один момент — все одноцилиндровые движки должны быть крутильными, поэтому только короткоход.

допустим шестерку или V8 ужео выгоднее делать длинноходами, т.к. из-за большой инертности кшм и коленвала их нереально раскрутить до высоких оборотов

    lasso197605 January 03, 2020 22:35

sophomore, вот часть статьи о двигателях харли девидсонах. Короткоходный мотор имеет возможность реализовать преимущество высоких оборотов, чтобы поддерживать вращение и таким образом есть возможность уменьшить вес маховика, в то время как у длинноходного мотора есть возможность использовать силу инерции относительно больших маховиков и вследствие чего возможно снизить частоту вращения. Длинноходные моторы – наследие старой технологии, – паровой. Пар имел большой момент, но не развивал большую мощность. Основная из присущих им проблем состоит в том, что несмотря на более медленное вращение коленвала, поршень должен пройти больший путь, что вызывает бóльшие нагрузки на стенки цилиндра, увеличивая шансы ускоренного износа. Оснований предполагать, что Эво имеет такую проблему, нет, но это означает лишь то, что на короткоходном моторе нет необходимости в техническом решении данной проблемы. Можно сказать, что короткоходные двигатели вырабатывают большую мощность на высоких оборотах, длинноходные же двигатели развивают больший момент на низких оборотах.

    lasso197605 January 03, 2020 22:38

sophomore, то мне делать нефик, да читаю за разные коленвалы, вот думаю может у кого какие соображения есть по этом поводу

    lasso197605 January 03, 2020 22:41

Конечно, если вы не ищите ультраспортивного диапазона мощности, то мощность на максимальных оборотах менее важна чем особенность длинноходных моторов выдавать неторопливую, мягкую тягу в широком диапазоне. И сейчас пропасть между Харли и крупнейшими японскими мотопроизводителями, которая когда-то увеличивалась, начинает уменьшаться.

Ямаха с WildStar 1600, порвала с традицией, сделав V-твин не только с воздушным охлаждением и штанговым приводом клапанов, но также и длинноходным. В их случае, это был слишком длинноходный, супертяговитый двигатель, который был сделан для больших круизёров. Но эти круизёры очень старались не превысить своим весом тонну, однако в основном диапазоне двигателю всё-таки не хватало тяги.

Тем временем, Харлей уменьшил ход поршня и увеличил диаметр цилиндра на новом Twin Cam 88, чтобы произвести если не короткоходный двигатель, то наиболее приближенный к ним, из тех которые мы видели у ХД. От Эво 88×108 мм, Twin Cam пришел к 95.3×101.6 мм, что решительно изменило характеристики двигателя. Кроме того, за счет увеличения диаметра цилиндра более чем на 98мм, они заложили возможность увеличения объема до 1550cc, подойдя таким способом к правильному квадрату.

    sophomore January 03, 2020 22:51

lasso197605, ну плюс длинноходов в меньших оборотах и меньшем износе. Хотя среди мото-двигателей короткоходов всё равно большинство

Разница между мотором и двигателем

Для понимания вопроса придется вспомнить немного о конструкции ДВС и принципах его работы. Вы наверняка знаете, что в основе любой конструкции двигателя внутреннего сгорания лежит воздействие расширяющихся газов на поршень. Поршни могут быть любой формы и размеров, но у любого поршня есть такой параметр, как средняя скорость, и от нее зависит очень и очень многое.

Средняя скорость поршня – это величина, которую можно определить по формуле Vp = Sn/30, где S – ход поршня, м; n – частота вращения, мин-1. И именно она определяет степень возможного форсирования двигателя по оборотам, ускорения элементов шатунно-поршневой группы во время работы, а также его механический КПД.

От средней скорости поршня зависят нагрузки на стенку поршня, на поршневой палец, шатун и коленвал. Причем зависимость эта квадратичная: с увеличением скорости (Vp) в два раза нагрузки увеличиваются в четыре раза, а если в три – то в девять раз.

Эксперименты инженеров-мотористов уже очень давно доказали, что классическая конструкция шатунно-поршневой группы выдерживает максимальную скорость порядка 17-23 м/с. И чем выше эта величина, тем скорее изнашивается мотор.

Увеличить скорость поршня практически невозможно – самые облегченные гоночные двигатели Формулы-1 имели скорость порядка 23-25 м/с, и это безумно много.

Этого удалось достичь только потому, что «формульные» моторы рассчитаны на очень короткую эксплуатацию – от них не требуется «ходить» по 100 000 км.

От теории – к практике. Как известно, мощность мотора – это производная от крутящего момента, помноженного на обороты (об этом я писал большую статью с таблицами и графиками).

То есть, если мы хотим получить больше мощности, то надо увеличивать обороты. А так как скорость поршня ограничена, то у нас не остается другого выбора, кроме как уменьшить его ход.

Чем меньше расстояние нужно пройти поршню за один оборот, тем меньше может быть его скорость.

Казалось бы, выше мы только что озвучили два прекрасных аргумента для максимального уменьшения хода поршня. К тому же, чем меньше ход поршня, тем больше диаметр цилиндра при том же объеме, и тем более крупные клапаны можно поставить. Улучшается газообмен, а значит, и работа мотора в целом… Но, как оказалось, безмерно уменьшать ход тоже нельзя.

Чем меньше ход, тем больше должен быть диаметр цилиндра, если мы хотим сохранить объем.

А вот форма камеры сгорания с ростом диаметра цилиндра ухудшается, соотношение объема камеры и площади неизбежно растет, увеличивается коэффициент остаточных газов, возрастают тепловые потери, ухудшается сгорание топлива… КПД падает, склонность к детонации повышается, ухудшаются экономичность и экологичность.

При уменьшении хода поршня снижается, к тому же, и диаметр кривошипа коленчатого вала, а значит, уменьшается крутящий момент мотора.

Ухудшаются и массогабаритные параметры двигателей – они становятся куда крупнее в горизонтальном сечении.

К тому же для сохранения рабочего объема приходится увеличивать число цилиндров, а это уже ведет к резкому повышению сложности конструкции. В общем, нужен был компромисс.

Основные задачи проектирования моторов решили к 60-м годам прошлого века, тогда же нащупали пределы прочности конструкции по средней скорости поршня. Стало ясно, что оптимальные параметры мощности, общего КПД и габаритов у атмосферного мотора получаются в том случае, если диаметр цилиндра равен ходу поршня или чуть меньше.

На фото: двигатель Nissan Qashqai

Если они совпадают, то такие моторы еще называют «квадратными». Моторы, у которых диаметр цилиндра все-таки больше хода поршня, называют короткоходными, а те, у которых он меньше, – длинноходными.

Внимательный читатель скажет: стоп, а откуда вообще взялись короткоходные моторы, если эксперименты доказали, что эффективнее всего «квадратные» или чуть-чуть длинноходные?! Все просто: короткоходники получили распространение в автоспорте. Там расход топлива и приемистость на низких оборотах не сильно «делали погоду», и можно было пожертвовать КПД ради достижения большей мощности на высоких оборотах при сохранении малого рабочего объема.

Для получения лучшей топливной экономичности, тяги и чистоты выхлопа, наоборот, ход поршня увеличивали, жертвуя оборотами и максимальной мощностью. Длинноходные моторы применяли там, где были нужны тяга и экономичность.

Тем временем, к 80-м годам среднюю скорость поршня в серийных моторах довели до предела в 18 м/с, дальше ее увеличивать не получалось. Такая ситуация сохранилась до 90-х, когда требования к массогабаритным и экономическим характеристикам моторов резко возросли.

Длинноходный прогресс

90-е годы – это в первую очередь массовое внедрение новых экологических норм, резкое повышение массы кузова автомобилей из-за новых требований по пассивной безопасности, а заодно и возросшие требования к габаритам и экономичности силовых агрегатов. Машины становились просторнее изнутри и безопаснее во всех смыслах.

А двигателям приходилось поспевать за прогрессом. Массовый переход на многоклапанные головки блоков цилиндров повысил мощность и сделал моторы чище.

Средний рабочий объем мотора постарались уменьшить и тем самым выиграть в расходе топлива и габаритах.

Прогресс в области конструирования поршневой группы позволил уменьшить высоту поршня и увеличить длину шатуна, сделав больше механический КПД мотора.

Следовательно, стало возможно перейти к более длинноходным конструкциям, которые при том же рабочем объеме были компактнее, имели больший крутящий момент и к тому же стали экономичнее.

Облегчение поршневой группы позволило снизить нагрузки на нее при высоких оборотах, а массовое внедрение турбонаддува и регулируемого впуска – еще и выиграть в максимальной мощности и тяге.

Умеренно длинноходные моторы от этого только выиграли.

В 2000-е в стане двигателей объемом от 2 литров наметился перелом в переходе от «квадратов» к длинноходным конструкциям. И вот вам несколько примеров.

При рабочем объеме 2 литра моторы VW серии ЕА888 (стоят на множестве моделей концерна от Skoda Octavia до Audi A5) имеют ход поршня 92,8 мм при диаметре цилиндра 82,5, а 2-литровые моторы Renault серии F4R (более всего известный по Duster) – 93 мм и 82,7 соответственно.

Моторы Toyota объемом 1,8 л серии 1ZZ (Corolla, Avensis и др.) – еще более длинноходные, их размерность 91,5х79.

На фото: двигатель Volkswagen Golf GTI

Рабочие обороты таких двигателей заметно уменьшились, особенно у турбонаддувных, снизились и обороты максимальной мощности. А значит и снижение механического КПД уже не столь важно, зато преимущества налицо. По габаритам моторы лишь немного больше «классических» 1,6 из недавнего прошлого, а по тяге и расходу топлива намного превосходят однообъемных предшественников.

В современных моторах пытаются сочетать высокую эффективность работы длинноходных моторов и повышенный механический КПД короткоходных.

Так, в ультрасовременном (но тем не менее уже снимаемом с производства) моторе BMW серии N20В20 (стоят на 1-й, 3-й, 5-й сериях, X1 и X3) применяется несимметричная поршневая группа, в которой ось коленчатого вала и ось поршневых пальцев смещены относительно оси цилиндров.

Тут используются регулируемый маслонасос, плазменное напыление цилиндров, бездроссельный впуск и прочие технические «фокусы» для снижения механических потерь и сопротивления впуска. Размерность этого длинноходного мотора 90,1х84, и никто не скажет, что у него плохие характеристики хоть в чем-то, кроме надежности.

Дизели

Дизельные моторы, которые в силу особенностей рабочего цикла обычно являются длинноходными и низкооборотными, выиграли вдвойне. Внедрение турбонаддува резко подняло крутящий момент и позволило снизить степень сжатия, а прогресс топливной аппаратуры и поршневой группы – еще и увеличить рабочие обороты.

Это должен знать каждый водитель:  Взимание платы с грузовиков Платон — мифы и реальность

На фото: двигатель Volkswagen Golf TDI

В итоге дизели превзошли по литровой мощности атмосферные бензиновые моторы, а по крутящему моменту – бензиновые моторы с наддувом. Так, двигатели серии N57 (3-я, 5-я, 7-я серии, X3, X5 и др.) от BMW при диаметре цилиндра 84 мм и ходе поршня 90 мм имеют рабочий объем 2,993 литра, мощность до 381 л. с. и 740 Нм крутящего момента. Средняя скорость поршня при этом – 13,2 метра в секунду.

Оборотная сторона

Конечно же, беспроигрышных лотерей не бывает, и чудесной высокой отдачи добились ценой надежности – тут нет никакого секрета. Старый принцип актуален и поныне: у «сильно длинноходных» моторов высокая средняя скорость поршня увеличивает нагрузку на стенки цилиндра.

Конечно же, материалы становятся лучше, но при сравнении двигателей одной серии с разными параметрами хода поршня и диаметра цилиндра заметно, что длинноходные модели более склонны к износу поршневых колец и задирам цилиндров. И ресурс поршневой у них оказывается существенно ниже, чем у более «квадратных» собратьев.

А вот при сравнении разных моторов все далеко не так однозначно. На моторах с алюминиевым блоком и алюсиловым покрытием стараются снизить нагрузку на стенку цилиндра в том числе и снижением хода поршня, но, как правило, все равно ресурс получается меньше, чем у моторов с чугунными гильзами или блоком.

Мотор Renault-Nissan серии M4R (Qashqai, Fluence и др.), который пришел на смену уже упомянутому чугунному F4R, имеет ход поршня 90,1 мм при диаметре цилиндра 84 – он все еще длинноходный, но ход поршня значительно сократился. Габариты при этом не увеличиваются за счет более тонкостенной конструкции блока цилиндров.

На фото: двигатель Renault Latitude

Современные двигатели не нуждаются в высоких оборотах для достижения высокой мощности, а экономичность и экологичность становятся все важнее. Пусть даже в реальной эксплуатации заявленные характеристики и не подтверждаются… К тому же, можно путем усложнения конструкции обойти множество ограничений, которые десятки лет заставляли делать выбор между мощностью и экономичностью моторов.

Короткоходные «крутильные» моторы просто вымирают, им нет места в новом мире.

Даже в Формуле-1 отказались от экстремальных конструкций с рабочими оборотами за 19 тысяч и соотношением диаметра цилиндра и хода поршня больше 2,4 к 1.

Конечно, для фанатов и гоночных серий выпуск подобной техники сохранится, но в практическом плане смысла в ней уже нет. Победа длинноходных конструкций, за редким исключением, фактически состоялась.

Одним из немногих «оплотов короткоходности» до недавнего времени оставались атмосферные V6 и V8 от Mercedes-Benz. Так, моторы серии М272 (E-Klasse W211, M-Class W164 и др.) – откровенно короткоходные во всех вариантах исполнения. Например, у 3-литровой версии соотношение хода к диаметру будет 82,1 к 88.

Как и их предки в лице М104, так и их наследники вплоть до М276, они были олицетворением успешных короткоходных моторов. Компания не стремилась к излишней компактности моторов, места было достаточно, а момента у двигателей объемом 3-3,5 литра и так хватало с запасом.

Городить длинноходную конструкцию не было смысла.

Но новое поколение двигателей AMG серий М133/М176 с наддувом стали длинноходными – 83х92 мм, как и перспективная рядная шестерка 3,0 с наддувом серии М256 – 83х92,4 мм.

На фото: двигатель Mercedes-AMG CLA 45 4MATIC

Из «могикан» остаются разве что моторы GM, их блок V8 6,2 Vortec/L86/LT1 все еще не стремится к компактности, имея размерность 103,25х92 мм, и даже компрессорная версия LT4 сохраняет ту же размерность блока. Но это, скорее всего, тоже ненадолго.

Конец спорам

Даунсайз, наддув, непосредственный впрыск, гладкая моментная характеристика, высокий крутящий момент, регулируемый ГРМ и продвинутые трансмиссии сотворили маленькое чудо. Споры «длинноходный или короткоходный» уже более не актуальны.

Моторы вдруг прибавили в литровой мощности до границ, ранее считавшихся возможными только для специально подготовленных гоночных моторов. Увидев цифры в 120-150 л. с. с литра объема, мы уже не удивляемся, и даже 200 л. с.

на литр кажутся вполне реальными, а «смешной» паспортный расход топлива для мощной и тяжелой машины кажется вполне реальным.

Дизельные двигатели из «гадких утят» превратились в прекрасных лебедей с литровой мощностью даже большей, чем у бензиновых двигателей.

Во многом все это, плюс уменьшение габаритов и веса моторов, стало возможным благодаря длинноходной конструкции. Окончательно оформившийся тренд вряд ли переломится, особенно с учетом прогнозируемого вытеснения ДВС электромоторами и разнообразными «удлинителями дистанции».

Какой двигатель лучше: атмосферный или турбированный

Многие автомобилисты сегодня проводят сравнение атмосферного и турбированного двигателя на определенной модели авто и пытаются определить, какой же из этих вариантов агрегатов лучше. Вопрос неоднозначный, и ответ на него сильно зависит от того, какие моторы мы сравниваем.

К примеру, дизельные агрегаты сегодня есть
только турбированные, а вот среди бензиновых вариантов остались модели с
атмосферными технологиями. Правда, их количество резко уменьшилось в последние
годы, и у покупателя стало еще меньше выбора.

Часто даже знатные автомобильные эксперты не могут однозначно сказать, что лучше – атмосферный или турбированный двигатель. Проблема в том, что есть приверженцы классических технологий, которые утверждают, что турбины только сокращают ресурс мотора.

А есть любители современных вариантов
исполнения техники, для которых турбомоторы являются чем-то вполне естественным
и логичным. Стоит разобрать несколько фактов, чтобы сделать выводы для себя.

Атмосферный двигатель
или турбированный – главные различия

Пример атмосферного двигателя БМВ

Если говорить грубо, то наличие турбины (компрессора, нагнетателя) является единственным, чем отличается атмосферный двигатель от турбированного. Но производители сегодня инвестируют именно в турбоагрегаты, так что их количество на рынке постоянно растет, а технологии активно меняются.

Принципиальная разница между этими моторами заключается в том, что у атмосферного агрегата воздух подается под естественным давлением через впускной клапан. В турбомоторе воздух подается принудительно компрессором под большим давлением.

Пример турбированного двигателя

Это порождает следующие отличия атмосферного двигателя от турбированного:

  • на нижнем диапазоне оборотов большинство моторов работают примерно в одинаковом режиме;
  • на более высоких оборотах включается турбина, силовая установка получает значительный прилив мощности;
  • в рабочем диапазоне оборотов турбомотор потребляет меньше топлива, так как работает более эффективно;
  • разгон современного агрегата с нагнетателем гораздо более динамичный, а максимальная скорость часто выше;
  • эластичность работы мотора с компрессором лучше, так как функциями турбины управляет умный компьютер.

Если раньше турбокомпрессор мог работать в дух режимах (дуть или не дуть), то сегодня техника стала гораздо умнее. Нагнетание давления воздуха не чувствуется в виде резких толчков или рывков, мотор просто получает отличный задор и динамику.

В этом и заключается разница между атмосферным и турбированным двигателем – турбоагрегат лучше подстраивается под пожелания водителя и может работать эффективнее.

Главные конструктивные
особенности турбомотора

Турбина чаще всего имеет форму «улитки», размещается во фронтальной части агрегата. Если вы не знаете, как отличить турбированный двигатель от атмосферного, здесь все просто: ищите «улитку» под капотом. Обычно не заметить ее сложно, так как она выбивается из монолитных очертаний самого агрегата.

Схема работы турбокомпрессора

Стандартная конструкция подразумевает
подключение компрессора к системе выхлопа. Выхлопные газы раскручивают
крыльчатку устройства, что позволяет компрессору нагнетать более высокое
давление воздуха в системе. Это изменяет характеристики топливной смеси и
влияет на работу ЭБУ. Так мотор прямо во время поездки меняет свои
характеристики.

Проблема заключается в том, что
турбокомпрессор – очень нежная деталь. Поэтому при любой аварии она ломается.
Также после 100-150 тысяч км эксплуатации часто требуется замена турбины. Еще
одна неприятность – использование некачественных масел в двигателе. В этом
случае турбина плохо смазывается и очень быстро выходит из строя.

Атмосферный мотор –
преимущества и недостатки

Прежде чем принять решение, какой двигатель лучше – атмосферный или турбированный, стоит рассмотреть технологии классического агрегата. Существуют мифы, что атмосферники менее требовательны к качеству масла, лучше прогреваются, дольше служат. Все очень условно, это зависит от конструкции мотора, его производителя и использованных технологий.

Схема работы поршней атмосферного двигателя внутреннего сгорания

Атмосферный агрегат хорош с точки зрения
ресурса, но плохое масло может быстро убить это преимущество. Такой мотор менее
эластичен, при том же самом объеме он может дольше разгонять автомобиль, хуже
взаимодействовать с любыми коробками передач и менее эффективно использовать
топливную смесь.

Преимущества атмосферников зависят от их
конструкции. Если у агрегата тонкие стенки блока цилиндров, слишком малый
объем, плохая сборка, то он прослужит недолго. Если же у вас объемистый хороший
двигатель, то и ресурс его будет длительным.

Но в эти моторы производители практически не
инвестируют, поэтому технологии стоят на месте. Будущее уже ушло в сторону
гибридов и электромобилей, так что атмосферники доживают последние годы.

Сравнение эффективности и расхода топлива

Для многих покупателей важным принципом оценки эффективности остается экономичность. Важно решить, какой двигатель экономичнее, – турбированный или атмосферный. Здесь преимущества будут у современных технологий.

Но нужно понимать, что экономичность сильно зависит от режимов эксплуатации. Также экономичность стоит рассматривать с точки зрения обслуживания и ремонта, и в этом плане классические атмосферники пока оказываются более эффективными.

Затраты топлива в процентном соотношении

Можно выделить такие факторы расхода
топлива на двух типах моторов:

  1. Атмосферники потребляют гораздо больше
    топлива в городском режиме с постоянным изменением оборотов. Они не успевают
    подстраиваться под нужный режим.
  2. На трассе оба агрегата хорошо показывают
    себя с точки зрения расхода, здесь турбина практически не будет включаться в
    работу, так что и разница не слишком заметная.
  3. При работе на автомате турбированный
    двигатель лучше, так как он более эластичный и позволяет подстраивать режим
    поездки под характеристики коробки передач.
  4. Для очень объемистых моторов свыше 3
    литров турбокомпрессор является излишеством, они не получат больше
    эластичности, а вот проблем с обслуживанием будет больше.
  5. Некачественные турбины – это настоящая
    проблема для владельца. Они могут сэкономить пару литров топлива в месяц, но
    затем потребуют десятки тысяч рублей на ремонт и обслуживание.

Как видите, разница между этими агрегатами
есть, но нужно выбирать тот тип, который подходит для ваших режимов
эксплуатации. Тогда и преимущества будут более заметны.

Итоги и советы по выбору
двигателя

Сложно однозначно ответить на вопрос, какой мотор лучше: турбированный или атмосферный. Все современные агрегаты требуют тщательного обслуживания и определенного внимания на сервисе. Также каждый мотор по-своему хорош, но имеет ряд недостатков или специфических особенностей.

Если вы покупаете европейский двигатель с
хорошими отзывами, то и проблем с ним не будет. Если это непроверенный
китайский мотор, нужно быть готовым к любому исходу. Выбор типа двигателя –
полностью индивидуальный вопрос, и каждый человек найдет для себя свои плюсы и
минусы во всех видах агрегатов.

Виды двигателей внутреннего сгорания

Мало кто знает, что двигатель внутреннего сгорания был изобретён ещё 5 веков назад, легендарным инженером и конструктором Леонардо да Винчи. Но, после первого чертежа потребовалось ещё 300 лет, чтобы были созданы первые прототипы, которые могли полноценно работать.

Виды двигателей

Первый полноценный прототип двигателя внутреннего сгорания был сконструирован в далёком 1806 году, который принадлежал братьям Ньепсье. После этого важного исторического факта было недолгое затишье.

Но, в конце 19 века три легендарным немца положили старт автомобилестроению — Николас Отто, Готлиб Даймлер и Вильгельм Майбах. После этого двигатели внутреннего сгорания получили много модификаций и вариантов, которые используются по сегодняшний день.

Рассмотрим, какие существуют виды автомобильных ДВС, а также укажем типы двигателей:

  • Паровая машина
  • Бензиновый двигатель
  • Карбюраторная система впрыска
  • Инжектор
  • Дизельные двигатели
  • Газовый двигатель
  • Электрические моторы
  • Роторно-поршневые ДВС

Паровая машина

Первым представителем полноценного двигателя внутреннего сгорания следует считать паровую машину, которая устанавливалась на все транспортные средства 19 века, до момента изобретения остальных видов моторов.

На то время паровыми движками оснащались паровозы, автомобили и даже примитивные трёхколёсные самоходные машины (напоминающие мотоциклы). Изобретение такого класса завоевало весь мир, но к концу 19 — начало 20 века стало неэффективное, поскольку транспортные средства на пару не могли развивать достаточно большую скорость.

Бензиновый двигатель

Бензиновый двигатель — это ДВС средством питания, которого является бензин. Горючее подаётся с топливного бака при помощи насоса (механического или электрического) на систему впрыска. Итак, рассмотрим, какие бывают типы бензиновых моторов:

  • С карбюратором.
  • Инжекторного типа.

Современный мир привык, что большинство автомобилей имеет электронную систему впрыска топлива (инжектор).

Карбюраторная система впрыска

Карбюратор — это тип впрыскового устройства горючего во впускной коллектор с дальнейшим распределением по цилиндрам. Первый примитивный карбюратор был разработан в Германии ещё в конце 19 века и имеет почти 100 летнюю историю развития.

Карбюраторы бывают — одно-, двух-, четырех- и шестикамерные. Кроме этого существует достаточно много прототипов.

Принцип работы карбюратора достаточно простой: бензонасос подаёт топливо в поплавковую камеру, где бензин проходит сквозь жиклёры механическим путём (количество впрыскиваемого топлива регулирует водитель при помощи педали акселератора), и подаётся во впускной коллектор. Недостатком карбюратора стало то, что он чувствительный к регулировкам, а также не соответствует экологическим международным нормам.

Инжектор

Инжекторный двигатель — это тип впрыскового устройства горючего в цилиндры двигателя. Инжекторный впрыск бывает моно и разделённым Данная система на сегодняшний день все больше совершенствуется, чтобы уменьшит выбросы СО2 в атмосферу. Для впрыска используются форсунки, которые ещё ранее начали использоваться на дизельных двигателях.

С переходом на данную систему транспортные средства стали оснащать электронными блоками управления двигателем, чтобы корректировать состав воздушно-топливной смеси, а также сигнализировать о неисправностях внутри системы.

Дизельные двигатели

Дизельный мотор — это вид двигателя, который расходует как горючее дизельное топливо. Основные системы и элементы движка идентичны бензиновому брату, различие состоит в системе впрыска и воспламенении смеси. В дизельном моторе отсутствуют свечи зажигания, поскольку воспламенение смеси от искры не нужно.

На моторах такого типа устанавливаются свечи накала, которые разогревают воздух в камере сгорания, который превышает температуру воспламенения. После этого через форсунки подаётся распылённое топливо, которое сгорает, чем создаёт достаточное давление для привода в движения поршня, который раскручивает коленчатый вал.

Дизель с турбонаддувом

Одним из подвидов дизельного ДВС считается турбодизель. На этом моторе установлена турбина, которая имеет вид улитки. При помощи турбины в мотор подаётся больше количество сжатого воздуха, который даёт больше детонационный эффект, за счёт чего движок можно быстрее разогнать.

Газовый двигатель

Газовые двигатели на сегодняшний день в автоиндустрии в чистом виде почти не используются, поскольку частые поломки моторов, стали причиной полного отказа от них. Вместо этого, газовые установки зачастую можно встретить на бензиновых автомобилях, что значительно экономит расход денег на горючее.

Газ с баллона подаётся на редуктор, который распределяет топливо по цилиндрам, а затем горючее попадает непосредственно в камеры сгорания. После этого с помощью свечей зажигания газ воспламеняется. Единственным недостатком использования газовой установки считается то, что мотор теряет 20% своего потенциального ресурса.

Это должен знать каждый водитель:  BMW X4 для тех, кто любит «погорячее»

Электрические моторы

Николас Тесла впервые предложил использовать для автомобилей электроэнергию. Электрические моторы на сегодняшний день не распространены, поскольку заряда батареи хватает только до 200 км пути, а заправочных станций, которые могут предоставить услугу зарядки автомобиля — практически нет.

Известная мировая компания, производитель электрических автомобилей «Тесла» продолжает совершенствовать электродвигатели, и каждый год дарит потребителям новинки, которые имеют больший запас хода без дозарядки.

Гибриды

Наверное, самые желаемые двигатели на сегодняшний день. Это смесь бензинового двигателя внутреннего сгорания и электромотора. Существует несколько вариантов работы такого движка.

  1. Мотор может работать на попеременном питании. Сначала движение производится на бензине, пока генератор заряжает батарею, а затем водитель может переключиться на электропитание.
  2. Двигатель и электромотор работают одновременно, что помогает сэкономить расход горючего на одно, и тоже расстояние с другими типами ДВС.

Роторно-поршневые ДВС

Роторно-поршневой силовой агрегат в автомобилестроении не нашёл широкого распространения, хотя можно встретить модели автомобилей, которые используют такой тип ДВС. Предложил создание такого мотора — конструктор Ванкель.

Движение осуществляется за счёт вращения трёхзубчатого ротора, который позволяет осуществить любой 4-тактный цикл Дизеля, Стирлинга или Отто без применения специального механизма газораспределения. Данный мотор активно использовался в 80-е годы 20 ст.

Водородный мотор

НОУ-ХАУ современного мира считается водородный двигатель. В автомобиль устанавливается установка водородного типа. Отличие от бензиновых моторов заключается в подаче топлива. Если у бензина топливо подаётся вовремя возврата поршня в ВТМ, то у водородного силового агрегата в момент, когда поршень возвращается к НТМ.

В будущем планируется создать водородный двигатель закрытого типа, когда не будет требоваться выброс отработанных газов, а также на 500 км автолюбитель сможет забить о заправке автомобиле.

Стоит понимать, что автомобили с таким мотором будут стоить весьма не дёшево, пока они полностью не вытеснят бензинового брата.

Вывод

Двигатели внутреннего сгорания имеют достаточно большое количество видов и типов, на любой вкус. Так, самыми популярными, по мировой статистике, считают бензиновые, дизельные и гибридные силовые агрегата. Но, все движется к тому, что человек хочет отойти от использования бензина и его аналогов и перейти полностью на электрику.

Разница между насосом и мотором

Насосы а такжеМоторы оба устройства используются для выполнения широкого спектра работ.

главное отличие между двигателем и насосом является то, что Мотор это устройство, которое преобразует электричество в механическую энергию который приводит в движение, тогда как насос представляет собой устройство, которое используется для передачи жидкости из одного места в другое.

Что такое насос

Насосы — это механические устройства, которые используют всасывание или давление для перемещения жидкостей. Существует два типа насосов:кинетические насосы ускорить жидкость и дать жидкости кинетическую энергию.

Затем кинетическая энергия преобразуется в энергию давления, которая используется для передачи жидкости.

Насосы прямого вытеснения захватить фиксированный объем жидкости, а затем вытолкнуть его с помощью механического давления.

Есть множество применений насосов. Например, насосы используются для отбора воды из скважин или откачки нефти из резервуаров.

Разница между насосом и мотором — Центробежный насос (тип кинетического насоса)

Что такое мотор

Моторы — это устройства, которые преобразуют электричество в механическую энергию, которая приводит к движению.

Существует два основных типа двигателей: Двигатели постоянного тока а такжеДвигатели переменного тока, Двигатели постоянного тока питаются от постоянного тока, в то время как двигатели переменного тока питаются от переменного тока.

В двигателях постоянного тока катушка, несущая постоянный ток, вращается между двумя магнитами, создавая движение. Двигатели переменного тока могут использовать модификацию двигателей постоянного тока для вращения катушки таким же образом.

Более распространенными являются двигатели переменного тока, известные какасинхронные двигателигде переменный ток используется для изменения направления магнитного поля неподвижного электромагнита, называемогостатора.

Кусок проводника расположен внутри магнитного поля статора, и благодаря изменяющемуся магнитному полю ток начинает течь внутри проводника.

Этот индуцированный ток создает свое собственное магнитное поле, которое также постоянно изменяется. Взаимодействие между магнитным полем проводника и магнитным полем статора заставляет проводник вращаться.

На рисунке ниже показан разрез асинхронного двигателя. Петли проводки вокруг статоров хорошо видны:

Разница между насосом и мотором — Индукционный двигатель

Моторы также имеют широкий спектр применения. Например, они используются для вращения барабанов в стиральных машинах или для подачи энергии для работы насосов.

операция

  • Насосы перенести жидкость из одного места в другое.
  • Моторы производить движение с использованием электрических токов.
  • Изображение предоставлено

«Opengewerkte elektromotor» С.Ю. де Ваард (собственная работа) [

Разница между однофазным и трехфазным двигателем | Разница Между

Ключевая разница: Основное различие между однофазными и трехфазными двигателями заключается в том, что однофазный двигатель работает от однофазного источника питания, тогда как трехфазный двигатель работает от трехфазного источника питания.

Трехфазный двигатель может работать от одного источника питания, но он не запускается самостоятельно. Однофазные и трехфазные двигатели — это два разных типа двигателей переменного тока. Двигатель переменного тока — это тип двигателя, который работает на переменном токе (AC). Основное различие между однофазными и трехфазными двигателями заключается в том, что однофазный двигатель работает от однофазного источника питания, тогда как трехфазный двигатель работает от трехфазного источника питания. Трехфазный двигатель может работать от одного источника питания, но он не запускается самостоятельно.

В однофазной электрической энергии напряжения питания изменяются в унисон. Однако в трехфазной электрической энергии функция чередуется между выработкой, передачей и распределением электроэнергии. Трехфазная электрическая энергия является наиболее часто используемым методом электрических сетей во всем мире для передачи энергии. Для сравнения, однофазная электроэнергия редко используется для больших площадей или проектов. Это также связано с тем, что однофазная электроэнергия, как правило, более дорогая и менее надежная, чем трехфазная электроэнергия. Трехфазная электрическая мощность более экономична, поскольку для передачи электрической энергии используется меньше проводников.

Однако однофазная электроэнергия и соответствующие однофазные двигатели используются в меньших масштабах, таких как дома, офисы, магазины и небольшие фабрики.

Основная причина этого заключается в том, что потребность в мощности в большинстве этих мест может быть легко удовлетворена однофазными двигателями.

Трехфазные двигатели и электроэнергия чаще используются в крупных отраслях промышленности или проектах, поскольку они способны генерировать больше энергии.

Как однофазные, так и трехфазные двигатели состоят из двух частей: статора и ротора. Ротор, как следует из названия, является вращающейся частью асинхронного двигателя. Это связано с механической нагрузкой через вал. Статор — это стационарный элемент, то есть он не движется. Он действует как магнит поля и помогает создавать энергию, взаимодействуя с движением, создаваемым ротором.

Однофазный двигатель не имеет вращающегося поля, но оно разворачивается на 180 градусов. Следовательно, это обычно не само начало; однако иногда он имеет некоторые условия для этого, обычно путем отключения пусковой обмотки или с помощью конденсатора. Трехфазный двигатель обычно имеет механизм самозапуска. Кроме того, в трехфазном двигателе фазы разнесены на 120 градусов, так что можно создать правильное вращающееся поле.

Для сравнения, трехфазные двигатели, как правило, дешевле и эффективнее, чем однофазные. Однако однофазные двигатели обычно дешевле и экономичнее при меньшей потребляемой мощности. Они также легче построить и более надежны в их функции.

Сравнение между однофазным и трехфазным двигателем:

Отдельная фазадвигатель Трехфазный мотор
Источник питания Однофазный источник питания Обычно это более чем однофазный источник питания. Может работать от однофазного источника питания, но не запускается самостоятельно.
Пользы Однофазные асинхронные двигатели широко используются для небольших нагрузок, таких как бытовые приборы, такие как пылесос, вентиляторы, стиральная машина, центробежный насос, воздуходувки, стиральная машина, маленькие игрушки и т. Д. Трехфазные асинхронные двигатели широко используются в промышленных и коммерческих приводах, потому что они прочные, надежные и экономичные.
Стоимость Более дешевый Более дорогой
построен Просто и легко построить Сложнее построить
Ремонт и обслуживание Проще ремонтировать и обслуживать Труднее ремонтировать и поддерживать
надежность Более надежный Менее надежный
Типы
  • Сплит фазный асинхронный двигатель.
  • Конденсатор пуска индукторного двигателя.
  • Конденсатор запускается конденсатором, работает асинхронный двигатель.
  • Асинхронный двигатель с заштрихованным полюсом.
  • Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором
  • Асинхронный двигатель с контактным кольцом или индукционный двигатель с намоткой или фазный индукционный двигатель

Гибридные автомобили — это автомобили, работающие на гибридном двигателе, которые представляют собой типы двигателей, использующие два или более различных типов источников энергии.

В большинстве случаев этими двумя источниками энергии являются бензин / бензин и электричество. Точно так же электромобили — это автомобили, которые работают на электрическом двигателе.

Эти автомобили работают только на одном типе источника питания, то есть на электричестве. Их сила исходит от большего…

HDTV — это не что иное, как телевизор с поддержкой высокой четкости. HDTV обычно бывает трех типов: LED, LCD и плазменный телевизор. Светодиодные телевизоры на самом деле представляют собой тип ЖК-телевизоров, которые используют светодиодное освещение для создания изображений. ЖК-телевизор означает жидкокристаллические телевизоры….

Двигатели постоянного и переменного тока 2020

DC против двигателей переменного тока

Двигатели постоянного или постоянного тока работают в определенных ситуациях, когда скорость двигателя должна контролироваться извне. С другой стороны, электродвигатели переменного или переменного тока используются в совершенно другом процессе, используя тип используемого электродвигателя переменного тока.

Двигатели постоянного тока обычно характеризуют постоянный и стандартный ток. Это были первые в истории используемые двигатели, самые ранние формы, в то время как однофазные двигатели переменного тока точно называются двигателями общего назначения, которые могут использоваться в различных ситуациях, независимо от качества тока.

Электродвигатели переменного тока работают очень хорошо для жестких систем, так как они нуждаются в большой мощности. С другой стороны, двигатели постоянного тока не работают так хорошо при производстве электроэнергии в течение продолжительных периодов времени.

Два основных типа двигателей постоянного тока,

  • Электродвигатели постоянного тока с щетками: этот конкретный двигатель способен генерировать качающий ток в арматуре или раневом роторе с помощью распределителя с раздельным кольцом с магнитным статором.
  • Двигатели постоянного тока без щетки: в этом двигателе имеется механический поворотный переключатель или внешний электронный переключатель, расположенный только на месте двигателя.

Электродвигатели переменного тока также имеют два основных типа:

  • Синхронные двигатели переменного тока: он начинает вращаться только тогда, когда попадает под-кратное частоты подачи или частоты подачи. Магнитное поле ротора является результатом тока кольца скольжения или некоторого постоянного магнита.
  • Индукционные двигатели переменного тока: это немного медленнее, чем стандартная частота питания. Магнитное поле на роторе в этом случае работает с помощью индуцированного тока.

В этом случае двигатели постоянного тока запускаются самостоятельно и не требуют внешней помощи, в то время как двигатели переменного тока требуют эффективного пускового оборудования для начала работы.

Кроме того, двигатели постоянного тока являются однофазными двигателями, в то время как двигатели переменного тока имеют как 1, так и 3 фазы.

Хотя двигатели постоянного и переменного тока работают по одному и тому же принципу обмотки якоря и магнитного поля, все же в первом арматура вращается, а магнитное поле остается неподвижным, тогда как в двигателях переменного тока якорь остается неподвижным, а магнитное поле продолжает вращаться.

Резюме: 1. Электродвигатели постоянного тока являются двигателями постоянного тока, в то время как электродвигатели переменного тока являются двигателями переменного тока. Двигатели 2.

DC обычно характеризуют постоянный и стандартный ток, когда двигатели переменного тока используются в различных ситуациях независимо от качества тока. Двигатели 3.

DC запускаются самостоятельно, в то время как двигатели переменного тока требуют эффективного пускового оборудования.

Что выбрать: новый мотор или контрактный? — drive2

ЧТО ВЫБРАТЬ: НОВЫЙ МОТОР ИЛИ КОНТРАКТНЫЙ?

В данной статье рассказывается о контрактных двигателях и тех ситуациях, когда их покупка и установка на автомобиль оправдана. Что лучше — новый мотор или контактный двигатель с пробегом?

ДЛЯ ЧЕГО ПОКУПАЮТ КОНТРАКТНЫЙ МОТОР?

Когда речь заходит о капитальном ремонте двигателя, то весь вопрос «упирается» в стоимость. Если говорить о ремонте многоцилиндровых моторов или двигателей большого объёма, то ценник только начинается с отметки в 100 000 рублей. Тогда владельцы задумываются о покупке нового мотора или контактного, если их устроит его цена.

Стоимость нового двигателя для «иномарки» в официальных каталогах сравнима со стоимостью качественного ремонта. Те, кто желает сэкономить, покупают б/у моторы или контрактные.

В чем отличие контактных двигателей? Это моторы, которые поставляются из-за границы. Например, когда разбирают битый автомобиль на запчасти, а сами агрегаты не пострадали.

Тогда продают двигатель, который может иметь малый пробег и хорошее состояние.

Но многие автолюбители связываться с контрактными моторами не спешат. Во многом опасения небеспочвенны. Даже честный продавец не даст никаких гарантий (или она будет минимальна). Тем не менее, в некоторых случаях оправдана покупка именно контрактного двигателя из-за более низкой цены.

Естественно, разбирать двигатель, чтобы оценить степень изношенности его деталей, никто из продавцов не станет. Это дорого и затруднительно. Куда проще заявить покупателю, что пробег у двигателя не большой, но при этом подчеркнуть, что никакой реальной гарантии на двигатель нет.

Сейчас, впрочем, хватает крупных игроков, которые работают на рынке давно и стараются удерживать на свой товар приемлемый ценник. Мало того – многие готовы продемонстрировать видеозапись с пуском и работой выбранного двигателя. И пусть реальную диагностику такой способ не заменит, но какое-то представление о состоянии агрегата получить позволит.

В ЧЕМ ПЛЮСЫ КОНТРАКТНОГО МОТОРА?

Несомненным плюсом контрактных двигателей является то, что практически все они привозятся к нам из-за рубежа. Это означает, что большинство автомобилей, на которых они были установлены, эксплуатировались в относительно тепличных условиях. Так что, при прочих равных привезённый из Европы или Японии двигатель будет в лучшем состоянии, чем эксплуатировавшийся у нас силовой агрегат.

Отдать предпочтение не ремонту, а контрактному двигателю стоит, если он по заверениям специалистов и механиков изначально обладает большим ресурсом. Логика проста – «одноразовые» двигатели, ресурс которых не превышает 180-200 тысяч километров, наверняка успели выработать большую часть ресурса. Покупать такой, чтобы он продержался всего 50-60 тысяч километров, экономически нецелесообразно.

Куда проще и дешевле сделать капитальный ремонт, после которого ресурс будет сравним с таковым у нового силового агрегата. А так называемые «двигатели-миллионники», даже если в Европе они уже успели пробежать 100-150 тысяч километров, вполне могут прослужить ещё 400-500 тысяч.

Не обойтись без контрактных двигателей тем, кто профессионально занимается тюнингом или авто спортом.

Если оставить за скобками разного рода согласования при переоборудовании автомобиля, то, поменяв родной двигатель на контрактный, можно добиться существенной прибавки мощности или увеличить ресурс.

Спортсменам, которые не эксплуатируют автомобили на дорогах общего пользования, ещё проще. Согласовывать изменения с множеством служб не придётся.

Оценить ресурс двигателя, если речь идёт о дорогом и редком моторе, все-таки можно. Достаточно попросить опытного мастера снять масляный поддон и посмотреть на состояние вкладышей. В идеале лучше снять головку блока и осмотреть стенки цилиндров. Эта процедура, в сравнении со стоимостью самого двигателя, обойдётся не дорого.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Всё про автомобили
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: