Как работает 3 цилиндровый двигатель
Перейти к содержимому

Как работает 3 цилиндровый двигатель

  • автор:

Работает 3 цилиндровый двигатель. Детальнее про три цилиндра на мото

Если раньше двигателем прогресса считалась лень, то в наши дни это, безусловно, экологические нормы. Новейшие бензиновые двигатели Peugeot серии EB, занявшие место под капотом хетчбэка 208, выбрасывают в атмосферу меньше углекислоты, чем силовая установка дизель-электрического гибрида Peugeot 508RXH.

Трехцилиндровые моторы объемом 1,0 и 1,2 л выдают 68 и 82 л.с. соответственно, при этом крутящий момент составляет 95 и 118 Н м — вполне достаточно, чтобы хорошо оснащенный компакт-кар уверенно чувствовал себя в городе. Бывалые автомобилисты при упоминании трехцилиндрового литрового движка по привычке поморщат нос, и совершенно напрасно. Чтобы маленькие моторы не ударили в грязь лицом, компании Peugeot пришлось зарегистрировать 52 патента, 23 из которых относятся к конструктивным особенностям силовой установки, 20- к программам контроллера и 9 — к специальным технологическим процессам и оборудованию.

Трехцилиндровые двигатели пока что предлагаются в России только с механической коробкой передач, а «четверка» 1,6 — с гидравлическим автоматом. Задумчивых «роботов» для малокубатурных моторов в нашу страну решили не поставлять, оставив их терпеливым и бережливым европейцам.

Железная диета

Наиболее очевидный способ сохранить динамику автомобиля при уменьшении вредных выхлопов, прожорливости и мощности — сбросить вес. Двигатель 1.0 liter VTi стал на 11 кг легче предшественника, а мотор 1.2 liter VTi весит почти на 10 кг меньше, чем 1,4-литровый силовой агрегат Peugeot 207.

И блок цилиндров, и головка блока отливаются из алюминиевого сплава методом литья по газифицируемым моделям. Точная модель детали, изготовленная из вспененного полистирола, помещается в литейную форму и засыпается песком, который затем тщательно утрамбовывается и заполняет все полости модели. При заливке формы горячий металл заменяет полистирол, испаряя его.

Этот метод отличается точностью, минимальным количеством отходов и вредных выбросов. При этом он позволяет изготавливать детали сложной формы с внутренними полостями, не прибегая к использованию сердечников.

С точки зрения компоновки интерьера Peugeot 208 — законодатель мод. Руль уменьшен в размерах и «сплюснут» снизу, чтобы не мешать коленям, приборы установлены выше баранки, ауправление большинством сервисных функций возложено на большой сенсорный дисплей высокого разрешения.

Точный технологический процесс Peugeot держится в секрете, защищен патентами и называется PMP (Process Moule? Perdu). Его возможности позволяют уменьшить количество деталей силового агрегата, интегрировав максимум функций в головку блока. В частности, в головку встроены выпускной коллектор, опоры двигателя и штуцер системы охлаждения.

Стремясь к снижению массы, инженеры Peugeot не экономили на комфорте. Балансирный вал с эксцентриками, вращающийся в противоположную сторону с коленчатым валом в целях борьбы с вибрацией, — экзотика для столь компактных моторов. Ремень привода распределительного вала также размещается в корпусе двигателя и имеет масляную систему смазки для снижения шума. Ремень не требует замены в течение всего срока службы двигателя.

На страже тишины твердо стоит картер двигателя повышенной жесткости, уменьшающий резонанс от коленвала. Специальный резонатор установлен на впускном коллекторе, чтобы сделать более благозвучным свист всасываемого в двигатель атмосферного воздуха.

Дмитрий Мамонтов, научный редактор

Старая добрая традиция обозначать классы автомобиля буквами латинского алфавита в зависимости от размера кузова в наши дни не выдерживает никакой критики. Peugeot 208 — это целый алфавит: расход топлива (с трехцилиндровыми двигателями) от класса А, габариты от B, комфорт и оснащение не меньше С, а многофункциональный дисплей на центральной консоли — ну никак не меньше Е. Размер экрана, его разрешение, качество графики и быстродействие интерфейса явно говорят о наличии специального графического процессора. По архитектуре меню дисплей напоминает обычный планшет, поэтому разобраться с ним — проще простого. В отличие от многих других автомобилей, здесь прекрасно работает скроллинг — привычными скользящими движениями пальца можно перелистывать и экраны меню, и имена в записной книжке, и даже обои для «рабочего стола», которые загружаются с флэшки. «А теперь попробуем со всем этим взлететь», — говорил пилот авиалайнера в известном анекдоте, и был прав: 120-сильного мотора хэтчбэку хватает лишь для того, чтобы шустрить на скорости до 90 км/ч. Для разгона до шоссейных скоростей требуется время. Однако в черте города предельно простой и понятный в управлении, компактный и красивый автомобиль — это реальное преимущество.

На горячую голову

Еще один путь к сохранению мощности при жесткой диете — побороть трение. Поршневые кольца и пальцы, а также толкатели клапанов имеют алмазное покрытие, призванное улучшить скольжение. Форма шатунов рассчитана таким образом, чтобы при вращении центробежная сила как можно меньше воздействовала на подшипники коленчатого вала, также в целях снижения трения.

Чтобы мотору было легче шевелить поршнями, инженеры оснастили его масляной помпой с переменной производительностью. Обычно обороты помпы, а вместе с ними и давление масла, прямо зависят от оборотов двигателя. Это значит, что на низких оборотах давление не может быть достаточно высоким, чтобы на пределе мощности оно не превысило возможностей двигателя. Независимая помпа позволяет поддерживать оптимальное давление масла при любых оборотах мотора.

Холодный мотор требует более богатой топливовоздушной смеси, чем прогретый, а значит, потребляет больше топлива и выделяет больше углекислоты. Встроенный в головку блока выпускной коллектор помогает двигателю быстрее выходить на рабочую температуру.

Раздельные контуры системы охлаждения блока цилиндров и головки блока работают таким образом, чтобы сразу после старта направить максимум тепловой энергии именно в блок цилиндров, который прогревается менее охотно.

Сергей Апресов, главный редактор

Нечасто выпадает шанс прокатиться на машине, которой определенно суждено войти в историю автомобилестроения. И дело вовсе не в напичканном инновации трехцилиндровом дизеле — нам на тест достался автомобиль с более привычной рядной четверкой 1,6 и традиционным автоматом. За рулем нового 208 все непривычно, ново, не так, как у других. И все это очень нравится. Французы придумали, как сделать руль предельно маленьким, не перекрыв обзор приборной панели: приборы расположили выше руля, а баранку опустили практически на колени водителю. Нижнюю часть рулевого колеса пришлось чуть срезать, отказавшись от традиционной круглой формы. Однако это никак не сказалось на качестве управления: при скоростном рулении баранка кажется круглой. Маленький руль дарит ощущение удивительной легкости управления — ведь для поворотов требуется физически меньше движений. Машина любит ездить и всячески старается угодить водителю — и бодрым стартом (спасибо старому доброму гидротрансформатору), и честным рулем, который легок лишь на парковке, а в скоростных поворотах наливается информативным усилием. Прибавьте к этому ощущение простора (маленький руль занимает меньше места), неплохую для компактного класса звукоизоляцию и, наконец, ярчайшую внешность — и получите автомобиль, которым очень приятно обладать, и которому наверняка будут подражать конкуренты.

Ток в помощь

Готовящийся к выходу компактный кроссовер Peugeot 2008 должен получить еще более эффективные двигатели на базе серии EB. На помощь экологии придет технология «мягкого гибрида» с системой Stop&Start. Моторы получат совершенный стартер-генератор, способный без вибраций завести двигатель с четверти оборота. На торможении он будет запасать энергию в аккумулятор повышенной емкости, попутно облегчая труд тормозов. При остановке двигатель будет выключаться, а малейшее нажатие на газ будет заводить его снова. Систему Stop&Start можно будет в любой момент отключить кнопкой.

1,2-литровый двигатель также получит турбонагнетатель и непосредственный впрыск топлива. Мотор под названием 1.2 liter e-THP сможет развивать мощность 110 или 130 л.с.

Зачем нужны всякие 2-х, 3-х, 4-х цилиндровые, которые от природы «трясет», когда есть другие – самоуравновешенные? Именно такой вопрос задает на форуме наш читатель.

Вопрос известный, но почему-то часто вызывает дискуссии. Чтобы разобраться в причинах неуравновешенности отдельных представителей ДВС, обратимся к маститому гуру, посвятившему двигателям всю жизнь. Слово имеет сотрудник Санкт-Петербургского Политехнического Университета, замзавкафедры ДВС, к.т.н., доцент, автор 150 научных трудов, 8 монографий и учебников, постоянный автор ЗР Александр Шабанов.

Двигатель внутреннего сгорания – это набор движущихся деталей, причем деталей массивных. И движение это происходит с переменной скоростью – значит, возникают ускорения. А дальше, вспомним незабвенного нашего Исаака Ньютона и его второй закон – масса на ускорение дает силу — силу инерции. Для мотора таких сил несколько – это силы инерции «поступательно движущихся масс», поршней, и всего, что на них навешено. И силы инерции неуравновешенных вращающихся масс – это шейки коленчатого вала и всего, что к ним прицеплено.

Если есть сила, и есть плечо, к которой она приложена – значит, есть и момент этой силы. Причем, силы эти разнонаправлены, их вектора крутятся с разными скоростями.

Как силы и моменты определяются, как складываются – зависит от конструкции двигателя, количества цилиндров, блоков, угла развала этих блоков, порядка работы цилиндров, оборотов коленчатого вала. Это целая большая теория, описанию которой посвящены толстые книги и учебники. Кому интересно – может их почитать!

А нам важно то, что эти силы и моменты передаются на опоры двигателя, и через них – на кузов автомобиля. И трясут и нервируют нашу душу.

Как уменьшить эти нерадостные последствия работы мотора? Силы и моменты можно сложить (с учетом их направления- то есть векторно), причем так, чтобы они взаимно уничтожили друг друга. Если такое удается, двигатель называется полностью самоуравновешенным.

С точки зрения теории двигателя, это означает, что для него выполнены все признаки самоуравновешенности. Это равенство нулю суммарных сил инерции поступательно-движущихся масс (причем вызываемых ускорением с частотой, равной частоте вращения коленчатого вала двигателя и удвоенной частоте вращения – так называемым силам инерции первого и второго порядка), и суммарных центробежных сил. К ним добавляются моменты этих сил, действующие относительно середины коленчатого вала в плоскости оси коленчатого вала. Итого – шесть признаков.

Беда в том, что автоматически все эти признаки удовлетворяются только для очень небольшого количества вариантов конструкции двигателя. Так, полностью самоуравновешен только шестицилиндровый рядный двигатель. И все то, что получается на его основе – например, V-образный 12-тицилиндровый мотор.

Одноцилиндровый двигатель неуравновешен по всем силам (то есть по трем признакам), а моментов там не возникает – ось приложения сил совпадает с осью двигателя. Кому приходилось таскать мотоблок или мотокультиватор, это хорошо чувствовали на своих руках, которые хотят оторваться через час-другой работы…

Самая большая беда – у двухцилиндровых моторов, там неуравновешенны и часть сил инерции, которые второго порядка, и часть моментов. Трехцилиндровый двигатель полностью уравновешен по силам, и столь же полностью неуравновешен по их моментам.

Рядная четверка – более-менее благополучна, там остаются только сравнительно небольшие для высокооборотных моторов силы инерции второго порядка, остальные силы и все моменты самоликвидируются. И так далее – рассматривать эти варианты можно бесконечно…

Конечно, полностью самоуравновешенный двигатель – это хорошо, но что делать, если его никуда не впихнуть? Тогда идут на конструктивные хитрости. Так, неуравновешенные моменты можно убрать с помощью специальных дисбалансов маховиков или дополнительных противовесов коленчатого вала. Для ликвидации сил инерции первого и второго порядка можно использовать специальные уравновешивающие механизмы, которые приводятся от коленчатого вала и крутятся либо с его скоростью (механизмы первого порядка), либо с удвоенной частотой вращения (второго порядка).

«Четверку» рядную уравновешивают очень редко, обычно неуравновешенные силы поручают опорам двигателя. А вот для полной уравновешенности рядной «трешки» все сложнее – там и дисбалансы, и дополнительные выносные противовесы, и уравновешивающие механизмы, причем и первого, и второго порядка, необходимы.

Но чего не сделаешь ради комфорта?

Порядок работы цилиндров в разных двигателях отличается, даже с одним и тем же количеством цилиндров порядок работы может быть разным. Рассмотрим, в каком порядке работают серийные двигатели внутреннего сгорания различного расположения цилиндров и их конструктивные особенности. Для удобства описания порядка работы цилиндров, отсчёт будет производиться от первого цилиндра, первый цилиндр- это тот который спереди двигателя, последний, соответственно, возле коробки передач.

3-х цилиндровый

В таких двигателях всего 3 цилиндра и порядок работы самый простой: 1-2-3 . Запомнить легко, и работает быстро.
Схема расположения кривошипов на коленвале выполнена в виде звёздочки, они расположены под углом 120° друг к другу. Вполне возможно применить схему 1-3-2, но производители не стали этого делать. Так что единственной последовательностью работы трёхцилиндрового двигателя является последовательность 1-2-3. Для уравновешивания моментов от сил инерции на таких двигателях применяется противовес.

4-х цилиндровый

Существуют как рядные, так и оппозитные четырёх цилиндровые двигатели, коленвалы у них выполнены по одной и той же схеме, а порядок работы цилиндров разный. Это связано с тем, что угол между парами шатунных шеек равен 180 градусов, то есть, 1 и 4 шейки находятся на противоположных сторонах со 2 и 3 шейками.

1 и 4 шейки с одной стороны, 3 и 4- на противоположной.

В рядном двигатели применяется порядок работы цилиндров 1-3-4-2 — это самая распространённая схема работы, так работают практически все машины, от Жигулей до Мерседеса, бензиновые и дизельные. В ней последовательно работают цилиндры с расположенные на противоположных сторонах шейках коленвала. В данной схеме можно применить последовательность 1-2-4-3, то есть поменять местами цилиндры, шейки которых расположены на одной стороне. Используется в 402 двигателе. Но такая схема встречается крайне редко, в них будет другая последовательность в работе распредвала.

Оппозитный 4-х цилиндровый двигатель имеет другую последовательность: 1-4-2-3 либо 1-3-2-4. Дело в том, что поршни достигают ВМТ одновременно, как с одной стороны, так и с другой. Такие двигатели чаще всего встречаются на Субару (у них почти все оппозитники, кроме некоторых малолитражек для внутреннего рынка).

5-ти цилиндровый

Пятицилиндровые двигатели нередко применялись на Мерседесах или АУДИ, сложность такого коленвала заключается в том, что все шатунные шейки не имеют плоскости симметрии, и развёрнуты относительно друг друга на 72° (360/5=72).

Порядок работы цилиндров 5-ти цилиндрового двигателя: 1-2-4-5-3 ,

6-ти цилиндровый

По расположению цилиндров 6-ти цилиндровые двигатели бывают рядными, V-образными и оппозитными. У 6-ти цилиндрового мотора есть много различных схем последовательности работы цилиндров, они зависят от типа блока и применяемого в нём коленвала.

Рядный

Традиционно применяется такой компанией, как БМВ и некоторыми другими компаниями. Кривошипы расположены под углом 120° друг к другу.

Порядок работы может быть трёх видов:

1-5-3-6-2-4
1-4-2-6-3-5
1-3-5-6-4-2

V-образный

Угол между цилиндрами в таких двигателях составляет 75 либо 90 градусов, а угол между кривошипами составляет 30 и 60 градусов.

Последовательность работы цилиндров 6-ти цилиндрового V-образного двигателя может быть следующей:

Оппозитный

6-ти цилиндровые оппозитники встречаются на автомобилях марки Subaru, это традиционная компоновка двигателей для японцев. Угол между кривошипами коленвала составляет 60 градусов.

Последовательность работы двигателя: 1-4-5-2-3-6.

8-ти цилиндровый

В 8-ми цилиндровых двигателях кривошипы установлены под углом 90 градусов друг к другу, так уак в двигателе 4 такта, то на каждый такт работает по 2 цилиндра одновременно, что сказывается на эластичности двигателя. 12-ти цилиндровый работает ещё мягче.

В таких двигателях, как правило, наиболее популярной используется одна и та же последовательность работы цилиндров: 1-5-6-3-4-2-7-8 .

Но Феррари использовала другую схему- 1-5-3-7-4-8-2-6

В данном сегменте каждый производитель использовал ему только известную последовательность.

10-ти цилиндровый

10 цилиндровый не особо популярный мотор, редко производители использовали такое количество цилиндров. Тут возможны несколько вариантов последовательностей воспламенения.

1-10-9-4-3-6-5-8-7-2 — используется на Dodge Viper V10

1-6-5-10-2-7-3-8-4-9 — BMW заряженных версий

12-ти цилиндровый

На самых заряженных машинах ставили 12-ти цилиндровые двигатели, к примеру, Феррари, Ламборгини или более распространённые у нас Фольцвагеновские двигатели W12.

» решил затронуть такую интересную тему, как создание и значение отечественного мотоцикла с тремя цилиндрами, который в мире практически не имел и до сих пор не имеет удачных аналогов. Мотор данного байка не применялся широко в процессе выпуска примерной техники СССР , но все же получил свое значимое место в истории машиностроения.

Трехцилиндровый двигатель

Как и многие другие двухтактные двигатели внутреннего сгорания, что были разработаны на советской земле, движок, получивший три цилиндра, разработал не далекий от мотоциклов человек. Будучи мастером спорта, Карл Ошиньш, старался оставить в мире байков после себя что-то достойное внимания мировых экспертов.

Так этот тип двигателя способен существенно повысить коэффициент полезного действия, применяемых на мото-технике силовых агрегатов. Нужно это современным железным коням порой для того, чтоб вырабатывать высокую маневренности при участии в шоссейно-кольцевых соревнованиях . Трехцилиндровый мото двигатель, о котором речь пойдет в статье, заслуживает особого внимания, в первую очередь, со стороны ценителей истории отечественного мотопрома.

Создал его член рижского авто-мотоклуба под названием «Даугав» еще в эру космической гонки. Причем со старта опытный образец двигателя, получившего три цилиндра в подарок от конструктора, располагал немалым рабочим объемом ка к для времен полувековой давности (350 см.куб.).

Силовой агрегат разработан специально для мотоцикла и состоит из 3 совершенно одинаковых одноцилиндровых двухтактных двигателей внутреннего сгорания, располагающих петлевой продувкой. Всех их объединяет лишь один общий картер. Причем сделал он это по уже существующим принципам трехцилиндрического мото-конструирования, внеся много новых оригинальных разработок.

Детальнее про три цилиндра на мото

Вышеуказанный советский трехцилиндровый движок располагает необычным расположением цилиндров. Отметим, что правый, а также левый цилиндры расположены параллельно друг к другу. Они имеют небольшой наклон в 10 градусов по вертикали. Третий же цилиндр (средний) обустроен с углом в 15 градусов по горизонтали.

Технические характеристики байка, имеющего 3 цилиндра впечатляют. Диаметр каждого «горшка» (цилиндра) достигает 5,2 см. При этом, ход поршня составил 5,4 см. Для каждого цилиндра характерен объем в 116 см3.

Отметим, что каждый цилиндр располагает впускным, а также выпускным каналами. Кроме того, есть и пара продувочных каналов. Причем продувочные пространства расположены на горизонтальной плоскости с углом в 120 градусов друг к другу.

Изначально конструктор наделил этот трех цининдровый мото цилиндрами, взятыми в байка «М-1А». В дальнейшем эти «горшки» были заменены на аналоги, обладающие алюминиевой рубашкой и запрессованными в нее стальными гильзами. Каждый цилиндр имел одинаковые параметры и присоединялся к картерам по советскому стандарту (при помощи четырех шпилек).

Алюминиевые головки всех трех цилиндров располагают сферической камерой сгорания. Поршни, а также их пальцы и кольца взяты также у двигателя мотоцикла «М-1А». Важнейшая особенность шатуна применяемого в трехцилиндровом моторе состоит в ромбовидном типе сечения его стержня.

Описание 3-цилиндрового мотора мотоцикла

Коленчатый вал вышеуказанного силового агрегата представлен неразборным типом конструкции. Состоит этот узел мото из трех отдельных валов, скрепленных жестким способом.Каждый кривошипный палец при этом располагает одинаковыми параметрами. Балансировка каждого коленчатого вала происходила отдельно.

Трех цилиндровый двигатель мотоцикла имеет типичную КПП с четырьмя ступенями, работающих в постоянном зацеплении шестерен с роликовым типом переключения. Все шестерни, при этом, закреплены на паре валов. На одном — жестким способом, а на другом эти приспособления находятся в свободном вращении. Внутренняя составляющая полого вала представлена клином и роликом.

Все три цилиндра при использовании патрубка были соединены с карбюратором. Управление его дросселем можно осуществлять по стандарту СССР и других стран, представляющих успешные мотобренды, используя рукоятку специальной конструкции.

Отметим и то, что трехцилиндровый мотоцикл обладает батарейным типом зажигания. Вся электроника состоит из аккумуляторной батареи, 3 катушек, 3 независимо регулируемых прерывателей и одной катушки распределения.

Данный мотор, состоящий из 3 цилиндров способен был выдавать более значительную мощность, чем любой советский мото того времени. Да и вплоть до уничтожения советских традиций мотостроения в лихие 1990-е редкий отечественный байк мог похвастаться мощностью в 35 лошадок. Причем 3-х цилиндровый двигатель создавал высокую степень сжатия и достигал оборотистости в 12000 об/мин.

Двигатель БМВ Б38 — 3 цилиндровый бензиновый мотор, который выделяется своей исключительной эффективностью и большой производительностью. B38 является последней вехой в процессе эволюционного развития и совершенствования бензиновых силовых агрегатов компании BMW и входит в состав нового поколения двигателей серии «B».

  • компактная конструкция;
  • мощность;
  • легкость;
  • экономичность;

Двигатель B38 механически схож с мотором , а по архитектуре с дизельным B37.

Мотор BMW B38 оснащен технологией TwinPower Turbo, 4 клапанами на цилиндр, двойным турбокомпрессором twin-scroll, непосредственным впрыском топлива High Precision Direct Petrol Injection, механизмом изменения фаз газораспределения, системой Valvetronic, балансированным валом, специальным демпфером гасящий вибрации, а выбросы CO2 соответствуют стандарту EU6.

Степень сжатия двигателя Б38 — 11:1, и это больше чем в . Объем каждого цилиндра составляет до 500 куб.см, мощность от 75 до 230 л.с., а крутящий момент от 150 до 320 Нм, и стоит отметить, что этот двигатель так же экономичней от 4-цилиндровых на 5-15%.

В 2014 на году на Международном конкурсе « , мотор БМВ Б38 занял второе место, после двигателя BMW/PSA, в категории объемом «от 1,4 до 1,8 литра».

Видео о двигателе BMW B38

B38A12U0

Данная модель мотора доступная в двух версиях: 75- 102-сильная и устанавливается исключительно на — 5-дверный F55 (с 10/2014) и 3-дверный F56 (с 03/2014).

B38B15A

B38A15M0

Эта вариация мотора устанавливается на F20 и , / , () , () и MINI F56(с 03/2014) и F55 (с 10/2014).

B38K15T0

Этот 3-цилиндровый бензиновый двигатель TwinPower Turbo был создан на основе предыдущих версий B38 и разработан в рамках стратегии BMW EfficientDynamics, объединив все преимущества, которые возможно ожидать от силового агрегата для .

Динамика и высокий уровень производительности сопровождается выдающеюся эффективностью, и демонстрируются расходом топлива на в среднем — 2,1 л/100 км.

Изменения в B38K15T0 по отношению к предыдущим моторам B38:

  • картер был адаптирована для фронтальной установки насоса охлаждающей жидкости. Это было необходимо чтобы сэкономить место для генератора высокого напряжения и системы впуска воздуха требующие больше пространства;
  • диаметры коренных подшипников и шатунных подшипников был увеличен до 50 мм;
  • головка блока цилиндров производится в гравитационном литье, и как результат, имеет большую плотность и высокую стабильность;
  • диаметр вала выпускных клапанов был увеличен до 6 мм. Этот клапан предотвращает вибрации, которые могли бы возникнуть из-за высокого давления нагнетателя с клапаном перекрытия;
  • масляный насос легче на 1 кг;
  • стабилизатор поперечной устойчивости расположен на передней стороне масляного картера;
  • новый ременный привод. Двигатель запускается с помощью генератора высокого напряжения. Обычные шестерни стартера не устанавливаются;
  • подшипники приводного вала в корпусе системы механического насоса охлаждения были усилены за счет большей силы в ременном приводе;
  • компрессор кондиционера в ременном приводе также не установлено;
  • новые натяжители ремня;
  • приводной ремень был расширен с шести до восьми ребер;
  • адаптирован демпфер крутильных колебаний при отключенном шкиве;
  • первое использование водоохлаждаемой дроссельной заслонки;
  • охлаждение наддувочного воздуха осуществляется с помощью косвенных охладителей воздуха, который встроены в впускной системе;
  • корпус турбины выпускного турбокомпрессора был интегрирован в стальной коллектор;
  • зарядное давление до 1,5 бар достигается модифицированной изменяемой геометрией турбины и управляется электрическим разгрузочным клапаном;
  • охлаждение турбонагнетателя осуществляется через гнездо подшипника;

Технические характеристики BMW B38

(параметры двигателя) B38A12U0 B38A12U0 B38B15A B38A15M0 B38K15T0
Клапанов на цилиндр 4 4 4 4 4
Объем, куб.см 1198 1198 1499 1499 1499
Мощность л.с. (кВт)/об.мин 75 (55)/4000 102 (75)/4250 109 (80)/4500 136 (100)/4500) 231 (170)/5800
Крутящий момент Нм/об.мин 150/1400 180/1400 180/1350 220/1250 320/3700
Степень сжатия, :1 10,2 11 11 11 9,5
Диаметр цилиндра/Ход поршня, мм 78/83,6 78/83,6 82/94,6 82/94,6 82/94,6
Средний расход топлива, л/100 км 5,0-5,2 4,8 4,7-5,3 2,1
Выбросы CO2, г/км 117-122 109-114 109-126 107-112 49
Нормы выбросов выхлопных газов EU6 EU6 EU6 EU6 EU6
Управление двигателем MEVD 17.2.3 MEVD 17.2.3 DME 17.2.3

Похожие статьи

  • Вербное воскресенье: приметы и суеверия
  • Можно ли поправиться от квашеной капусты?
  • Как превратить урожай слив в зимнее сливовое богатство
  • Брюссельская капуста в рационе ребенка: польза и вред

Как работает 3 цилиндровый двигатель

Революционный EcoBoost

Сегодня мы постараемся ответить на вопрос, почему так популярны трех-цилиндровые моторы в последнее время. Раскроем основные технические характеристики, узнаем о надежности таких двигателей и особенностях эксплуатации.

История создания

Основатель Garelli Motorcycles

Итальянский инженер Адальберто Гарелли (1886-1968 гг), родившийся в Турине и позднее устроившийся на работу в автомобильный концерн «FIAT» стал перво-разработчиком данного двигателя. Разработки велись для мотоциклов, уже позднее этим вариантом мотора заинтересовались и производители автомобилей, используя ранние разработки Гарелли в основе создания более современных аналогов. Таким образом: лидером в разработке 3-х цилиндровых двигателей стала итальянская корпорация «FIAT», которая и на данный момент не останавливается в совершенствовании своего «детища» и стремлении создать более компактный и мобильный аппарат этого варианта. На сегодняшний день и другие концерны спешат модернизировать свои разработки в данном направлении, считая, что востребованность этих легких и экономных двигателей будет только расти.

Какие автомобильные бренды их используют в 2021 году

Начнем с того, что такие малолитражные двигатели нашли широкое применение в Европе, так как здесь предпочитают небольшие экономичные и экологичные моторы. Поэтому такие двигатели в основном используют европейские бренды, намного реже японские и корейские производители.

Модель автомобиля Код двигателя Тип Объем, л Мощность, л.с. Крут. Момент, Нм Расход — город, л/100 км Расход — трасса, л/100 км Расход — смешаный цикл, л/100 км
Skoda Fabia TSI CHZB (EA211) бензин 1,0 95 160 6,0 4,0 4,7
Skoda Fabia TSI CHZB (EA211) бензин 1,0 110 200 5,4 3,9 4,4
Peugeot 2008 PureTech 130 бензин 1,2 130 230 5,8 4,2 4,8
Peugeot 2008 PureTech 155 бензин 1,2 155 240 7,7 5,2 6,1
СITROEN C3 PureTech 82 бензин 1,2 82 118 5,7 4,1 4,7
СITROEN C3 PureTech 110 бензин 1,2 110 205 6,8 4,2 5,2
Opel Corsa Direct Injection бензин 1,2 75 110 4,9 3,7 4,1
Opel Corsa Direct Injection бензин 1,2 130 230 5,5 4,2 4,7
Opel Crossland X Direct Injection бензин 1,2 82 118 6,2 4,5 5,1
Opel Crossland X Direct Injection бензин 1,2 110 205 8,3 4,9 6,2
Ford Fiesta EcoBoost бензин 1 95 170 5,4 4 4,5
Ford ECOSPORT EcoBoost бензин 1 125 180 7,3 5,4 6,1
Ford Puma EcoBoost бензин 1 125 200 6 4,4 5
Ford Kuga EcoBoost бензин 1,5 150 240 6,9 5,2 5,9
Renault Sandero H4Bt бензин 0,9 90 140 5,8 4,6 5
Renault Logan H4Bt бензин 0,9 90 140 5,8 4,6 5
Renault Sandero H4D бензин 1 73 97 6,7 4,8 5,5
Renault Logan H4D бензин 1 73 97 6,7 4,8 5,5
BMW 1 серия B38A15M1 бензин 1,5 140 220 7,9 5,3 6,3
BMW X1 B38A15M1 бензин 1,5 140 220 7,9 5,3 6,3
BMW X2 B38A15M1 бензин 1,5 140 220 7,9 5,3 6,3
Kia Picanto G3LA бензин 1 67 95 5,6 3,7 4,4

Как видим, украинский рынок повторяет европейские тенденции отказа от дизелей. В 2021 году вы не сможете купить новое авто с 3-цилиндровым двигателем.

Объемы и мощности двигателей

Пежо удалось снять с 3-цилиндрового двигателя 155 л.с.

Топливный объем двигателей внутреннего сгорания в указанном варианте имеют от 0,9 и до 1,5 литра. Стремление многих производителей сделать чуть больший объем малолитражек связано с желанием увеличить технический потенциал этих автомобилей и привлечь этим покупателя. Лошадок заложено немало: от 67 до 155 л.с. и даже выше для более современных разработок, но этого достаточно для хорошей маневренности по городским улицам и даже за городом.

Дизельные и их особенности

Дизельные двигатели в ближайшие годы уйдут в ретро

Особенности дизельного малолитражного двигателя состоят в том, что он экономичен, компактен, высокое КПД двигателя дает результат самого минимального расхода топлива около 4-х литров на 100 км в напряженном городском режиме. Но надо заметить, что дизельный двигатель требует более долгого прогрева автомобиля, что важно учитывать жителям северных широт. И да, дизелей с 3-мя цилиндрами вы больше не сможете купить на отечественном рынке, ну разве что на вторичном рынке.

Бензиновые и их особенности

Люксовые бренды тоже используют 3 цилиндра

Бензиновый вариант малолитражного двигателя более приспособлен к разным температурным режимам. Экономичность и неплохие эксплуатационные качества делают машины с 3-х цилиндровым двигателем привлекательным для всех пользователей, но здесь можно отметить такие отрицательные моменты, что заправляться такой машине необходимо часто из-за небольшого бака, это не внедорожник и проходимость невысокая, шум в салоне будет немного более высокий, по сравнению с четырех- и другими двигателями, салон компактен.

Надежность и ресурс

Надежность современных двигателей внутреннего сгорания 3-х цилиндровых обусловлена направленностью различных разработчиков достичь максимальной работоспособности данной системы и обеспечить хороший ходовой ресурс. Легкий мотор из алюминиевых сплавов обеспечивает прочность, надежность, гарантию повышенных эксплуатационных качеств. Высокой динамики от авто с такими двигателями ждать не надо, но в своих технических параметрах они иногда опережают собратьев: экономичность использования и более дешевый вариант в финансовом плане. Экологичность их тоже более высокая. Ресурс выносливости немалый, обозначен не менее 350 000 км, это чуть ниже 4-х тактных, а разница настолько мала, что можно с уверенностью сказать: 3-х цилиндровые двигатели доказали свою надежность, жизнеспособность. Возникающие проблемы с восстановлением работоспособности решаются менее затратно — это один из привлекательных плюсов приобретения малолитражек.

Как обслуживать и какое масло заливать

Обслуживание 3-х цилиндровых двигателей не сильно отличается от четырехтактных, но имеет свои нюансы: объем требуемого при замене масла намного меньше, это следует учитывать. Что касается типа используемого в данном двигателя масла, то лучше воспользоваться инструкцией по данному вопросу: для каждого автомобиля и его двигателя есть полезная информация гарантийном руководстве или в интернете по использования того или иного вида масла. Также следует учитывать более компактные размеры для охлаждающей жидкости. Во всем остальном машина с указанным 3-х цилиндровым двигателем не требует дополнительного внимания со стороны сервисных служб.

Преимущества и недостатки

Не секрет, что большинство производителей все больше и больше вводит в свою линейку двигатели из 3-х цилиндров. Все дело в том, что экологические нормы в Евросоюзе ужесточаются и чтобы уменьшить количество вредных выбросов приходится использовать менее объемные двигатели. Кроме этого, идет удешевление самой конструкции, ведь вы просто не переплачиваете за 1 цилиндр. Из-за этого нужно меньше масла и расходников, что в теории уменьшает эксплуатационные расходы при будущих ТО. Еще один плюс — меньше масса.

А что же с динамикой? Благодаря использованию турбин с динамикой все в порядке. По крайнем мере в городском потоке вам его хватит с головой. Если хочется чего-то больше, то нужно смотреть не на бюджетные машины, где используются трехцилиндровые моторы, а на класс выше.

Явных недостатков у этих двигателей не выявлено. В теории считается, что у этих силовых агрегатов меньше моторесурс по сравнению с более объемными экземплярами. Но как показывает практика, это утверждение не обосновано. Также иногда пишут, что может присутствовать повышенная вибрация. Однако, быстрее всего, это связано с конструктивной особенностью определенной модели и

Итоги

Большинство компактных автомобилей городского класса имеют 3-х цилиндровые двигатели и они становятся все более востребованы, так как имеют немало преимуществ перед более габаритными собратьями. В первую очередь их используют французы, это корпорация PSA и Рено. Не отстает и Форд, который также устанавливает свои Экобусты на целый ряд моделей. Что касается, таких производителей, как KIA, BMW, VW и др., то здесь мы не видим широкую гамму таких двигателей и быстрее всего эти бренды уже делают ставки на гибридные модели. В любом случае у 3 цилиндров есть и плюсы, и минусы, а выбор за потребителем.

Трехцилиндровые двигатели: плюсы и минусы

Оказывается, даже «мотоциклетный» движок, если он сделан по самым современным технологиям, может бодро тянуть хорошо оснащенный пятидверный автомобиль.

Редакция сайта

Если раньше двигателем прогресса считалась лень, то в наши дни это, безусловно, экологические нормы. Новейшие бензиновые двигатели Peugeot серии EB, занявшие место под капотом хетчбэка 208, выбрасывают в атмосферу меньше углекислоты, чем силовая установка дизель-электрического гибрида Peugeot 508RXH.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Трехцилиндровые моторы объемом 1,0 и 1,2 л выдают 68 и 82 л.с. соответственно, при этом крутящий момент составляет 95 и 118 Н•м — вполне достаточно, чтобы хорошо оснащенный компакт-кар уверенно чувствовал себя в городе. Бывалые автомобилисты при упоминании трехцилиндрового литрового движка по привычке поморщат нос, и совершенно напрасно. Чтобы маленькие моторы не ударили в грязь лицом, компании Peugeot пришлось зарегистрировать 52 патента, 23 из которых относятся к конструктивным особенностям силовой установки, 20- к программам контроллера и 9 — к специальным технологическим процессам и оборудованию.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Железная диета

Наиболее очевидный способ сохранить динамику автомобиля при уменьшении вредных выхлопов, прожорливости и мощности — сбросить вес. Двигатель 1.0 liter VTi стал на 11 кг легче предшественника, а мотор 1.2 liter VTi весит почти на 10 кг меньше, чем 1,4-литровый силовой агрегат Peugeot 207.

И блок цилиндров, и головка блока отливаются из алюминиевого сплава методом литья по газифицируемым моделям. Точная модель детали, изготовленная из вспененного полистирола, помещается в литейную форму и засыпается песком, который затем тщательно утрамбовывается и заполняет все полости модели. При заливке формы горячий металл заменяет полистирол, испаряя его.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Этот метод отличается точностью, минимальным количеством отходов и вредных выбросов. При этом он позволяет изготавливать детали сложной формы с внутренними полостями, не прибегая к использованию сердечников.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Долой консерватизм

Точный технологический процесс Peugeot держится в секрете, защищен патентами и называется PMP (Process Moule? Perdu). Его возможности позволяют уменьшить количество деталей силового агрегата, интегрировав максимум функций в головку блока. В частности, в головку встроены выпускной коллектор, опоры двигателя и штуцер системы охлаждения.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Стремясь к снижению массы, инженеры Peugeot не экономили на комфорте. Балансирный вал с эксцентриками, вращающийся в противоположную сторону с коленчатым валом в целях борьбы с вибрацией, — экзотика для столь компактных моторов. Ремень привода распределительного вала также размещается в корпусе двигателя и имеет масляную систему смазки для снижения шума. Ремень не требует замены в течение всего срока службы двигателя.

На страже тишины твердо стоит картер двигателя повышенной жесткости, уменьшающий резонанс от коленвала. Специальный резонатор установлен на впускном коллекторе, чтобы сделать более благозвучным свист всасываемого в двигатель атмосферного воздуха.

Дмитрий Мамонтов, научный редактор

widget-interest

Старая добрая традиция обозначать классы автомобиля буквами латинского алфавита в зависимости от размера кузова в наши дни не выдерживает никакой критики. Peugeot 208 – это целый алфавит: расход топлива (с трехцилиндровыми двигателями) от класса А, габариты от B, комфорт и оснащение не меньше С, а многофункциональный дисплей на центральной консоли – ну никак не меньше Е. Размер экрана, его разрешение, качество графики и быстродействие интерфейса явно говорят о наличии специального графического процессора. По архитектуре меню дисплей напоминает обычный планшет, поэтому разобраться с ним – проще простого. В отличие от многих других автомобилей, здесь прекрасно работает скроллинг – привычными скользящими движениями пальца можно перелистывать и экраны меню, и имена в записной книжке, и даже обои для «рабочего стола», которые загружаются с флэшки. «А теперь попробуем со всем этим взлететь», — говорил пилот авиалайнера в известном анекдоте, и был прав: 120-сильного мотора хэтчбэку хватает лишь для того, чтобы шустрить на скорости до 90 км/ч. Для разгона до шоссейных скоростей требуется время. Однако в черте города предельно простой и понятный в управлении, компактный и красивый автомобиль – это реальное преимущество.

На горячую голову

Еще один путь к сохранению мощности при жесткой диете — побороть трение. Поршневые кольца и пальцы, а также толкатели клапанов имеют алмазное покрытие, призванное улучшить скольжение. Форма шатунов рассчитана таким образом, чтобы при вращении центробежная сила как можно меньше воздействовала на подшипники коленчатого вала, также в целях снижения трения.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Чтобы мотору было легче шевелить поршнями, инженеры оснастили его масляной помпой с переменной производительностью. Обычно обороты помпы, а вместе с ними и давление масла, прямо зависят от оборотов двигателя. Это значит, что на низких оборотах давление не может быть достаточно высоким, чтобы на пределе мощности оно не превысило возможностей двигателя. Независимая помпа позволяет поддерживать оптимальное давление масла при любых оборотах мотора.

Холодный мотор требует более богатой топливовоздушной смеси, чем прогретый, а значит, потребляет больше топлива и выделяет больше углекислоты. Встроенный в головку блока выпускной коллектор помогает двигателю быстрее выходить на рабочую температуру.

Раздельные контуры системы охлаждения блока цилиндров и головки блока работают таким образом, чтобы сразу после старта направить максимум тепловой энергии именно в блок цилиндров, который прогревается менее охотно.

Сергей Апресов, главный редактор

widget-interest

Нечасто выпадает шанс прокатиться на машине, которой определенно суждено войти в историю автомобилестроения. И дело вовсе не в напичканном инновации трехцилиндровом дизеле – нам на тест достался автомобиль с более привычной рядной четверкой 1,6 и традиционным автоматом. За рулем нового 208 все непривычно, ново, не так, как у других. И все это очень нравится. Французы придумали, как сделать руль предельно маленьким, не перекрыв обзор приборной панели: приборы расположили выше руля, а баранку опустили практически на колени водителю. Нижнюю часть рулевого колеса пришлось чуть срезать, отказавшись от традиционной круглой формы. Однако это никак не сказалось на качестве управления: при скоростном рулении баранка кажется круглой. Маленький руль дарит ощущение удивительной легкости управления – ведь для поворотов требуется физически меньше движений. Машина любит ездить и всячески старается угодить водителю – и бодрым стартом (спасибо старому доброму гидротрансформатору), и честным рулем, который легок лишь на парковке, а в скоростных поворотах наливается информативным усилием. Прибавьте к этому ощущение простора (маленький руль занимает меньше места), неплохую для компактного класса звукоизоляцию и, наконец, ярчайшую внешность – и получите автомобиль, которым очень приятно обладать, и которому наверняка будут подражать конкуренты.

Ток в помощь

Готовящийся к выходу компактный кроссовер Peugeot 2008 должен получить еще более эффективные двигатели на базе серии EB. На помощь экологии придет технология «мягкого гибрида» с системой Stop&Start. Моторы получат совершенный стартер-генератор, способный без вибраций завести двигатель с четверти оборота. На торможении он будет запасать энергию в аккумулятор повышенной емкости, попутно облегчая труд тормозов. При остановке двигатель будет выключаться, а малейшее нажатие на газ будет заводить его снова. Систему Stop&Start можно будет в любой момент отключить кнопкой.

1,2-литровый двигатель также получит турбонагнетатель и непосредственный впрыск топлива. Мотор под названием 1.2 liter e-THP сможет развивать мощность 110 или 130 л.с.

Как работает двигатель внутреннего сгорания

Открывая крышку капота, Вы когда-нибудь задумывались о том, как работает двигатель? Для непосвященного человека двигатель выглядит как кусок металла с трубками и проводами. Возможно, Вам просто из любопытства интересно узнать, как же работает двигатель. Или, может быть, Вы собираетесь купить новый автомобиль и слышите фразы «3.0 л V-6», «двухраспредвальный вид головки» или «отрегулированный тракт впрыска топлива». Что все это такое?

В данной статье мы расскажем об устройстве двигателя, его компонентах, о том, как они работают вместе, какие могут возникнуть неполадки и как увеличить производительность.

Содержание статьи

  1. Введение
  2. Внутреннее сгорание
  3. Устройство двигателя
  4. Неполадки двигателя
  5. Клапанный механизм и система зажигания двигателя
  6. Системы охлаждения, воздухозабора и запуска двигателя
  7. Читайте также » Системы смазки, подачи топлива, выхлопа и электросистема двигателя
  8. Увеличение мощности двигателя
  9. Часто задаваемые вопросы по двигателям
  10. Чем 4-цилиндровый двигатель отличается от V-образного шестицилиндрового двигателя?
  11. Узнать больше
  12. Читайте также Статьи про все типы двигателей

Бензиновый автомобильный двигатель предназначен для преобразования энергии бензинового топлива для движения автомобиля. В настоящий момент самым простым способом привести автомобиль в движение является сгорание бензина в двигателе. В связи с тем, что двигатель автомобиля является двигателем внутреннего сгорания, сгорание топлива происходит внутри двигателя.

  • Существуют различные типы двигателей внутреннего сгорания. Каждый из них имеет свои преимущества и недостатки.
  • Также существуют и двигатели внешнего сгорания. Паровые двигатели в поездах старого образца и пароходах являются наглядным примером двигателей внешнего сгорания. В паровых двигателях топливо (уголь, дрова, масло и т.д.) сгорает вне двигателя для получения пара, который уже приводит двигатель в движение. Внутреннее сгорание является более эффективным (расход топлива на 1км значительно ниже) чем внешнее сгорание, помимо этого размеры двигателей внутреннего сгорания намного меньше двигателей внешнего сгорания. Именно поэтому нам не встречаются автомобили Ford или GM на паровых двигателях.

Принцип работы любого поршневого двигателя внутреннего сгорания: Если поместить небольшой объем высокоэнергетического топлива (например, бензина) в небольшой закрытый сосуд и воспламенить, то в результате высвободится огромное количество энергии в виде расширяющегося газа. Этой энергии хватит для запуска картофелины на 1510м. В данном случае энергия используется для движения картофелины. Данную энергию можно использовать в более интересных целях. Например, если у Вас получится создать цикл, который позволит производить взрывы с частотой несколько сотен раз в минуту, и если Вам удастся эффективно использовать данную энергию, то Вы получите основную часть автомобильного двигателя!

Рисунок 1

На сегодняшний день практически во всех автомобилях используется так называемый четырехтактный цикл сгорания для преобразования энергии топлива в механическую энергию. Четырехтактный принцип работы также называют Цикл Отто, в честь Николауса Отто, который изобрел его в 1867г. Все четыре такта представлены на рисунке 1. Эти такты:

  • Такт впуска
  • Такт сжатия
  • Рабочий такт
  • Такт выпуска
  1. Поршень начинает движение сверху, впускной клапан открывается, поршень движется вниз для наполнения цилиндра воздухом и бензином. Это такт впуска. На данном этапе для смеси топлива и воздуха требуется лишь небольшое количество бензина. (Часть 1 рисунка)
  2. Затем поршень движется вверх, сжимая топливно-воздушную смесь. Сжатие способствует более мощному взрыву. (Часть 2 рисунка)
  3. Как только поршень достигает верхней точки, срабатывает свеча зажигания, которая воспламеняет топливо. Происходит взрыв бензина, при этом поршень движется вниз. (Часть 3 рисунка)
  4. Как только поршень достигает нижней точки хода, открывается выпускной клапан для вывода продуктов сгорания по выхлопной трубе. (Часть 4 рисунка)

В следующем разделе мы предлагаем рассмотреть детали, которые обеспечивают работу двигателя, начиная с цилиндров.

Устройство двигателя

Цилиндр является самой важной частью двигателя, поршень совершает поступательные движения в цилиндре. Вышеописанный двигатель имеет один цилиндр. Такой двигатель типичен для газонокосилок, однако в автомобильные двигатели имеют более одного цилиндра (обычно четыре, шесть или восемь). В многоцилиндровых двигателях цилиндры расположены в одном из трех порядков: линейно, V-образно или оппозитно (т.н. двигатель с горизонтальными противолежащими цилиндрами или оппозитный двигатель).

Рисунок 2. Линейное расположение — Цилиндры расположены линейно в один ряд.

Рисунок 3. V-образное — Цилиндры расположены линейно в два ряда под углом друг к другу.

Рисунок 4. Оппозитное — Цилиндры расположены линейно в два ряда с противоположных сторон двигателя.

Говоря об управляемости, затратах на производство и характеристиках формы, необходимо отметить, что различные конфигурации имеют свои преимущества и недостатки. Благодаря этим преимуществам и недостаткам определенные типы двигателей подходят для определенных автомобилей.

Давайте более подробно рассмотрим основные детали двигателя.

Свеча зажигания
Свеча зажигания подает искру для воспламенения топливно-воздушной смеси, что обеспечивает процесс сгорания. Для правильной работы двигателя искра должна подаваться в строго определенный момент.

Клапаны
Впускной и выпускной клапаны открываются в определенный момент для впуска топлива и воздуха и выпуска выхлопа. Обратите внимание, что оба клапана закрыты во время тактов сжатия и сгорания для обеспечения герметичности камеры сгорания.

Поршень
Поршень — это металлическая деталь цилиндрической формы, которая движется вверх и вниз внутри цилиндра.

Поршневые кольца
Поршневые кольца обеспечивают скользящее уплотнение между внешней кромкой поршня и внутренней кромкой цилиндра. Кольца используются для двух целей:

  • Они препятствуют попаданию топливно-воздушной смеси в картер из камеры сгорания в процессе такта сжатия и рабочего такта.
  • Они препятствуют попаданию масла из картера в камеру сгорания, где оно может сгореть.

Шатун
Шатун соединяет поршень и коленвал. Он может вращаться с обеих сторон для изменения угла во время движения поршня и вращения коленвала.

Коленвал
Коленвал преобразует поступательное движение поршней во вращательное как рычаг «чертика из табакерки».

Картер
Картер окружает коленвал. В нем находится некоторое количество масла, которое собирается в нижней части картера (поддоне картера).

Далее мы узнаем о неполадках двигателя.

Неполадки двигателя

Итак, одним прекрасным утром Вы садитесь в машину, а двигатель не заводится. Что же случилось? Теперь, когда Вы знакомы с принципом работы двигателя, Вы сможете разобраться с основными проблемами, которые мешают запуску двигателя. Три наиболее частые неполадки: плохая топливная смесь, недостаточная компрессия, отсутствие искры. Помимо вышеперечисленных, могут возникнуть тысячи других проблем, но мы остановимся на «большой тройке». Основываясь на простом двигателе, который мы описывали, мы расскажем о том, как эти проблемы могут повлиять на Ваш двигатель:

Плохая топливная смесь — Данная проблема может возникнуть по нескольким причинам:

  • У Вас закончился бензин, поэтому в двигатель поступает только воздух без топлива.
  • У Вас забилось впускное отверстие воздуха, поэтому поступает только топливо.
  • Топливная система подает слишком много или мало топлива, в результате чего сгорание не происходит надлежащим образом.
  • Возможно, в топливе присутствуют примеси (например, в бензобак попала вода), которые препятствуют сгоранию.
  • Износ поршневых колец (топливно-воздушная смесь вытекает за пределы поршня в процессе сжатия).
  • Недостаточное уплотнение клапана впуска или выпуска, что опять же вызывает протечку.
  • В цилиндре имеются повреждения.

Регулярное техническое обслуживание может помочь избежать ремонта

Отсутствие искры — Искра может быть слишком слабой или отсутствовать вообще по следующим причинам:

  • При износе свечи зажигания или ее провода может наблюдаться слабая искра.
  • При повреждении или обрыве провода или система, передающая искру, не функционирует надлежащим образом, искра может отсутствовать.
  • Если искра подается слишком рано или поздно во время цикла (т.е. если регулировка зажигания отключена), воспламенение топлива не произойдет в нужный момент, что может повлечь к различным проблемам.
  • Если аккумулятор разряжен, Вы также не сможете завести двигатель.
  • Если подшипники, которые обеспечивают свободное вращение коленвала, изношены, коленвал не сможет вращаться, в результате чего двигатель не заведется.
  • Если открытие/закрытие клапанов не происходит в нужный момент и не происходит вообще, воздух не сможет поступать и выходить, что будет препятствовать работе двигателя.
  • Если кто-то засунет картофелину Вам в выхлопную трубу, выхлоп не будет выпущен из цилиндра, поэтому двигатель не заведется.
  • Если у Вас закончилось масло, поршень не сможет свободно двигаться в цилиндре, в результате чего двигатель заклинит.
  • В исправно работающем двигателе все эти факторы находятся в допустимых пределах.

Клапанный механизм и система зажигания двигателя

Большинство подсистем двигателя может быть установлено с использованием различных технологий, а новые технологии могут улучшить показатели двигателя. Далее мы рассмотрим различные подсистемы, которые используются в современных двигателях, начиная с клапанного механизма.

Клапанный механизм состоит из клапанов и механизма, который открывает и закрывает их. Открывающая и закрывающая система называется распредвал. Распредвал имеет кулачки, которые перемещают клапаны вверх-вниз ,как показано на Рисунке 5.

Рисунок 5. Распредвал

В большинстве современных автомобилей используются так называемые верхнерасположенные распредвалы. Распредвал имеет кулачки, которые перемещают клапаны вверх-вниз, как показано на Рисунке 5. Кулачки воздействуют на клапаны напрямую или посредством очень короткой тяги. В старых моделях двигателей распредвал расположен в картере рядом с коленвалом. Штифты соединяют нижнюю часть кулачков с толкателями клапанов, расположенными над клапанами. В таком устройстве имеется больше движущихся частей, в результате чего возникает отставание между временем активации кулачка и последующим перемещением клапана. Ремень ГРМ или цепь ГРМ соединяет коленвал с распредвалом таким образом, чтобы клапаны двигались синхронно с поршнями. Скорость вращения распредвала в два раза ниже, чем у коленвала. Во многих мощных двигателях на каждый цилиндр установлено по четыре клапана (два впускных и два выпускных), такая конструкция требует наличия двух распредвалов на блок цилиндров, отсюда и название «двухраспредвальный вид головки». Для получения более подробной информации читайте статью «Как работает распредвал».

Система зажигания (Рисунок 6) генерирует электрический разряд высокого напряжения и передает его от свечи зажигания по проводам зажигания. Вначале заряд поступает на распределитель, который Вы легко можете найти под капотом большинства автомобилей. Распределитель имеет один провод, входящий в центре и четыре, шесть или восемь проводов (в зависимости от количества цилиндров), выходящие их него. Эти провода зажигания передают заряд на каждую свечу зажигания. Зажигание двигателя отрегулировано таким образом, что за один раз искру от распределителя получает только один цилиндр. Такая конструкция обеспечивает максимальную равномерность работы. Для получения более подробной информации читайте статью «Как работает автомобильная система зажигания».

Рисунок 6. Система зажигания

В следующем разделе мы рассмотрим, как происходит запуск, охлаждение и циркуляция воздуха в двигателе.

Системы охлаждения, воздухозабора и запуска двигателя

В большинстве автомобилей система охлаждения состоит из радиатора и водяного насоса. Охлаждающая жидкость циркулирует по охлаждающей рубашке цилиндров, затем попадает в радиатор для охлаждения. В некоторых автомобилях (преимущественно в Volkswagen Жук) и в большинстве мотоциклов и газонокосилок используется воздушное охлаждение двигателей (двигатель с воздушным охлаждением легко узнать по ребрам на внешней стороне цилиндров, которые рассевают тепло). Двигатели с воздушным охлаждением намного легче, но охлаждаются хуже, что снижает их срок эксплуатации и производительность. Для получения более подробной информации читайте статью «Как работает система охлаждения».

На схеме представлено соединение патрубков системы охлаждения

Итак, теперь Вы знаете, что и как охлаждает двигатель Вашего автомобиля. Но почему так важна циркуляция воздуха? Большинство двигателей является безнаддувными, т.е. воздух поступает через воздушные фильтры непосредственно в цилиндры. Более мощные двигатели либо имеют турбонаддув, либо наддув, т.е. воздух поступает в двигатель под давлением (для подачи в цилиндр большего объема топливно-воздушной смечи) для увеличения мощности двигателя. Уровень сжатия воздуха называется наддув. При турбонаддуве используется небольшая турбина, установленная на выхлопную трубу для вращения нагнетающей турбины входящим потоком воздуха. Турбокомпрессор устанавливается непосредственно на двигатель для вращения компрессора.

Для получения более подробной информации читайте статью «Как работает турбокомпрессор».

Увеличение мощности двигателя — это, конечно, хорошо, но что же происходит когда Вы поворачиваете ключ? Система запуска состоит из электростартера и соленоида стартера. При повороте ключа зажигания, стартер несколько раз проворачивает двигатель для начала процесса сгорания. Для запуска холодного двигателя требуется мощный стартер. Стартер должен преодолеть:

  • Любое собственное трение, вызванное поршневыми кольцами
  • Давление сжатия любого из цилиндров во время такта сжатия
  • Энергию, необходимую для открытия и закрытия клапанов распредвалом
  • А также действие всех остальных деталей, установленных непосредственно на двигателе, например водяного насоса, масляного насоса, генератора и т.д.

В следующем разделе мы расскажем о подсистемах двигателя, которые отвечают за то, что в него поступает (масло и топливо) и что выходит (выхлоп и выбросы).

Системы смазки, подачи топлива, выхлопа и электросистема двигателя

Когда дело касается повседневного обслуживания, скорее всего Вас, прежде всего, заинтересует количество бензина в бензобаке Вашего автомобиля. Каким же образом бензин, которым Вы заправляетесь, заставляет работать цилиндры? Топливная система при помощи насоса подает топливо из бензобака и смешивает его с воздухом в определенных пропорциях для того, чтобы топливно-воздушная смесь затем поступала в цилиндры. Существует три способа подачи топлива: карбюрация, впрыск во впускные каналы и непосредственный впрыск.

  • При карбюрации устройство, которое называется карбюратор, смешивает бензин с воздухом при подаче воздуха в двигатель.
  • В двигателях с впрыском топлива необходимое количество топлива впрыскивается в каждый цилиндр отдельно либо над впускным клапаном (впрыск во впускные каналы), либо в сам цилиндр (непосредственный впрыск).

Масло также играет очень важную роль. Система смазки обеспечивает подачу масла для каждой движущейся детали для того, чтобы они свободно двигались. Прежде всего, смазка требуется поршням (для их плавного движения в цилиндрах) и подшипникам, которые обеспечивают вращение таких деталей, как коленвал и распредвал. В большинстве автомобилей масла из поддона картера подается при помощи масляного насоса, проходит через масляный фильтр для удаления абразивных частиц, после чего под давлением поступает на подшипники и стенки цилиндра. Затем масло стекает обратно в картер, где оно собирается, после чего цикл повторяется.

Выхлопная система автомобиля Porsche 911

Теперь, когда Вы уже кое-что знаете о том, что заливается в автомобиль, давайте рассмотрим, что же из него выходит. Выхлопная система состоит из выхлопной трубы и глушителя. Если глушитель не установлен, то Вы сможете услышать звуки тысяч небольших взрывов, доносящихся из выхлопной трубы. Глушитель заглушает эти звуки. Выхлопная система также включает в себя и каталитический дожигатель выхлопных газов. Для получения более подробной информации читайте статью «Как работает каталитический дожигатель выхлопных газов».

В большинстве современных автомобилей система понижения токсичности выхлопа состоит из каталитического дожигателя выхлопных газов, и набора датчиков и приводов и компьютера, который отслеживает и регулирует происходящие процессы. Например, каталитический дожигатель использует катализатор и кислород для сжигания неотработанного топлива и некоторых других химических веществ, содержащихся в выхлопе. Датчик кислорода отвечает за количество кислорода в выхлопе, достаточное для работы катализатора, при необходимости датчик производит дополнительную регулировку.

Что еще помимо бензина питает Ваш автомобиль? Электросистема состоит из аккумулятора и генератора. Генератор соединяется с двигателем при помощи ремня и генерирует ток для зарядки аккумулятора. Аккумулятор подает 12 вольт на все системы, которым требуется электропитание (система зажигания, радио, фары, стеклоочистители, электрические стеклоподъёмники и сиденья с электрическим приводом регулировки, компьютеры и т.д.).

Теперь, когда Вы все узнали про подсистемы двигателя, мы расскажем о том, как увеличить мощность двигателя.

Увеличение мощности двигателя

Прочитав данную статью, Вы увидите, что существует множество способов увеличения показателей Вашего двигателя. Производители автомобилей постоянно экспериментируют со следующими параметрами для увеличения мощности двигателя или снижения расхода топлива.

Увеличение рабочего объема — Большой рабочий объем способствует увеличению мощности, т.к. при каждом обороте двигателя сгорает больше топлива. Увеличить рабочий объем можно, установив большие или дополнительные цилиндры. Практика показывает, что не имеет смысла устанавливать более 12 цилиндров.

Увеличение степени сжатия — Увеличение степени сжатия способствует увеличению мощности. Однако, чем сильнее происходит сжатие топливно-воздушной смеси, тем выше вероятность ее самовозгорания (еще до срабатывания свечи зажигания). Высокооктановый бензин предотвращает раннее сгорание топлива. Именно по этой причине мощные автомобили необходимо заправлять высокооктановым бензином — в их двигателях используется более высокая степень сжатия для увеличения мощности.
Увеличение объема подаваемой смеси — При увеличении подачи воздуха (и, соответственно, топлива), не изменяя размер цилиндра, можно увеличить мощность (точно также, как при увеличении размера цилиндра). Турбокомпрессоры и компрессоры наддува повышают давление поступающего воздуха, благодаря чему в цилиндр можно подать больше воздуха. Для получения более подробной информации читайте статью «Как работает турбокомпрессор».

Охлаждение поступающего воздуха — При сжатии воздуха, его температура повышается. Поэтому лучше обеспечивать подачу более холодного воздуха в цилиндр, т.к. чем выше температура воздуха, тем меньше его расширение при сгорании. По этой причине во многих двигателях с наддувом и турбонаддувом используются охладители воздуха. Охладитель воздуха — это специальный радиатор, по которому сжатый воздух проходит для охлаждения перед подачей в цилиндр. Для получения более подробной информации читайте статью «Как работает система охлаждения».

Облегчение подачи воздуха — При движении поршня вниз во время такта впуска, сопротивление воздуха может снизить мощность двигателя. Сопротивление воздуха может быть снижено благодаря установке двух впускных клапанов на каждый цилиндр. В некоторых современных автомобилях используются полированные впускные коллекторы для снижения сопротивления воздуха. Установка больших воздушных фильтров также может улучшить подачу воздуха.

Облегчение выпуска выхлопа — При выпуске выхлопа из цилиндра, сопротивление воздуха может снизить мощность двигателя. Сопротивление воздуха может быть снижено благодаря установке двух выпускных клапанов на каждый цилиндр (автомобиль с двумя впускными и двумя выпускными клапанами имеет по четыре клапана на каждый цилиндр, что увеличивает мощность двигателя — когда Вы слышите рекламу автомобиля, в которой говорится, что у него 4 цилиндра и 16 клапанов, это означает, что в двигателе установлено по четыре клапана на каждый цилиндр). Если выхлопная труба слишком узкая или сопротивление воздуха в глушителе слишком высокое, то это может создать противодавление, что также снизит мощность. В высокоэффективных выхлопных системах используются выпускные коллекторы, широкие выхлопные трубы и глушители для предотвращения образования противодавления в выхлопной системе. Поэтому, когда Вы слышите, что в автомобиле установлена «раздельная система выпуска», это значит, что для улучшения выпуска отработанных газов используется две выхлопных трубы вместо одной.

Снижение массы — Чем легче детали, тем эффективнее работает двигатель. Каждый раз, когда поршень меняет направления движения, он затрачивает энергию на то, чтобы прекратить движение в одну сторону и начать в другую. Чем легче поршень, тем меньше энергии ему требуется.

Впрыск топлива — Система впрыска топлива обеспечивает очень точное дозирование топлива для каждого цилиндра. Благодаря этому увеличивается мощность и снижается расход топлива. Для получения более подробной информации читайте статью «Как работает система впрыска топлива».

Часто задаваемые вопросы по двигателям

Ниже приведены наиболее часто задаваемые вопросы наших читателей, а также ответы на них:

  • Чем отличаются бензиновые и дизельные двигатели? В дизельных двигателях отсутствует свеча зажигания. Дизельное топливо подается в цилиндр, возгорание происходит под действием тепла и давления во время такта сжатия. Энергетическая плотность дизеля значительно выше, чем у бензина, поэтому дизельный двигатель рассчитан на больший пробег. Для получения более подробной информации читайте статью «Как работает дизельный двигатель».
  • Чем отличаются двухтактные и четырехтактные двигатели? В большинстве бензопил и лодочных моторов используются двухтактные двигатели. В двухтактном двигателе отсутствуют клапаны, а свеча зажигания дает искру каждый раз, когда поршень находится в верхней точке хода. Через отверстие в нижней части стенки цилиндра происходит впуск топлива и воздуха. Когда поршень движется вверх, сжимая смесь, свеча зажигания дает искру для начала процесса сгорания, отработанные газы выходят через другое отверстие в стенке цилиндра. В двухтактных двигателях необходимо смешивать масло с бензином, т.к. отверстия в стенках цилиндров не допускают использование уплотнительных колец для герметизации камеры сгорания. В общем, двухтактные двигатели являются достаточно мощными для своих размеров, т.к. в них на один поворот двигателя происходит в два раза больше циклов сгорания. Однако, двухтактный двигатель расходует больше бензина и сжигает большое количество масла, соответственно, он наносит больший вред экологии. Для получения более подробной информации читайте статью «Как работает двухтактный двигатель».
  • В этой статье Вы упоминали паровые двигатели — существуют ли какие-либо преимущества паровых двигателей или других двигателей внешнего сгорания? Единственное преимущество паровых двигателей заключается в том, что в качестве топлива можно использовать все, что горит. Например, в паровом двигателе в качестве топлива можно использовать уголь, газеты, дрова, в то время как для работы двигателя внутреннего сгорания требуется очищенное высококачественное жидкое или газообразное топливо. Для получения более подробной информации читайте статью «Как работает паровой двигатель».
  • Используются ли в автомобильных двигателях какие-либо другие циклы помимо цикла Отто? Как говорилось ранее, в двухтактных и дизельных двигателях используются другие циклы работы. В двигателе автомобиля Mazda Millenia используется модифицированный цикл Отто, который называется цикл Миллера. В газотурбинных двигателях используется цикл Брайтона. В дизельных ротационных двигателях Ванкеля используется цикл Отто, однако он происходит совершенно по-другому в отличие от четырехтактных поршневых двигателей.
  • Зачем нужно устанавливать восемь цилиндров? Почему нельзя установить один большой цилиндр с таким же рабочим объемом, как у восьми цилиндров? По ряду причин в 4.0л двигателе используется восемь цилиндров объемом пол-литра каждый, а не один большой 4-литровый цилиндр. Основная причина — это равномерность работы. V-образный восьмицилиндровый двигатель работает более равномерно, т.к. в нем происходит восемь взрывов с равными интервалами вместо одного сильного взрыва. Другая причина — это начальный крутящий момент. Когда Вы заводите V-образный восьмицилиндровый двигатель, Вам необходимы только два цилиндра (1л) во время их тактов сжатия, если использовать один большой цилиндр, то придется производить сжатие 4 литров.

Количество цилиндров в двигателе играет важную роль в его мощности. Каждый цилиндр имеет поршень, который движется внутри него, эти поршни соединены с коленвалом и вращают его. Чем больше используется поршней, тем больше происходит сгораний топлива в определенный момент времени. Это означает, что за меньшее время может быть выработано больше мощности.

4-цилиндровые двигатели обычно имеют «прямое» или «линейное» расположение цилиндров, в то время как в 6-цилиндровых двигателях используется более компактное V-образное расположение, поэтому они и называются V-образные 6-цилиндровые двигатели. Американские производители автомобилей остановили свой выбор на V-образных 6-цилиндровых двигателях, т.к. являются более мощными и тихими, оставаясь при этом достаточно легкими и компактными для установки в автомобили.

4-цилиндровый двигатель с линейным расположением цилиндров автомобиля Lotus Elise

Исторически сложилось так, что американские автовладельцы отвернулись от 4-цилиндровых двигателей, считая их медленными, слабыми, работающими неравномерно и дающими слабое ускорение. Однако, когда такие японские производители автомобилей, как Honda и Toyota стали устанавливать мощные 4-цилиндровые двигатели в 1980-х и 90-х, американцы по достоинству оценили эти компактные двигатели. Даже, несмотря на то, что такие японские автомобили, как Toyota Camry имели огромный успех по сравнению с аналогичными моделями американских производителей, в США продолжался выпуск автомобилей с 6-цилиндровыми двигателями, т.к. считалось, что американцам необходимы мощные автомобили. На сегодняшний день, в связи с ростом цен на бензин и обострившейся экологической ситуацией, Детройт переходит на 4-цилиндровые двигатели благодаря их низкому расходу топлива и меньшим выбросам в атмосферу.

3,8л V-образный 6-цилиндровый двигатель с турбонаддувом автомобиля Nissan GT-R.

Что касается будущего 6-цилиндровых двигателей, то за последние годы были максимально устранены различия между 4-цилиндровыми и 6-цилиндровыми двигателями. Для того, чтобы соответствовать требованиям низкого расхода бензина и уровня выхлопных газов, производители приложили много усилий по улучшению работы 6-цилиндровых двигателей. Большинство современных автомобилей с 6-цилиндровыми двигателями соответствуют стандартам расхода топлива уровня выхлопов, установленных для компактных 4-цилиндровых двигателей. Таким образом, различия в эффективности и мощности этих двух типов двигателей ослабевают, и принятие решения о покупке 4-цилиндрового или 6-цилиндрового двигателя сводится к их стоимости. Что касается моделей автомобильных, доступных с обоими типами двигателей, конфигурация с 4-цилиндровым двигателем стоит дешевле до $1000 по сравнению с 6-цилиндровым. Таким образом, независимо от мощности автомобиля, 4-цилиндровый двигатель поможет Вам сэкономить.

И, напоследок: Не стоит пытаться установить 6-цилиндровый двигатель на автомобиль, в котором изначально стоял 4-цилиндровый. Переоборудование автомобиля с 4-цилиндровым двигателем для установки 6-цилиндрового может обойтись Вам дороже, чем покупка нового автомобиля.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *