Типы авто двигателей: Типы двигателей внутреннего сгорания

Содержание

Виды двигателей – какие есть двигатели авто, все их преимущества и недостатки

Двигатель внутреннего сгорания (ДВС) с самого начала эпохи зарождения промышленности прошел огромный путь. Менялись его конструктивные особенности, размеры, масса. В итоге сегодня существует множество его видов, которые мы рассмотрим. Однако определение ДВС остается неизменным – это вид теплового мотора, преобразующего в механическую силу энергию взрыва топливной смеси. В камере сгорания мотора смесь взрывается и передает свою энергию поршневой группе, приводя ее в движение. Именно поршневые моторы наиболее распространены в автомобильном мире, о них мы и поговорим.

Деление ДВС по типу топлива

Конструкторы при разработке двигателей учитывают многие факторы: разное количество тактов, расположение цилиндров, тип смеси. По типу топлива двигатель бывает бензиновый, дизельный, и гибридный.

Бензиновый двигатель

Данный вид мотора наиболее распространен среди автотранспортных средств. Его отличают простота конструкции, доступность, невысокая стоимость деталей при ремонте. 

Топливо в бензиновый двигатель поставляется двумя путями. Один из них — старый добрый карбюратор, это специальный механизм, в котором смешиваются бензин и воздух в некоторых пропорциях. Далее путь этой смеси пролегает к впускному коллектору. Многие десятилетия такой вид подачи топлива был наиболее распространенным, его отличали простое конструкторское решение и возможность провести быстрый ремонт.

Однако время не стоит на месте, и старые решения уступают дорогу новым. Срок карбюратора подошел к концу, ведь и раньше все прекрасно знали его недостатки, среди которых нестабильность в работе, реакция на температурные перепады, вред экологии (его предел Евро-3), трудности при настройке.

Инжектор

Инжекторная система питания стала новым решением, и карбюратору пришлось уступить свое место. Инжекторная система подразделяется на распределенный впрыск и моновпрыск горючего. Первый имеет в двигателях внутреннего сгорания большее распространение. Топливо по магистрали из бака направляется в рампу, распределяется по форсункам к впускному коллектору и далее доводится до каждого цилиндра отдельно. Получается, что у каждой секции есть своя форсунка. 

Есть еще одна конструкция, при которой форсунки сразу подают бензин в камеру сгорания. Подобный ДВС более точен в плане распределения топливной смеси, увеличивая коэффициент полезного действия мотора до максимальных значений.

Все минусы карбюратора в инжекторной системе превращаются в плюсы: стабильная работа, высокая экологичность и экономичность, увеличивается мощность, менее подвержен разнице температур. Все эти плюсы подходят для жителей мегаполисов и крупных городов с многочисленными станциями технического обслуживания, официальными представительствами заводов-производителей. Водитель в любое время может рассчитывать на проведение правильной диагностики и ремонта. Но если трудности с инжекторным мотором возникли на трассе, вдали от населенных пунктов, то, в отличие от карбюратора, ремонт своими силами уже не провести. Отсюда и минусы инжектора — помимо сложностей с ремонтом, дороговизна замены деталей, качество бензина не менее АИ-92. 

Дизельный двигатель

Основное различие дизельного и бензинового моторов заключается в способе возникновения зажигательной смеси. В бензиновом моторе она попадает через впускной коллектор, а в дизельном напрямую в камеру сгорания. По-другому происходит и воспламенение. Сначала цилиндр «втягивает» воздух. Следом быстро сжимается поршень, благодаря чему температура внутри доходит до 800 градусов, сюда под давлением подается топливо и воспламеняется. Температура тут же увеличивается до 2300 градусов. Важный момент — скорость впрыска топлива влияет на качество смеси, при малой скорости топливо испаряется не полностью. В дизельном двигателе нет системы зажигания. Минусы дизельного двигателя уже отмечались многими автомобильными экспертами. Среди них сложности при холодном пуске, большой вес, повышенная вибрация.

Топливный насос высокого давления

Итак, наиболее важное отличие дизельного ДВС от бензинового заключается в системе подачи топлива. В дизельном моторе важная роль отведена для топливного насоса высокого давления (ТНВД). Его работа происходит следующим образом: солярка из топливного бака необходимыми частями через отдельные магистрали поступает в форсунки и далее отдельно в каждую камеру.

ТНВД бывают распределительными и многоплунжерными рядными, которые встречаются очень редко в современных автомашинах. Настроить топливный насос — задача непростая и без наличия специальных инструментов и инструкции выполнить ее нелегко. Тем не менее многие концерны стремятся к конструкторским решениям, которые эту задачу упрощают, в частности автоконцерн Volkswagen Group, выпускающий автомобили марок Audi, Skoda и Porsche.

Роторный двигатель (РД, РДВС, двигатель Ванкеля)

Прежде всего роторный мотор отличается от предыдущих двигателей внутреннего сгорания конструктивно, плюс он работает на повышенных оборотах. РД был изобретен в 60-е годы прошлого столетия двумя немецкими инженерами Вальтером Фройде и Феликсом Ванкелем. Особенности такого вида двигателя заключаются в расположении ротора прямо в цилиндре особой формы. 

В РДВС нет коленчатого вала и шатунов, поэтому конструкция выглядит проще. Отсюда первый плюс — малое количество деталей, у обычного четырехцилиндрового мотора оно доходит до пяти десятков. У роторного двигателя большая мощность, например, мотор объемом 1,3 литра может выдать до 240 лошадиных сил. Кроме того, этот вид двигателя занимает гораздо меньше места ввиду своей компактности.

Минусы тоже существенны: ресурс РД ограничен 70-80 тысячами км. пробега, увеличенный расход топлива, низкие параметры экологичности и большая стоимость производства и ремонта.

Гибридный двигатель

Гибридный двигатель завоевал популярность позже своих собратьев, а пришел он в автомобильную промышленность из железнодорожного транспорта. Впрочем, первые опыты с гибридным двигателем проводил еще Фердинанд Порше в начале прошлого века. Главное преимущество «гибрида» в его экологичности. Сегодня практически каждый уважающий себя автопроизводитель производит хотя бы одну модель подобного типа. Само название «гибридный» предполагает взаимодействие двух видов двигателя — бензинового и электрического.

Гибридным двигателем управляет электроника, она делает выбор в пользу бензина или электричества в зависимости от дорожной ситуации. В городе чаще используется электротяга, что приводит к большой экономии топлива, а вот на трассе в дело вступает топливный мотор, поскольку быстро разряжается аккумуляторная батарея. Следует знать, во время использования бензинового двигателя идет подзарядка электромотора. Гибридный двигатель может работать на полную мощь, используя две своих «половинки», происходит это в условиях повышенных нагрузок.

Итак, очевидные плюсы: экологичность и экономичность, отсутствие шума, мощность на уровне других моторов. В то же время существуют минусы: из-за сложной конструкции ремонт обходится в копеечку, небольшой срок службы аккумуляторной батареи. Если для города этот вид двигателя подходит как никакой другой, то для сельской местности в наших реалиях его выгода практически отсутствует.

Типы двигателя внутреннего сгорания

Кроме видов топлива двигатели внутреннего сгорания отличаются типами расположения цилиндров. Из них можно выделить наиболее популярные: рядные, V-образные и оппозитные.

Рядный двигатель

Рядные двигатели это классика автомобилестроения, именно им принадлежит первенство появления. В соответствии с названием цилиндры располагаются в одном ряду и приводят в движение один коленвал. Головка блока цилиндров одна на все камеры сгорания. Бывает разное число цилиндров, вплоть до десяти, но такие варианты встречаются очень редко из-за сложностей производства. Наиболее распространенные одно-, двух-, четырех- и шестицилиндровые двигатели.

Рядные двигатели не занимают много места в подкапотном пространстве, просты в обслуживании, но при этом сбалансированы не идеально. Впрочем, этот недостаток нельзя назвать существенным, поэтому такой тип двигателей очень популярен как у производителей, так и у автовладельцев.

V-образный двигатель

Тип V-образного двигателя похож на рядный, но цилиндры в нем располагаются иначе — друг против друга, мотор более компактен. Здесь две головки блока цилиндров, отличный от рядного ДВС газораспределительный механизм и подача топлива. Буква «V» находится в названии не просто так, поскольку показывает, что цилиндры расположены под углом друг другу, причем угол имеет важное значение. Угол наклона варьируется, но самыми оптимальным вариантом признан наклон в 45, 60 и 90 градусов. 

Несмотря на сложность конструкции, довольно высокую вибронагруженность и недешевый ремонт V-образные популярны в разных отраслях. Некоторые автоконцерны заняты выпуском исключительно таких моторов.

Оппозитный двигатель

Данный тип двигателя является родственным по отношению к V-образному, поскольку цилиндры здесь располагаются под углом 180 градусов, иначе говоря, друг против друга. Также здесь два распределительных вала и газораспределительный механизм расположен вертикально. Такое расположение лишает оппозитный мотор лишних вибраций, он работает более плавно. Снижен центр тяжести, следовательно, улучшается управляемость автомобиля. Ресурс выработки такого мотора достигает 500 тысяч километров до капремонта. 

Оппозитные двигатели бывают двух видов: со встречным движением поршней (ОРОС) и так называемый «боксер», когда поршни расположены друг перед другом как боксеры на ринге. Когда один поршень находится внизу его «напарник» достигает высшей точки и наоборот. Таким образом происходит своеобразный «обмен ударами».

Минусы заключаются в дороговизне и сложности обслуживания. К тому же не на каждой СТО можно найти специалиста механика, разбирающегося в оппозитных моторах.

Двухтактные и четырехтактные двигатели

О двухтактных моторах сегодня можно говорить как об элементе ретро. В прежние времена они использовались чаще, но требования к автомобилям с тех пор повысились, в первую очередь, в части экологии. Автомашины с двухтактными моторами потребляют большое количество бензина, масла и крайне неэкологичны. В то же время конструкция двухтактного двигателя очень проста (отсутствует газораспределительный механизм) и у него небольшой вес.

С автомобилями двухтактные моторы распрощались, но из повседневной жизни не исчезли. Их легко обнаружить в газонокосилках, снегоуборочных машинах, циркулярных пилах и других механизмах, где требуются равномерные обороты.

Работа четырехтактного двигателя

Как вы понимаете, различие этих двух двигателей в количестве тактов рабочего цикла Четырехтактные двигатели продолжают использоваться в автомобилях, их работа равномерна, бензина потребляют меньше, просты в обслуживании, а экологичность их выше. Работа четырехтактного мотора делится на четыре этапа или такта.

На первом смесью наполняется камера сгорания. Поршень в это время движется в нижнюю точку, и открывается клапан впуска. Топливная смесь поступает в камеру, поршень достигает нижней точки и клапан закрывается.

На втором происходит сжатие топливной смеси: поршень возвращается наверх и при достижении высшей точки происходит взрыв топливной смеси.

Не третьем этапе топливная смесь воспламеняется и сила взрыва толкает поршень вниз, механизм работает.

На четвертом газ расширяется и очищается цилиндр. Поршень поднят вверх коленвалом, открыт выпускной клапан, и сгоревший газ поступает в выпускной коллектор. Далее идет возврат к первому такту.

В своем обзоре мы не затронули такой вид двигателя как электрический, который приобретает все большую популярность у автолюбителей, но конструктивно он кардинально отличается от всех перечисленных, к нему совершенно иные требования, и рассказ о нем заслуживает отдельной статьи.

Типы двигателей автомобилей на чем нынче ездят наши машины? | 🚘Авто Новости Онлайн

🚘Авто Новости Онлайн

912 подписчиков

В настоящее время существуют различные типы двигателей автомобилей, основанные на принципе внутреннего сгорания. По характеру работы они разделяются на карбюраторные и дизельные. Рассмотрим их отличия и поговорим о видах моторов в современных автомобилях.

Содержание

  • 1 Цикл работы двигателя – критерий для классификации
  • 2 Инжекторные виды автомобильных двигателей
  • 3 Карбюраторные виды двигателей автомобилей – что придет им на смену?
  • 4 Типы двигателей автомобилей: дизель – модно или практично?

Цикл работы двигателя – критерий для классификации

Принцип действия двигателя основан на превращении тепловой энергии в механическую с помощью определенных повторяющихся процессов, представляющих собой рабочий цикл. В зависимости от количества ходов поршня, затрачиваемых на осуществление такого цикла, двигатели бывают четырехтактными или двухтактными. Все типы двигателей внутреннего сгорания, используемые в автомобилях, работают по четырехтактному рабочему циклу. Он включает в себя впуск и сжатие топлива, а также рабочий ход и выпуск отработанных газов.

Двухтактный мотор за один цикл осуществляет всего два хода поршня: сжатие и рабочий ход. А вот очистка и наполнение цилиндров происходит во время этих двух тактов, практически в предкритических точках. Эти двигатели имеют некоторые недостатки, например, больший уровень загрязнения выхлопных газов. Но при равных объемах двухтактный мотор мощнее четырехтактного, а также проще его конструкция. Главным минусом, из-за которого они не нашли распространение в автомобилях, является большой расход топлива, оно не сгорает в значительной степени, из-за чего и получаются слишком загрязненные выхлопы.

Инжекторные виды автомобильных двигателей

Инжекторный мотор работает несколько по-другому: не воздух подается в топливо, а топливо дозированно подается в воздушную среду методом мелкого вспрыска. Форсунка под давлением распыляет горючую жидкость, что уменьшает ее расход, потому что это количество дозируется специальными устройствами. По этой же причине такие моторы экономичнее, а за счет оптимальной пропорции компонентов полученной смеси увеличивается чистота выхлопа и КПД двигателя.

Те виды автомобильных двигателей, которые используют инжекторы, разделяются на электронные и механические. В первом случае составление и впрыск топлива происходит с применением специального электронного блока управления. Механическая дозировка топлива осуществляется рычагами плунжерного типа, где саму топливную смесь контролирует электроника. При использовании таких инжекторных систем обеспечивается более тщательное сгорание топлива и до минимума уменьшаются вредные выбросы отработанных продуктов.

Карбюраторные виды двигателей автомобилей – что придет им на смену?

Рассмотрим, какие виды двигателей бывают в современных машинах. Все они различаются между собой по типу используемого топлива, по расположению и количеству цилиндров, по способу образования рабочей смеси и прочим параметрам, характеризующим их работу. Очень многие виды бензиновых двигателей до сих пор устанавливаются на современные модели автомобилей.

Бензин, проходящий через топливную систему,  попадает в карбюратор или впускной коллектор. Туда же поступает воздух, под действием его потока происходит активное смешивание, в результате получается смесь. Затем осуществляется подача готовой воздушно-топливной смеси в цилиндры, где она сжимается под действием усилий поршней, после чего поджигается электрической искрой, вырабатываемой свечами зажигания.

Все виды двигателей автомобилей, где используются карбюраторы, считаются устаревшими. В настоящее время широкое применение получила подача топлива при помощи инжектора. В этом случае распыление топлива осуществляется форсунками либо сразу в цилиндр или через специальный впускной коллектор.

Типы двигателей автомобилей: дизель – модно или практично?

Рассматривая виды двигателей внутреннего сгорания, следует выделить отдельно дизельные двигатели внутреннего сгорания, принцип работы которых основан на воспламенении рабочей смеси в процессе сжатия. При втягивании воздуха происходит его сильное сжатие, намного превышающее это же значение в карбюраторных двигателях. В результате высокого давления происходит разогрев воздуха до очень высокой температуры, вызывающий самовоспламенение рабочей смеси. После этого наступает цикл рабочего хода поршня и последующее вытеснение им отработанных газов через выпускной клапан.

Такие типы автомобильных двигателей отличаются более низким расходом топлива и небольшим количеством вредных веществ в отработанных газах. Коэффициент полезного действия дизелей также выше. Сегодня минусов у этого типа моторов становится все меньше, даже заморозки уже не являются преградой к запуску автомобиля. Установка внутреннего подогрева системы решила вечную головную боль владельцев «дизелей».

Различные виды  дизельных двигателей работают почти на идентичном топливе, отличающемся только характеристиками, зависящими от времени года. У этих двигателей отсутствует система зажигания, поскольку топливо взрывается под высоким давлением, которое обеспечивает движение поршня. Таким образом, множество видов двигателей внутреннего сгорания обеспечивает производство самых разных моделей автомобилей. Это позволяет использовать их практически во всех областях жизни.

Источник

Поделиться в социальных сетях

Вам может понравиться

Как классифицируются автомобильные двигатели?

Двигатель представляет собой энергетическую машину. Он преобразует потенциальную энергию топлива в тепловую энергию, а затем во вращательное движение. Автомобильный двигатель, производящий энергию, также работает на собственной мощности. В целом производители классифицируют двигатели в соответствии с их различными конструкциями, конструкциями и областями применения. Как правило, автомобильные приложения имеют следующие подкатегории: разные конструкции двигателей отличаются друг от друга.

Автомобильные двигатели обычно классифицируются в соответствии со следующими различными категориями:

  1. Внутреннее сгорание (IC) и внешнее сгорание (EC)
  2. Тип топлива: бензин, дизельное топливо, газ, био/альтернативное топливо
  3. Количество тактов – двухтактный бензиновый, двухтактный дизельный, четырехтактный бензиновый/четырехтактный дизельный
  4. Тип зажигания, например искровое зажигание, воспламенение от сжатия
  5. Количество цилиндров – от 1 до 18 цилиндров (в автомобиле)
  6. Расположение цилиндров рядное, V, W, горизонтальное, радиальное
  7. Движение поршней – возвратно-поступательное, вращательное
  8. Размер/Емкость
  9. Отношение диаметра цилиндра к ходу
  10. Методы охлаждения двигателя, такие как воздушное охлаждение, жидкостное охлаждение (на водной основе), масляное охлаждение (масло охлаждается отдельно)
  11. Дыхание, такое как без наддува, с турбонаддувом / наддувом
  12. Применения, такие как велосипеды, легковые автомобили, гоночные автомобили, коммерческие автомобили, морское, сельскохозяйственное оборудование, землеройное оборудование и т. д.

Обычный автомобильный двигатель состоит из следующих частей:

  1. Головка блока цилиндров двигателя – вмещает распределительный вал (в случае исполнения с верхним расположением распредвалов), впускные клапаны, выпускные клапаны, впускной коллектор с турбокомпрессором (если установлен), выпускной коллектор
  2. Блок цилиндров двигателя — содержит основные детали двигателя, такие как поршни, коленчатый вал, распределительный вал, масляный насос, масляный фильтр, масляный радиатор, водяной насос и масляный поддон
  3. Генератор, компрессор кондиционера, насос гидроусилителя руля
  4. Маховик, сцепление в сборе, картер сцепления, коробка передач

В зависимости от расположения цилиндров двигатели классифицируются главным образом на следующие категории:

  1. Рядные
  2. V-образный
  3. W-образный
  4. Плоский / Противоположный
  5. Оппозитные поршни
  6. Радиальный

Однако чаще всего в автомобильной промышленности используются двигатели с рядным расположением цилиндров, V-образным, W-образным и плоским двигателем.

Рядный двигатель:

Этот тип конструкции является очень простой и традиционной конструкцией двигателя. В этой конструкции двигателя цилиндры расположены на одной прямой. Рядный двигатель используется с 2, 3, 4, 5, 6 или до 8 цилиндрами. Читать далее.

Двигатель «V»:

Это двигатель нового поколения. В этой конструкции двигателя цилиндры расположены под углом. Угол между цилиндрами образует V-образную форму, поэтому двигатель имеет V-образную форму. Читать далее.

Двигатель «W»:

В этой конструкции двигатель имеет три ряда цилиндров, расположенных под углом. Угол между рядами цилиндров образует букву «W», поэтому это конструкция двигателя «W».

W Конструкция двигателя

Обычно используется в скоростных гоночных автомобилях. Автомобили с 18 цилиндрами — это некоторые из шоу-каров Bugatti: концепт EB118, концепт EB 218, концепт 18/3 Chiron — все с 18-цилиндровым двигателем W-18, а концепт EB 18.4 Veyron — с 16-цилиндровым двигателем W. -16′ двигатель.

Смотреть анимацию двигателя Bugatti Veyron W16 здесь:

Плоские / горизонтально-оппозитные:

Основное преимущество плоских / горизонтально-оппозитных двигателей заключается в том, что они обеспечивают более низкий центр тяжести, что помогает улучшить характеристики автомобиля. Этот тип двигателя используется в автомобилях Subaru.

Плоский / горизонтально-оппозитный двигатель

Все модели Subaru, такие как Impreza, Forester, Tribeca, Legacy, Outback, Baja, BRZ и SVX, используют либо оппозитный четырехцилиндровый, либо оппозитный шестицилиндровый двигатель.

Смотреть анимацию Flat Engine Здесь:

Для получения дополнительной информации щелкните:

http://www.subaru-global.com/

Читайте дальше: Что такое объем двигателя (куб. см)? >>

О команде CarBikeTech

CarBikeTech — это технический блог. Члены команды CarBikeTech имеют более чем 20-летний опыт работы в автомобильной сфере. Команда CarBikeTech регулярно публикует специальные технические статьи об автомобильных технологиях.

Что нужно знать о типах автомобильных двигателей | Экспертные советы по обслуживанию и покупке

Японские подержанные автомобили НАВЕРХ > БЛОГ > Техническое обслуживание автомобиля >  Что вам нужно знать о типах автомобильных двигателей не люблю возиться под капотом своей машины, двигатель похож на гигантское нагромождение трубок, проводов и металла. Тем не менее, все автовладельцы знают, что эта часть техники является причиной того, что их транспортное средство работает. Он отвечает за преобразование всей энергии в механическую форму, позволяя вашему автомобилю правильно двигаться.

Существуют различные типы автомобильных двигателей с различными характеристиками. Однако все они служат одной цели. Если вы думаете о покупке нового или подержанного автомобильного двигателя, было бы полезно ознакомиться с ним. В этой статье мы обсудим различные типы автомобильных двигателей, с которыми вы столкнетесь при покупке подержанных автомобилей в Интернете.

Различные типы двигателей

В основном существует два типа автомобильных двигателей — двигатели внешнего сгорания и двигатели внутреннего сгорания. Вот подробности:

  • Двигатель внешнего сгорания – Сгорание топлива происходит вне двигателя. Прекрасным примером для этого может быть паровой двигатель.
  • Двигатель внутреннего сгорания – В этом механизме сгорание топлива происходит внутри двигателя. Одними из лучших примеров двигателей внутреннего сгорания являются двухтактные и четырехтактные бензиновые двигатели, а также дизельные двигатели.

Вы найдете различные типы двигателей внутреннего сгорания, которые классифицируются по определенным качествам и характеристикам.
Различные типы конструкции двигателя
Также существует два типа конструкции двигателя, а именно поршневой двигатель и роторный двигатель.

  • Поршневой двигатель – В этом типе конструкции имеется цилиндр и поршень. В основном поршень движется вперед и назад внутри цилиндра. Вот почему его также называют «поршневым двигателем». Некоторыми из распространенных примеров поршневых двигателей являются двухтактные и четырехтактные двигатели.
  • Роторный двигатель — Эта конструкция имеет камеру с ротором внутри, который совершает вращательное движение для производства энергии. Некоторые из типов роторных двигателей — это роторные двигатели Ванкеля и газотурбинные двигатели.

Типы использования топлива

Также важно понимать, что существуют различные типы топливных двигателей. Вы не должны использовать определенный тип двигателя, если он не предназначен для автомобиля. Существует три типа топливных двигателей — бензиновые двигатели, дизельные двигатели и газовые двигатели.

Количество цилиндров

Если для вас важны скорость и производительность, вы также должны быть знакомы с различным количеством цилиндров. Вы должны знать, что дает больше мощности — 4,0-литровый двигатель V6 или 4,0-литровый V8? Что ж, ответ довольно сложный, но мы постараемся обсудить их в этой статье.

  • Рядный четырехцилиндровый двигатель . Это один из самых распространенных двигателей, поскольку его конструкция очень проста. Он имеет одну головку цилиндров, один ряд цилиндров и один клапанный механизм. Он легкий и дешевый в производстве. С другой стороны, он не такой жесткий, как некоторые компоновки, такие как V6 и V8.
  • Горизонтально-оппозитный — Когда вы посмотрите на то, как спроектирован этот двигатель, вы можете легко определить, что это один из лучших вариантов для гоночного автомобиля. Он имеет низкий центр тяжести, что обеспечивает лучшую управляемость.
  • Рядная шестерка . По сути, это рядный четырехцилиндровый двигатель с двумя дополнительными цилиндрами. Он по своей сути сбалансирован и имеет простую конструкцию, которая производится по низкой цене.
  • V6 — В двигателе V6 шесть свечей зажигания. Этот тип двигателя компактный, но жесткий. Идеально подходит для переднеприводных и заднеприводных автомобилей.