Что такое атмосферный двигатель в авто: что это такое, чем отличается от турбированного — Рамблер/авто

Почему даже атмосферный мотор нельзя сразу глушить после поездки

Режим тотальной спешки заставляет многих водителей глушить мотор сразу после постановки машину на парковку. В итоге владельцы, сами не зная того, вредят своему автомобилю. Так что же происходит при поспешном выключении мотора, и как исключить технические проблемы?

О том, что после поездки в бодром темпе имеет смысл дать турбированному мотору поработать на холостых оборотах пару-тройку минут, знает львиная доля водителей таких машин. Однако на самом деле многое зависит от марки, модели и возраста автомобиля.

Практически во всех случаях крыльчатка турбины может раскручиваться до 10 000 и больше оборотов в минуту. Когда же вы выключаете турбодвигатель, ротор сразу не останавливается, продолжая какое-то время вращаться под действием инерции. В этот момент раскаленный узел перестает смазываться маслом, и это провоцирует целый ряд поломок из-за неравномерного температурного расширения. Наиболее часто вращение ротора без подачи масла под давлением провоцирует появление задиров. Плюс к тому, поскольку масло перестает подаваться, тепло уходит в подшипниковый узел, где остатки смазки начинают закоксовываться.

На основательно подержанных иномарках с турбомоторами дать силовому агрегату поработать после остановки автомобиля на холостых оборотах примерно минуту — было и остается обязательным правилом. Дело в том, что на такие автораритеты в момент их выпуска еще не устанавливали хитрые системы страховки от перегрева. Речь идет в частности о турботаймерах (обеспечивают работу двигателя в течение двух-трех минут на минимальных оборотах уже после выключения зажигания), программном включении вентилятора после выключения мотора и электрических циркуляционных насосах, подающих к турбокомпрессору охлаждающую жидкость.

Не секрет также, что даже сегодня большинство массовых автопроизводителей (а они тоже выпускают сегодня модели с турбомоторами) не заморачивается установкой таких охлаждающих систем. Более того, если ваш автомобиль ультрасовременен и относится к премиальному или люксовому классу и соответственно практически наверняка оснащен такими ноу-хау, дать мотору поработать после интенсивной езды по бездорожью или трассе все равно нужно. Как ни крути, движение под нагрузкой требует более обстоятельного охлаждения силовой линии.

А что же с атмосферниками, в которых турбина отсутствует? Вопреки расхожему мнению, таким силовым агрегатам также требуется дать поработать на холостых пару минут прежде, чем вы заглушите мотор. В противном случае вы как минимум спровоцируете ускоренную деградацию моторного масла.

Ведь что происходит, когда вы выключаете атмосферный двигатель, который до этого от души крутили на высоких оборотах? Остановившаяся помпа перестает качать охлаждающую жидкость, соответственно антифриз перестает циркулировать по системе. Масло же, осевшее на трущихся деталях, испытает в этом случае локальный перегрев или, попросту говоря, начнет пригорать. В итоге на раскаленной поверхности рабочих деталей образуются нагары масла. Таким образом активизируется процесс закоксовывания системы, когда нагар буквально облепляет все и вся в цилиндре, начиная от поршня и заканчивая головкой блока.

Частично риск локального перегрева призван снизить электровентилятор системы охлаждения, реализованный на большинстве современных автомобилей. Опытные водители прекрасно осведомлены об алгоритме работы такого узла — мотор выключен, но вентилятор продолжает крутиться. Однако здесь тоже есть определенные нюансы. Например, во многих автомобильных мануалах оговаривается, что глушить двигатель с включенным вентилятором нельзя не только при движении, но и при остановке.

И хотя практика показывает, что если вы выключите мотор при работающем вентиляторе охлаждения, то двигатель практически гарантированно не закипит, все же имеет смысл следовать инструкции и опять-таки дать мотору поработать на холостых оборотах пару-тройку минут. Примерно за это время вентилятор как раз завершит программный цикл своей работы.

рейтинг от специалистов :: Autonews

Выбор в пользу того или иного автомобиля на вторичке часто упирается не только в вопросы юридической «чистоты», но и в ресурс основных узлов и агрегатов. И если общее состояние кузова, а также исправность салонного оборудования еще можно оценить самостоятельно при осмотре автомобиля, то разобраться в состоянии технической начинки, в частности силовых агрегатов, без специальной подготовки гораздо сложнее.

По словам Олега Амирова, основателя компании AutoExpert и президента «Союза автоэкспертов и оценщиков», на сегодняшний день тенденции в индустрии таковы, что эффективность ДВС выходит на первый план, а такие качества как безотказность, неприхотливость в обслуживании, высокий ресурс и ремонтопригодность становятся вторичными.

Тем не менее, есть целый ряд двигателей, которые отличаются высокой надежностью. И при самостоятельном подборе подержанного автомобиля к моделям с такими моторами стоит присмотреться в первую очередь. Особенно если из-за ограниченного бюджета приходится выбирать на вторичке варианты с пробегами более 100-150 тыс. км.

Рядные «четверки» до 2 литров

Среди малолитражных бензиновых двигателей рабочим объемом до 2 л, которые применяются на самых популярных моделях B- и С-класса, а также компактных кроссоверах, особое доверие вызывают атмосферные агрегаты Renault.

Одним из наиболее надежных считается мотор K4M рабочим объемом 1.6 л или 1598 куб. см. Этот 16-клапанный двигатель с двумя распределительными валами для впускных и выпускных клапанов производился как с регулятором фаз и выдавал 115 л.с., так и без него, развивая 102 л.с. Мотор обладает высокой надежностью и без серьезных поломок может пробежать до 350-450 тысяч километров.

Renault K4M

«Это выносливый мотор с хорошим ресурсом. В его основе: простая конструкция и старые проверенные технологии. Так что при надлежащем обслуживании он прослужит долго», — рассказал Autonews автоэксперт и член «Союза автоэкспертов и оценщиков» Виталий Пуняков.

Этот двигатель ставили на: Renault Logan, Sandero, Duster, Fluence, а также Nissan Almera, Tiida и некоторые другие модели концерна Renault-Nissan.

Еще один надежный вариант — это 1,6-литровый атмосферный мотор CWVA от Volkswagen Group. Двигатель отдачей 110 л.с. пришел на смену прежнему 105-сильному агрегату схожего объема, однако был построен на основе нового блока семейства двигателей

EA211, к которому также относится двигатель 1,4 TSI. В отличие от предшественника, он обзавелся ременным приводом вместо цепного, став значительно тише.

«Несмотря на свою технологичность и высокую экономичность, этот мотор достаточно простой по своей конструкции и не боится длительных нагрузок, — отмечает основатель компании AutoExpert и президент «Союза автоэкспертов и оценщиков» Олег Амиров. — При надлежащем обслуживании даже после пробегов в 150–200 тыс. км он едва ли доставит серьезные хлопоты владельцу».

Двигатель CWVA устанавливался и продолжает применяться на большом числе моделей Volkswagen. На нашем рынке среди наиболее популярных машин с таким мотором можно назвать Volkswagen Polo и Jetta.

Двигатель CWVA устанавливался и продолжает применяться на большом числе моделей Volkswagen Groupe, однако на нашем рынке среди наиболее популярных машин с таким мотором можно назвать Volkswagen Polo и Jetta, Skoda Rapid и Octavia, а также несколько других соплатформенных моделей.

Среди атмосферных «четверок» объемом 1,8 и 2,0 л также стоит отметить двигатели Toyota, которые используются на моделях Corolla, Avensis, Camry и RAV4.

«Кроме того, достаточно выносливыми агрегатами считаются двухлитровые моторы серии F4R от Renault, которые устанавливаются на Duster, Kaptur и Nissan Terrano, — рассказал независимый автоэксперт Виталий Пуняков. — Их ресурс также может значительно превышать 200 тыс. км пробега».

По словам Пунякова, к этому списку можно также добавить двухлитровый ниссановский агрегат с внутрезаводским индексом MR20DD, который ставился на Qashqai и X-Trail. Он тоже обладает достаточно высоким ресурсом.

Renault F4R

Впрочем, все эксперты отмечают, что для любого мотора важно в первую очередь правильное и своевременное обслуживание. И рекомендации для них, в целом, одинаковые: при послегарантийном обслуживании следует сократить межсервисный интервал до 8 000 км, а также использовать качественные масла и расходники.

Бензиновые «шестерки»

Среди шестицилиндровых двигателей эксперты в первую очередь отмечают бензиновые двигатели серии GR от Toyota. По словам Олега Амирова, у них есть некоторые слабые места, но если за ними следить, то ресурс этих моторов значительно превысит порог в 200—250 тыс. км пробега.

Toyota GR

В остальном большинство автоэкспертов сходятся во мнении и считают агрегат серии GR одним из самых надежных шестицилиндровых моторов на вторичном авторынке. Этот двигатель можно встретить на разных поколениях Toyota Camry и Highlander, а также на многих моделях Lexus, включая популярный кроссовер RX.

Помимо японского агрегата неплохо себя проявляют и корейские силовые установки. «У концерна Kia-Hyundai тоже есть старый и достаточно прожорливый, но вместе с тем очень надежный бензиновый мотор серии G6D, который стоит на больших седанах и крупных кроссоверах от этих марок, рассказывает Autonews. ru автоэксперт и член «Союза автоэкспертов и оценщиков» Виталий Пуняков. По его словам, с мотором Hyundai схожи по характеристикам также двигатели Nissan серии VQ, которые при повышенном топливном аппетите также отличаются высокой надежностью. Найти его можно под капотом крупных моделей Nissan и Infiniti.

ŠKODA AUTO Россия расширяет линейку двигателей для новой OCTAVIA

Ян Прохазка, глава марки ŠKODA в России: «Расширение доступных двигателей для новой ŠKODA OCTAVIA в России является для нас очень важным шагом. С разнообразной линейкой эффективных и надежных моторов наш автомобиль отвечает на запросы самого широкого круга клиентов, и теперь каждая российская семья найдет для себя свою OCTAVIA».

Для новой ŠKODA OCTAVIA в качестве базового силового агрегата предлагается четырехцилиндровый 1.6 MPI/110 л.с. в сочетании с автоматической 6-ступенчатой коробкой передач*. Его максимальная скорость достигает 199 км/ч, разгон до 100 км за 12,4 с, а расход топлива в смешанном цикле – 6,9 л/100км.

Доступный с момента старта продаж модели двигатель 1.4 TSI мощностью 150 л.с. работает в паре с 6-ступенчатой механической трансмиссией (максимальная скорость 227 км/ч, разгон до 100 км/ч за 8,1 с, расход топлива в смешанном цикле 5,8 л/100 км) или с автоматической 8-ступенчатой трансмиссией (максимальная скорость 223 км/ч, разгон до 100 км/ч за 9,0 с, расход топлива в смешанном цикле 5,5 л/100 км).

Модификация с наиболее мощным, новым турбированным двигателем 2.0 TSI, развивающим 190 л.с., комплектуется 7-ступенчатой преселективной роботизированной коробкой передач DSG. Мотор способен набирать скорость до 240 км/ч, а разгон до 100 км составляет всего 7,4 с.

Новая ŠKODA OCTAVIA предложена в трех расширенных комплектациях Active Plus, Ambition Plus и Style Plus, оснащение каждой из которых значительно богаче, чем прежде. Запуск четвертого поколения ознаменовал собой выход OCTAVIA на новый уровень. Модель, являющаяся «сердцем» чешского бренда, приобрела превосходную функциональность и интеллектуальные решения, став еще просторнее, безопаснее, умнее и эмоциональнее.

Лифтбек приобрел увеличенные габариты, став еще вместительнее, а объем багажника теперь составляет 578 л. В новой OCTAVIA применяется целый ряд современных решений, включая трехзонный климат-контроль Climatronic, двухспицевый руль, систему бесключевого доступа KESSY FULL на всех дверях. Последнее поколение мультимедийных систем отличается еще большей информативностью и интуитивным управлением для обеспечения высокого уровня комфорта и безопасности водителя и пассажиров. Кроме того, это первая модель ŠKODA, в которой используется технология shift-by-wire: селектор АКПП направляет в блок управления электронный сигнал о том, какую передачу необходимо включить, и вместо привычного рычага переключения передач установлен модуль управления с выбором режимов.

Новая OCTAVIA доступна для заказа с инновационными полностью светодиодными матричными фарами, каждая из которых оснащается отдельными модулями для ближнего и дальнего света. Благодаря интеллектуальной технологии освещения водитель может оставить включенным дальний свет и при этом не слепить других участников движения. Опциональные полностью светодиодные задние фонари оснащены подсвеченными кристаллическими элементами и динамическими указателями поворота.

Назвали самые мощные автомобили с атмосферным двигателем

Этим монстрам не нужна турбина, чтобы быть очень быстрыми.

Эпоха мощных атмосферных двигателей постепенно подходит к концу. Их место занимают электродвигатели и турбокомпрессоры, причем даже в сегменте суперкаров. Тем не менее, есть еще несколько моделей, которые полагаются на старую школу — большой и мощный двигатель, не требующий дополнительной помощи.

В этот список входят автомобили, среди которых преобладают модели трех марок. Помимо того, что они очень мощные и, соответственно, быстрые, они еще и очень красивы, что также делает их привлекательными для любителей высоких скоростей. К сожалению, эти машины ушли в прошлое, поскольку они уступают место новым технологиям.

Ferrari 599 GTO

Произведенный в период 2010-2012 годов это самый быстрый «легковой» автомобиль компании из Маранелло на данный момент.

На нем стоит 6,0-литровый двигатель V12 мощностью 670 л.с.

Lamborghini Aventador SV

Далее идет версия суперкара Lamborghini Aventador Super Veloce. Его 6,5-литровый V12 двигатель развивает 700 л.с. и 690 Нм крутящего момента, с разгоном от 0 до 100 км/ч за 2,9 секунды и максимальной скоростью 350 км/ч.

Pagani Zonda LM

Суперкар итальянской компании Pagani Aitomobili изготовили на заказ особы, которая пожелала остаться неизвестной. Основа модели — суперкар со средним расположением двигателя Zonda R, а под капотом — 7,3-литровый V12, развивающий 760 л.с.          

Aston Martin One-77

Британский суперкар выпущен ограниченным тиражом в 77 единиц, что ясно из его названия. Модель доступна с двигателем V12 рабочим объемом 7,3 литра. Мощность силового агрегата составляет 760 л.с., а время разгона от 0 до 100 км/ч занимает 3,5 секунды. Максимальная скорость 354 км/ч.

Ferrari F12 TDF

На четвертой позиции находится купе с 6,3-литровым V12, развивающим 780 л. с. Один из самых экстремальных автомобилей в истории Ferrari разгоняется от 0 до 100 км/ч всего за 2,9 секунды, а максимальная скорость составляет 340 км/ч.

Ferrari 812 Superfast

Самая мощная негибридная модель итальянского бренда занимает третье место за счет двигателя 6.5 F140 GA V12. Этот замечательный двигатель развивает максимальную мощность 800 л.с. при 8500 об/мин и 718 Нм крутящего момента при 7000 об/мин. Разгон от 0 до 100 км/ч занимает 2,9 секунды, а максимальная скорость составляет 340 км/ч.

Aston Martin Vulcan

В 2015 и 2016 годах Aston Martin выпустил 24 экземпляра модели Vulcan, главной особенностью которой является запрет на использование вне гоночных трасс. Суперкар комплектуется атмосферным V12 рабочим объемом 7,0 л и мощностью 811 л.с. Он разгоняется от 0 до 100 км/ч за 2,9 секунды и достигает скорости 360 км/ч.

Aston Martin Victor

Это эксклюзивный гиперкар, созданный в единственном экземпляре для клиента Aston Martin, который пожелал остаться анонимным. Помимо невероятного дизайна, машина имеет чудовищный 7,3-литровый атмосферный V12 мощностью 836 л.с., который доработала британская компания Cosworth. Двигатель сочетается с 6-ступенчатой ​​механической коробкой передач, причем разгон от 0 до 100 км/ч, а также цена Victor не разглашаются.

Ранее «Судебно-юридическая газета» сообщала, что назвали самые надежные подержанные автомобили.

Подписывайтесь на наш Telegram-канал и на Twitter, чтобы быть в курсе самых важных событий.

Турбированный или атмосферный двигатель, отличия, какой лучше

Многие люди при выборе автомобиля интересуются, что лучше – турбированный или атмосферный двигатель.

Чтобы получить точный ответ на столь популярный вопрос, необходимо рассмотреть основные отличия этих моторов, их преимущества и недостатки.

Только на основании грамотного анализа можно делать какие-либо выводы. Чем мы, собственно, и займемся.

Особенности и отличия

Чем особенен атмосферный двигатель?

По сути, это классический мотор, который устанавливается на большинстве современных автомобилей (уже на первой машине стоял такой вид мотора).

Его название объясняется тем, что для создания топливной смеси необходим воздух. При движении поршня в нижнюю точку происходит его затягивание через карбюратор (ресивер инжектора) и смешивание с топливом (соляркой, бензином).

Чем особенен турбированный мотор?

Это модернизированный вид ДВС, в конструкции которого есть специальная турбина. Ее задача – закачать дополнительный объем воздуха к цилиндрам для увеличения мощности двигателя (в среднем прирост составляет 10-15%).

Таким образом, основное отличие атмосферного двигателя от турбированного для покупателя – это мощность и конструкция.

К примеру, при объеме 1.5 литра мощность первого будет 75 лошадиных сил. При этом турбированный мотор (при таком же объеме) будет иметь уже 100 лошадиных сил.

Для полноты картины упомянем и третий вид двигателя – форсированный.

И снова-таки это привычный ДВС, но отличающийся более сложной конструкцией.

Для его разработки часто применяются более дорогие материалы и современные конструкции, призванные повысить мощность до максимального уровня. При этом форсированные моторы могут быть с турбиной или без нее.

Преимущества

Теперь рассмотрим основные положительные черты каждого из видов двигателей.

Атмосферный мотор

Атмосферный мотор имеет следующие плюсы:

• Большой ресурс.

За все годы применения атмосферный тип двигателей показал себя в отношении трудоспособности и выносливости только с лучшей стороны.

При этом не имеет значения, какое топливо является основным – бензин или солярка. Есть моторы, которые спокойно проезжают по 400-500 тысяч километров без серьезного вмешательства.

Истории известны и такие экземпляры атмосферных «сердец», когда кузов полностью выгнивал, а мотор еще долго дохаживал на другом автомобиле.

• Простота в эксплуатации и надежность.

Все мы знаем, что чем проще аппарат, тем он надежнее. Здесь «золотая середина» идеально соблюдена.

Особый плюс, которым обладает атмосферный двигатель — способность справляться даже с бензином очень низкого качества.

Здесь более подробно можно узнать про автомобильное топливо и его стандарты.

Конечно, не исключены определенные сбои, но на общую функциональность и ресурс это сказывается незначительно.

Если же и потребуется ремонт, то затраты на него будут минимальными.

• Ремонтопригодность.

Обусловлена простотой конструкции, о которой мы уже упоминали. Атмосферный мотор при необходимости можно перебрать до последнего винтика и собрать все обратно.

Следовательно, в сравнении с турбированным двигателем ремонт обходится намного дешевле.

Турбированный мотор

Турбированный мотор имеет следующие преимущества:

• более высокую мощность и крутящий момент, если сравнивать с обычным ДВС при аналогичном объеме двигателя. В итоге автолюбитель может наслаждаться много лучшей динамикой в движении;
• данный вид мотора менее вреден для окружающей среды, ведь за счет дополнительного наддува воздуха поступающая топливная смесь сгорает практически без остатка;
• меньшую шумность (атмосферный мотор этим не может похвастаться).

Недостатки

К минусам атмосферных двигателей можно отнести:

• слишком большой вес;
• низкую мощность;
• невозможность выдавать номинальную мощность при езде в горной местности, где имеет место разреженный воздух;
• более низкую динамику.

Все показатели приведены в сравнении с «конкурентом».

Читайте также:

Турбированный двигатель и его минусы:

• слишком «хитрая» конструкция, которая существенно усложняет эксплуатацию двигателя;
• чувствительность к топливу и маслу низкого качества, здесь уже приходится выбирать только лучшие материалы;
• необходимость частой замены масляного фильтра и самого масла (данные расходные материалы служат почти в два раза меньше, чем в «атмосферниках»). При этом очень важно следить за их состоянием и своевременно производить замену;
• более высокий расход бензина (солярки). Турбированный мотор затягивает больший объема воздуха. Как следствие, и топлива в один раз попадает много больше;
• при частой эксплуатации турбина выходит из строя намного быстрее и приходится делать замену. Чтобы данный узел работал дольше, необходимо перед отключением давать ему немного поработать на холостых.

Какой двигатель лучше?

Остается определиться, какой двигатель выбрать. Здесь однозначного ответа нет.

Если касательно мощности и динамики, то первый вариант выглядит более предпочтительно. Но с турбированным двигателем необходимо быть готовым к максимальным затратам – на качественный бензин, масло и эксплуатацию.

В свою очередь, атмосферный мотор менее прихотливый и требовательный, поэтому подойдет для людей с меньшим бюджетом.

Как турбировать атмосферный двигатель

И напоследок давайте рассмотрим, как турбировать атмосферный двигатель.

Если раньше за такую работу никто не брался, то сегодня некоторые квалифицированные автосервисы способны сделать из обычного мотора настоящего «зверя».

Единственное, что нужно помнить – данная работа выльется владельцу в серьезные затраты на покупку дополнительных материалов и их установку.

В частности, необходимо дополнительно смонтировать интеркулер, турбину, дополнительный блок-перехватчик и так далее. Но и это еще не все.

Чтобы получить турбированный мотор, существенная оптимизация должна быть внесена в топливную систему – придется установить более мощный бензонасос, усилить поршневую группу, потратиться на форсунки с большей пропускной способностью и так далее.

Таким образом, получиться своеобразный тюнинг двигателя и в случае переделки последнего необходимо несколько раз пересчитать затраты, чтобы убедиться в актуальности такого мероприятия.

Выводы

Теперь после прочтения статьи можно принять решение — турбированный или атмосферный двигатель будет стоять на вашем автомобиле.

И помните, что нужно учитывать не только скорость и мощность, но и потенциальные затраты, ведь автомобиль покупается на долгие года и его необходимо обслуживать.

Атмосферный дизельный двигатель | Статья от автосервиса «Автоцарапина»

На сегодняшний день наиболее мощным, а заодно надежным и простым агрегатом является атмосферный двигатель. Именно этому автомобильному «ингредиенту» удалось зарекомендовать себя с положительной стороны на рынке легковых авто.

Причина популярности атмосферного дизельного двигателя лежит на поверхности: воздух, Ремонт кожи поступающий в камеру сгорания, «приходит» туда за счет разрежения, которое возникает в цилиндрах в то время, когда работает мотор.

Первый атмосферный двигатель, ставший предтечей современного агрегата, был изобретен более ста лет назад, в конце девятнадцатого столетия. Для образования воздушно-топливной смеси был необходим воздух, который подавался при помощи стандартного компрессора. С того дня практически ничего не изменилось, и в том, что касается современных дизельных атмосферных двигателей, все происходит таким же способом.

Устройство агрегата

Если говорить о конструкции, то данный агрегат практически не отличается от своего бензинового «собрата». Здесь есть место и аналогичной системе цилиндр-поршень-шатун-коленвал, которая успешно трансформирует расширение сгорающей воздушно-топливной смеси в крутящий момент.

Отличие имеется, и заключается оно в принципиально ином принципе воспламенения ТВС. В бензиновом моторе топливо активно «сотрудничает» с воздухом еще до «путешествия» в цилиндры и воспламеняется при помощи электрической искры, то в отношении дизельного двигателя все обстоит несколько иначе: воздух и топливо «приходят» в цилиндр исключительно раздельно. Если при уплотнении воздух нагреется до 700-900 градусов, то он непременно пройдет фазу сжатия.

Под огромным давлением, при помощи специальных форсунок в месте максимального сжатия в цилиндр поступает топливо. Возгорание его происходит в виду высокой температуры. После этого идет целая «серия» процессов, шумоизоляция салона ваз 2107 характерных для абсолютно всех двигателей внутреннего сгорания — в частности, расширение, а затем и выхлоп.

Выбираем современный двигатель: почему турбо лучше, чем обычный?

Новые автомобили все реже оснащаются двигателями без наддува, благо турбины позволяют развивать большую мощность при малом объеме. Российские водители, тем не менее, относятся к турбомоторам с опаской. И очень зря.

Турбированные и атмосферные двигатели — в чем разница?

Разница в том, каким образом в цилиндры двигателя поступает воздух.

• Атмосферный мотор

Воздух идет сам туда, где ниже давление. У атмосферного мотора воздух идет в цилиндры под действием создаваемого на такте впуска разрежения — поршень опускается и втягивает за собой воздух. Проще не бывает.

• Наддувный мотор

Чтобы нагнать в цилиндры больше воздуха, в помощь разнице давлений приходит принудительный наддув. Грубо говоря, на впуске ставят «большой вентилятор». О конструкции таких систем поговорим вкратце чуть ниже.

Зачем двигателю нужен наддув?

Чтобы повысить мощность двигателя, нужно сжечь в нем больше топлива — зависимость простая. А вот чтобы сжечь больше топлива, нужно подать в цилиндры много воздуха, почти по кубометру на каждый литр бензина. Вопрос лишь в том, как заставить его это сделать? Основных способов два:

---

• Увеличить объем. Это напрашивается само собой, и долгое время конструкторы шли этим путем: увеличивали количество цилиндров, их объем и конфигурацию. Так появились авиационные W12 и V16 с рабочим объемом в сотню литров с гаком и американские семилитровые V8 для автомобилей.… Сейчас мы не будем вдаваться в подробности и лишь констатируем, что путь этот сложный. В определенный момент большой мотор становится слишком тяжелым, а дальнейшее увеличение — нецелесообразным.
• Увеличить количество сжигаемого топлива, не наращивая объем двигателя. Действительно, почему бы с силой не загнать в цилиндры просто побольше воздуха, чтобы можно было сжечь много бензина? Тут-то на помощь приходит наддув.

---

Двигатель W12 разработки Volkswagen Group ставился в разные годы на Audi A8L, Volkswagen Phaeton, Volkswagen Touareg, Bentley Continental Flying Spur и другие премиум-модели. Фото: w12cars.com

---

Какие есть основные типы наддувов?

В основном используют два способа повысить давление на впуске выше атмосферного.

• Механический нагнетатель. На впуске стоит воздушный насос — компрессор, который приводится в движение от коленчатого вала мотора. Просто, но двигателю приходится его крутить и тратить на это часть мощности.

  ---

---

• Турбокомпрессор, который использует энергию выхлопных газов. Он представляет собой сдвоенный корпус из двух металлических «улиток», в котором на одном валу крутятся две крыльчатки. Одну из них раскручивает поток выхлопных газов, вырывающийся из выпускного коллектора. Вторая крутится, так как находится на одном валу с первой, — она «загоняет» атмосферный воздух во впускной коллектор.

Мы не будем сейчас вдаваться в достоинства и недостатки каждой из схем, а также описывать историю их создания и развития — это тема для отдельного материала. Здесь нам важно определиться, насколько наддувные моторы хороши.

---

---

Какие преимущества есть у наддувного мотора?

Высокая максимальная мощность. Как мы уже поняли, за счет наддува можно увеличить количество сжигаемого топлива, а значит, и повысить мощность мотора при неизменном объеме. Мощность можно увеличить в разы, но обычный показатель — 20–100% для серийных двигателей. Стабильный крутящий момент. В обычном атмосферном моторе давление на впуске, а следовательно, и количество сжигаемого топлива меняется в зависимости от оборотов мотора. На каких-то оборотах наполнение максимально, и двигатель работает с полной отдачей. На других наполнение цилиндров хуже, и момент, развиваемый двигателем, меньше. В современном турбомоторе наполнением цилиндра занимается турбина, а управляет турбиной электроника. Появляется возможность всегда подавать столько воздуха, сколько нужно для максимально эффективного сгорания смеси, и столько, чтобы «железо» двигателя выдержало нагрузку. Это позволяет создавать знаменитую «полку» крутящего момента. Такое название произошло от вида графика момента, который на турбомоторах действительно похож на ровную полку. Низкий расход топлива. Казалось бы, парадокс. Наддув позволяет впрыскивать больше топлива, но при этом обеспечивает экономичность. Каким образом? Дело в том, что рабочий объем турбомоторов меньше, и в целом они легче. С наддувом двигатель прекрасно тянет с самых низов, а на малых оборотах меньше потерь энергии на трение и выше КПД. В результате при неспешном движении турбомотор экономичнее. А при большой нагрузке расход топлива никто не считает, не зря же есть выражение «ехать на все деньги», тем более мало кто постоянно ездит в экстремальных режимах.

---

На графике замера мощности и крутящего момента Skoda Fabia RS TSI видно, что в диапазоне с 2 000 до 4 500 оборотов двигатель развивает 250 ньютон-метров. Это и называется «полкой крутящего момента».

---

Почему люди боятся наддувных моторов?

С полной определенностью можно сказать, что двигатели с наддувом стоят на более высокой ступени эволюции, чем «атмосферники». И все-таки на сегодняшний момент большинство выпускаемых и продаваемых авто оснащены именно классическими двигателями, причем не только в «отсталой» России, но и в «просвещенной» Европе, не говоря уже про США. Почему же? Ресурс турбин невелик. В среднем турбина на бензиновом моторе служит максимум до 120–150 тысяч километров, а ремонт обходится недешево. Механический приводной нагнетатель в теории «неубиваем», но это умирающий вид, и там, где он применяется, о ресурсе не заботятся. Двигатель работает в более суровых условиях. Температура и давление в цилиндрах у наддувных моторов гораздо выше, а значит, и изнашиваются они сильнее. Это компенсируется тем, что турбодвигатели изначально строят с более высоким запасом прочности всех систем. Впрочем, вполне справедливо, что двигатель сложнее, у него больше датчиков, больше трубопроводов, больше всего греющегося и протекающего, и любая поломка в системе управления может повредить сам мотор или турбину. Говорят, что у турбина дает нестабильную тягу. Действительно, на старых наддувных моторах турбина «отзывалась» не сразу — нужно было время на то, чтобы выхлопные газы раскрутили крыльчатку, и получалось то, что назвали «турболагом». Теперь, с внедрением новых технологий (о них подробнее расскажем позже), эта проблема решена. «Пуристы», поборники атмосферных двигателей утверждают, что все равно нет идеальной связи между движением педали газа и тягой, но для рядовых водителей эти тонкости будут неочевидными. Говорят, что турбированные моторы звучат менее «благородно», чем атмосферные. Действительно, турбина делает звук выхлопа не столь ярким и «породистым». Но в полной мере это можно отнести разве что к «большим» моторам — рядным шестеркам или V8. Их звучание признается за некий идеал, и добавление к ним турбокомпрессора резко меняет звук. По мнению аудиофилов, «от выхлопа» звук становится нечетким и размазанным. Турбина работает как глушитель, сглаживая пики давления выхлопных газов и создавая свои собственные гармоники. Если речь об обычных рядных «четверках», то нельзя сказать, что выхлоп такого мотора изначально звучит особенно хорошо, с добавлением к нему турбины он становится тише, но вряд ли теряется уникальность. На помощь фанатам хорошего звука мотора приходят специалисты по акустике выхлопа. Выхлопные системы современных машин, что с наддувом, что без — плод серьезной работы, и особенности звука в первую очередь зависят от качества настройки системы и пожеланий покупателя.

---

Фото: prmpt. org

---

Почему некоторые производители спорткаров до сих пор не признают наддува?

Действительно, без турбин и нагнетателей прекрасно обходятся такие «уважаемые» автомобили, как Toyota GT86, Renault Clio RS и Honda Civic Type R. Основных причин на то несколько:

• Высокую мощность можно получить и без турбины, но при условии, что двигатель будет развивать ее только на очень высоких оборотах. Например, 201 л.с. на той же Honda Civic Type R доступны лишь при 7 800 оборотах в минуту, что очень много для негоночного мотора.
• Система наддува сильно увеличивает вес и размер маленьких моторов — ее невозможно сделать действительно компактной. Для спорткаров это немаловажно.
• Многим нравится «крутильный» характер атмосферных моторов, отсутствие всяких возможных задержек и влияния температуры воздуха, «чистота» реакций и звука.
• Во многих гоночных дисциплинах запрещены моторы с турбонаддувом, зато есть традиции форсирования атмосферных моторов.
• На «атмосферниках» — более мощное торможение двигателем под сброс газа, что заметно на малоразмерных моторах и, опять-таки, важно для спорткаров.
• В Японии и США, где в основном еще сохраняются безнаддувные «зажигалки», нет столь строгих ограничений по расходу топлива, как в Европе. Мотор с турбиной дороже, но может выдавать высокую мощность при низком расходе и на любой высоте, хоть на вершинах Альп. Мотор без турбины проще, менее требователен к обслуживанию, особенно когда очень высокая мощность не нужна, да и высоким расходом топлива и малой тягой в «негоночном» режиме можно пренебречь. И не стоит недооценивать силу традиций национального автомобилестроения.

Впрочем, мало-помалу наддув отвоевывает место под капотом спортивных автомобилей. Сначала Формула-1 отказалась от «атмосферников», а в марте 2014 года дебютировала первая в современной истории турбированная модель Ferrari — California T, которая получила «улитку» после долгого перерыва со времен 288 и F40.

---

---

Турбомотор — брать или не брать?

Если вы покупаете новый автомобиль, то однозначно брать. Турбодвигатель, как мы уже говорили, при прочих равных мощнее и экономичнее, а «убить» его при грамотной эксплуатации вы просто не успеете. Если же вы выбираете подержанную машину, то обратите внимание на пробег и состояние мотора. Если что-то будет указывать на то, что хозяин любил «отжигать» за рулем и километраж при этом выше 100 000 километров, то самое время присмотреться к расценкам на новые моторы и турбины. Задумайтесь, зачем был нужен двигатель с турбонаддувом первому владельцу. Некоторые машины берут с турбомотором только для того, чтобы постоянно «валить». В общем, с покупкой подержанной машины с турбодвигателем нужно быть осторожным вдвойне. О том, как правильно содержать мотор с наддувом и сколько стоит его починить, читайте в нашей следующей публикации. Если не хотите пропустить этот материал, подпишитесь на рассылку свежих статей внизу.

---

Читайте также:

---

с турбонаддувом и безнаддувные двигатели

Усиление ограничений по выбросам и глобальный спрос на более экономичные автомобили делают двигатели с турбонаддувом непреодолимым будущим автомобильных источников энергии. Казалось бы, давно прошли времена массивных двигателей V8 с большим рабочим объемом, чем бассейны олимпийских размеров.

Ford использует свои двигатели Ecoboost в течение многих лет, и большая тройка немцев (BMW, Audi и Mercedes) предлагает почти все свои модели с турбонаддувом.Большое преимущество меньшего по размеру мотора состоит в том, что автопроизводители могут повысить показатели эффективности, не жертвуя мощностью и крутящим моментом.

А вот безнаддувный двигатель варится? Еще не сейчас.

Современные технологические достижения пролили свет на то, что возможно без использования того, что легендарный водитель Тифф Ниделл называет «грубым» способом получения лошадиных сил.

В чем разница?

Турбокомпрессоры

были изобретены в 1905 году швейцарским инженером по имени Альфред Бучи, исследователем дизельных двигателей в компании по производству двигателей Sulzer.Он получил патент на использование компрессора для нагнетания воздуха в камеру внутреннего сгорания с использованием выхлопных газов для увеличения выходной мощности. Во время Первой мировой войны французские инженеры с некоторым успехом прикрепляли турбонагнетатели к истребителям, оснащенным двигателями Renault. Суда с турбодизелями впервые появились в 1920-х годах.

В 1963 году General Motors установила турбокомпрессоры на Corvair Monza и Oldsmobile f-85 Jetfire. Вскоре после этого компания Porsche увеличила свои 917/30 до 1500 лошадиных сил.

Turbo — это, по сути, устройства с принудительной индукцией, приводимые в действие небольшими турбинами, которые повышают эффективность двигателя внутреннего сгорания и выходную мощность за счет нагнетания большего количества воздуха в камеру сгорания. Подача большего количества воздуха — и, следовательно, большего количества топлива в камеру сгорания, чем атмосферное давление, создает наддув. У двигателей внутреннего сгорания без наддува просто нет болта.

Преимущества турбокомпрессоров

Турбокомпрессоры

позволяют более экономичным двигателям меньшего размера конкурировать с более крупными двигателями по мощности и крутящему моменту. Их популярность на автомобильном рынке Северной Америки растет благодаря более строгим выбросам, и, по оценкам, к 2016 году около 40% всех легковых автомобилей только в США были с турбонаддувом, по сравнению с 65% в Европе. Это повышение эффективности связано с воздухом.

Все двигатели, вырабатывающие мощность, должны перекачивать определенное количество воздуха для поддержания определенной крейсерской скорости. При правильной передаче меньшим двигателям требуется более широкое отверстие дроссельной заслонки, чтобы перекачивать примерно то же количество воздуха, что и больший двигатель.Когда потери при перекачке воздуха ниже при более широком открытии дроссельной заслонки, меньшие двигатели оказываются более эффективными в использовании топливно-воздушной смеси.

Преимущества безнаддувных двигателей

Когда мы говорим об опыте вождения, ничто не сравнится с надежной ностальгией по здоровенным V6 или V8. Поскольку двигатели с турбонаддувом могут вызывать запаздывание — когда турбина набирает обороты, чтобы соответствовать открытию дроссельной заслонки, — двигатели без наддува лучше обеспечивают стабильные уровни мощности во всем диапазоне мощности двигателя. Турбо обычно требуется время, чтобы догнать большие изменения в сжатии дроссельной заслонки, что иногда приводит к резкому ускорению.

Кроме того, безнаддувные двигатели отличаются большой мощностью на низких оборотах, подходящей для буксировки и буксировки. Вот почему потребовалось так много времени, чтобы альтернативы с турбонаддувом проникли в сегмент пикапов — возможности.

V8 также звучат невероятно благодаря хриплому, мускулистому звуку выхлопа.

Что лучше?

Это действительно зависит от вас как водителя.На сегодняшнем рынке легко понять, почему двигатели с турбонаддувом становятся основой будущего. Они легко ложатся на кошелек, когда мы подъезжаем к туфлям. Даже Chevy Camaro оснащен двигателем I-4 с турбонаддувом; В старину это считалось ересью, но сегодня это мощный и действенный вариант.

И то, и другое всегда в центре внимания, но мы одобряем путь будущего — путь эффективности и, давайте посмотрим правде в глаза — путь большей мощности. Turbo смиренно просит вашего покровительства при рассмотрении вашей следующей покупки автомобиля.

Безнаддувные двигатели — лучшие в своем классе от 4-х цилиндровых до V12

Время меняет все. Сорок лет назад турбонагнетателя и новизны его было достаточно, чтобы придумать это слово, наклеенное на все, от пылесосов до бритвенных лезвий. Естественное стремление? О да, это более традиционный подход, когда воздух поступает в систему впуска двигателя внутреннего сгорания с таким же давлением, как и внешняя планета, прежде чем он сжимается струей топлива поршнем и воспламеняется с помощью искры? Это было внезапно таким, как раз вчера.

Тем не менее, и, возможно, вопреки всему, атмосферный двигатель вернулся, и какое-то время турбокомпрессор был таким же немодным, как и другие излишества 80-х, такие как Ferrari Testarossas и наплечники, и эти странные танцы с батарейным питанием. цветы в горшках. Безнаддувный двигатель вернулся как в автоспорт, так и в дорожные автомобили, от Формулы 1 до горячих хэтчбеков. Обороты и шум снова стали королем.

Однако это длилось недолго, и в последние годы роли снова поменялись местами — по хорошо задокументированным причинам, начиная от испытаний на выбросы и заканчивая увеличением веса автомобиля и последующей необходимостью в сильном низком крутящем моменте — и Теперь у нас есть ситуация, когда безнаддувный двигатель — настоящая новинка, а введение нового — как в 4-литровом 6-цилиндровом двигателе Cayman GT4 — почти немыслимое и торжественное экстравагантность.

Но помимо желания того, чего мы больше не можем иметь, соблазн двигателя NA очевиден. Какими бы продвинутыми ни были установки с турбонаддувом, они никогда не могут надеяться воспроизвести прямую и мгновенную связь между движением вашей правой ноги и реакцией дроссельной заслонки, а также их использование выхлопных газов для принудительной подачи в двигатель воздуха с давлением выше атмосферного. означает неизбежное маскирование шума всасывания и выхлопа.

Итак, мы рассмотрим все достоинства атмосферных двигателей, а также некоторые из них, и попытаемся объяснить, что делает их такими желанными.

Четырехцилиндровый

Сама вездесущность безнаддувного четырехцилиндрового двигателя вызывает у него плохую репутацию. Это банально. Мастерски. Негламурно. Он имеет тенденцию производить просто шум, унылый одномерный тембр, и хотя трудно точно определить, почему он такой тупой, наши уши определенно говорят нашему подсознанию, что это так. В худшем случае серийный четырехцилиндровый двигатель без энтузиазма, груб и просто неприятен. Честно говоря, безрадостный.

Четырехтактный четырехцилиндровый двигатель никогда не будет таким плавным, как, скажем, рядный шестицилиндровый двигатель, помимо прочего, из-за отсутствия перекрывающихся рабочих ходов на один оборот коленчатого вала.Но, конечно, мы не собираемся здесь говорить о заурядных четырехцилиндровых двигателях, мы говорим о версиях с высокими характеристиками, а их было много. К сожалению, сейчас их практически нет. Mazda MX-5 Mk4 улучшилась и теперь представляет собой довольно свободолюбивую вещь, четырехцилиндровый Toyota GT86 / Subaru BRZ по-прежнему грубый и довольно бессвязный компаньон, и все еще есть малолитражные спортивные автомобили, такие как Caterhams, которые используют стандартные двигатели, такие как Ford Duratec. По сути, это все.

Какая жалость, потому что, в зависимости от вашего возраста, у вас, несомненно, останутся отличные воспоминания о простых, но таких особенных четырехдверках. Рорти, плаксивый старый Минис с двигателем A-серии, визжащие Ford BDA, разносящиеся по лесам в раллийных автомобилях Mk2 Escort, бесстрашные горячие хэтчбекы начала 80-х с восьмиклапанными двигателями, такие как VW Golf и Peugeot 205 GTI, или более новые модели 16 -клапанная масса, которая казалась такой мощной, когда было пробито 150 л.с., от Astra GTE до Peugeot 306 GTi 6. Затем, конечно, был Renault с двигателями серии F, простирающимися от Clio 16v и Williams до последний не турбо Clio 200.Но, возможно, как мы вспоминаем, мы с наибольшей любовью думаем о крайностях, и это неизбежно приводит нас к двигателям Honda VTEC.

VTEC был и остается способом регулировки фаз газораспределения двигателя в зависимости от экономичности на низких оборотах или мощности на высоких оборотах. Он имеет два набора кулачков: более мягкий профиль для повседневного использования и гораздо более агрессивный набор, который позволяет двигателю держать клапаны открытыми гораздо дольше для энергичного вождения. В заданной точке диапазона оборотов более горячие кулачки включаются через гидравлический механизм, который переводит их в контакт.Гениально. И самое запоминающееся, способное создать что-то мгновенно забываемое и мягкое в один момент, а в следующий — такое же дерзкое, подвижное и твердое, как мотор туристического автомобиля.

Именно эта готовность к высоким оборотам, а также отсутствие вибрации и резкости говорит о том, что двигатель наслаждается каждой минутой, что делает VTEC таким особенным. Это не всегда делало машину быстрее на дороге, чем ее соперники (на трассе — другое дело), ​​потому что выпадение из зоны VTEC из-за неожиданно крутого поворота или неправильного выбора передачи было плохой новостью и проблемой, которую никто не разделял. например, Клио Уильямс.Но когда стрелка тахометра разгоняется до 8000 об / мин, как это происходит в EP3 Civic Type R, если честно, это совершенно увлекательно и стоит того, чтобы купить его в одиночку.

Шестицилиндровый

Переход на шестицилиндровый двигатель меняет все. Добавление двух дополнительных цилиндров привносит не только ощущение престижа, но и глубину и широту голоса автомобиля, перекрывающиеся импульсы мощности, а также преимущества для его характеристик. Необычно то, что в пользу остаются три различных компоновки шестицилиндрового двигателя: рядный шестицилиндровый, V6 и плоский шестицилиндровый.

Именно двигатель V6 пользовался наибольшей популярностью в последние годы, и если его использовать с турбонаддувом, он часто становится очень мощным двигателем. Но если мы уберем воздуходувки на секунду, картина станет намного менее четкой. Когда V6 хорош, он может быть очень хорошим: подумайте об оригинальном NSX от Honda с поставленной системой VTEC, двигателе Alfa Romeo Busso или прекрасном Ferrari Dino V6 от 246GT и Lancia Stratos.

Но когда все плохо … это может быть неприятное, мучительное для уха страдание. Подумайте о «дешевом американском автомобиле напрокат», о том, от которого вы вздрагиваете, когда решаете прокатить его прямо с парковки аэропорта. Типичный 90-градусный V6 не сбалансирован, как рядная шестерка, фактически представляя собой пару соединенных вместе рядных трехцилиндровых двигателей. Популярный, потому что типично компактные размеры двигателя позволяют легко упаковать его даже в автомобили с передним приводом, для этого требуются балансирные валы, чтобы сделать его достаточно гладким.

Рядная шестерка обычно не имеет таких проблем, потому что ее первичные и вторичные силы находятся в равновесии; Поршни в передней и задней части двигателя движутся как зеркало друг друга.Это действительно самая благородная компоновка двигателя, которая на протяжении многих лет составляла основу британских спортивных автомобилей, таких как Jaguar XK и Aston Martins, а также в последнее время харизматичный, но несовершенный TVR Speed ​​Six, и, конечно же, является синонимом автомобилей из Германии. город Мюнхен. Когда эти M-автомобили были безнаддувными, они представляли собой чудо: от оригинального 3,8-литрового двигателя M1 M88 до незабываемого S54, который, особенно в отделке E46 CSL, вероятно, обладает лучшим индукционным шумом среди всех автомобилей. Когда-либо.BMW теперь оснащает свои рядные шестерки с турбонаддувом, и, несмотря на свирепый крутящий момент, они не имеют ничего общего с очарованием старых двигателей Северной Америки.

Что оставляет нам плоскую шестерку, и нам не нужно далеко спускаться по автобану A8, чтобы найти лучший показатель этого формата. Красиво сбалансированный, компактный и с низким центром тяжести, Porsche возвысил безнаддувную версию этой компоновки до уровня искусства. В самом деле, будь то скромный 986 Boxster или 991.2 GT3 RS, эта плавная, безупречная шестицилиндровая шестерка — идеальный помощник в безупречной динамике автомобиля.Вот почему компания цепляется за их производство, стремясь получить от них еще больше мощности и со скоростью вращения в минуту, что когда-то было немыслимо. Когда он поддается законодательному давлению, как в случае с 718-м, мы все яростно стонем, как будто наши бабушки были лично оскорблены генеральным директором Оливером Блюмом, и требуем, чтобы Вайссах разобрался с этим. То, что это возможно на данный момент с такими двигателями, как новый GT4 и GTS, — это то, за что мы очень благодарны.

Восьмицилиндровый

Все любят V8, не так ли? От снотворного, сладкозвучного вуали ленивого американского V8 до безумного завывания чего-то высокооборотистого и обычно итальянского, безнаддувный V8, свободный от демпфирующих оков принудительной индукции, — вещь прекрасная.Это также сейчас исключительно редкость, за исключением маслкаров, старых Maseratis и маловероятных, немного странных, но все же интригующих предложений от Lexus.

Дихотомия NA V8 основана на расположении его коленчатого вала, в частности, на угле между шатунными шейками, или «шейками» — цилиндрическими проходами между лопастями, к которым прикреплены большие концы шатунов. Поместите их под углом 90 градусов друг к другу, и вы получите кривошипно-шатунный двигатель V8 с поперечным сечением; установите их под углом 180 градусов, и, как следует из угла, у вас будет двигатель с плоским кривошипом. Первый имеет неравномерно распределенные схемы зажигания, и именно это, наряду с дизайном коллектора и выхлопа, дает традиционный звук V8 — вспомните вышеупомянутые маслкары, вездесущий Rover V8 и т. Д. больше похоже на две рядные четверки, соединенные вместе в его работе, и его равномерный порядок зажигания дает ему совершенно другой звук, а также склонность быть более приспособленным к более высоким оборотам — как вы найдете, например, в Ferrari 458 Speciale .

Оба типа имеют разные проблемы, когда дело доходит до уравновешивания сил, генерируемых внутри, и, не превращая это в инженерный учебник, поперечная плоскость требует более тяжелых противовесов коленчатого вала, чтобы нейтрализовать его раскачивающее движение, но в движении он по своей сути намного более плавный, чем плоский -плоскость, поскольку каждый ряд компенсирует вторичные силы ходов поршня.Вот почему вы никогда не найдете модный, прочный Ferrari V8 в роскошном автомобиле, а если бы вы его нашли, как в случае с Maserati или вернувшись к двигателю 328 в Fiat Thema 8. 32, он был переработан, чтобы иметь кривошип с поперечной плоскостью, а также, неизбежно, нижний предел числа оборотов.

Конечно, всегда есть исключения из правил. Нынешний Mustang GT350 — это настоящий синий маслкар с плоским двигателем V8, а старые E90 / 92/93 M3 взлетели до небес, но имели поперечный двигатель V8; Порядок срабатывания цилиндров в шедевре S65 подразделения M придал ему звук, отличный от типичного американского грохота V8, более плавный, легкий, более звонкий, но все же с усиленными басовыми нотами.E92 M3 GTS — прекрасный тому пример.

До фотосессии для этой функции прошло некоторое время с тех пор, как я в последний раз водил GTS, и, по правде говоря, я забыл, насколько привлекателен двигатель S65B44 (суффикс, обозначающий дополнительные 362 куб. См у GTS по сравнению со стандартным 4-литровым S65B40. агрегат в штатном м3) действительно есть. Мы живем в эпоху, когда преобладающей эмоцией является просто благодарность за то, что мощные автомобили с двигателем внутреннего сгорания вообще существуют, наряду с мучительным чувством трепета, когда время уже было объявлено. Таким образом, V8 с турбонаддувом, обычно поддерживаемый производителем, заявляющим о все более возмутительных показателях мощности и крутящего момента, кажется чем-то, о чем было бы кощунственно стонать. Мы делаем именно это, конечно, в этом журнале, и я иногда думаю, что должны быть те, кто задается вопросом, о чем мы постоянно говорим, или что мы просто группа сварливых, стареющих мужчин, всегда смотрящих через наши плечи. . Но неприятная правда заключается в том, что всего несколько секунд назад за рулем автомобиля, оснащенного S65, показывает, что этого достаточно, чтобы подавить все, что BMW M в настоящее время производит.Твин-турбо S63, установленный, например, в нынешнем M5 и производный от обычного N63 turbo V8, не имеет ничего общего с этим старожилом с точки зрения привлекательности. Но что мы на самом деле имеем в виду?

Я думаю, это как-то связано с ключевым словом во многих аспектах отличной машины: связь. Если вы цените, как работает двигатель, наслаждаетесь его работой, получаете удовольствие от грубого звука, который сопровождает каждый тщательно спланированный взрыв, происходящий внутри, любите возбуждение и контролируемую агрессию — даже артистичность — вождения для удовольствия, тогда вы можете соединитесь с отличным NA V8 на эмоциональном уровне. Это выходит за рамки простого управления устройством, чтобы заставить неодушевленный объект двигаться очень быстро. Вот почему одни из лучших воспоминаний, которые я вынесу из нашего старого Fast Fleet Mustang, — это его медленная езда, позволяющая двигателю отказываться от низких оборотов, во время которых чувствовалось, что каждое отдельное зажигание в верхней мертвой точке можно почувствовать: глухой удар , стук, стук, стук.

Это очень расслабляет с терапевтической точки зрения, чего нельзя сказать о Dino V8 в Ferrari 360 Challenge Stradale или последнем из линейки F136 V8 в вышеупомянутой Speciale.Их грубая, бешеная интенсивность, устрашающая резкость и точность их отклика на педаль газа и взволнованный вой, исходящий из их выхлопных труб — и это заставляет тех из нас, кто любит автомобили, чувствовать себя немного странно — это самая суть оперного итальянского суперкара. опыт. Он просто вызывает в воображении возбужденную красоту, страсть, скорость и дух. Вот почему, какими бы быстрыми ни были 488 Pista или его преемники, они никогда не затмят яркую Speciale.

Десятицилиндровый

Барные странности, такие как Dodge Viper, расположение V10 в дорожных автомобилях появилось совсем недавно.Большая часть вдохновения для этой тенденции пришла из автоспорта, и в частности F1, когда он вернулся к безнаддувным двигателям в сезоне 1989 года. Большинство команд выбрали традиционный путь Ford Cosworth V8, и Ferrari автоматически вернулась к своей классической конфигурации V12, но Renault и Honda выбрали V10, полагая, что он предлагает лучший компромисс между мясистым средним диапазоном V8 и энергичным V12, но без последний добавляет вес, жажду и потери на трение. Как ни странно, в 1991 году Honda перешла на двигатель V12, но вскоре все производители остановились на конфигурации V10, которая сохранялась до тех пор, пока правила не изменились и не потребовали двигатели V8 малой мощности с 2006 года.

Пронзительно интенсивный V10 Porsche Carrera GT начал свою жизнь как гоночный двигатель для соперника Ле-Мана, которого никогда не было, и сомнительно, что BMW продолжила бы свой замечательный — и во многих отношениях удивительно неподходящий — безнаддувный двигатель V10 для E60 M5 (и E63 M6), если бы не использование его программы F1 нулевых, ни звездный V10 Lexus LFA без во многом злополучной эпохи F1 от Toyota.

Тем не менее, брендами, которые больше всего ассоциируются с этим типом, наверняка являются соратники группы VW — Audi и Lamborghini, которые сделали большой V10 краеугольным камнем своих суперкаров, начиная с оригинального Gallardo еще в 2004 году.При рождении агрегат, разработанный Lambo, имел объем объемом 5 литров и мощностью 493 л.с., что мгновенно выделяло автомобиль среди его конкурентов в Маранелло, просто предлагая такой уникально привлекательный характер. Гибкий, энергичный, но с ярким верхом, это действительно было колотящееся сердце Болоньи.

Его 5,2-литровым преемником был двигатель Audi, который войдет в R8, а также в рестайлинг Gallardo, LP560-4 (и S6 и RS6 того времени), и сохранился в обновленной форме в Mk2 R8 и Huracán. Модели Evo.Расстояние между цилиндрами больше, есть прямой впрыск топлива, и хотя он остается V-образным с углом 90 градусов, он имеет неравномерный порядок срабатывания с общими шейками кривошипа, что придает ему более гортанный звук, с меньшим типичным воплем V10; он больше похож на классический пятицилиндровый мотор Quattro в великолепном стерео.

Какое бы поколение ни было, V10 больше, чем жизнь, и хотя R8 и более поздние Huracán начали отставать от конкурентов вроде McLaren в других технических областях, машины с двигателем V10 обычно в конечном итоге сохраняют свою актуальность исключительно благодаря своим возможностям. вызвать такой эмоциональный отклик у энтузиаста вождения.

Двенадцатицилиндровый

Большой атмосферный V12 остается истинным чистокровным двигателем. Из этого следует, что две прямые шестерки, соединенные вместе, будут исключительно гладкими, в то время как маленькие поршни, стремящиеся к вращению, и богато украшенные выпускные коллекторы обычно гарантируют звуковые впечатления, такие же особенные, как мощность и количество. Но это еще не все, гораздо больше: определенное величие, расточительность, граничащая с грубостью, роскошь, которая особенно в наши дни кажется такой особенной. Ferrari и Lamborghini признают это, поэтому они используют материалы и технологии до предела, чтобы не только высвободить все более смехотворные уровни мощности и крутящего момента, но и удержать свои двигатели в рамках все более строгих законов о выбросах.Это не всегда будет возможно, но эти сказочные динозавры будут последними, кто склонится к исчезновению, потому что эти компании знают, что их состоятельные клиенты активно выбирают эти автомобили из-за качества, зрелищности и эмоций безнаддувного V12. Когда изменения неизбежны, ожидайте некоторого электрического вмешательства еще до того, как появится упоминание о турбокомпрессоре.

Несмотря на всю кровь и грохот Lambo, никто не делает V12 так, как Ferrari. Огромный 812 Superfast 6.5-литровый V12 набирает обороты в верхних пределах своего рабочего диапазона, это больше похоже на 1-литровый двигатель супербайка — в это просто нужно испытать, чтобы поверить, и даже тогда мысль о том, что все эти компоненты вращаются и возвратно-поступательно движутся в микро- миллиметровая точность на огромных скоростях раз за разом просто заставляет голову кружиться. А еще есть шум — этот вой, постоянно меняющий текстуру, чего никогда не могли бы двигатели с турбонаддувом, использование дроссельной заслонки часто похоже на игру на музыкальном инструменте.Это мечта о суперкаре, недостижимый кайф.

Это также причина того, что потенциально два лучших автомобиля нашего времени, Aston Martin Valkyrie и Gordon Murray Automotive T.50, используют сделанные на заказ атмосферные двигатели V12 от Cosworth с поразительно высокими пределами числа оборотов и, несомненно, леденящим кровь криком. Они обещают быть почти первобытными в впечатляющем опыте, который они воссоздают, и их дизайнеры Адриан Ньюи и Мюррей — два из самых влиятельных автомобильных инженеров за последние 50 лет — признают, что для этого подойдет только двигатель V12, и, естественно, атмосферный при этом.

Как работают тепловые двигатели?

Как работают тепловые двигатели? — Объясни это Рекламное объявление

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 7 ноября 2020 г.

В наш век топливных элементов и электромобили, паровозы (и даже автомобили с бензиновым двигателем) может показаться ужасно старой технологией. Но посмотрите на историю шире, и вы увидите, что даже самые старые паровой двигатель — действительно очень современное изобретение.Люди были использовать инструменты для увеличения мышечной силы примерно на 2,5 миллионов лет, но только за последние 300 лет или около того мы усовершенствовали искусство создания «мускулов» — машин с приводом от двигателя — которые работают все сами по себе. Другими словами: люди были без двигатели для более чем 99,9 процента нашего существования на Земле!

Теперь у нас есть двигатели, без которых, конечно, не обойтись. их. Кто мог представить себе жизнь без машин, грузовиков, кораблей или самолеты — все они приводились в движение мощными двигателями.И двигатели не просто перемещают нас по миру, они помогают нам его кардинально изменить. От мостов и туннелей до небоскребов и плотины, практически каждое крупное здание и сооружение, построенное людьми за последние пару веков был построен с помощью двигатели — краны, экскаваторы, самосвалы и бульдозеры среди их. Двигатели также подпитывают современную сельскохозяйственную революцию: подавляющая часть всех наших еда теперь собирается или транспортируется с помощью двигателя. Двигатели не заставляют мир идти раунд, но они участвуют практически во всем, что происходит на нашей планете.Давайте подробнее разберемся, что это такое и как они Работа!

Artwork: Основная концепция теплового двигателя: машина, которая преобразует тепловую энергию в работу, перемещаясь туда и обратно между высокой и низкой температурой. Типичный тепловой двигатель приводится в действие за счет сжигания топлива (внизу слева) и использует расширяющийся-сжимающийся поршень (вверху в центре) для передачи энергии топлива к вращающемуся колесу (внизу справа).

Что такое тепловая машина?

« Всем известно, что тепло может вызывать движение.В том, что он обладает огромной движущей силой, никто не может сомневаться … ”

Николас Сади Карно, 1824

Двигатель — это машина, которая энергия, заключенная в топливе, превращается в силу и движение. Угля нет очевидное использование кто угодно: это грязный, старый, каменистый материал, похороненный под землей. Сжечь это в двигателем, и вы можете высвободить содержащуюся в нем энергию, чтобы силовые заводские машины, автомобили, лодки или локомотивы. То же самое верно других видов топлива, таких как природный газ, бензин, древесина и торф.С двигатели работают, сжигая топливо для выделения тепла, иногда они называется тепловые двигатели . Процесс сжигания топлива включает в себя химическая реакция, называемая сгорание , где топливо сгорает в кислород в воздухе для образования углекислого газа и пара. (Как правило, двигатели также загрязняют воздух, потому что топливо не всегда чистое на 100 процентов и не горит идеально.)

Есть два основных типа тепловых двигателей: внешнего сгорания и внутреннего сгорания. сжигание:

• В двигателе внешнего сгорания топливо горит снаружи и вдали от основной части двигателя, где сила и движение производятся.Хороший пример — паровая машина: уголь горит на одном конце, который нагревает воду для образования пара. Пар подается по трубопроводу в прочный металлический цилиндр , где он перемещает Плотно прилегающий поршень называется поршнем вперед-назад. В движущийся поршень приводит в действие все, к чему прикреплен двигатель (возможно, заводская машина или колеса локомотива). Это внешний двигатель внутреннего сгорания, потому что уголь горит снаружи, а некоторые расстояние от цилиндра и поршня.
• В двигателе внутреннего сгорания топливо горит внутри цилиндр.Например, в обычном автомобильном двигателе есть что-то вроде четырех-шести отдельных цилиндров, внутри которых бензин постоянно горит кислородом, выделяя тепловую энергию. В цилиндры «зажигаются» поочередно, чтобы двигатель стабильный источник энергии, приводящий в движение колеса автомобиля.

Двигатели внутреннего сгорания обычно намного более эффективны, чем внешние двигатели внутреннего сгорания, потому что энергия не тратится впустую на передачу тепла от огонь и бойлер к баллону; все происходит в одном месте.

Художественное произведение: В двигателе внешнего сгорания (таком как паровой двигатель) топливо горит вне цилиндра, и тепло (обычно в виде горячего пара) необходимо отводить на некоторое расстояние. В двигателе внутреннего сгорания (таком как двигатель автомобиля) топливо сгорает прямо внутри цилиндров, что намного эффективнее.

Как двигатель приводит в действие машину?

В двигателях

используются поршни и цилиндры, поэтому мощность, которую они производят, равна непрерывное возвратно-поступательное движение, толкание и вытягивание или возвратно-поступательное движение движение.Проблема в том, что многие машины (и практически все автомобили) полагаются на на вращающихся колесах — другими словами, вращающихся движение. Существуют различные способы поворота возвратно-поступательного движения. движение во вращательное движение (или наоборот). Если вы когда-нибудь смотрели паровой двигатель гудит, вы заметите, как колеса ведомый кривошипом и шатуном: простой рычажный рычаг, который соединяет одну сторону колеса с поршнем, так что колесо вращается, когда поршень качается вперед и назад.

Альтернативный способ преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное движение использовать шестерни. Вот что гениальный шотландский инженер Джеймс Ватт (1736–1819) решил заняться этим в 1781 году, когда обнаружил кривошипно-шатунный механизм. потребовалось использовать в его усовершенствованной конструкции паровой машины, на самом деле, уже защищен патентом. Дизайн Ватта известен как солнце и планетарная передача шестерня) и состоит из двух или более шестерен колеса, одно из которых (планета) толкается вверх и вниз поршнем стержень, вращающийся вокруг другой шестерни (Солнца) и заставляющий ее вращаться.

Фото: Два способа преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное: Первое фото: Солнце и планетарная передача. Когда поршень движется вверх и вниз, шестерни вращаются. Второе фото: В этом токарном станке с ножным приводом просто решена проблема преобразования вертикального движения в круговое. Когда вы нажимаете вверх и вниз на педаль (педаль), вы заставляете струну подниматься и опускаться. Это заставляет вал, к которому прикреплена струна, вращаться со скоростью, приводя в действие токарный станок и сверло или другой инструмент, прикрепленный к нему.Обе фотографии сделаны в Think Tank, музее науки в Бирмингеме, Англия.

Некоторым двигателям и машинам необходимо преобразовывать вращательное движение в возвратно-поступательное движение. Для этого вам нужно что-то, что работает в путь, противоположный коленчатому валу, а именно кулачок. Камера — это некруглое (обычно яйцевидное) колесо, имеющее что-то вроде бар, опирающийся на него. Когда ось поворачивает колесо, колесо заставляет штангу подниматься и опускаться. Не можете себе это представить? Попробуйте представить себе машину, колеса которой яйцевидной формы.Во время движения колеса (кулачки) поворачиваются как обычно, но кузов автомобиля подпрыгивает и вниз одновременно — поэтому вращательное движение производит возвратно-поступательное движение (подпрыгивание) у пассажиров!

Кулачки работают на всех типах машин. Есть камера в электрическая зубная щетка, которая делает щетка движется вперед и назад, когда внутри вращается электродвигатель.

Рекламные ссылки

Типы двигателей

Фото: Внешнее сгорание: Эта стационарная паровая машина использовалась для закачки природного газа в дома людей с 1864 года.Фотография сделана в Think Tank.

Существует около полдюжины основных типов двигателей, которые вырабатывают энергию за счет сжигания топлива:

Двигатели внешнего сгорания

Балочные двигатели (атмосферные двигатели)

Первые паровые машины были гигантскими машинами, которые заполняли целые здания. и они обычно использовались для откачки воды из затопленных шахт. Первопроходец англичанин Томас Ньюкомен (1663 / 4–1729) в начале 18 века они имели один цилиндр и поршень, прикрепленный к большой балке, которая раскачивалась взад и вперед.Тяжелая балка обычно наклонялась вниз так, чтобы поршень находился высоко в цилиндре. В цилиндр закачивался пар, затем вбрызгивалась вода, охлаждающая пар, создавая частичный вакуум и заставляя луч отклоняться назад наоборот, до того, как процесс повторится. Лучевые двигатели были важным технологическим достижением, но они были слишком большими, медленными и неэффективными, чтобы приводить в действие заводские машины и поезда.

Иллюстрация: Как работает атмосферный (пучковый) двигатель (упрощенно).Двигатель состоит из тяжелой балки (серая), установленной на башне (черная), которая может качаться вверх и вниз. Обычно балка наклоняется вниз и вправо под весом присоединенного к ней насосного оборудования. Водогрейный котел (1) выпускает пар (2) в цилиндр (3). Когда цилиндр заполнен, из бака (4) впрыскивается холодная вода. Это конденсирует пар, создавая более низкое давление в цилиндре. Поскольку атмосферное давление (воздух) над поршнем выше, чем давление под ним, поршень толкается вниз, вся балка наклоняется влево, а насос тянется вверх, вытягивая воду из шахты (5).

Паровые двигатели

В 1760-х годах Джеймс Ватт значительно усовершенствовал паровую машину Ньюкомена, сделав ее меньше, эффективнее и мощнее — и эффективно превращает пар двигатели в более практичные и доступные машины. Работа Ватта привела к стационарному пару двигатели, которые можно использовать на заводах, и компактные движущиеся двигатели которые могли приводить в действие паровозы. Подробнее читайте в нашей статье о паровых двигателях.

Двигатели Стирлинга

Не все двигатели внешнего сгорания огромны и неэффективны.Шотландский священник Роберт Стирлинг (1790–1878) изобрел очень умную двигатель, который имеет два цилиндра с поршнями, приводящими в действие два кривошипа вождение одного колеса. Один цилиндр постоянно остается горячим (нагревается внешней энергией). источник, который может быть чем угодно, от угольного костра до геотермальной энергии поставка), в то время как другой постоянно остается холодным. Двигатель работает перекачивает тот же объем газа (постоянно запечатанный внутри двигатель) вперед и назад между цилиндрами через устройство, называемое регенератор , который помогает сохранять энергию и значительно увеличивает КПД двигателя.Двигатели Стирлинга не обязательно предполагают сгорание, хотя они всегда питаются от внешнего источника тепла. Узнайте больше в нашей основной статье о двигателях Стирлинга.

Фото: Машинный зал Think Tank (научный музей в Бирмингеме, Англия) представляет собой удивительную коллекцию энергетических машин XVIII века. Среди экспонатов — огромный паровой двигатель Сметвик, самый старый действующий двигатель в мире. Это не показано на этом снимке, в основном потому, что оно было слишком большим, чтобы его можно было сфотографировать!

Двигатели внутреннего сгорания

Бензиновые двигатели

В середине 19 века несколько европейских инженеров, в том числе Француз Жозеф Этьен Ленуар (1822–1900) и немец Николаус Отто (1832–1891) усовершенствовал двигатели внутреннего сгорания, которые сжигали бензин.Для Карла Бенца (1844–1929) это был короткий шаг. подключить один из этих двигателей к трехколесному перевозки и создать первый в мире автомобиль, работающий на газе. Подробнее в нашей статье о автомобильных двигателях.

Фото: мощный бензиновый двигатель внутреннего сгорания от спортивного автомобиля Jaguar.

Дизельные двигатели

Позже, в 19 веке, другой немецкий инженер, Рудольф Дизель (1858–1913), понял, что может сделать гораздо более мощный внутренний двигатель внутреннего сгорания, который может работать на всех видах топлива.В отличие от бензиновых двигателей, дизельные двигатели сжимают топливо намного сильнее. он самопроизвольно загорается и выделяет тепловую энергию заперт внутри него. Сегодня дизельные двигатели по-прежнему являются предпочтительными машинами для вождения. тяжелые транспортные средства, такие как грузовики, корабли и строительные машины, а также многие автомобили. Подробнее читайте в нашей статье о дизельных двигателях.

Роторные двигатели

Одним из недостатков двигателей внутреннего сгорания является то, что они нужны цилиндры, поршни и вращающийся коленчатый вал, чтобы использовать их мощность: цилиндры неподвижны, поршни и коленчатый вал постоянно двигаются.Роторный двигатель — это кардинально другая конструкция двигателя внутреннего сгорания, в котором «цилиндры» (которые не всегда цилиндры по форме) вращаются вокруг неподвижного коленчатого вала. Хотя роторные двигатели восходят к 19 веку, возможно, наиболее известной конструкцией является относительно современный роторный двигатель Ванкеля , особенно используется в некоторых японских автомобилях Mazda. Статья в Википедии о Роторный двигатель Ванкеля — хорошее вступление с прекрасной небольшой анимацией.

Теоретические двигатели

Фото: Машинист: гениальный Николя Сади Карно, 17 лет.

Пионерами двигателей были инженеры, а не ученые. Ньюкомен и Ватт были скорее практическими «деятелями», чем ломающими голову теоретическими мыслителями. Лишь когда в 1824 году появился француз Николя Сади Карно (1796–1832), то есть спустя более века после того, как Ньюкомен построил свой первый паровой двигатель, были предприняты какие-либо попытки понять эту теорию. о том, как работают двигатели и как их можно улучшить с истинно научной точки зрения. Карно интересовался, как сделать двигатели более эффективными (в другими словами, как можно получить больше энергии из того же количества топлива).Вместо того, чтобы возиться с настоящим паровым двигателем и пытаться его улучшить методом проб и ошибок (такой же подход, который использовал Ватт с двигателем Ньюкомена), он заставил себя теоретический двигатель — на бумаге — и вместо этого поигрался с математикой.

Фото: Паровые двигатели по своей сути неэффективны. Работа Карно говорит нам, что для максимальной эффективности пар в двигателе как будто это нужно перегреть (так что это выше его обычная температура кипения 100 ° C), а затем дать ему максимально расшириться и остыть в цилиндрах, чтобы передать как можно больше энергии поршням.

Цикл Карно

Тепловой двигатель Карно представляет собой довольно простую математическую модель. о том, как в теории может работать наилучший поршневой и цилиндровый двигатель, путем бесконечного повторения четырех шагов, теперь называемых циклом Карно . Мы не собираемся здесь подробно останавливаться на теории или математике (если вам интересно, см. Страница цикла Карно НАСА и превосходные Тепловые двигатели: страница цикла Карно Майкла Фаулера с превосходной флэш-анимацией).

Базовый двигатель Карно состоит из газа, заключенного в цилиндр с поршнем. Газ забирает энергию от источника тепла, расширяется, охлаждается и выталкивает поршень. Когда поршень возвращается в цилиндр, он сжимает и нагревает газ, поэтому газ завершает цикл с точно такими же давлением, объемом и температурой, с которых он был начат. Двигатель Карно не теряет энергии на трение или окружающую среду. Это полностью обратимо — теоретически совершенная и совершенно теоретическая модель того, как работают двигатели.Но это также многое говорит нам о реальных двигателях.

Насколько эффективен двигатель?

Стоит отметить вывод, к которому пришел Карно: КПД двигателя (реальная или теоретическая) зависит от максимальной и минимальной температур, между которыми он работает . С математической точки зрения, эффективность двигателя Карно, работающего между Tmax (его максимальная температура) и Tmin (его минимальная температура):

(Tmax − Tmin) / Tmax

, где обе температуры измеряются в кельвинах (К).Повышение температуры жидкости внутри цилиндра в начале цикла делает его более эффективным; понижение температуры на противоположном конце цикла также делает его более эффективным. Другими словами, действительно эффективная тепловая машина работает между максимально возможной разницей температур. Другими словами, мы хотим, чтобы Tmax была как можно выше, а Tmin как можно меньше. Вот почему такие вещи, как паровые турбины на электростанциях, должны использовать градирни для максимального охлаждения пара: именно так они могут получить максимум энергии из пара и произвести больше электроэнергии.В реальном мире движущиеся транспортные средства, такие как автомобили и самолеты, очевидно, не могут иметь ничего похожего на градирни, и трудно достичь низких температур Tmin, поэтому мы обычно фокусируемся на повышении Tmax. Настоящие двигатели — в автомобилях, грузовиках, реактивных самолетах и ​​космических ракетах — работают. при чрезвычайно высоких температурах (поэтому они должны быть построены из высокотемпературных материалы, такие как сплавы и керамика).

« Мы не должны ожидать, что когда-либо сможем использовать на практике всю движущую силу горючих материалов. ”

Николас Сади Карно, 1824

Каков максимальный КПД двигателя?

Есть ли предел эффективности теплового двигателя? Да! Tmin никогда не может быть меньше нуля (при абсолютном нуле), поэтому, согласно Согласно приведенному выше уравнению, никакой двигатель не может быть эффективнее, чем Tmax / Tmax = 1, что равно 100-процентной эффективности, и большинство настоящие двигатели даже близко не подходят к этому. Если бы у вас был паровой двигатель, работающий при температуре от 50 ° C до 100 ° C, это будет около 13 процентов эффективности.Чтобы добиться 100-процентной эффективности, вам нужно охладить пар. до абсолютного нуля (−273 ° C или 0K), что, очевидно, невозможно. Даже если бы вы могли охладить его до заморозки (0 ° C или 273K), вы все равно сможете достичь эффективности только на 27 процентов.

Диаграмма

: Тепловые двигатели более эффективны, когда они работают при больших перепадах температур. Если предположить, что минимальная ледяная температура остается постоянной (0 ° C или 273K), эффективность медленно растет по мере увеличения максимальной температуры. Но обратите внимание, что мы получаем убывающую отдачу: с каждым повышением температуры на 50 ° C эффективность с каждым разом растет все меньше.Другими словами, мы никогда не сможем достичь 100-процентной эффективности, просто подняв максимальную температуру.

Это также помогает нам понять, почему более поздние паровые двигатели (впервые разработанные такими инженерами, как Ричард Тревитик) и Оливер Эванс) использовали гораздо более высокое давление пара, чем те, которые производились такими людьми, как Томас Ньюкомен. Двигатели с более высоким давлением были меньше, легче и легче устанавливались на движущихся транспортных средствах, но они также были намного эффективнее: при более высоких давлениях вода закипает при более высоких температурах, и это дает нам большую эффективность.При двойном атмосферном давлении вода закипает при температуре около 120 ° C (393K), что дает КПД 30%. с минимальной температурой 0 ° C; при давлении, в четыре раза превышающем атмосферное, температура кипения составляет 143 ° C (417K), а эффективность приближается к 35 процентам. Это большое улучшение, но до 100 процентов еще далеко. Паровые турбины на электростанциях используют действительно высокое давление (в 200 раз превышающее атмосферное давление). типично). При 200 атмосфер вода закипает при температуре около 365 ° C (~ 640K), что дает максимальную теоретическую эффективность около 56 процентов, если мы также можем охладить воду вплоть до замерзания (и если нет других потерь тепла или неэффективности).Даже в этих экстремальных и идеальных условиях мы все еще очень далеки от 100-процентной эффективности; реальные турбины, скорее всего, достигнут 35–45 процентов. Создать эффективные тепловые двигатели намного сложнее, чем кажется!

Рекламные ссылки

Узнать больше

На сайте

На других сайтах

Один из лучших способов понять движки — это посмотреть, как они работают. Вот два очень хороших сайта, которые исследуют широкий спектр различных движков:

• Анимированные движки. Этот замечательный сайт охватывает практически все виды движков, о которых вы только можете подумать, с простой для понимания анимацией и очень четкими письменными описаниями.
• Посмотрите, как работают двигатели: Коллекция очень красиво нарисованных анимаций реальных двигателей из Лондонского музея науки. (Архивировано через Wayback Machine.)

Книги

Вводный

• Шесть легких пьес Ричарда П. Фейнмана. Penguin, 1998. Глава 4 представляет собой очень оригинальное объяснение сохранения энергии, включая довольно простое объяснение того, почему ни один двигатель или машина не являются более эффективными, чем идеально обратимые (идеальные).

Более сложный

Детские книги

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты

статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США.Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.

Авторские права на текст © Крис Вудфорд 2009, 2019. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.

Следуйте за нами

Сохранить или поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом друзьям с помощью:

Медиа-запросы?

Вы журналист, у вас есть вопрос для СМИ или просьба об интервью? Вы можете связаться со мной для получения помощи здесь.

Цитировать эту страницу

Вудфорд, Крис. (2009/2019) Двигатели. Получено с https://www.explainthatstuff.com/engines.html. [Доступ (укажите дату здесь)]

Больше на нашем сайте …

15 самых мощных безнаддувных автомобилей на продажу

Мой, как летит время. В прошлый раз, когда мы проводили обзор самых мощных безнаддувных автомобилей на рынке, мы выразили обеспокоенность по поводу того, что эра автомобилей со свободным дыханием уходит в прошлое в связи с нарастающей волной принудительной индукции.По сравнению с тем, что было пять лет назад, нам не хватает «полностью моторных» любимцев, таких как Dodge Viper и Ferrari 458 Speciale, но мы все еще наделены рогом изобилия больших, бугристых, громоздких американских (и других) V-8. без воздуходувки или улитки.

Мы также рады сообщить, что это довольно мультикультурный список, в который есть по крайней мере одна запись почти из каждой крупной страны-производителя автомобилей, которая предлагает автомобили в США. Насколько мы можем судить, не были приглашены только Великобритания и Швеция, хотя, если Aston Martin удастся передать гиперкар Valkyrie с его двигателем V-12 без турбонаддува, мы обязательно включим его в следующий раз. список.

Посмотреть все 19 фото

Масляный 5,0-литровый двигатель Tau V-8 в Genesis G80 и Genesis G90 просто пропустил отключение питания для топ-15, но было бы упущением, если бы мы оставили единственный в Южной Корее V-8 без этого. список. Обладая мощностью 420 л.с. и крутящим моментом 380 фунт-фут, это идеальный двигатель с максимальным запасом хода для представительских седанов G80 и G90. Недавно обновленный G90 по-прежнему включает в себя Tau, но если вы хотите его в меньшем и более проворном G80, получите свой заказ сейчас, так как обновленный G80 2021 года имеет V-8.

Посмотреть все 19 фото

Даже если он окажется под номером 17, как мы могли не иметь его в списке? Как вы увидите из оставшейся части этого списка, сейчас хорошее время, чтобы стать энтузиастом маслкаров.Это безумие, как этот, наименее мощный из «большой тройки» — Camaro SS, Mustang GT, Challenger Scat Pack — по-прежнему демонстрирует внушительные 455 л.с. и 455 Нм крутящего момента. Что ж, это маленький блок Chevy для вас. Хотите силы СС, но с меньшим бюджетом? Не забывайте, что Chevy делает скидку на SS-lite с двигателем V8 в виде нового Camaro LT1, стоимость которого начинается примерно от 34000 долларов.

Посмотреть все 19 фотографий

Мы хотели бы официально включить в этот список превосходный Lexus GS F и его 5,0-литровый V-8 мощностью 467 л.с., но его недавнее прекращение производства исключает его из рейтинга.Однако, если вы поторопитесь, мы уверены, что вы все равно сможете найти свежий GS F в выставочном зале до того, как запасы иссякнут.

Посмотреть все 19 фото

Неукротимая опора современных мускулов, Mustang GT никогда не был здоровее, чем в 2020 году, с 460 л.с. и 420 фунт-фут крутящего момента от 5,0-литрового двигателя Coyote V-8.

Посмотреть все 19 фотографий

Благодаря впускному коллектору от GT350, большему корпусу дроссельной заслонки и открытой воздушной камере 5,0-литровый V-8 подскакивает до 480 л.с. в худощавом зеленом Mustang Bullitt.

Посмотреть все 19 фотографий

Ни для кого не секрет, что мы большие поклонники до тошноты красивого LC500 — в конце концов, мы назвали его автомобильным Матчем звезд, — но большая часть этого обожания сосредоточена на превосходном 2UR-GSE 5.0-литровый V-8 мощностью 471 л.с. и 398 фунт-фут крутящего момента.

Посмотреть все 19 фото

LC500 — это младший брат RC F. Он получил тот же 5,0-литровый V-8, только с дополнительным пони, наброшенным сверху для удобства, в результате чего мощность RC F увеличилась до 472 л.с. и 398 л.с. фунт-фут крутящего момента.

Посмотреть все 19 фотографий

Вы знаете, что мы живем в золотой век лошадиных сил, когда вы можете прогуляться до автосалона и уехать на пятиместном или семиместном универсальном семейном самосвале с 6,4-литровым восьмицилиндровым двигателем, способным взламывать тротуары. впереди.В обоих внедорожниках SRT это означает 475 л.с. и 470 Нм крутящего момента.

Посмотреть все 19 фото

Пожалуй, лучшая цена за свои деньги в этом списке. Dodge Scat Packs действительно является наиболее близкой современной интерпретацией классического маслкара, с управляемостью и снаряженной массой, более подходящими для тех, что были в прошлом. О, и власть тоже; оба имеют 6,4-литровый восьмицилиндровый двигатель мощностью 485 л.с. и 475 фунт-фут крутящего момента. Автоматическая коробка передач — ваш единственный выбор в Charger, но если вам не нужны четыре двери, мы настоятельно рекомендуем попробовать Challenger Scat Pack с палкой.

Посмотреть все 19 фотографий

Long — яркий пример безнаддувного двигателя, расположенный посередине малый блок V-8 LT2 в новом Corvette Stingray потрясающий мощностью 495 л.с. и 470 фунт-фут крутящего момента. Если вы стремитесь к еще более высокому варианту без турбонаддува, извините — все признаки указывают на принудительную индукцию для грядущих вариантов Z06 / Zora.

Посмотреть все 19 фотографий

Мы хотели бы включить в этот список 911 GT3 и GT3 RS — учитывая, что они используют тот же двигатель, что и Speedster, — но их нет в наличии для модели 2020 года, поэтому Speedster — это лучший вариант. только 911 в этом списке.Это не значит, что вы можете купить его у местного дилера, поскольку на момент написания этой статьи говорилось обо всех спидстерах, но вы все еще можете мечтать об этой 4,0-литровой плоской шестерке, которая выдает 502 л.с. и 346 фунт-фут. крутящий момент.

Посмотреть все 19 фотографий

Из всех мощных V-8 в этом списке, 5,2-литровый Voodoo V-8 с 8 200 об / мин в нынешнем GT350 является одним из самых привлекательных. С уникальным саундтреком, сочетающим американский рев и европейский вопль, трудно представить, что 526 л.с. и 429 фунт-фут крутящего момента звучат намного лучше.

Посмотреть все 19 фото

Каждый двигатель V-10 — это благословение, поэтому мы рады, что Audi по-прежнему предлагает свой великолепный R8 с десятью цилиндрами свободного дыхания. В обычном R8 этот 5,2-литровый V-10 имеет максимальную мощность 562 л.с. и 413 фунт-фут, а самый горячий R8 Performance разгоняет его до 612 л.с. и 428 фунт-футов.

Посмотреть все 19 фото

Теперь мы действительно переходим к экзотике. Приятно видеть, что Lambo по-прежнему является крупнейшим поборником естественного стремления, никогда не предлагая принудительной индукции ни на одном из своих серийных автомобилей, пока не появился нынешний внедорожник Urus.Huracan Evo — не исключение, поскольку его 5,2-литровый двигатель V-10, аналогичный вышеупомянутому Audi R8, не нуждается в помощи, чтобы впитать эту восхитительную атмосферу. С обновлениями, украденными у более горячего Huracan Performante, 631 л.с. и 443 фунт-фут крутящего момента находятся на плаву.

Посмотреть все 19 фото

Оставьте Ferrari и Lamborghini, чтобы оставаться на вершине безнаддувных диаграмм мощности. Однако это не будет длиться вечно; глядя на бесконечный марш Ferrari к принудительной индукции и гибридизации, его время, возможно, скоро истечет.А пока наслаждайтесь 681 л.с. и 516 фунт-фут от 6,3-литрового V-12 в 2 + 2 GTC4 Lusso. Будьте осторожны, чтобы не прикрепить букву «Т» к концу Lusso, так как это даст вам 3,8-литровый вариант V-8 с твин-турбонаддувом.

Посмотреть все 19 фото

Вы знали, что большие Ламбо должны быть безнаддувными королями силы. Aventador S — самый слабый из семейства, он, тем не менее, демонстрирует потрясающие 730 л.с. и 509 Нм крутящего момента от своего нелепого 6,5-литрового двигателя V-12. За 417000 долларов это также самый дешевый способ вставить новый V-12 Lambo.

Посмотреть все 19 фотографийСмотреть все 19 фотографий

Вот он — самый мощный серийный атмосферный автомобиль на планете. 6,5-литровый V-12 812 выдает огромные 789 и 530 фунт-фут крутящего момента, чего достаточно для разгона от 0 до 100 за 2,8 секунды и максимальной скорости 211 миль в час. Как вы понимаете, это один из величайших автомобилей, когда-либо созданных по всем показателям — настолько выдающийся, что мы назвали его Automobile All-Star в 2019 году .

Самые мощные безнаддувные автомобили

автомобилей с чип-тюнингом, чип-тюнинг автомобильных двигателей.

Когда кто-то характеризует свою машину, он обычно делает это такими фразами, как: «У меня дизельный автомобиль» или «Я владелец бензинового автомобиля». Иногда можно услышать, что двигатель автомобиля оснащен турбиной. Обычные водители автомобилей не часто используют такие слова, как «атмосферный» или «атмосферный» двигатель. Тем не менее, на большинстве автомобилей на наших дорогах используются атмосферные двигатели.

Атмосферный двигатель — один из первых типов устройств внутреннего сгорания, который был изобретен около полутора веков назад.Топливо в таком двигателе смешивается с воздухом в специальном узле (карбюраторе или на новых моделях впрыскивающего ресивера), а затем этот состав поступает в цилиндр и сгорает, выделяя энергию. Важно отметить, что в технологической схеме нет устройства, обеспечивающего дополнительное давление топливной смеси, поэтому концентрация кислорода в ней такая же, как и в воздухе. Атмосферные двигатели широко используются в автомобилях. Это вызвано следующими фактами: они надежны, имеют предсказуемое поведение и не вызывают больших проблем при обслуживании благодаря простой и хорошо известной конструкции.

Процедура чип-тюнинга атмосферного двигателя может привести к улучшению характеристик в диапазоне от 10 до 20%. Возможности большего увеличения мощности нет из-за ограниченной концентрации кислорода в воздухе. Турбины устройств с турбонаддувом могут решить эту проблему за счет сжатия воздуха и увеличения количества кислорода в топливной смеси. Поэтому такие двигатели мощнее атмосферных такого же объема. Тем не менее, увеличение мощности даже на 10-20% является значительным и легко ощутимым для каждого водителя дополнительным преимуществом на дороге.

К основным преимуществам чип-тюнинга атмосферного двигателя можно отнести более быстрое срабатывание педали ускорения и повышение динамики. Ваш автомобиль также получит дополнительный крутящий момент на низких частотах вращения коленчатого вала. Кроме того, вы не будете беспокоиться о производительности при включении кондиционера.

Приобретя RS-Chiptuning для чип-тюнинга, вы автоматически получаете гарантию на два года, а на вашу новую машину, если вы решите купить новую машину, наше устройство может быть легко переустановлено на нее.Немаловажно и то, что позиционирование RS-Chiptuning не нарушает гарантии на ваш автомобиль!

Влажность атмосферного воздуха и характеристики двигателя

ТАК НАЗЫВАЕМЫЕ поправочные коэффициенты для компенсации изменений атмосферной температуры и давления на практике использовались в связи с испытаниями двигателя; но влиянию изменяющегося количества водяного пара, присутствующего в атмосфере, не уделялось достаточного внимания.Автор представляет краткие данные испытаний, показывающие влияние влажности на некоторые факторы работы двигателя и возможность использования рациональных коэффициентов коррекции мощности. Придавая должное значение влиянию влажности, он считает, что можно получить более удовлетворительный анализ автомобиля и характеристик двигателя.

При использовании одноцилиндрового двигателя, работающего на полностью открытой дроссельной заслонке и 1000 об / мин. в стабилизированных условиях испытания проводились с соблюдением требований максимальной мощности, расхода воздуха, расхода топлива, детонации и опережения зажигания в широком диапазоне относительной влажности при температуре воздуха на впуске 100 градусов.fahr. Приводятся и обсуждаются кривые, построенные на основе полученных данных.

В заключение автор говорит, что данные показывают, что влажность должна приниматься во внимание при испытаниях двигателя и автомобилей, поскольку она относительно важна для максимальной мощности, требований к опережения зажигания, характеристик карбюратора и радиатора, а также меньшее, но измеримое влияние на детонацию. Кроме того, он утверждает, что тесты разумно подтверждают рациональные коэффициенты коррекции мощности.

Как заявил один из участников дискуссии, важность статьи заключается в том, что она учит чему-то определенному, а не потому, что в ней поднимается вопрос, следует ли делать поправки на влияние влаги. Другой утверждает, что его компания обнаружила, что данные проверяются гораздо ближе изо дня в день, когда учитывается влажность. Третья группа анализирует влияние влажности воздуха, а четвертая говорит, что данные г-на Гардинера дают достаточное основание для официального принятия его поправочных коэффициентов.

№ 1596: Первый автомобиль?

Сегодня попробуем найти первую машину. В Инженерный колледж Хьюстонского университета представляет эту серию о машинах, которые делают наша цивилизация бежит, а люди, чьи изобретательность создала их.

Автомобиль — это еще один изобретение, которое, кажется, всегда имеет еще один предшествующий.Самый ранний из известных нам паровых автомобилей о был закончен еще в 1769 году французскими изобретатель Николя Куньо. Это был большой трехколесная машина, двигавшаяся со скоростью ходить и должен был тащить пушку. Ранее автомобили имели приводится в движение пружинами и сжатым воздухом. До них были созданы автомобили с приводом от ветряных мельниц. Леонардо да Винчи зарисовал самоходные машины, и даже Гомер писал о них.

Итак, давайте ограничим наш поиск автомобилями, управляемыми внутреннего сгорания и фактически построенных. Мы обычно вручают этот приз Карлу Бенцу. Benz отстаивал новые двигатели внутреннего сгорания и он работал целенаправленно, чтобы создать машину, управляемую один. Он построил небольшую трехколесную машину в 1885 году. и продал свой первый два года спустя.Он ушел в производство с четырехколесной модели в 1890 году, и компания Mercedes-Benz по-прежнему с нами.

Но Бенц не был первым. Французский изобретатель де Рочас построил автомобиль и двигатель для его привода в 1862. Два года спустя австриец Зигфрид Маркус начал работать над автомобилями. Его второй был заново открыт в 1950 году.Он был замурован за фальш-стена в подвале венского музея, чтобы скрыть от немцев. Маркус был евреем, и нацисты получили приказ уничтожить его машину и все литература, описывающая это. Кстати, когда машина был открыт заново, его все еще можно было вести.

История Маркуса особенно трогательна, потому что если Немецкий Бенц верил в автомобили, а он — нет.В 1898 г. Маркус был приглашен в качестве почетного гостя в австрийский автоклуб. Он отказался, позвонив в в целом идея авто «бессмысленная трата сил и времени».

Поиски самого раннего автомобиль с двигателем внутреннего сгорания может закончиться Англия в 1826 году. Инженер по имени Сэмюэл Браун. приспособил старый паровой двигатель Ньюкомена для сжигания газа, и он использовал его, чтобы привести свой автомобиль в действие на Shooter’s Hill В Лондоне.И вот тут весь приоритетный вопрос болота в определениях, вызывающих секущиеся волосы.

То, что мы обычно делаем в таких случаях, довольно красиво. произвольный. Мы считаем первый коммерческий успех. Вот как Эдисон получает признание за лампочку и Фултон для парохода. По этому определению Бенц действительно изобрел автомобиль.

Автомобильный историк Джеймс Флинк отмечает, что современные велосипеды появились как раз тогда, когда Бенц начал свою работы, и они вызвали общественный спрос на личные автомобили.Но производители велосипедов были такими же люди, которые продолжали делать сначала мотоциклы, затем самолеты. Они посеяли спрос, а затем повернули полностью перейти к другой технологии. Люди кто занялся автомобилями были ближе к железнодорожный бизнес. На короткое время это выглядело как хотя паровая машина могла выбить внутреннюю горение.

Итак, если мы вернемся к звездному приоритету вопросы, мы, вероятно, должны следовать нити Стим.И это ведет не к Бенцу, а к Кугно, более двух веков назад.

Я Джон Линхард из Хьюстонского университета, где нас интересуют изобретательные умы Работа.

(Музыкальная тема)
.