Атмосферный мотор что это: что это такое, чем отличается от турбированного — Рамблер/авто

Атмосферный двигатель. Определение. Плюсы и минусы.

Что такое атмосферный двигатель

Не всем владельцам авто понятно, что значит атмосферный двигатель автомобиля. Это бензиновые моторы классической конструкции, которые нагнетают воздух из окружающего пространства при помощи поршней карбюратора. При равномерном смешивании кислорода с распыленными частицами бензина образуются топливные смеси. Они используются для сжигания в камере сгорания бензинового двигателя.

Принцип действия атмосферного двигателя:

• Всасывание воздуха из атмосферы.
• Смешивание с бензиновыми парами в пропорции: бензин – 1 часть, кислород – 14.
• Подача смеси в камеру сгорания.
• Расширение объема.
• Давление на поршень.
• Передача вращения на коленчатый вал.

Эффект засасывания воздушных масс возникает, благодаря созданию разряженной атмосферы в полости впускного коллектора.

Принцип работы

Основной принцип любых двигателей внутреннего сгорания заключается в воспламенении топлива в специальных камерах, благодаря чему в действие приводятся поршни, а далее и последующие узлы автомобиля. В качестве воспламеняющейся жидкости зачастую выступает бензин разнообразных марок либо дизель, но под топливом также стоит понимать и смесь бензина либо дизеля с воздухом. Это является главным условием воспламенения в моторе, так как без достаточного количества кислорода этот процесс невозможен. Наиболее оптимальным соотношением для успешного возгорания считается смесь 1:14 (воспламеняющаяся жидкость: воздух). Для решения этой проблемы в любом двигателе внутреннего сгорания предусмотрен специальный узел, отвечающий за смесь топлива и воздуха. В большинстве современных автомобилей за это дело «берутся» автоматические компрессоры подачи воздуха либо турбины (инжектор, карбюратор). Именно поэтому часто их и называют турбированными. Но в «атмосферниках» всё проходит самотёком. Благодаря естественному атмосферному давлению воздух пытается заполнить любое свободное пространство, на основе чего и построен принцип атмосферного двигателя. Однако зачастую этого недостаточно для достижения воздушно-топливной смеси, поэтому в «атмосферниках» создана механическая система подачи воздуха. Поршни мотора выступают в качестве воздушного насоса, который затягивает необходимое количество воздуха в камеру сгорания. Для этого в атмосферных двигателях обустраивается специальный воздуховод, обеспечивающий бесперебойную подачу кислорода извне. Знаете ли вы? Первые чертежи автомобиля принадлежат известному итальянскому художнику и учёному Леонардо да Винчи. Таким образом, главное отличие турбированного двигателя от атмосферного заключается в автоматическом нагнетателе воздуха, которого в «атмосферниках» нет. Кроме того, не стоит забывать и о том, что в турбированных моторах воздушно-топливная смесь образуется принудительно (благодаря образованию повышенного давления от 1,5 до 3 атмосфер).

Принцип работы атмосферного мотора

Как известно, в основе работы любого ДВС лежит сгорание топлива в цилиндрах. Необходимо добавить, что под топливом стоит понимать не только чистый бензин для бензиновых моторов или дизтопливо (солярку) для дизельных двигателей, а топливно-воздушную смесь. Данная смесь (на примере бензинового мотора) представляет собой 1 часть бензина и около 14 частей воздуха, т.е. имеет соотношение 1:14,7. За приготовление такой смеси отвечает карбюратор или инжектор, зависимо от системы питания двигателя.

Атмосферный двигатель является таким типом мотора, который первым был создан в начале эпохи двигателестроения. Само понятие «атмосферный» основывается на том, что естественное атмосферное давление принимает непосредственное участие в том процессе, под которым следует понимать образование топливно-воздушной смеси и ее последующее сгорание в цилиндрах двигателя. Смесь основного вида топлива (зависимо от типа двигателя) и воздуха в атмосферных агрегатах образуется в результате того, что поршни мотора работают подобно насосу, затягивая наружный воздух из атмосферы через специальный воздуховод. По такому принципу работает карбюраторный мотор, бензиновый двигатель с инжектором и дизельный атмосферный агрегат. Главные отличия заключаются только в общих принципах реализации систем смесеобразования и последующей подачи в цилиндры двигателя.

Другими словами, под атмосферным двигателем стоит понимать способ поступления воздуха в карбюратор или инжектор. В атмосферных ДВС воздух, необходимый для сгорания топлива, самостоятельно всасывается двигателем из атмосферы в результате того, что в карбюраторе или инжекторе создается пониженное давление. Получается, двигатель – атмосферник конструктивно не имеет отдельных устройств, которые отвечают за подачу воздуха.

Что касается турбомоторов, главным их отличием от атмосферного агрегата является наличие механического компрессора или турбокомпрессора, а также комплексного сочетания таких решений, которые специально нагнетают воздух в двигатель под высоким давлением. В отличие от двигателя, который работает при обычном атмосферном давлении, в моторах с турбиной или компрессором среднее давление наддувочного воздуха составляет от 1.5 до 3 атмосферных давлений. Результатом становится то, что при одинаковом рабочем объеме турбомотор может сжечь больше топлива и выдает намного больше мощности сравнительно с атмосферным.

Плюсы и минусы атмосферных двигателей

С появление силовых агрегатов, оснащенных турбокомпрессором, многие водители стали отдавать предпочтение турбированным транспортным средствам. Однако, существует немало автомобилистов, которые при вопросе, какой двигатель лучше атмосферный или турбированный, выбирают привычный классический вариант, основываясь на следующих преимуществах:

«Атмосферник» отличают следующие достоинства:

• хороший ресурс;
• надёжность в эксплуатации;
• долговечность;
• простота использования;
• относительная простота проведения профилактических и ремонтных работ;
• неприхотливость в отношении качества топлива.

О надёжности атмосферного двигателя красноречиво свидетельствуют цифры. Качественные моторы позволяют автомобилю проходить до 500 тыс. километров. В истории развития автомобилестроения известны случаи, когда мотор переставляли из устаревшей машины в новую, и он продолжал исправно работать на протяжении ещё многих лет.

Атмосферные двигатели внутреннего сгорания отличаются наиболее длительным пробегом. Известны случаи, когда машины с установленными атмосферниками, работают без капитального ремонта на протяжении пути, более 500 тысяч километров. Единственное условие – своевременный уход и регулярная замена моторного масла с фильтрами. Их детали и узлы устойчивы против износа. Надежный атмосферный мотор обладает повышенным моторесурсом, продолжает работать даже после неоднократных замен кузова автомобиля.

Благодаря безотказной работе атмосферного мотора и простоте его эксплуатации, он неприхотлив к качеству топлива и смазочных материалов. При регулярном использовании бензина пониженного качества такие двигатели, если и выходят из строя, быстрее восстанавливают свою работоспособность. Основное требование к моторному маслу – это обеспечение необходимого уровня. Замена смазочной жидкости должна проводиться каждые 15 – 20 000 км. При выборе наиболее подходящей марки моторного масла для атмосферного двигателя рекомендуется отдавать предпочтение синтетике или полусинтетике.

Интересно: В отличие от турбонаддувного мотора, здесь можно заливать и минеральные масла, если не получилось приобрести более качественные смазочные материалы.

Конструкция «атмосферника» такова, что с его ремонтом или профилактикой может справиться не только профессионал, но и грамотный автолюбитель

. Агрегат можно разобрать до последней детали и собрать обратно — конструкция позволяет сделать это без особых затрат. Нередки случаи, когда при ремонте агрегата используются «неродные» детали и комплектующие, произведённые другими производителями. Соответственно, и стоимость ремонта такого двигателя обходится дешевле.

Атмосферные двигатели внутреннего сгорания обладают некоторыми недостатками:

• Сравнительно большой вес механизма.
• Пониженная мощность и развиваемый крутящий момент в сравнении с мотором, оснащенным турбиной.
• Атмосферники не рассчитаны на работу под большими нагрузками.
• Сложности эксплуатации на большой высоте в условиях разреженного воздуха.
• При работе атмосферного двигателя на малых оборотах не всегда всасывается достаточное количество воздуха, что отражается на стабильности работы.

Впрочем, на этом перечень «минусов» исчерпывается. Атмосферные ДВС надёжны, просты и долговечны, но при этом не созданы для больших нагрузок и высоких оборотов.

Разновидности атмосферных двигателей

Атмосферные моторы делятся на три основные группы двигателей:

• бензиновые – обрели наибольшую популярность в автомобилестроении;
• газовые – они не обрели широкого распространения в промышленных масштабах, используются как дополнительный элемент в тандеме с бензиновым мотором;
• дизельные – они не имеют серьезных недостатков, но уступают в популярности бензиновым моторам, в легковом автомобилестроении.

Атмосферные моторы можно классифицировать на виды по способу подачи топлива. По этому параметру ДВС делится на два типа: инжекторные и карбюраторные.

Примеры транспортных средств с мощными атмосферными двигателями

На современном авторынке представлены автомобили с атмосферниками, выпущенные под известными брендами:

• Mercedes C 63 FMG Coupe Edition 507.
• Chevrolet Corvette C 7 Stingray.
• Jeep Grand Cherokee SRT.
• Audi RS 5.
• Audi RS 4 Avant.
• Chevrolet Camaro.
• Mercedes SLK 55 AMG.
• Porsche Cayenne GTS.
• Infiniti QX 70.
• Lexus LS 460.
• Mercedes-Benz OM 602.
• OM 612.
• OM 647.
• BMW моторы серии М2х, М5х, М6х, N5х.

Атмосферный двигатель работает предсказуемо, что для многих автомобилистов является несомненным преимуществом. Решить для себя, какой из вариантов подойдёт больше, стоит исходя из собственных предпочтений. Если в приоритете надёжность, лёгкость в эксплуатации и обслуживании, лучше остановить свой взгляд на моторе атмосферного типа, но если на первом месте показатели динамики, то выбор очевиден. Кстати, усилиями умельцев, практикующих тюнинг, на атмосферные двигатели также устанавливаются турбины. Сделать это непросто и требует специальных навыков, но на практике вполне применимо. Поскольку устройство не лепится к мотору наобум, предполагаются расчёты скорости и объёма поступающего воздуха. Самостоятельно такие работы лучше не выполнять, потому что успешно справиться с задачей смогут только виртуозы своего дела.

Источники: drivertip.ru, auto.rambler.ru, fastmb.ru, motoran.ru.

Чем отличается атмосферный двигатель от турбированного

Эти два вида двигателей наиболее популярные в легковом автомобилестроение. При этом они имеют между собой существенные отличия.

Основные различия между атмосферным и турбированным двигателем коснулись следующих показателей: принципа работы, объема и мощности, длительности эксплуатации, качества топлива и смазочных материалов. Разберем эти параметры в сравнении.

Турбированный мотор отличается имеющейся системой турбонаддува. Она состоит из промежуточного охладителя, турбокомпрессора, турбины. В результате в цилиндры двигателя поступает больше воздуха, чем в мотор атмосферного ДВС. Поэтому процесс сгорания воздухо-топливной смеси, насыщенной воздухом, проходит более эффективно – появляется больше энергии, запускающей двигатель и приводящей в движение автомобиль.

Исследования показали, что для достижения мощности в 125 лошадиных сил, объем атмосферного и турбированного мотора будет разным. В частности, для турбированного ДВС будет достаточно объема 1 литр, а для атмосферного двигателя этот показатель составит 1,6 литра.

При мощности в 125 л. с, турбированный двигатель будет обладать немного меньшим расходом горючего и лучшей динамикой. А также к преимуществу турбированного ДВС нужно отнести больший вес атмосферного мотора и его неспособность поддерживать максимальную мощность во время езды горной местностью, отличающейся разреженным воздухом.

По длительности эксплуатации атмосферный двигатель превосходит своего визави. Турбированный мотор изнашивается быстрее. При этом максимальное расстояние, которое такой двигатель способен покрыть без капремонта, равняется 150 тысяч километров. А атмосферный мотор, способен преодолеть без капитального ремонта в пределах 300-500 тысяч километров.

В идеале, для бесперебойного функционирования обоих типов двигателей нужно максимально качественное топливо и смазочные материалы. Однако атмосферный мотор, в сравнении с турбированным двигателем, менее прихотлив к их качеству. А также его ремонт обойдется дешевле.

В результате сравнительного анализа появляется заключение, о том, что:

• турбированный мотор лучше атмосферного по количеству создающейся энергии, меньшему расходу топлива (при равных стартовых характеристиках) и объему, необходимому для достижения максимальной мощности;
• атмосферный мотор лучше своего визави по длительности эксплуатации и меньшей прихотливости к качеству ГСМ.

Недостатки атмосферного двигателя

Самым главным минусом такого двигателя можно считать отсутствие высоких крутящих моментов. Атмосферный агрегат проигрывает турбированному в плане мощности. Такой автомобиль будет идеальным для неспешных поездок по городу, но в качестве трассового авто для молодежных гонок явно не подойдет.

Расход топлива для такого двигателя будет достаточно высок. Как отмечают специалисты ГК Favorit Motors, в среднем автомобиль с атмосферным двигателем потребляет не менее 11-12 литров горючего на 100 километров пути.

Принцип работы атмосферного двигателя

Любой двигатель внутреннего сгорания функционирует благодаря воспламенению топлива в цилиндрах, что обеспечивается кислородом. Процесс сгорания смеси, созданной в необходимых пропорциях карбюратором или инжектором, генерирует энергию, которая приводит в движение механизмы мотора автомобиля. В случае с бензиновым мотором топливовоздушная смесь являет собой пропорцию бензина и кислорода в соотношении 1:14. Чтобы разобраться подробнее, что такое атмосферный двигатель в авто, и понять, как именно он выполняет свои функции, рассмотрим процесс подачи воздуха поэтапно. Для начала определим применяющиеся устройства подачи топливной смеси:

1. Карбюратор. Устройство являет собой простую конструкцию, обеспечивающую процесс смешивания топлива с воздухом механически, при этом регулировка подачи предполагает тщательную настройку. Состоит карбюратор из поплавковой и воздушной камер, соединённых между собой трубкой распылителя. Посредством бензонасоса в поплавковую камеру подаётся топливо, игольчатый фильтр и поплавок обеспечивают подачу горючего. В смесительной камере имеется диффузор, распылитель и дроссельная заслонка. Движение поршней обуславливает разрежение, благодаря которому происходит всасывание воздуха и бензина, обеспечивающее функционирование мотора. Смесь поступает независимо от режима работы двигателя, в результате чего наблюдаются сильный расход горючего, а также высокий уровень выхлопа.
2. Инжектор (форсунка). Система управления подачи топлива в данном случае более усовершенствована. Управление процессом выполняется электронной системой (микроконтроллером), которая контролирует расчёт порций топлива посредством анализа показаний с датчиков автомобиля. Подача горючего не зависит от режима работы мотора, как в случае с карбюратором, и выполняется автоматически с помощью форсунок, они в свою очередь имеют разные варианты подключения: одноточечный (моновпрыск), многоточечный (распределённый) и прямой (непосредственный впрыск). Стабильность давления обеспечивается специальным клапаном, который сбрасывает излишки топлива. Таким образом, горючее поступает в чётко дозированных объёмах, чем обусловлены экономия, уменьшенный уровень выхлопов и высокая производительность двигателя. Эти факторы способствовали большой популярности моторов, снабжённых инжекторами, и сегодня практически вытеснили с рынка карбюраторные.

Принцип работы атмосферного двигателя:

• всасывание воздушного потока из атмосферы движущимися поршнями;
• создание топливовоздушной смеси методом смешивания кислорода с топливом;
• подача смеси в камеру сгорания;
• выделение энергии за счёт воспламенения;
• давление на поршень;
• передача вращения на коленчатый вал.

Таким образом, транспорт приводится в движение, непрерывность которого обеспечивается стабильным давлением в цилиндрах и регулярной подачей горючего. Давление воздуха, передаваемого на двигатель, равно одной атмосфере. Под определением атмосферных моторов понимают и бензиновые, и дизельные модели, в которых при воспламенении смеси в камере сгорания присутствует атмосферное давление. Несмотря на особенности конструкций и разницу типа используемого горючего, в основу функционирования агрегатов заложен одинаковый принцип действия. Специальные устройства для нагнетания воздушных потоков отсутствуют при любом варианте атмосферного ДВС.

Атмосферный двигатель

 Все мы привыкли при описании автомобиля использовать слова — турбированный двигатель, интеркуллер, дизель, при этом худо бедно представляем себе, что это такое. Как ни странно, но некоторых ставит в тупик определение — атмосферный двигатель. Так что же такое этот самый атмосферный двигатель? На самом деле, как говорится, все гениальное просто, так и в этом случае.

 Это один из самых первых двигателей созданных человеком. И свое название он берет от той самой атмосферы, которая окружает нас и при этом также учувствует и в процессе горения смеси в двигателе. Смесь создается за счет затягивания воздуха поршнями через карбюратор, ресивер инжектора и подающейся горючей жидкости (бензин или дизельное топливо) То есть атмосферный двигатель — это самый обычный двигатель, без применения каких либо специализированных устройств влияющих на баланс питающей смеси двигателя (турбина, компрессор, интеркулер).

Теперь раз уж мы так быстро разобрались с вопросом что же такое атмосферный двигатель, то коснемся его особенностей.

Особенности атмосферного двигателя

 Первоначально расчет питания двигателей был прост, найти оптимальный баланс между горючей жидкостью и атмосферным воздухом. Оптимальным соотношением смеси для атмосферного, как впрочем и других видов двигателей внутреннего сгорания является соотношение 1 к 14, то есть 1 объем бензина к 14 объемам воздуха. Проблема вычислить это соотношение стала не самой большой, а намного более значительным стал вопрос, как это соотношение обеспечить. Так при разбросе оборотов двигателя сильно меняется его затягивающая способность в отношении атмосферного воздуха. На низких оборотах атмосферный двигатель не в состоянии затянуть нужный объем воздуха, так как частота и ход поршней в цилиндрах просто не обеспечат необходимый объем воздуха, затягиваемый в единицу времени. При высоких оборотах проблемой станет пропускное сечение воздуховода и воздушный фильтр, которые при пропускании больших объемов воздуха, будут «душить» подачу атмосферного потока в двигатель, за счет ограниченного сечения, создавать значительное сопротивление для его прохождения.

Тем не менее, при этих минусах стоит сказать и о плюсах.

Достоинства и применение атмосферного двигателя на автомобиле

 Атмосферные двигатели и до настоящего времени являются самыми распространенными двигателями применяемые в автомобилестроении. Надежность, предсказуемость и ремонтопригодность атмосферных двигателей все же выше, чем для других конструкций питания двигателей. А вот о том, какие же системы питания, а вернее нагнетания воздуха для двигателей существуют, вы можете узнать более подробно из статьи «От воздухозаборника на капот до компрессора».

Действительно ли атмосферный мотор лучше турбомотора. Читайте на UKR.NET

В последние годы автопроизводители предпочитают выпуск надувных бензиновых двигателей. Такие моторы имеют несколько преимуществ над «атмосферниками», но есть у них и недостатки. Источник: auto.24tv.ua Главные причины повального захвата надувными бензиновыми двигателями – экология и нормы законодательства. Дело в том, что в большинстве стран налоги рассчитываются исходя из рабочего объема двигателя – чем меньше, тем меньше денег нужно отдавать чиновникам. А наличие турбины помогает получить больше мощности из меньшего объема. Еще одним преимуществом турбомоторов можно назвать их относительную компактность и легкость относительно атмосферных двигателей аналогичной мощности. Но при этом у турбомоторов есть большой список недостатков. Ресурс Попытки «выжать» из маленького турбомотора максимально мощности обычно приводят к значительному уменьшению ресурса двигателя. Подавляющее большинство современных надувных агрегатов начинают «есть масло» уже при пробеге чуть более 100 тыс. км, а до 300 тысяч километров без капитального ремонта доживают не часто. Наддувные двигатели маленького объема имеют очень скоростной моторесурс Атмосферные двигатели небольшого объема тоже далеко не всегда могут похвастаться огромными пробегами, но по сравнению с надувными их ресурс значительно больше. Атмосферные моторы объемом более 2 литров обычно могут без проблем проехать полмиллиона километров без вмешательства. Расходные материалы Эксплуатация наддувного двигателя всегда дороже. Наличие турбины повышает требования к качеству моторной смазки и периодичности ее замены. Кроме того, на турбомоторах часто используют специальные иридиевые свечи зажигания, которые стоят значительно дороже обычных (хотя и служат дольше). Турбомоторы имеют более высокие требования к качеству масла и периодичности его замены Также для турбомотора очень важно состояние воздушного фильтра – забитый грязью фильтр очень быстро может вывести турбину из строя. В общем, межсервисные интервалы для автомобилей с турбомотором рекомендуют сокращать до 7-8 тысяч километров пробега, особенно при жестких условиях эксплуатации. Прогрев и охлаждение Турбомоторы очень не любят высоких нагрузок, когда двигатель еще не прогрет. Если «газировать на холодную», можно сильно укоротить возраст турбины и двигателя. Установка турботаймера помогает увеличить ресурс турбины. Также надувные моторы не желательно глушить сразу после остановки, если до этого они использовались с максимальной нагрузкой. Чтобы справиться с этой проблемой, иногда устанавливают специальные турботаймеры, которые дают двигателю еще некоторое время поработать на холостых оборотах. Сложность обслуживания Конструкция турбомотора более сложная – это предполагает более высокую квалификацию обслуживаемых механиков, наличие специального инструмента и большее количество составных частей, которые могут выйти из строя. В подкапотном пространстве турбомашин гораздо больше деталей Для пользователя все это не очень важно, но в результате почти любого ремонта он просто получает больший счет с СТО. Установка ГБО Установка газобаллонного оборудования на автомобиль с турбонаддувом достаточно сложная процедура. Сложности возникают не только с подбором подходящего комплекта ГБО, но и с настройкой, ведь газ горит дольше бензина и со временем это может нанести вред горячей части турбины. Установка ГБО на надувные моторы обходится дороже Конечно, установка ГБО на надувные двигатели возможна, но как и в предыдущем пункте, это требует более высокой квалификации мастера, наличия специального оборудования, более дорогих запчастей и так далее. В результате пользователь вынужден платить больше. Экономичность В некоторых режимах турбомотор может потреблять меньше горючего, чем атмосферный аналогичной мощности. Но реальный режим эксплуатации почти всегда нивелирует эту разницу. Чтобы получить оптимальную отдачу от надувного двигателя, его нужно держать в достаточно узком диапазоне оборотов. Атмосферные двигатели более эластичны и могут быть эффективны в большем диапазоне оборотов. В реальных условиях турбомотор потребляет не меньше горючего, чем атмосферный аналогичной мощности На практике это означает, что надувной и атмосферный двигатель одинаковой мощности не будут сильно отличаться в плане экономичности. Следовательно, на заправках машине с турбодвигателем сэкономить не удастся. Выводы Как видим, для обычного пользователя баз спортивных амбиций атмосферный бензиновый двигатель – не такое уж и плохое решение. Однако если хочется большей отдачи с того же объема – без турбины не обойтись. И, конечно, за это приходится платить не только при покупке нового авто, но и на каждом плановом ТО. К тому же будет достаточно высокая потеря в цене подержанного авто, ведь ресурс таких моторов меньше.

могучий атмосферник и электроусилитель — Авторевю

В этом году марке Ferrari исполняется 70 лет, равно как и ее моторам V12. Правда, первые двенадцатицилиндровые двигатели имели смешные по нынешним меркам рабочий объем и отдачу: 1,5 л у модели 125 S (100—118 л.с.) и 1,9 л — у модели 159 S (125 л.с.). Показатели новой модели Ferrari 812 Superfast, то есть модернизированного флагманского купе F12berlinetta, впечатляют куда больше: рабочий объем двигателя F140 вырос с 6,3 до 6,5 л, максимальная мощность — 800 л.с., крутящий момент — 718 Нм, причем 80% от этой величины доступно уже с 3500 об/мин. Это самый мощный атмосферный двигатель Ferrari: отдача спецверсии F12tdf образца 2015 года составляла 780 л.с. и 705 Нм, а мотор, входивший в гибридную установку гиперкара LaFerrari, при мощности 800 л.с. выдавал «всего» 700 Нм момента.

Впрочем, технически 812 Superfast больше всего похож на F12tdf. Двигатель также снабжен «формульными» толкателями клапанов и впускным коллектором с изменяемой геометрией, у семиступенчатого «робота» F1 DCT пересмотрены передаточные числа и увеличено быстродействие. Шасси — полноуправляемое, причем в Маранелло говорят об усовершенствованной системе «виртуально укороченной колесной базы» (Passo Corto Virtuale 2.0) и очередной версии ассистента управления в скольжениях SSC (Side Slip Control 5.0). А под передним бампером спрятались активные аэродинамические элементы. Не обошлось и без сенсации: 812 Superfast стала первой серийной Ferrari с электроусилителем рулевого управления вместо «гидрача».

Компания по традиции приводит лишь сухую массу машины (с учетом опционных облегченных элементов): 1525 кг. Это на 110 кг больше, чем у купе F12tdf, но разница в отдаче мотора уравнивает динамические характеристики: «свыше» 340 км/ч максимальной скорости и 2,9 с разгона до 100 км/ч.

Внешность по сути рестайлинговой машины не спутать с былыми F12, хотя силуэт узнаваем.

Все кузовные панели новые, фары — полностью светодиодные. Фронтальная часть стала более агрессивной, сзади — сдвоенные кругляши оптики, а общий стиль кормы переработан в духе одной из самых известных моделей Ferrari — купе 365 GTB4 Daytona. Полностью перекроен и салон: здесь новая угловатая приборная панель, другое расположение дефлекторов, слегка отличающийся руль и новые сиденья.

Публичный дебют Ferrari 812 Superfast состоится через три недели на Женевском автосалоне, продажи начнутся вскоре после этого. Цены пока неизвестны: не исключено, что машина подорожает. Ведь, скорее всего, это лебединая песня Ferrari с атмосферными двигателями V12: все остальные модели марки уже оснащаются турбомоторами, и большое переднемоторное купе следующего поколения наверняка также пойдет по пути даунсайзинга.

Двигатели Skoda 1.6 MPI – так ли хороши атмосферники?

Когда речь идет о чешских моторах, практически все считают их уникальными и лучшими в мире в своих классах.

Выносливость, экономичность, определенная технологичность и классическая конструкция делают свое дело. Проблема лишь в том, что некоторые агрегаты не заслужили столь хорошую славу среди покупателей автомобилей. В частности, моторы 1.6 MPI, устанавливаемые на Octavia, не всегда были столь интересными. Обратите внимание на то, что корпорация использовала в своей истории минимум 3 различных силовых агрегата с одной маркировкой. До 2004 года узел 1.6 MPI ставился на Octavia Tour первой генерации, он был идентичным моторам Volkswagen, о которых мы поговорим позже. В 2005 чехи произвели небольшую реконструкцию этого агрегата. Именно на Octavia A5 первых лет выпуска устанавливали данный мотор, и отзывы довольно противоречивы.

Сегодня на поколение A7, равно как и на A5 рестайлинг устанавливают другие агрегаты с той же маркировкой 1.6 MPI. В частности, российские авто оснащены силовой установкой, произведенной на русском заводе. И его технологии ушли далеко от предшественников. Так что сваливать все идеи про атмосферник в кучу не стоит.

В разных автомобилях установлены различные силовые агрегаты с объемом 1.6, и это стоит учитывать при покупке машины. Среди всех версий нет чрезмерно плохого двигателя, который не прошел бы и 200 000 км пробега. Но вот после значительных пробегов у многих агрегатов начинаются проблемы. Изначальные немецкие технологии уже давно изменились. И даже на автомобилях VW двигатели MPI уже давно не те, что были раньше. Так что стоит задуматься о последних отзывах и независимых тестах, прежде чем отдавать деньги за потенциально надежный и классический атмосферник. Давайте рассмотрим эту ситуацию с точки зрения истории.

Содержание

Первые двигатели 1.6 MPI — на автомобилях Volkswagen

В Россию первые экземпляры 1.6 на немецких автомобилях практически не поставлялись. Но многие авто попали в нашу страну еще в конце 90-х лет по общеизвестным схемам. Часть из них была завезена нелегально, но многие и до сегодняшнего дня успешно колесят по дорогам РФ. Если вы имели шанс контактировать с первым мотором 1.

6 MPI на 110 л.с., то почувствовали все прелести настоящих немецких технологий. Особенности этого мотора были следующими:

• устанавливали двигатель на Golf IV, Passat B5 его мощность была невелика, но особенностей хватало для успешной эксплуатации в условиях города и трассы, ограничений не было;
• в паре с мотором поставлялся простенький автомат, но чаще покупали механику, которая была произведена с учетом военной выносливости, эти коробки вообще никогда не ломались;
• сам мотор изготовлен из особых сплавов, он достаточно тяжелый, ремонту подлежит и служит до капремонта не менее 300 000 км, это один из последних европейских миллионников;
• множество технологий этого двигателя используются до сегодняшнего дня, спустя 20 лет после первой установки на немецкий автомобиль, но материалы уже давно все изменились;
• агрегат очень экономичный при всех своих преимуществах, он потребляет на большом Пассате до 10 литров бензина в городе и до 6. 5 на трассе, что дает явные выгоды машинке.

Единственная проблема данного агрегата — возраст. Самое молодое авто, которое вы можете найти именно с этим двигателем и с отличной коробкой — Пассат B5 Plus 2004 года выпуска. После выпуска Пассат B6 корпорация VW передала технологии атмосферника чехам и начала устанавливать совершенно другие силовые агрегаты на свои авто. Так что найти хороший двигатель с небольшим пробегом из первых 1.6 MPI будет невероятно сложно.

Шкода и доработки — главные факторы популярного 1.6 MPI

Чехи не решились производить атмосферный двигатель ровно тем же способом, что и немцы. Причины такого решения неизвестны, но компания в 2005 году значительно «доработала» двигатель. Все внешне осталось неизменным. Атмосферные технологии, расход даже меньше, чем у предыдущего варианта, тот же размер, такие же характеристики. Но в целом конструкция силового агрегата была изменена в нескольких важных пунктах:

• сплавы для производства сильно изменили, чтобы облегчить и удешевить силовую установку, это привело к тому, что на рынок попал сыроватый мотор без должной проверки;
• для уменьшения расходы была доработана поршневая система, несколько изменена сама суть конструкции двигателя, поэтому нагрузка на его основные детали немного выросла;
• внутренняя часть мотора была значительно упрощена, в частности, количество металла было уменьшено, стенки между цилиндрами не дают отремонтировать силовой агрегат капитально;
• чешские инженеры упростили многие технологии, которые не стоило упрощать, и двигатель сразу же начал приносить своим владельцам определенные неприятности в эксплуатации;
• программа ЭБУ была полностью изменена в силу экономичности и других важных преимуществ эксплуатации, но долговечность мотора сразу же снизилась в несколько раз.

Современные технологии не всегда лучше классических. Это доказывают Octavia A5, на которых установлен данный силовой агрегат. Машинки легко ломаются, очень часто подводят владельцев после 8-10 лет эксплуатации и 200 000 км пробега. Так что при покупке подержанной Октавии отдайте предпочтение более дорогим моторам, таким как 2.0 FSI или дизельным двигателям. А вот покупать б/у машинку с атмосферником 1.6 не следует, это может принести проблемы.

Основные характеристики атмосферника 1.6

Не стоит путать все двигатели 1.6 MPI – они очень разные. Под капотами Шкода стоит немного доработанный двигатель атмосферного плана, который имеет родство с более старыми агрегатами. На поколение A7 стали устанавливать мотора EA211, он сильно отличается от старых 1Z3, о которых идет речь в данной статье. Мы рассмотрим основные параметры именно двигателя 1Z3, так как более современные моторы потеряли надежность и выхаживают в лучшем случае по 150-200 тысяч, не позволяя выполнять ремонтные работы.

Основные характеристики двигателя следующие:

• точный объем – 1595 куб. см;
• мощность – 102 л.с. при 5600 оборотах в минуту;
• крутящий момент – 148 ньютон метров;
• подача топлива – инжектор с распределенным впрыском;
• количество цилиндров – 4, количество клапанов – 8;
• необходимое топливо – не ниже АИ-95.

На Октавиях данный силовой агрегат показывает в среднем разгон до сотни за 12.3 секунды. Городской расход не будет ниже 9.7 л на 100 км, именно такой показатель указан в паспорте. Двигатель практически не потребляет масла, мотор особенно экономичен в загородном цикле эксплуатации, где показывает расход в среднем 5.7-6 литров на 100 км. В целом агрегат отлично подходит данному автомобилю, но все же иногда его мощности и момента не хватает для быстрого обгона и для других маневров.

Новый двигатель 1.6 MPI — российское производство

На Skoda и Volkswagen российской сборки сегодня устанавливают двигатель, произведенный в РФ. На собственном заводе корпорация Volkswagen-Group запустила производство атмосферников с объемом 1.6 литра. Это уже совершенно другой двигатель, Серия этого мотора EA211, раньше такие технологии вообще не применялись в немецких автомобилях. О данном двигателе пока сложно сказать что-то конкретное, но первые отзывы владельцев позволяют дать такие заключения:

• моторчик на свои 110 л.с. весьма динамичный, из него инженеры выжали практически все, что можно выжать из простого атмосферного двигателя такого объема в наших условиях;
• производство достаточно качественное, так как поломок и гарантийных обращений практически нет, мотор ведет себя отлично, по крайней мере, на новых авто без пробега и плохого опыта;
• расход топлива снижен, улучшены некоторые важные характеристики, но надежнее моторчик не стал, и это видно по конструкции в сравнении с предшественником EA111;
• невозможность выполнения капитального ремонта агрегата никуда не делась, владельцы могут эксплуатировать установку до тех пор, пока не потребуется замена на новый мотор;
• нет сомнений в том, что практически все болезни 111 двигателя остались на месте, но русское производство несколько удешевило технологии и сделало новый движок более доступным.

Ремонтировать и капитально восстанавливать агрегат не рекомендуют. Это одно из важных условий эксплуатации, которое стоит соблюдать при покупке авто с данной установкой под капотом. Но свои 250-300 тысяч километров машинка проходит, и это действительно хорошо в сравнении с конкурентами. Радует расход топлива, динамика вполне хорошая, а надежность и долговечность пока не проверены на большом количестве экземпляров. Так что делать окончательные выводы рано.

Что будет в будущем с двигателями MPI?

Скорее всего, моторы с атмосферными технологиями доживают свои последние годы. Вскоре их начнут заменять на даунсайзинговые и менее привлекательные для покупателя турбированные установки с более сложными характеристиками. Причина тому — довольно странные экологические законы. Евро-6 уже отсекает многие классические агрегаты из-за больших выбросов в атмосферу. Двигатель EA211 рассчитан на нормы Евро-5, он будет дотянут до Евро-6, но вот очередной стандарт через пару лет ему выдержать уже не удастся. Есть несколько важных факторов о таких моторах:

• слишком большой объем на малую мощность становится нерентабельным для покупателя и производителя, есть гораздо более компактные агрегаты с большим количеством лошадок;
• на двигателе 110 лошадок, но с объемом 0.9 литра выхлоп будет практически в 2 раза ниже, и это важный довод для большинства современных производителей в Европе и США;
• скандалы с экологическими нормами дизельных двигателей (дизельгейт в Америке) — это только начало, вскоре власти ведущих стран возьмутся и за другие агрегаты с повышенными выбросами;
• атмосферные технологии простые и служат достаточно долго без поломок, это нерентабельно для производителей, которые неплохо зарабатывают на запчастях к технологичным установкам;
• турбированные агрегаты — необходимость в современном мире техники, именно такие моторчики вскоре заполонят весь рынок и не дадут покупателю особого выбора.

Простые технологии остаются в прошлом. Сегодня на современном агрегате в гараже можно поменять разве что свечи, и для этого придется читать форума и искать подсказки у специалистов. Первый моторчик 1.6 MPI можно было обслуживать дома самостоятельно, сегодня же эти возможности производитель старается пресечь. Бизнес и деньги стали руководить миром, и это не может не сказаться на качестве выпускаемых технологий.

Предлагаем посмотреть тест-драйв автомобиля, на котором установлен именно такой тип силового агрегата на следующем видео:

Подводим итоги

Сказать, что установка атмосферного типа на автомобилях Skoda совсем плох, невозможно. Это довольно хороший агрегат в сравнении с большинством конкурентов. Но и превозносить его слишком высоко над соперниками не стоит. У моторчика 1.6 MPI остаются определенные недостатки, которые не исправило российское производство. Корпорация Volkswagen отходит от использования данных моторов, предлагая их только на внутренних российских моделях. В Европе атмосферники уже давно стали обходить стороной в салоне, выбирая более экономичные и драйвовые турбированные узлы разных мастей.

Для России турбированные агрегаты пока сложно назвать оптимальными. Нам нужны неприхотливые и выносливые моторы, которые отлично работают в самых разных условиях и прекрасно ведут себя при смене климата. Конечно, расход тоже становится важным фактором, но пока мы отдаем предпочтение надежности. Впрочем, надежность также становится относительным фактором, и сложно предугадать срок службы того или иного авто. Можно с уверенностью сказать, что эра атмосферных силовых установок уходит, начинается время более совершенных технологий. А что вы думаете о чешских и немецких установках 1.6 MPI?

Действительно ли атмосферный мотор лучше турбомотора

В последние годы автопроизводители предпочитают выпуск надувных бензиновых двигателей. Такие моторы имеют несколько преимуществ над «атмосферниками», но есть у них и недостатки.

Источник: auto.24tv.ua

Главные причины повального захвата надувными бензиновыми двигателями – экология и нормы законодательства. Дело в том, что в большинстве стран налоги рассчитываются исходя из рабочего объема двигателя – чем меньше, тем меньше денег нужно отдавать чиновникам. А наличие турбины помогает получить больше мощности из меньшего объема.

Еще одним преимуществом турбомоторов можно назвать их относительную компактность и легкость относительно атмосферных двигателей аналогичной мощности. Но при этом у турбомоторов есть большой список недостатков.

Ресурс

Попытки «выжать» из маленького турбомотора максимально мощности обычно приводят к значительному уменьшению ресурса двигателя. Подавляющее большинство современных надувных агрегатов начинают «есть масло» уже при пробеге чуть более 100 тыс. км, а до 300 тысяч километров без капитального ремонта доживают не часто.

Наддувные двигатели маленького объема имеют очень скоростной моторесурс

Атмосферные двигатели небольшого объема тоже далеко не всегда могут похвастаться огромными пробегами, но по сравнению с надувными их ресурс значительно больше. Атмосферные моторы объемом более 2 литров обычно могут без проблем проехать полмиллиона километров без вмешательства.

Расходные материалы

Эксплуатация наддувного двигателя всегда дороже. Наличие турбины повышает требования к качеству моторной смазки и периодичности ее замены. Кроме того, на турбомоторах часто используют специальные иридиевые свечи зажигания, которые стоят значительно дороже обычных (хотя и служат дольше).

Турбомоторы имеют более высокие требования к качеству масла и периодичности его замены

Также для турбомотора очень важно состояние воздушного фильтра – забитый грязью фильтр очень быстро может вывести турбину из строя.

В общем, межсервисные интервалы для автомобилей с турбомотором рекомендуют сокращать до 7-8 тысяч километров пробега, особенно при жестких условиях эксплуатации.

Прогрев и охлаждение

Турбомоторы очень не любят высоких нагрузок, когда двигатель еще не прогрет. Если «газировать на холодную», можно сильно укоротить возраст турбины и двигателя.

Установка турботаймера помогает увеличить ресурс турбины.

Также надувные моторы не желательно глушить сразу после остановки, если до этого они использовались с максимальной нагрузкой. Чтобы справиться с этой проблемой, иногда устанавливают специальные турботаймеры, которые дают двигателю еще некоторое время поработать на холостых оборотах.

Сложность обслуживания

Конструкция турбомотора более сложная – это предполагает более высокую квалификацию обслуживаемых механиков, наличие специального инструмента и большее количество составных частей, которые могут выйти из строя.

В подкапотном пространстве турбомашин гораздо больше деталей

Для пользователя все это не очень важно, но в результате почти любого ремонта он просто получает больший счет с СТО.

Установка ГБО

Установка газобаллонного оборудования на автомобиль с турбонаддувом достаточно сложная процедура. Сложности возникают не только с подбором подходящего комплекта ГБО, но и с настройкой, ведь газ горит дольше бензина и со временем это может нанести вред горячей части турбины.

Установка ГБО на надувные моторы обходится дороже

Конечно, установка ГБО на надувные двигатели возможна, но как и в предыдущем пункте, это требует более высокой квалификации мастера, наличия специального оборудования, более дорогих запчастей и так далее. В результате пользователь вынужден платить больше.

Экономичность

В некоторых режимах турбомотор может потреблять меньше горючего, чем атмосферный аналогичной мощности. Но реальный режим эксплуатации почти всегда нивелирует эту разницу. Чтобы получить оптимальную отдачу от надувного двигателя, его нужно держать в достаточно узком диапазоне оборотов. Атмосферные двигатели более эластичны и могут быть эффективны в большем диапазоне оборотов.

В реальных условиях турбомотор потребляет не меньше горючего, чем атмосферный аналогичной мощности

На практике это означает, что надувной и атмосферный двигатель одинаковой мощности не будут сильно отличаться в плане экономичности. Следовательно, на заправках машине с турбодвигателем сэкономить не удастся.

Выводы

Как видим, для обычного пользователя баз спортивных амбиций атмосферный бензиновый двигатель – не такое уж и плохое решение. Однако если хочется большей отдачи с того же объема – без турбины не обойтись. И, конечно, за это приходится платить не только при покупке нового авто, но и на каждом плановом ТО. К тому же будет достаточно высокая потеря в цене подержанного авто, ведь ресурс таких моторов меньше.

Атмосферный двигатель Ньюкомена

Наука и техника
2 мин чтения

Посетители галереи Scotland Transformed в Национальном музее Шотландии не могут пройти мимо мощного двигателя Ньюкомена. Возвышаясь на 9,5 м в высоту, он образует центральную часть галереи, рассказывающей историю Шотландии с 18 по 19 века, от Союза 1707 года до промышленной революции.

Файл данных о двигателе Ньюкомена

Дата

1811 (хотя некоторые детали были переработаны из более раннего двигателя Newcomen)

Сделано в

Фолкерк, Шотландия

Сделано

The Carron Company, по проекту Томаса Ньюкомена (1664-1729)

Изготовлен из

Чугун, дерево

Размеры

Высота 9. 5м, длина 9,5м, ширина 45м

Приобретен

Подарен городом Килмарнок

Справочник музея

T.1958.117

На выставке

Преобразованная Шотландия, уровень 3, Национальный музей Шотландии

Знаете ли вы?

Томас Ньюкомен изобрел первую паровую машину в 1712 году.

Двигатель работал на шахте Caprington Colliery, Эйршир. Он был построен по проекту Томаса Ньюкомена, который создал первый паровой двигатель для перекачки воды, разработав метод получения энергии от атмосферного давления.

Вверху: двигатель Ньюкомена в галерее Scotland Transformed.

Как работает двигатель Ньюкомена?

В его двигателе использовался поршень, работающий внутри цилиндра с открытым верхом.Поршень соединен цепями с качающейся балкой. На другом конце балка соединена с насосами в шахте с помощью штока. При внешнем ходе цилиндр наполняется паром из котла, а затем в цилиндр впрыскивается холодная вода, чтобы превратить пар обратно в воду и создать вакуум (когда вода превращается в пар, она расширяется в 1500 раз, поэтому содержащийся объем пар, сконденсировавшись обратно в воду, создаст вакуум). Затем вакуум тянет поршень вниз и через качающуюся балку поднимает поршень водяного насоса.

На диаграмме показан этот принцип в действии. Пар показан розовым, а вода синим. Клапаны перемещаются из закрытого (красный) в открытый (зеленый).

Какова история нашего двигателя Ньюкомена?

Шахта Caprington Colliery открылась в середине семнадцатого века и постоянно имела проблемы с дренажем, так как располагалась в низменной долине Ирвин. Компания Carron, Фолкерк, впервые поставила детали для двигателя Newcomen сэру Уильяму Каннингхейму из Капрингтона в 1781 году, но в 1828 году насосный вал разрушился, и шахта была впоследствии заброшена.

Несмотря на меньшую топливную экономичность, чем у двигателя Watt, еще один Newcomen был заказан той же фирмой в 1811 году по цене 352,42 фунта стерлингов. Возможно, это было связано с тем, что топлива было в избытке, а единовременным платежом за Newcomen было легче управлять, чем годовой лицензионный сбор Boulton and Watt.

Двигатель был установлен на площадке недалеко от Эрлстона. Одна из его составных частей, коленная труба с инвентарным номером N1708, была переработана из оригинального двигателя 1781 года. Новый двигатель осушил слепой угольный пласт на глубине 50 метров и проработал непрерывно девяносто лет с заменой чугунной балки в гр.1837 г. и несколько новых котлов.

Как паровоз попал в музей?

В 1901 году двигатель был заменен электрическими насосами и подарен городу Килмарнок полковником Каннингхэмом из Капрингтона. Эндрю Барклаю и сыновьям было поручено установить двигатель в Институте Дика, где он оставался до 1958 года, когда конструкция была признана неустойчивой.

Затем двигатель оставался на хранении в течение сорока лет, пока открытие нового Музея Шотландии в 1998 году не дало ему новую жизнь.Восстановленный внутри музея во время строительства, отреставрированный двигатель мог похвастаться новыми компонентами для замены тех, которые были в плохом состоянии или отсутствовали, включая оригинальные деревянные детали и машинное отделение, которое было спроектировано на основе существующих машинных отделений того периода, исторических документов и фотографий. .

Двигатель можно найти в галерее Scotland Transformed. Он приводится в действие с помощью гидравлической энергии, и вы можете видеть его в движении в разное время в течение дня. Экспозицию дополняет действующая модель двигателя Ньюкомена, также выставленная в Шотландии.

Больше похоже на это

Анимированные двигатели — Newcomen Atmospheric

Newcomen Atmospheric Engine

Этот великолепный двигатель был запатентован в 1705 году Томасом Ньюкоменом. считается первой «современной» паровой машиной. В отличие от более поздних паровые двигатели, Ньюкомен работает по принципу атмосферного .

Ньюкомен был впервые использован для откачки воды из шахт в Англии. То шток насоса слева соединен с ведущим поршнем большим качающимся луч.

Впуск

Вода постоянно кипятится для получения пара. Во время движения поршня при движении вверх этот пар низкого давления (около 5 фунтов на кв. дюйм) поступает в цилиндр. Давление недостаточно, чтобы поднять поршень на своем собственный — вес штока насоса выполняет большую часть работы.

Впрыск воды

В верхней точке хода паровой клапан закрыт и подается водяная струя. ненадолго включался, охлаждая пар в цилиндре.

Мощность

Холодный пар сжимается, всасывая поршень вниз.Другими словами, более высокое атмосферное давление толкает поршень вниз, поэтому название атмосферный двигатель . В конце хода охлаждающая вода сливается из цилиндра через дополнительный канал, здесь не показанный.

Вспомогательный насос

Во время хода вверх вспомогательный насос наполняет охлаждающую воду резервуар.

---

Двигатели Ньюкомена были успешными отчасти потому, что они были очень безопасными для работать. Поскольку пар находился под таким низким давлением, не было риска опасного взрыва котла.

---

Примечание по клапанному механизму

Самые ранние двигатели Ньюкомена имели клапаны с ручным управлением (как проиллюстрировано здесь). Оператор стоял на платформе возле цилиндра базу и перебрасывал рычаги клапана на каждом такте.

Популярная легенда гласит, что мальчики, ответственные за это утомительное задание, изобрел автоматический клапан, прицепив веревки и рычаги для цель.

Книга Томас Ньюкомен, Предыстория Steam Двигатель убедительно развеивает это представление и дает детали автоматических клапанов, разработанных Ньюкоменом и его коллегой Джон Колли.Чтобы узнать больше о двигателе Ньюкомена, я настоятельно рекомендую это книга. Я надеюсь когда-нибудь проиллюстрировать автоматические клапаны.

BBC — Девон — Откройте для себя Девон

Родившийся в Дартмуте в 1663 году, Томас Ньюкомен внес значительный вклад в промышленную революцию, изобретя атмосферный двигатель.

К 1685 году Ньюкомен стал торговцем скобяными изделиями в своем родном городе.

Одними из его крупнейших клиентов были владельцы шахт в Корнуолле, которые столкнулись со значительными трудностями из-за затопления, поскольку шахты становились все глубже.

Стандартные методы удаления воды — ручная откачка или упряжка лошадей, тянущих ведра на веревке — были медленными и дорогими, и они искали альтернативу.

В 1712 году Ньюкомен изобрел первую в мире успешную атмосферную паровую машину.

Двигатель откачивал воду с помощью вакуума, создаваемого конденсированным паром.

Он стал важным методом отвода воды из глубоких шахт и поэтому был жизненно важным компонентом промышленной революции в Британии.

Изобретение Ньюкомена позволило осушить шахты на большую глубину, чем это было ранее экономически возможно, и таким образом помогло обеспечить уголь, железо и другие металлы, которые были жизненно важны для развития промышленности.

Атмосферный двигатель может с некоторым основанием претендовать на звание самого важного изобретения промышленной революции.

Двигатель Ньюкомена

Хотя его КПД составлял всего один процент, это было дешевле, чем использование лошадей для приведения в действие насоса.

Первый работающий двигатель Ньюкомена был установлен на угольной шахте в замке Дадли в Стаффордшире в 1712 году. с глубины 156 футов.

Двигатели были прочными и надежными, работали днем ​​и ночью — фактор, который сделал их чрезвычайно успешными.

К моменту смерти Томаса Ньюкомена в 1729 году в Великобритании и Европе работало не менее 100 его двигателей.

Они использовались на протяжении 18 века и сохраняли свое влияние в 20 веке.

Один двигатель в Пентиче все еще работал спустя 127 лет после его первой установки.

Однако Ньюкомен не умер богатым человеком. Он не получил большого признания за свое изобретение, большая часть внимания досталась Джеймсу Ватту, который усовершенствовал идею Ньюкомена.

Этот принцип был использован в следующем столетии для создания «Атмосферной железной дороги», где поезд двигался вдоль линий, приводимый в движение перепадом давления, создаваемым в трубе, соединенной с паровыми машинами вдоль маршрута.

Анимированная иллюстрация предоставлена ​​Ньюкоменским обществом США.

Атмосферный двигатель Ньюкомена | Групповая коллекция Музея науки

Двигатель Ньюкомена, построенный Фрэнсисом Томпсоном из Эшовера недалеко от Честерфилда в 1791 году. Восстановлен в доме, построенном из материалов, взятых из машинного отделения в Пентриче, Дербишир, где он работал в последний раз.

Томас Ньюкомен был первым человеком, сконструировавшим практическую паровую машину, и благодаря его успеху стал доступен искусственный источник обильной энергии, заменяющий сомнительную силу ветра, воды и животных. Его изобретение больше, чем какое-либо другое, превратило неуклонное продвижение промышленного прогресса в промышленную революцию, сделав возможным осушение глубоких шахт и полную эксплуатацию полезных ископаемых Западной Европы. В эпоху, когда не было станков и надежных металлов, Ньюкомен добился успеха, потому что понимал, что должен разработать двигатель с точки зрения доступных материалов и навыков. Его двигатели были построены как дома, их цилиндры были отлиты пушечными литейщиками, а их котлы, как котлы, производили пар при давлении едва выше атмосферного.

Пар конденсировался внутри перевернутого цилиндра, создавая таким образом частичный вакуум, и именно давление атмосферы толкало поршень вниз и через качающуюся балку поднимало тяжелые насосные штанги, висевшие в стволе шахты. Таким образом на цилиндр оказывалось внешнее давление и исключалась возможность его разрыва.

Теория двигателя Ньюкомена напрямую связана с экспериментами ученых семнадцатого века. Его строительство зависело от старых навыков плотника, каменщика, кузнеца и других. Первый двигатель был построен недалеко от Дадли в 1712 году. Двигатель Музея науки является поздним примером, о чем свидетельствует использование чугуна для балки, ранее сделанной из дерева с кованой арматурой.

Томас Ньюкомен и паровой двигатель

Атмосферный двигатель Томаса Ньюкомена

26 (а может быть, и 24) февраля 1664 года родился английский изобретатель Томас Ньюкомен , создавший первую практическую паровую машину для перекачки воды — паровую машину Ньюкомена.

Паровые двигатели

Как мы знаем из предыдущей статьи о Джеймсе Ватте и революции паровой эры [5], именно Ватт улучшал двигатель Ньюкомена в 18 и 19 веках. Поскольку знания о силе работы с паром существовали уже некоторое время, следует предположить, что Ньюкомен не был первым, кто придумал идею создания паровой машины. И действительно, предыдущими инженерами, работавшими над подобным двигателем, были, например, итальянский физик Джамбаттиста делла Порта около 1600 года и, что более важно, французский физик Дени Папен в конце 17 века и английский новатор Томас Савери. [6] Папен сконструировал модель цилиндра и поршня, в которой пар подавался под поршень для его перемещения вверх. [1] Савери запатентовал свою идею использования вакуума для забора воды в 1698 году. Он создал самый эффективный на тот момент двигатель, но трубы часто рвались, а усилие, доступное для подачи и подъема воды в сосуды, было очень ограниченным.

Обезвоживание шахт

Возвращаясь к самому Томасу Ньюкомену, почему он так стремился построить паровой двигатель, откачивающий воду из шахт? Ньюкомен родился в Дартмуте, Девон, в начале 1660-х годов.Он зарекомендовал себя как известный торговец скобяными изделиями, и к его большой клиентской базе принадлежало несколько владельцев шахт. Продвижение этих рудников на все большую глубину потребовало создания эффективных машин для откачки проникающих подземных вод. В то время рабочие были заняты постоянным удалением воды ведрами, лошадьми и веревками, что было слишком медленно и дорого. С 14 века в горнодобывающей промышленности использовались специальные водоподъемные машины. Вначале эти машины приводились в движение мускульной силой человека, а затем лошадей с помощью конных пушек.

Двигатель Ньюкомена

Обычные двигатели того времени использовали сконденсированный пар для создания вакуума, однако двигатель Томаса Савери использовал вакуум для подъема воды вверх. Когда Ньюкомену предложили построить систему против затопления шахт, он тут же приступил к экспериментам, на которые ушло почти целое десятилетие. Ньюкомен объединил преимущества предыдущих двигателей, особенно устройств Савери и Папена, и добавил свои, создав двигатель, развивавший пять лошадиных сил.Его машина использовала впрыск воды для охлаждения и конденсации водяного пара в цилиндре. Это создавало вакуум в камере цилиндра, так что давление воздуха, действующее на поршень извне, или нормальное давление наружного воздуха толкало его обратно в цилиндр. Машины, использовавшиеся до этого, просто ждали конденсации до тех пор, пока объемное содержимое в камере цилиндра не охладится само по себе благодаря материалу поршня и цилиндру как проводнику тепла, вызванному более холодным наружным воздухом. Таким образом, изобретение Ньюкомена позволило значительно увеличить количество поршневых циклов.

Партнерство с Savery

Первая машина Ньюкомена была установлена ​​на угольной шахте в Стаффордшире в 1712 году. Она работала без коленчатого вала и маховика с помощью балансира на приводных насосах. Связь между поршнем и балансиром осуществлялась через цепь. КПД машины составлял всего 0,5 процента. Двигатель Ньюкомена, самый эффективный на тот момент, собирался коммерциализировать его идею, но ему пришлось взять Савери в партнерство, поскольку он использовал некоторые из своих запатентованных технологий.Двигатель Ньюкомена широко распространился, но он получил лишь небольшую прибыль, и после того, как улучшенная машина Уатта была распространена, машины Ньюкомена с годами становились все более редкими. Тем не менее, Ньюкомен был первым, кто создал успешный паровой двигатель, выкачивающий воду из опасных умов и устанавливающий важные стандарты для будущей инженерии во время промышленной революции.

Дальнейшая жизнь Ньюкомена

Сравнительно мало известно о дальнейшей жизни Ньюкомена. После 1715 года дела с двигателями велись через некорпоративную компанию « Владельцы изобретения для подъема воды с помощью огня ».Это общество сформировало компанию, которая имела монополию на поставку лекарств для флота, обеспечивая тесную связь с Савери. Ньюкомен умер в доме Валлина в 1729 году. К 1733 году около 125 двигателей Ньюкомена, работающих по патенту Савери, были установлены Ньюкоменом и другими в большинстве важных горнодобывающих районов Британии и на континенте Европы: осушение угольных шахт в Черной стране. , Уорикшир и недалеко от Ньюкасл-апон-Тайн; на оловянных и медных рудниках в Корнуолле; и в свинцовых рудниках во Флинтшире и Дербишире, среди других мест.

Ньюкомен против Уотта

Двигатель Ньюкомена ни в коем случае не был эффективной машиной, хотя он, вероятно, был настолько сложным, насколько могли обеспечить инженерные и материальные технологии начала 18 века. Много тепла терялось при конденсации пара, так как это охлаждало цилиндр. Это не имело чрезмерного значения на угольной шахте, где имелся непригодный для продажи мелкий уголь (шлак), но значительно увеличивало затраты на добычу там, где уголь был недоступен. Двигатель Ньюкомена был постепенно заменен после 1775 года в районах, где уголь был дорогим, улучшенной конструкцией, изобретенной Джеймсом Уаттом, в которой пар конденсировался в отдельном конденсаторе.Несмотря на усовершенствования Уатта, обычные двигатели (как они тогда назывались) продолжали использоваться в течение значительного времени, и даже в период действия патента Уатта было построено намного больше двигателей Ньюкомена, чем двигателей Уатта, поскольку они были дешевле и менее сложны. Из более чем 2200 двигателей, построенных в 18 веке, только около 450 были двигателями Вт.

Ссылки и дополнительная литература:

• [1] Клоостер, Джон В. (2009). Иконы изобретательства: создатели современного мира от Гутенберга до Гейтса. Иконы изобретательства: 25 – 52
• [2] Томас Ньюкомен в Britannica Online
• [3] Общество Ньюкомен
• [4] Паровые двигатели Мэтью Боултона и Джеймса Ватта, блог SciHi, 17 августа 2017 г.
• [5] Джеймс Ватт и революция эпохи пара, блог SciHi, 5 января 2018 г.
• [6] Денис Папен и скороварка, блог SciHi, 22 августа 2015 г.
• [7]   «Ньюкомен, Томас». Национальный биографический словарь . Лондон: Смит, Элдер и Ко.1885–1900 гг.
• [8] Томас Ньюкомен в Викиданных
• [9] Хронология технологии Steam Age, через DBpedia и Wikidata

» Паровоз Ньюкомена

Настоящий паровоз Ньюкомена из 1760 года

На следующих фотографиях изображен самый старый из сохранившихся двигателей Ньюкомена. Этот двигатель, известный как «Fairbottom Bobs», использовался для отвода воды из угольных карьеров Каннел недалеко от реки Медлок, примерно в полумиле от Парк-Бридж, Эштон-андер-Лайн, в Англии. Название возникло из-за покачивающегося движения деревянной балки. Двигатель, построенный в 1760 году, использовался до 1834 года. Двигатели Ньюкомена впервые появились примерно в 1712 году, поэтому этот конкретный двигатель представляет собой «усовершенствованную» конструкцию, включающую, например, питание котла (чтобы поддерживать его пополнение водой), вспомогательный насос. чтобы цистерна постоянно была заполнена, и гидрозатвор в верхней части цилиндра.

На этой фотографии, сделанной в 1880-х годах, двигатель виден уже установленным, но уже в разложившемся состоянии, так как он не использовался в течение пятидесяти лет.Эта фотография была скопирована с сайта Эштон-андер-Лайн на северо-западе Англии, где стоял оригинальный двигатель. К 1920-м годам двигатель был заброшен и пришел в полную негодность. Он был куплен Генри Фордом в 1929 году и привезен в Америку, где сегодня находится в Музее Генри Форда в Дирборне, штат Мичиган, наряду с другими машинами, которые помогли добиться перемен. Суммарная выходная мощность этого двигателя составляет примерно 20 лошадиных сил. Двигатель работал со скоростью примерно 14 тактов в минуту, имел диаметр цилиндра 28 дюймов и ход поршня 72 дюйма.

Посетитель этого сайта (Ричард Холлидей), который живет в этом районе, сказал мне, что шахта была глубиной около 200 футов. Он добывал шахты Каннел, которые были частью группы угольных шахт Фэрботтом (Мэри, Парк и, возможно, шахта Стаббса). Бобс входил в группу шахт Фэрботтом, в которую входили шахты Фэрботтом / мостовая яма / домашняя шахта Копера (позже вудпарк) и карьер Бардсли … все они были угольными шахтами в средних угольных шахтах, единственная, уцелевшая до 20-го века, была шахта Вудпарк. который закрылся в 1957 году и имел глубину 510 ярдов.Сегодня (2008 г.) этот район изображен ниже (фото Ричарда). Четко показаны две закрытые шахты и основание дымохода.

Можно предположить, что Fairbottom Bobs был двухступенчатым насосом из-за положения угольных пластов — шахты будут перекачиваться в ложу в шахте Парк / Стаббс в первом подъеме, а затем на поверхность во втором подъеме как Fairbottom. был самым нижним и последним пластом, который должен был быть отработан в этом районе.

Неподалеку от района Бобс была яма под названием Долина Роше, в которой также был ранний балочный двигатель, а в районе Бобса есть 15 старых валов, возможно, намного больше.Девяносто процентов этих шахт были одноствольными ямами, вырытыми до 1800 года, и шахта Бобс использовала некоторые из них в качестве вентиляционных шахт. Сообщалось также, что примерно в 50 футах к западу от шахт, показанных на сегодняшней фотографии местности (сделанной в 2008 г.), в русле реки есть несколько струй ржавой воды, бьющей через трещины в нижележащих пластах горных пород, когда затопленные угольные выработки находятся на большей высоте, и вода находится под большим давлением … окрашивая реку в оранжевый цвет.

Показанный здесь двигатель имел выходную мощность примерно 14.9 кВт (20 л.с.) и работал со скоростью 14 ходов в минуту (таким образом, поршень делает один оборот каждые четыре секунды — довольно быстро для веса двигателя. У него был диаметр цилиндра 28 дюймов и ход поршня 72 дюйма.

Engineering Timelines — Томас Ньюкомен

Томас Ньюкомен

продолжение

Первый атмосферный двигатель

Хотя мало что известно о деятельности Ньюкомена за десять лет до 1711 года, вполне вероятно, что он провел это время, совершенствуя первую в мире практическую паровую машину, позже известную как «атмосферная» машина.У него определенно была мастерская в Дартмуте в Девоне, где он и его деловой партнер Джон Калли экспериментировали с моделями и прототипом. Первый известный двигатель Ньюкомена, который успешно работал, был построен на шахте в Стаффордшире в 1711–1712 годах.

Итак, как же он пришел к рабочему решению для стационарной паровой машины? Ньюкомен знал, что поршень может перемещаться в заполненном вакуумом цилиндре только под действием атмосферного давления, что было продемонстрировано другими экспериментаторами.Он стремился использовать потенциальную силу этого, что он и сделал, используя принцип качелей.

Если вы возьмете большую балку и закрепите ее посередине, прикрепив к одному концу шток поршня, а к другому — противовес, вес будет увеличиваться по мере того, как поршень опускается. Если груз представляет собой ведро с водой, ведро можно опустошить в верхней точке хода, и если это действие повторяется бесконечно, у вас есть эффективный насос.

Для работы насоса цилиндр сначала наполняют паром, подаваемым в него из котла.Для создания вакуума пар должен быть сконденсирован. Сначала (и, возможно, в течение нескольких лет) для этого Ньюкомен охлаждал свой цилиндр снаружи, используя холодную воду, протекающую внутри свинцового кожуха вокруг котла — очень медленный процесс.

По словам шведского инженера Мартена Тривальда (1691-1747), который позже работал с Ньюкоменом, прорыв в эффективной конденсации пара был счастливой случайностью. Латунный цилиндр прототипа имел дефект литья, который был устранен оловянным припоем.После многих циклов испытаний ремонт не удался, и холодная вода из рубашки охлаждения попала в цилиндр через крошечное отверстие. Пар немедленно конденсировался, создавая вакуум настолько сильный, что поршень упал с достаточной силой, чтобы пробить основание цилиндра и разбить крышку котла внизу.

Ньюкомен модифицировал свой прототип так, что холодная вода впрыскивалась прямо в цилиндр. Ходы теперь были намного быстрее и мощнее, хотя использование двигателя было трудоемким, поскольку все клапаны управлялись вручную.

Не сдаваясь, он продолжал совершенствовать двигатель, в итоге решив ряд проблем, например, как предотвратить попадание воздуха в цилиндр с паром, что уменьшило вакуумный потенциал, и как слить горячий конденсат из цилиндра. . Он также нашел способ сделать клапаны подачи пара и воды самодействующими.

Будучи выходцем из Девона, Ньюкомен знал о проблемах, с которыми сталкивались местные горняки, пытаясь сохранить выработки сухими.В Корнуолле, где у многих прибрежных шахт были туннели, уходящие под море, вода ограничивала глубину добычи. Томас Савери (ок. 1650-1715) пытался заинтересовать шахтеров Корнуолла собственным насосом, установив его в 1702 году, но он не мог поднимать воду с достаточной глубины. Он отказался от своих попыток в 1705 году.

Утверждается, что в том же году Ньюкомен вступил в партнерство с Савери. Поскольку Савери владел патентом на «пожарные машины», Ньюкомен, возможно, решил, что его усилия лучше направить на производство двигателей по этому патенту, а не пытаться создать отдельный.Он не был богатым человеком, и, возможно, его пугала вероятная стоимость нового патента, включая перспективу оспаривания авторских прав Савери.

Говорили, что к 1710–1711 годам в Корнуолле стояли одна или две машины Ньюкомена. Это не подтверждено, хотя вполне вероятно. Первый из них, очевидно, работал на торфе, находился на Balcoath Mine недалеко от Porkellis в районе Wendron, где олово добывалось в основном из аллювиальных месторождений с 1644 года. Другой двигатель упоминается в Wheal Vor (Great Work) Бридж возле Хелстона.

Двигатель Ньюкомена показал, насколько больше работы можно выполнить с помощью механизации по сравнению с ручным или животным трудом. Но по современным меркам это было неэффективно, так как использовалось огромное количество угля для относительно небольшой выходной мощности. Это сделало его очень дорогим предложением для юго-западной Англии, где нет природных месторождений угля.

Возможно, тогда это больше, чем случайность, что первый известный успешный двигатель Ньюкомена был установлен на угольной шахте, что дало ему готовый источник дешевого (или бесплатного) топлива.Он был возведен (1711-12) по адресу Coneygree Park или Tipton Field в Стаффордшире, недалеко от замка Дадли, и использовался для откачки воды из угольной шахты на глубине почти 47 метров. Он работал со скоростью 12 ударов в минуту. Ньюкомен и Колли лично руководили его строительством.

Этот двигатель вскоре стал известен, и английские и европейские посетители стремились увидеть, как он работает.

No related posts.