25Июл

Что такое литраж двигателя: Объем двигателя — как работает и что это такое,на что влияет

Содержание

Объем двигателя — как работает и что это такое,на что влияет

Двигатель – сердце автомобиля, поэтому при выборе авто покупатели часто обращают внимание на один немаловажный фактор – его объем. Однако мало кто представляет, что же такое рабочий объем двигателя и на что он влияет.

Начнем с определения – рабочий объем двигателя – это сумма всех объемов цилиндров автомобиля, где объем поршня – это произведение площади поршня на его ход, а ходом поршня называется расстояние от верхней мертвой точки до нижней мертвой точки. Говоря простым языком, объем цилиндра – это объем камеры сгорания, где и происходит воспламенение и сгорание топлива.

Объём двигателя считают в кубических сантиметрах или литрах. Один литр – это 1000 кубических сантиметров. В зависимости от объема автомобили делятся на микролитражные – до 1,1 литра, малолитражные – 1,2-1,7 литра, среднелитражные – 1,8-3,5 литра и крупно литражные – свыше 3,5 литров. В основном такое разделение применяется для автомобилей с бензиновыми двигателями.

Содержание статьи

  • Как работает автомобильный двигатель?
  • Что такое объем двигателя?
  • Как делятся автомобили по классам с учетом объема двигателя
  • На что влияет объем двигателя?
  • Увеличение рабочего объема двигателя
    • Датчик дроссельной заслонки: предназначение,типы,виды,неисправности,фото
    • Датчик холостого хода: принцип действия,устройство,виды,фото,назначение
    • Датчик расхода воздуха: принцип работы,виды,неисправности,фото
    • Обратный клапан топливной системы:функции,виды,устройство и принцип действия

Как работает автомобильный двигатель?

Для начала, чтобы было понятнее, о чем пойдет речь, давайте рассмотрим, как происходит рабочий процесс в автомобильном двигателе, и за счет чего машина может двигаться.

Представьте себе замкнутую камеру, в которой одна стенка является подвижным поршнем. Туда через специальный патрубок поместили смесь топлива (бензина) и воздуха, а затем подожгли ее при помощи специального устройства – свечи зажигания.

Смесь вспыхивает и мгновенно сгорает, по сути – взрывается. Раскаленный газ, образовавшийся в результате сгорания, толкает поршень.

С обратной стороны поршень прикреплен к коленчатому валу, через который сила толчка передается на колесную ось, приводящую автомобиль в движение. Чем больше сгорит топлива, тем сильнее будет толчок.

Соответственно, большая камера сгорания обеспечит бОльшую мощность двигателя, чем маленькая. Это, конечно, очень упрощенное объяснение, на практике на мощность влияет множество факторов.

Что такое объем двигателя?

Камера, где сгорает топливно-воздушная смесь, другими словами называется цилиндром двигателя. В современных автомобильных двигателях этих цилиндров (камер цилиндрической формы) обычно несколько – четыре, шесть, восемь или даже двенадцать.

Объем двигателя определяется как суммарный объем всех цилиндров, или же как объем одного цилиндра, умноженный на их количество. Объем одного цилиндра определяется в момент, когда поршень опущен до упора, в самую нижнюю точку.

Объем двигателя может быть выражен в кубических сантиметрах или в литрах (литраж автомобиля).

 

Как делятся автомобили по классам с учетом объема двигателя

В модельном ряду каждого производителя присутствуют продукты, которые отличаются по классам, массе, габаритным размерам и другим характеристикам. Что касается легковых авто, во время тотального доминирования атмосферных бензиновых двигателей существовало условное деление на: субкомпактные и компактные микролитражные и малолитражные автомобили с рабочим объемом до 1.2 литра; авто малого класса с двигателями от 1.2 до 1.8 литра; средний класс с объемом от 1.8 до 3.5 литров. мощные гражданские и спортивные версии автомобилей с моторами от 3.5 литров и более; версии высшего класса, кторые могут иметь различный объем ДВС. Давайте взглянем, на что влияет объем двигателя.

Установка того или иного мотора на конкретную модель напрямую зависит от того, какие характеристики должна демонстрировать машина (разгонная динамика, крутящий момент, максимальная скорость и т. д.). От объема двигателя показатель мощности имеет зависимость по причине того, что чем больше топлива сгорит в камере сгорания за цикл, тем больше энергии высвобождается и передается на поршень. Другими словами, чем больше камеры сгорания, тем больше топливно-воздушной смеси туда можно подать и вместить. Динамика разгона и «максималка» также зависят от мощности двигателя. Чем мощнее мотор, тем большую скорость сможет развить автомобиль. 

Также следует учитывать, что увеличение объема камер автоматически означает больший расход топлива. Нужно добавить, что от объема двигателя сильно зависит и цена автомобиля. Например, для производства мощного двигателя V12 с объемом 5.5 л. требуются намного большие затраты сравнительно с изготовлением трехцилиндрового мотора с объемом 0.8 л. Параллельно с этим следует учитывать, что установка под капот мощного силового агрегата повлечет необходимость серьезной доработки трансмиссии, системы охлаждения, впуска, выпуска, тормозной системы и т.д. Исходя из вышесказанного, небольшие бюджетные городские малолитражки зачастую оснащены ДВС с самым маленьким объемом, так как подобные двигатели просты в изготовлении, обеспечивают приемлемую динамику и отличаются небольшим расходом топлива.

При этом цена на такие серийные авто остается приемлемой. 

На что влияет объем двигателя?

  • Во-первых, расход бензина. Чем больше объем цилиндра, тем больше топлива надо, чтобы воспламенить его с наибольшей отдачей, соответственно, расход повышается. Однако этот минус оборачивается не менее ощутимым плюсом. Чем больше объем двигателя, тем больше мощность двигателя, так как большее количество бензина выделяет большее количество энергии
  • Во-вторых, как уже было отмечено, чем больше объём, тем больше мощность, то есть, автомобиль с двигателем большего объёма будет быстрее разгоняться, сможет перевозить более тяжелые грузы и большее количество пассажиров

Зачастую двигатели большего объема оказываются гораздо более экономичными: не приходится слишком сильно давить на педаль газа, чтобы разогнать машину. Расход топлива не увеличивается, в то время, как малолитражные двигатели под нагрузкой сжигают гораздо больше топлива.

Чем больше объем, тем больше сам двигатель, тем больше машина. Скажем так: большие объемы используются на машинах более высокого класса, потому двигатель и все другие системы дороже в обслуживании. Цена на такой автомобиль заведомо выше.

Для того, чтобы понять, какой именно автомобиль вам более подходит, следует усвоить, что микро- и малолитражные автомобили лучше всего подходят для движения в больших городах с пробками на дорогах. Их расход будет в городском потоке минимален по сравнению с другими авто, но, в свою очередь, такие авто не подходят для дальних путешествий, так как на скорости свыше 100 км/ч им явно не хватает мощности. Много груза они перевозить также не смогут.

Автомобили с объемом от 1,8 до 3 литров отлично подходят как для городского движения, так и для дальних поездок, их мощности хватает для разгона и движения на большой скорости, для перевозки грузов, причем расход бензина у таких автомобилей не так уж и велик.

Автомобили оснащенные двигателями от 3 литров — это либо внедорожники, либо микроавтобусы и минивэны, предназначенные для перевозки большего количества пассажиров или груза.

Увеличение рабочего объема двигателя

Физическое увеличение объема камеры сгорания является одним из способов форсирования мотора в целях повышения мощности. Начнем с того, что сильно увеличить объем не получается, так как блок цилиндров двигателя обычно рассчитан на расточку самих цилиндров строго до определенных пределов. Такие пределы предполагают 3 капитальных ремонта, во время которых изношенные цилиндры растачиваются для возвращения им правильной формы перед установкой ремонтных поршней, поршневых колец и других элементов увеличенного размера. Поршни и другие детали двигателя, которые доступны в продаже, также встречаются исключительно в трех ремонтных размерах. По этой причине во время глубокого тюнинга двигателя автомобиля лучше сразу менять мотор, то есть устанавливать другой двигатель с изначально большим рабочим объемом, который потом можно дополнительно расточить во второй или последний ремонтный размер. 

Датчик дроссельной заслонки: предназначение,типы,виды,неисправности,фото
Датчик холостого хода: принцип действия,устройство,виды,фото,назначение
Датчик расхода воздуха: принцип работы,виды,неисправности,фото
Обратный клапан топливной системы:функции,виды,устройство и принцип действия

Мощность двигателя — как работает и что это такое,на что влияет

Изобретенный более 100 лет назад поршневой двигатель внутреннего сгорания (ДВС), на сегодняшний день все еще является самым распространенным в автомобилестроении. При выборе модели двигателя своего будущего автомобиля покупатель может предварительно ознакомиться с его основными характеристиками. В этой статье мы подробно расскажем об основных показателях двигателей внутреннего сгорания, что они собой представляют и как влияют на работу.

Важнейшими характеристиками двигателя являются его мощность, крутящий момент и обороты, при которых эта мощность и крутящий момент достигаются.

Содержание статьи

  • Роль мощности и крутящего момента двигателя
    • Вопрос — ответ
    • Объем двигателя — как работает и что это такое,на что влияет.
    • Система зажигания двигателя: описание,датчик распределитель,фото,видео.
    • Вентилятор охлаждения двигателя: типы,диагностика,назначение,устройство.
    • Поршень двигателя: функции,конструкция,типы,фото,видео

Обороты двигателя

Под широкоупотребимым термином «обороты двигателя» имеется в виду количество оборотов коленчатого вала в единицу времени (в минуту).

И мощность, и крутящий момент — величины не постоянные, они имеют сложную зависимость от оборотов двигателя. Эта зависимость для каждого двигателя выражается графиками, подобными нижеследующему:

Производители двигателей борются за то, чтобы максимальный крутящий момент двигатель развивал в как можно более широком диапазоне оборотов («полка крутящего момента была шире»), а максимальная мощность достигалась при оборотах, максимально приближенных к этой полке.

Мощность двигателя

Чем выше мощность, тем большую скорость развивает авто

Мощность — это отношение работы, выполняемой за некоторый промежуток времени, к этому промежутку времени. При вращательном движении мощность определяется как произведение крутящего момента на угловую скорость вращения.

Мощность двигателя последнее время все чаще указывают в кВт, а ранее традиционно указывали в лошадиных силах.

Как видно на приведенном выше графике, максимальная мощность и максимальный крутящий момент достигаются при различных оборотах коленвала. Максимальная мощность у бензиновых двигателей обычно достигается при 5-6 тыс. оборотов в минуту, у дизельных — при 3-4 тыс. оборотов в минуту.

График мощности для дизельного двигателя:

Крутящий момент

Крутящий момент характеризует способность ускоряться и преодолевать препятствия

Крутящий момент (момент силы) — это произведение силы на плечо рычага. В случае кривошипно-шатунного механизма, данной силой является сила, передаваемая через шатун, а рычагом — кривошип коленчатого вала. Единица измерения — Ньютон-метр.

Иными словами, крутящий момент характеризует силу, с которой будет вращаться коленвал, и насколько успешно он будет преодолевать сопротивление вращению.

На практике высокий крутящий момент двигателя будет особенно заметен при разгонах и при передвижении по бездорожью: на скорости машина легче ускоряется, а вне дорог — двигатель выдерживает нагрузки и не глохнет.

Виды мощности

Для определения характеристик двигателя применяют такие понятия мощности как:

  • индикаторная;
  • эффективная;
  • литровая.

Индикаторной называют мощность, с которой газы давят на поршень. То есть, не учитываются никакие другие факторы, а только давление газов в момент их сгорания. Эффективная мощность, эта та сила, которая передается коленчатому валу и трансмиссии. Индикаторная будет пропорциональной литражу двигателя и среднему давлению газов на поршень.

Эффективная мощность двигателя будет всегда ниже индикаторной.

Также есть параметр, называемый литровой мощность двигателя. Это соотношение объема двигателя к его максимальной мощности. Для бензиновых моторов литровая мощность составляет в среднем 30-45 кВт/л, а у дизельных – 10-15 кВт/л.

Как узнать мощность двигателя автомобиля

Можно посмотреть в документах на машину, но иногда требуется узнать мощность автомобиля, который подвергался тюнингу или давно находится в эксплуатации. В таких случаях не обойтись без динамометрического стенда. Его можно найти в специализированных организациях и на станциях техобслуживания. Колеса автомобиля помещаются между барабанами, создающими сопротивление вращению. Далее имитируется движение с разной нагрузкой. Компьютер сам определит мощность двигателя. Для более точного результата может понадобиться несколько попыток.

 

Роль мощности и крутящего момента двигателя

Для обеспечения лучших динамических показателей двигателя, производители стараются наделить силовой агрегат максимальным крутящим моментом, который будет достигаться в более широком значении оборотов двигателя.

Чтобы правильно оценить роль этих двух понятий, стоит обратить внимание на следующие факты:

  • Взаимосвязь мощности и крутящего момента можно выразить в формуле: P = 2П*M*n, где Р – это мощность, M – показатель крутящего момента, а n – количество оборотов коленвала в единицу времени.
  • Крутящий момент более конкретный показатель характеристики двигателя. Низкий крутящий момент (даже при высокой мощности) не позволит реализовать потенциал двигателя: имея возможность разогнаться до высокой скорости, автомобиль будет достигать этой скорости невероятно долго.
  • Мощность двигателя будет возрастать с повышением оборотов: чем выше, тем больше мощность, но до определенных пределов.
  • Крутящий момент увеличивается с повышением количества оборотов, но при достижении максимального значения показатели крутящего момента снижаются.
  • При равных показателях мощности и крутящего момента более эффективным будет двигатель с меньшим расходом топлива.

Вопрос — ответ

1. Автомобиль в глубокой колее сел на брюхо: ведущие колеса вертятся, не касаясь земли. Водитель упрямо газует. Какую полезную мощность может при этом выдать двигатель?

А — паспортную;

Б — в зависимости от оборотов;

В — нулевую;

Г — в зависимости от включенной передачи.

Правильный ответ: В. Автомобиль не движется, мотор не совершает полезной работы. Значит, и полезная мощность равна нулю.

2. Заднеприводный автомобиль с блокированным дифференциалом движется по плохой дороге. Как распределена мощность между ведущими колесами?

А — поровну;

Б — обратно пропорционально частоте вращения каждого из колес;

В — в зависимости от сил сцепления с покрытием;

Г — прямо пропорционально частоте вращения каждого из колес.

Правильный ответ: В.  При блокированном дифференциале ведущие колеса вращаются с одинаковой скоростью, но моменты на них не выравниваются — они зависят только от сцепления с дорогой. Следовательно, реализуемые колесами мощности тоже определяются силами сцепления с покрытием.

3. На что влияет мощность мотора?

А — на динамику разгона;

Б — на максимальную скорость;

В — на эластичность;

Г — на все перечисленные параметры.

Правильный ответ: Г. Часто полагают, что машину тащит исключительно крутящий момент. Но поставщиком крутящего момента является мотор. Если тот перестанет снабжать колеса энергией, то все динамические параметры будут равны нулю. Например, резко тронуться на повышенной передаче не удастся: при низких оборотах просто не хватит мощности. А она-то и определяет запас энергии, которую способен выдать двигатель. И влияет на все перечисленные параметры.

Объем двигателя — как работает и что это такое,на что влияет.

Система зажигания двигателя: описание,датчик распределитель,фото,видео.

Вентилятор охлаждения двигателя: типы,диагностика,назначение,устройство.

Поршень двигателя: функции,конструкция,типы,фото,видео

Расчет объема цилиндра двигателя: советы, объяснения, формулы

Как известно, объем двигателя автомобиля представляет собой сумму объемов всех его цилиндров. Однако формула, позволяющая рассчитать объем цилиндра, публикуется в различных вариантах, что порой сбивает с толку, особенно неопытных водителей. И все же, независимо от применяемого варианта, принцип расчета во всех случаях остается одним и тем же.

Сколько тепловоздушной смеси способен пропустить за один раз цилиндр двигателя? Сразу стоит отметить, что чем больше, тем выше будет крутящий момент, а также мощность мотора. Что значит «за один раз»? Четырехтактный мотор совершает полный цикл за 2 оборота коленчатого вала, то есть происходят впуск, сжатие, рабочий ход и выпуск. Так что 2 оборота или 4 такта считаются за один раз.

Расчет объема цилиндра

Объем одного цилиндра двигателя равняется произведению площади основания на высоту. Эта формула известна всем еще со школы.

Измеряется данная величина в кубических метрах или сантиметрах либо в литрах. 1000 см3 равняется 1 литру. При указании объема мотора в литрах нужно проводить округление до одной цифры после запятой. К примеру, если объем двигателя составляет 1486 см3, то при переводе в литры его нужно обозначать как 1,5 литра; если объем равен 2526 см3, то его следует записать как 2,5 литра. Литраж цилиндров силовых агрегатов автомобилей отличается.

Понятие рабочего объема цилиндра

Рабочий объем цилиндра представляет собой объем между крайними позициями движения поршня. Он наполняется горючей тепловоздушной смесью во время ее впускания при движении поршня из верхней крайней позиции в нижнюю. Подходя к верхней мертвой позиции, поршень оставляет свободный объем – камеру сгорания, или сжатия. Чтобы рассчитать объем цилиндра полностью, нужно суммировать объем камер и рабочий объем.

Уровень сжатия – это величина, которая определяется как частное полного деления в одном цилиндре и объема камеры сгорания. Этот параметр определяет степень сжатия горючей смеси в цилиндре. От нее зависит мощность двигателя, ведь чем выше уровень сжатия, тем сильнее сгорающая смесь давит на поршень.

Повышение уровня сжатия – дело выгодное, поскольку в этом случае порция топлива может сделать больше полезной работы. Однако если уровень сжатия увеличить чрезмерно, рабочая смесь может самовоспламеняться или сгорать слишком быстро, а топливо детонирует. В результате быстрого сгорания рабочей смеси силовой агрегат работает неустойчиво.

Детонацию можно определить по резким постукиваниям, уменьшению мощности двигателя и густому черному дыму из выхлопной трубы. Проектировщики автомобилей постоянно ищут способы устранения детонации топлива при повышении степени сжатия. Уровень сжатия определяет необходимость использовать конкретный сорт топлива.

На увеличение мощности мотора влияет увеличение количества оборотов коленчатого вала за одну минуту. Но и здесь есть свои препятствия. Это нехватка времени для попадания горючей смеси внутрь цилиндра, сложность удаления отработанных газов, а также чрезмерное ускорение работы частей и механизмов, ведущее к их быстрому износу.

Для преодоления этих препятствий конструкторы увеличивают количество оборотов коленчатого вала. Для многоцилиндровых силовых агрегатов производят расчет объема цилиндра, после чего эти объемы суммируют, получая литраж мотора. Повышение мощности двигателя является следствием увеличения его литража. А параметр этот определяется классом транспортного средства.

Непостоянный рабочий объем

Обеспечение непостоянного рабочего объема цилиндра является насущной задачей. Для достижения такого эффекта применяется технология автоматической остановки части цилиндров при неполной нагрузке двигателя. Такая система уже используется в некоторых моделях пикапов и внедорожников, экономия топлива при этом составляет в среднем около 20%.

Есть и специальные двигатели, в которых применяется механическая трансформация рабочего хода поршня. Однако они пока еще находятся на стадии разработки. Стоит отметить, что двигатели внутреннего сгорания с непостоянным рабочим объемом цилиндров используются в качестве лабораторного оборудования, позволяя устанавливать «моторным способом» октановое число бензина.

Онлайн-калкулятор

Определение объема цилиндра онлайн калькулятором – метод, пользующийся популярностью у автомобилистов. Для расчета можно воспользоваться и обычным математическим калькулятором, который позволяет определить объем цилиндра по имеющимся параметрам.

Рассчитать объем цилиндра можно через:

  •  радиус основания и высоту, при этом высота равняется ходу поршня;
  •  площадь основания и высоту.

Но есть и более сложные калькуляторы, обладающие расширенным набором функций. Они позволяют рассчитывать не только объем мотора, но и степень сжатия. Для вычислений необходимы значения следующих параметров:

  • длину шатуна;
  • ход поршня;
  • недоход поршня;
  • диаметр цилиндра;
  • объем поршневой камеры;
  • толщину и диаметр прокладки;
  • объем камеры в ГБЦ;
  • количество цилиндров.

Перед тем, как посчитать объем цилиндра или всего двигателя либо вычислить уровень сжатия, следует уточнить и записать все вышеперечисленные параметры. У новичков с этим могут возникнуть сложности, поэтому придется проявить настойчивость.

ТОП автомобилей с большим объемом двигателя: характеристики

Каждый автомобиль нуждается в определенной мощности. В одних машинах она отвечает за скоростные характеристики, в других — за тягу, а в третьих — за грузоподъемность. 

Раньше высокой мощности автомобиля добивались повышением объема двигателя. Сейчас же многие производители внедряют новейшие технологии, снимая с двухлитрового мотора столько же мощности, сколько раньше не всегда снимали с пятилитрового. Но когда речь заходит о сумасшедшей мощности — без огромных камер сгорания не обойтись. Авто Информатор собрал десяток популярных современных автомобилей, объем двигателя которых превышает 6000 см3.

Dodge Challenger Scat Pack

Dodge Challenger Scat Pack

Американская легенда, зародившаяся еще во времена Muscle Car. Объем двигателя этого монстра составляет 6.4 литра. С таким мотором Challenger имеет 485 л.с., первую сотню разменивает за 4,5 секунды, а максимальная скорость достигает 293 км/ч.

Lamborghini Aventador

Lamborghini Aventador

Итальянцы всегда знали толк в автомобилестроении. Aventador они оснастили 6,5 литровым мотором, который выдает 691 л.с., а в версии SV и того больше — 740 л.с. О динамических характеристиках этой «пули» страшно и говорить. До сотни она разгоняется за 2,9 секунды, а максималка упирается в 350 км/ч.

Chevrolet Silverado 3500HD

Chevrolet Silverado 3500HD

Не зря у американцев принято называть большие пикапы грузовиками. Chevrolet Silverado 3500HD обладает турбированым дизельным двигателем объемом в 6,6 литра. Его «пароходная» тяга достигает 1037 Нм крутящего момента, но мощность составляет всего 272 л. с.

Rolls-Royce Wraith

Rolls-Royce Wraith

Этот автомобиль самый премиальный из премиум-класса. Говорят, что при скорости в 60 миль в час в нем слышно только тиканье часов. Этому Rolls-Royce также достался немаленький бензиновый мотор. Его объем составляет 6,6 литров. Он оборудован двумя турбокомпрессорами и выдает 624 л.с. Разгон до 100 км/ч — 4,6 секунды, а максимальная скорость ограничена 250 км/ч. Масса составляет 2360 кг.

Ram 3500 Tradesman

Ram 3500 Tradesman

Еще один американский пикап, объем двигателя которого достигает колоссальных 6,7 литров. Крутящий момент такого турбодизеля — 1261 Нм, мощность — 390 л.с. С такой тягой можно потянуть за собой все что угодно.

Ford F-Series Super Duty

Ford F-Series Super Duty

Самый настоящий тягач от Ford. Дизельный V8 движок объемом в 6,7 литра выдает 1268 Нм, а мощность достигает 456 сил. Этот малыш может потянуть за собой прицеп, массой более 15 тонн.

Bentley Mulsanne

Bentley Mulsanne

Представительский седан, построенный на собственной платформе Bentley. Автомобиль обладает двигателем в 6,75 литра с двойным турбонаддувом, мощность которого достигает 512 л.с. До сотни он разгоняется за 5,3 секунды, а максималка доходит до 300 км/ч.

Bugatti Veyron

Bugatti Veyron

Один из быстрейших автомобилей за всю историю автомобилестроения. Он оборудован бензиновым мотором, объем которого составляет 7993 см3, а мощность колеблется от 1020 до 1040 л.с. Максимальная скорость — 407 км/ч,  разгон до 100 км/ч — 2,5 секунды, до 200 км/ч — 7,3 секунды, до 300 км/ч — 16,7 секунд.

Dodge Viper

Dodge Viper

Объем двигателя Dodge Viper является одним из самых больших в мире еще с первого дня выпуска автомобиля. Объем V-образного 10-цилиндрового двигателя этого зверя составляет 8,4 литра, а мощность 640 л.с. Соотношение

Рекомендуем посмотреть ТОП автомобилей с минимальным расходом топлива. Также не забывайте присылать нам видео с фиксацией нарушений ПДД.

Игорь Лунтовский

Что такое объем двигателя? | YourMechanic Advice

Рабочий объем двигателя — это общий рабочий объем поршней внутри цилиндров двигателя. Он рассчитывается на основе отверстия (диаметра цилиндров), хода (расстояния, которое проходит поршень) и количества цилиндров. Водоизмещение — важный фактор, поскольку он напрямую влияет на выходную мощность двигателя, топливную эффективность и, в некоторых странах, на то, как облагается налогом транспортное средство.

Поршни внутри двигателя совершают возвратно-поступательное движение, то есть вверх и вниз внутри цилиндра, когда коленчатый вал вращается.Объем внутри одного цилиндра изменяется по мере того, как поршень проходит цикл сгорания. Одновременно другие цилиндры изменяют объем по мере того, как их поршни проходят другие фазы цикла сгорания. Таким образом, хотя объем отдельных цилиндров изменяется при возвратно-поступательном движении, общий объем двигателя остается постоянным.

Как рассчитывается рабочий объем двигателя

Уравнение для расчета рабочего объема: Объем двигателя = π / 4 * диаметр цилиндра² * ход * количество цилиндров. Рабочий объем обычно измеряется в литрах (L), кубических сантиметрах (CC) или кубических дюймах (CI).

Почему рабочий объем двигателя имеет значение

Объем двигателя является определяющим фактором мощности и крутящего момента, которые двигатель производит, а также количества топлива, потребляемого этим двигателем. Вообще говоря, чем больше рабочий объем двигателя, тем большую мощность он может создать, а чем меньше рабочий объем, тем меньше топлива он может потреблять. Это связано с тем, что смещение оказывает прямое влияние на то, сколько топлива необходимо втянуть в цилиндр, чтобы создать мощность и поддерживать работу двигателя. Двигатель с большим рабочим объемом потребляет больше воздушно-топливной смеси за один оборот; следовательно, расходуется больше топлива.На то, насколько мощный или эффективный двигатель влияет на мощность или эффективность двигателя, влияют и другие факторы, такие как подача топлива, системы зажигания, расположение клапанов и принудительная индукция, но, говоря простыми словами, двигатель большего размера будет более мощным, а двигатель меньшего размера будет более эффективным.

В некоторых странах автомобили облагаются налогом на основе рабочего объема двигателя. В Соединенных Штатах дело обстоит иначе, однако, вообще говоря, двигатели с большим рабочим объемом более дорогостоящие, поскольку они более ресурсоемки и трудоемки для проектирования и производства.

На сегодняшнем автомобильном рынке доступен огромный диапазон двигателей с рабочим объемом двигателя — от двухлитровых четырехцилиндровых до мощных двигателей V8 и V12 с рабочим объемом более шести литров. Какое смещение подходит вам, зависит от ваших приоритетов. Если вы ищете простой пригородный автомобиль, двигатель с низким рабочим объемом может обеспечить большую экономию топлива (также имейте в виду, что двигатели с низким рабочим объемом обычно имеют меньше цилиндров, что означает меньшее количество деталей, которые необходимо заменить в случае возникновения проблемы).Если скорость — это то, что вы ищете, двигатель с большим рабочим объемом, вероятно, будет создавать достаточно мощности, чтобы вы остались довольны (хотя с помощью принудительной индукции автопроизводители могут выжать дополнительную мощность из двигателей меньшего размера). В конце концов, когда вам интересен новый автомобиль, лучше всего пройти тест-драйв, чтобы вы могли хорошо понять, как он ведет себя на дороге. Смещение — далеко не единственное, что нужно учитывать.

Что такое объем двигателя? двигатели четырехцилиндровый двигатель …

Рабочий объем двигателя — это общий объем цилиндров двигателя, сложенный вместе.Чтобы вычислить общий объемный объем двигателя, вам необходимо знать диаметр отверстия, то есть диаметр каждого цилиндра, ход поршня, то есть расстояние, которое проходит поршень от нижней мертвой точки (НМТ) до верхней мертвой точки (ВМТ), и количество цилиндров в блоке двигателя. Общий объем, через который поршень проходит вверх и вниз, равен объему двигателя в кубических дюймах. Этот объем можно представить как объем правого кругового цилиндра. Одна из самых важных вещей, которые следует помнить при расчете рабочего объема поршня, заключается в том, что вы измеряете общий объем одного поршня и умножаете его на количество цилиндров двигателя.

Чтобы рассчитать рабочий объем двигателя, вам нужно использовать следующую формулу для измерения общего объема двигателя: Объем поршня = π x (Радиус x 2) x Ход x Число цилиндров. Вот пример формулы, используемой для образца двигателя: Диаметр цилиндра = 40 мм, Ход = 80 мм, Количество цилиндров = 4. Радиус = Диаметр цилиндра / 2 = 40 ÷ 2 = 20 мм. Расчет объема двигателя / поршня = π x (радиус) x 2 x ход x количество цилиндров = 3,14 x (20) x 2 x 80 x 4 = 40,192 мм. Двигателям обычно задается размер рабочего объема в сантиметрах, обычно называемый кубическими сантиметрами или сокращенно CC.Чтобы преобразовать ваш ответ в CC, разделите ответ на 1000 мм. В этом примере у вас будет 40,192 мм ÷ 1000 мм, что даст вам ответ 40,192 см или 40,192 куб. Некоторые двигатели могут измеряться в кубических сантиметрах или кубических дюймах. Чтобы преобразовать 40,192 см или куб. См в дюймы, все, что вам нужно сделать, это умножить 40,192 куб. См на 0,061 куб. Дюйм = 40,192 куб. См x 0,061 куб. Ответ будет 2,452 Ки.

Объем двигателя можно изменить путем увеличения диаметра цилиндров, увеличения хода поршня или увеличения количества цилиндров в двигателе.Их можно изменить путем обработки отверстия двигателя большего размера и установки поршней большего размера или замены коленчатого вала для увеличения хода поршня, чтобы поршень двигался выше в ВМТ и ниже в НМТ. Чтобы увеличить количество цилиндров в двигателе, вам придется заменить двигатель с 4-х цилиндрового на 6- или 8-цилиндровый.

Что такое объем двигателя?

Объем двигателя — это мера объема в двигателе внутреннего сгорания. Хотя он не прямо пропорционален общей производимой мощности, он обычно сильно коррелирует с выходной мощностью.Когда цилиндры движутся внутри двигателя, они работают, вытесняя определенный объем воздуха. Все двигатели внутреннего сгорания имеют определенный объем, вытесненный цилиндрами. Большой рабочий объем двигателя обычно приводит к низкому расходу топлива, и различные правительства использовали эту цифру в качестве основы для налогообложения.

Женщина позирует

Двигатель внутреннего сгорания сжигает топливо в цилиндрах для получения энергии.Поршень сжимает воздух внутри цилиндра, в то время как топливо, обычно бензин, впрыскивается в воздух. Свеча зажигания воспламеняет топливо в сжатом воздухе, что еще больше увеличивает давление воздуха в цилиндре. Этот высокотемпературный газ под высоким давлением толкает поршень вниз на расстояние, называемое ходом. Поршень напрямую соединен с трансмиссией автомобиля, которая, в свою очередь, может вращать колеса.

Объем двигателя относится к объему, охватываемому всеми поршнями в двигателе. Он не включает объем воздуха над поршнем, в котором возникает первоначальная искра. Его можно рассчитать по следующей формуле:

Объем двигателя = π / 4 * (диаметр цилиндра) 2 * ход * количество цилиндров

По сути, это общий объем, на который могут измениться все цилиндры.Цифра относится только к объему, вытесняемому поршнями, поэтому в этом расчете должен использоваться внутренний диаметр цилиндра. Однако цилиндры в двигателе внутреннего сгорания никогда не достигают максимального объема одновременно. Их позиции расположены в шахматном порядке, чтобы можно было производить более непрерывную мощность, а не всплески мощности.

Объем двигателя обычно указывается в литрах, но он также может быть выражен в кубических сантиметрах (см3) или кубических дюймах.Многие двигатели мотоциклов и оборудования для газонов имеют общий рабочий объем менее одного литра, поэтому предпочтительнее значение куб. Автомобили эконом-класса обычно имеют четыре цилиндра с полным рабочим объемом от одного до двух литров. С другой стороны, восьмицилиндровые внедорожники (внедорожники) могут иметь рабочий объем двигателя более шести литров. Полный рабочий объем двигателя часто включается в название автомобиля.

В некоторых странах рабочий объем двигателя имеет юридическое значение.Продажи двигателей часто облагаются налогом на основе рабочего объема, а не общей выходной мощности. По этой причине смещения обычно немного ниже некоторого порогового значения. Однако многие страны, например Швеция, начинают облагать транспортные средства налогом на основе общих выбросов углекислого газа, а не объема двигателя.

Что такое рабочий объем двигателя и как его измеряют?

Объем двигателя — важный фактор, влияющий на выходную мощность и характеристики автомобиля. В этой статье WheelZine мы подробно исследуем этот важный автомобильный параметр и узнаем, как его вычислить.

Знаете ли вы?
Семейные автомобили обычно имеют рабочий объем двигателя от 2 до 4 литров. Для сравнения, грузовики и автобусы, которые намного больше по размеру и должны перевозить более тяжелые грузы, в большинстве случаев имеют рабочий объем двигателя более 10 л. Заметным исключением является Bugatti Veyron с рабочим объемом двигателя 8 л, но вместе с тем это один из самых быстрых автомобилей в мире.

Что означает объем двигателя? Объем двигателя, объем двигателя, куб.см или что-то еще, что это широко известно, является очень важным параметром транспортного средства. Нельзя называть себя автомобильным или даже автомобильным, если он / она не знает, что это такое и как это влияет на характеристики машины.

Хотите написать для нас? Что ж, мы ищем хороших писателей, которые хотят распространять информацию. Свяжитесь с нами, и мы поговорим . ..

Давайте работать вместе!

В следующих строках мы попытаемся развеять облака сомнений, окружающие эту тему, и пролить на нее свет.Мы начнем с изучения того, что именно означает рабочий объем двигателя, а затем покажем вам, как его измерять.

Объяснение рабочего объема двигателя

Самым популярным и широко используемым типом двигателей является двигатель внутреннего сгорания (ВС). Он используется практически во всех автомобилях и мотоциклах. Он даже используется в промышленности для запуска больших машин. Двигатель внутреннего сгорания также называется «поршневым двигателем» из-за того, что он состоит из поршня и цилиндра, в которых давление, создаваемое при сжигании топлива, преобразуется в пропорциональное вращательное движение двигателя.

В наши дни большинство двигателей внутреннего сгорания имеют многоцилиндровые конфигурации. Двигатели современных автомобилей обычно имеют 4, 6, 12 или даже 16 цилиндров. В каждом из этих цилиндров содержится определенный объем смеси «топливо + воздух», которая при воспламенении соответствующими свечами зажигания создает давление, которое толкает поршень вниз и запускает двигатель.

Объем этой смеси, который вытесняется или «вытесняется» поршнем внутри цилиндра, является рабочим объемом этого цилиндра, а совокупное смещение всех цилиндров внутри двигателя автомобиля называется рабочим объемом двигателя.Единицей измерения является «кубический сантиметр», что означает «кубический сантиметр», и «л», которое является аббревиатурой «литры». Так что в следующий раз, когда кто-то спросит вас об объёме куба или литре вашего автомобиля, вы должны сразу знать, что они говорят о объёме двигателя.

Однако учтите, что кубические сантиметры и литры — это не одно и то же. Хотя оба используются для представления смещения, между ними существует небольшой коэффициент преобразования. Не вдаваясь в математические подробности, все, что вам нужно запомнить, это то, что 1 литр = 1000 куб.см .Вы также можете использовать этот калькулятор для преобразования одной из этих величин в другую.

Как измеряется рабочий объем двигателя

Следующая формула используется для измерения рабочего объема двигателя.

D = Рабочий объем
Π = Pi (3,14)
B = Диаметр цилиндра
S = Ход поршня
C = Количество цилиндров

Хотите написать для нас? Что ж, мы ищем хороших писателей, которые хотят распространять информацию.Свяжитесь с нами, и мы поговорим …

Давайте работать вместе!

Это может показаться сложным, но на самом деле довольно легко понять, как оно было получено, если вы знаете, что означают диаметр цилиндра и ход. Ниже приводится краткое объяснение обеих этих величин.

Диаметр цилиндра: В геометрии цилиндр имеет криволинейную форму. Это потому, что его можно представить как состоящее из двух параллельных окружностей (кривых), соединенных друг с другом вертикальными соединительными линиями.Таким образом, поскольку цилиндр имеет круглые элементы, он имеет соответствующий диаметр. В случае автомобильного цилиндра этот диаметр называется «отверстием».

Ход поршня: двигатели IC классифицируются как поршневые, поскольку их поршни совершают повторяющиеся движения вверх-вниз, называемые циклами возвратно-поступательного движения. Каждый из этих циклов состоит из двух равных и противоположных движений поршня, которые регулируются коленчатым валом. Когда вращающийся кривошип не дает поршню опускаться ниже в цилиндре, говорят, что поршень находится в нижней мертвой точке (НМТ).И наоборот, когда коленчатый вал не позволяет поршню достичь более высокого уровня в цилиндре, говорят, что поршень находится в верхней мертвой точке (ВМТ). Линейное расстояние между НМТ и ВМТ известно как «ход». Обратите внимание, что форма и размер кривошипа определяют фактическое расстояние, которое поршень может пройти внутрь либо вверх, либо вниз. Обычно расположение коленчатого вала выбирается таким образом, чтобы небольшая высота внутри цилиндра оставалась недоступной для поршня во время каждого цикла.Эта высота называется высотой зазора, и она защищает поршень от ударов о верх или низ цилиндра. Высота просвета не учитывается при расчете смещения.

Определение формулы: Как упоминалось в предыдущем разделе, рабочий объем двигателя — это совокупный объем всех его цилиндров. Базовая формула для расчета объема любого цилиндра —

.

D = Диаметр цилиндра
H = Высота цилиндра

В случае цилиндра двигателя диаметр представлен отверстием, а высота — ходом.Таким образом, подставив их в вышеприведенное уравнение, мы получим

B = Диаметр цилиндра
S = Ход поршня

Это дает нам рабочий объем одного цилиндра двигателя. Умножение его на общее количество цилиндров дает нам следующее.

B = Диаметр цилиндра
S = Ход поршня
C = Количество цилиндров

Так выводится формула, которая используется для расчета рабочего объема двигателя автомобиля.Если вы знаете диаметр цилиндра и ход вашего автомобиля, вы можете использовать следующий калькулятор для определения рабочего объема двигателя.


В заключение, рабочий объем двигателя — это легко измеряемая величина, указывающая на его размер и мощность. Тем не менее, следует отметить, что, хотя большее количество куб. см может означать большую мощность, существует множество других факторов, таких как степень сжатия, тип индукционной системы, включение турбонагнетателей, наддувов и т. Д., Которые влияют на фактическую выходную мощность двигателя. двигатель.

Нравится? Поделиться этим!

Основные геометрические параметры поршня и цилиндра ДВС — x-engineer.org

Чтобы охарактеризовать базовые характеристики двигателя внутреннего сгорания во всем его рабочем диапазоне, мы можем использовать некоторые параметры и геометрические соотношения поршня и камеры сгорания. . Производительность двигателя связана как с топливной экономичностью, так и с динамической отдачей (мощность и крутящий момент), на которые напрямую влияют основные параметры двигателя.

Чтобы вспомнить принципы работы двигателя внутреннего сгорания, прочтите статью Как работает двигатель внутреннего сгорания.

Основные геометрические параметры цилиндра, поршня, шатуна и коленчатого вала показаны на изображении ниже.

Изображение: Основные параметры геометрии поршня и цилиндра двигателей внутреннего сгорания

где:

IV — впускной клапан
EV — выпускной клапан
ВМТ — верхняя мертвая точка
НМТ — нижняя мертвая точка
B — отверстие цилиндра
S — поршень ход
r — длина шатуна
a — радиус кривошипа (смещение)
x — расстояние между осью кривошипа и осью поршневого пальца
θ — угол поворота кривошипа
V d — смещенный (стреловидный) объем
V c — зазор

Поршень перемещается внутри цилиндра между ВМТ и НМТ.Для завершения полного цикла сгорания поршень совершает четыре хода, а коленчатый вал делает два полных оборота. Вытесненный объем — это объем, в котором движется поршень, зазорный объем — это объем, оставшийся в цилиндре, когда поршень достигает ВМТ.

В этом руководстве мы рассмотрим, как рассчитать объемную мощность двигателя , что такое степень сжатия и какие основные геометрические параметры двигателя. 3 \]

Рабочий объем современных двигателей внутреннего сгорания варьируется от 1,0 л до примерно 6,0 л, в среднем около 1,5 — 2 л. Существует четкая тенденция к уменьшению объемной мощности двигателя (уменьшение габаритов) для того, чтобы выполнять более строгие стандарты выбросов топлива.

Базовая геометрия поршневого (возвратно-поступательного) двигателя внутреннего сгорания определяется следующими параметрами:

  • степенью сжатия
  • отношением диаметра цилиндра к ходу поршня
  • отношением длины шатуна к радиусу кривошипа (смещение)

Степень сжатия рассчитывается как отношение между максимальным (общим) объемом цилиндра (когда поршень находится в НМТ) и минимальным (зазором) объемом (когда поршень находится в ВМТ).

В технической литературе греческая буква эпсилон ε используется для обозначения степени сжатия двигателя.

\ [\ varepsilon = \ frac {V_ {max}} {V_ {min}} = \ frac {V_c + V_d} {V_c} \]

Большинство современных двигателей с искровым зажиганием (бензиновые) имеют степень сжатия от 8 до 11, в то время как двигатели с воспламенением от сжатия (дизельные) имеют степень сжатия в диапазоне от 12 до 24.

Обычно двигатели внутреннего сгорания с наддувом или турбонаддувом имеют более низкую степень сжатия, чем двигатели без наддува.

Чем выше степень сжатия, тем выше давление сгорания в цилиндре. Максимальное значение степени сжатия зависит в основном от материалов двигателя, технологии и качества топлива.

Степень сжатия фиксирована, так как это зависит от геометрии двигателя. Существуют различные попытки разработать двигатели с переменной степенью сжатия, которые должны иметь лучший общий КПД.

Отношение диаметра цилиндра к ходу поршня в большинстве случаев определяется как греческая буква дзета ζ :

\ [\ zeta = \ frac {B} {S} \]

Для легковых автомобилей диаметр отверстия Отношение хода к ходу обычно от 0.8 к 1.2. Когда диаметр цилиндра равен ходу, B = S , двигатель называется квадратным двигателем . Если ход больше диаметра отверстия, двигатель будет под квадратом . Если длина хода меньше диаметра отверстия, двигатель называется по квадрату . В нашем примере отношение диаметра цилиндра к ходу составляет 0,87.

Отношение длины шатуна к радиусу кривошипа обычно определяется как R :

\ [R = \ frac {r} {a} \]

Для малых двигателей R составляет от 3 до 4, для больших двигатель запускается с 5 до 10.

При фиксированном объемном объеме двигателя более длинный ход позволяет использовать меньший диаметр (меньше квадрата). Преимущество заключается в меньшей площади поверхности камеры сгорания и, соответственно, меньших тепловых потерях. Это улучшит тепловой КПД камеры сгорания. Недостатком является то, что чем длиннее ход, тем выше скорость поршня и большие потери на трение, что снижает эффективную мощность двигателя.

Если ход уменьшен, диаметр отверстия должен быть увеличен, и двигатель будет более квадратным.Это приводит к меньшим потерям на трение, но увеличивает потери тепла. Большинство современных автомобильных двигателей имеют почти квадратную форму, некоторые — чуть больше квадратной, а некоторые — чуть меньше квадратной.

В таблице ниже приведены несколько примеров двигателей внутреннего сгорания с указанием их основных геометрических параметров.

Honda 4.5: 1
Производитель Топливо Число цилиндров Объем двигателя [см 3 ] Диаметр цилиндра [мм] ход поршня ζ [-] ε [-]
Fiat Бензин 2 875 80.5 86 0,94 10: 1
Renault Бензин 3 898 72,2 73,1 0,99 9029 9029 9029 9029 Дизель 9029 3 1422 79,5 95,5 0,83 19,5: 1
Renault Бензин 4 1149 69 76292 9029. 9 9,8: 1
Mazda Бензин 4 1496 74,5 85,8 0,87 14: 1
VW 4 79,5 80,5 0,99 16,5: 1
Renault Дизельное топливо 4 1598 80 79,5 1,01
2157 87 90.7 0,96 11,1: 1
Mazda Дизель 4 2184 86 94 0,91 14: 1 9029 Porsche 2893 89 77,5 1,15 11,5: 1
BMW Дизель 6 2993 84 90 0,93
Ford Бензин 8 4951 92,2 92,7 0,99 11: 1
VW 95,5 0,85 18: 1

Для любых вопросов, замечаний и запросов по этой статье используйте форму комментариев ниже.