Для чего нужен двигатель в автомобиле?
Двигатель, пожалуй, можно назвать самой важной частью автомобиля.
Ведь без двигателя автомобиль не сдвинется с места, но и без колес тоже далеко не уедешь, поэтому не будем делить автомобильные системы по важности, а просто попробуем узнать чуточку больше, об автомобильном двигателе.
Двигатель – это силовая установка, источник энергии автомобиля. Он используется для того чтобы машина могла выполнять свою основную функцию – перевозку грузов и пассажиров, но кроме этого, энергия, вырабатываемая двигателем, используется для обеспечения функционирования всех вспомогательных систем, например для работы кондиционера.
Впрочем, все вспомогательные системы, как правило, работают от электричества, вырабатываемого генератором или забираемой от аккумуляторов. А вот генератор как раз приводится в действие с помощью двигателя, передавая ему механическую энергию вращения вала.
Для обеспечения движения автомобиля так же используется механическая энергия вала двигателя, которая передается от двигателя на колеса через трансмиссию.
То есть, по сути, двигатель нужен для того, чтобы преобразовать какой-либо вид энергии в механическую энергию вращения вала, которая через систему механических связей передается на колеса, заставляя автомобиль двигаться.
Двигатель внутреннего сгорания
Когда мы говорим о двигателе автомобиля, то чаще всего представляем себе двигатель внутреннего сгорания, в качестве топлива для которого используется бензин, дизельное топливо, газ, а в последнее время пробуют и водород.
В двигателе внутреннего сгорания, как несложно догадаться, происходит преобразование энергии, выделяемой при сгорании легковоспламеняющихся веществ в механическую энергию. Конструкции двигателей внутреннего сгорания могут отличаться, бывают поршневые двигатели, роторные и газотурбинные.
Но принцип их работы остается неизменным. Энергия, выделяемая при сгорании топлива, в конечном итоге преобразуется в механическую энергию вращения вала двигателя и через систему механических связей передается на колеса, заставляя их вращаться.
Основной недостаток двигателей внутреннего сгорания их неэкологичность. При сжигании топлива выделяется много вредных веществ. Исключение в этом составляет водород, продуктом горения которого является обыкновенная вода, но проблема с его использованием на сегодняшний день заключается в дороговизне, хотя вероятно, что в будущем это будет основной вид топлива.
Но двигатели внутреннего сгорания – не единственные автомобильные двигатели.
Электро-двигатель
Существуют машины, которые используют в качестве исходной энергии – электричество. Наиболее популярный и близкий к автомобилю вид транспорта, работающий на электричестве – это всем известный троллейбус.
Но полноценным автомобилем его не назовешь, поскольку двигаться троллейбус может только лишь вдоль натянутых проводов, от которых он запитывается электричеством.
Но вы наверняка слышали о машинах, которые называются электромобилями. Электромобили – это автомобили, в которых в качестве силового агрегата используется электродвигатель.
Электродвигатель, как вы понимаете, работает от электрической энергии, которую он получает, как правило, от аккумуляторных батарей.
Электромобили, по сравнению с автомобилями, использующими двигатели внутреннего сгорания, имеют массу преимуществ.
Они экологичны, практически бесшумны (что не всегда плюс), быстро набирают скорость, им не нужна коробка скоростей можно даже обойтись без трансмиссии, если поставить двигатели на каждое из колес. То есть такие автомобили могли бы быть намного дешевле, чем автомобили с ДВС, если бы стали массовыми.
Но есть два существенных момента, которые очень сильно ограничивают применение электродвигателей на современных автомобилях. До сих пор не придумали аккумуляторов, которые бы могли запасти в себе достаточное количество электрической энергии.
То есть запас хода электромобиля сегодня ограничен несколькими десятками километров. Если не включать фары, магнитолу, кондиционер, то можно и до сотни километров проехать, но все равно это очень мало.
Примерно в 5-6 раз меньше, чем на одной заправке бензином. Впрочем, над этим разработчики постоянно работают и возможно, что когда вы читаете эти строки, уже существует электромобиль с запасом хода более 500 км.
Но даже малый запас хода был бы не так страшен, если бы не время, требуемое на перезарядку аккумуляторов. Если заправка бензином, дизтопливом или газом занимает 5-10 минут, то аккумуляторы придется заряжать часов 12, а то и сутки.
Поэтому, пока электромобили могут использоваться лишь для непродолжительных поездок по городу, после чего всю ночь на зарядке.
Гибридные силовые агрегаты
Но преимущество электродвигателей над ДВС настолько велико, что желание их использовать хотя бы частично привело к появлению гибридных силовых установок, которые сегодня достаточно активно используются на автомобилях.
Гибридные силовые установки – это объединенные на одном автомобиле двигатель внутреннего сгорания и электродвигатель (как правило, их 4, по одному на каждое колесо).
Такие автомобили называют гибридными.
Существуют три схемы гибридных установок.
В первой энергия ДВС используется исключительно для выработки электрической энергии при помощи генератора. А уже от генератора энергия передается на зарядку аккумуляторов и на электродвигатели, обеспечивающие вращение колес.
Но более популярна другая схема. Во второй схеме привод на колеса осуществляется как от ДВС, так и от электродвигателей. ДВС и электродвигатели могут использоваться как самостоятельно, так и вместе.
Третий вариант – это сочетание первого и второго.
5 способов сберечь двигатель вашего автомобиля :: Autonews
У каждого водителя есть свой проверенный способ следить за мотором автомобиля. Кто-то ездит на сервис, кто-то советуется с гаражными мастерами или читает клубные форумы. Мы подготовили пять советов, которые помогут вам определить проблему с двигателем и решить ее, не прибегая к ремонту. И почти все они связаны с использованием проверенного и очень качественного топлива Pulsar от Роснефти.
Ищите причину в горении
www.adv.rbc.ru
Когда начинаются проблемы с двигателем, рядовые автомобилисты часто говорят примерно одно и то же: не так «звучит», хуже «едет». Распространенная причина этих бед — нагар. Почему так? Все дело в том, что он образуется в чрезвычайно важном месте — камере сгорания. Здесь топливно-воздушная смесь встречается с искрой зажигания. Количество впрыскиваемого топлива и время появления искры строго регламентированы. У системы управления двигателем все параметры прописаны в настройках. Но нагар, образовываясь на стенках камеры сгорания, ломает все правила игры.
Например, он препятствует полноценному наполнению камеры смесью, что напрямую приводит к потере мощности и росту расхода топлива. Даже доли миллиметров нагара способны отразиться на показателях. Образуется детонация, из-за которой блоку управления приходится менять настройки зажигания. Что приводит к увеличению количества подаваемого топлива.
Другая проблема — нагар мешает эффективно отводить тепло от горячих частей, что приводит к перегреву, увеличенной интенсивности работы помпы и даже деформации частей головки блока цилиндров.
Пользуйтесь популярными заправками
Причина образования нагара — использование топлива. И не только некачественного, а любого. Да, мы не ошиблись. Это такая же аксиома, как то, что дыхание сопутствует старению. Даже если вы будете заправляться не из бочки, вам все равно светит нагар. Но если проблемы не избежать, то как можно отсрочить ее появление?
Во-первых, не заливайте бензин, который долго хранился в неплотно закрытых канистрах. При долгом хранении качество бензина неизбежно падает, ведь его химические компоненты со временем становятся неустойчивыми. Например, смолы могут образовывать соединения, которые впоследствии будут оседать на частях мотора и ускорять его износ и загрязнение. Также из состава топлива при негерметичном хранении может уходить легколетучий бромистый этил.
Он способствует выведению оксидов свинца, и если его становится мало, то свинец будет активно создавать нагар.
Вообще специалисты рекомендуют хранить бензин при комнатной температуре не дольше 12 месяцев, а в баке машины — не более полугода. При холодной температуре этот срок может вырасти до 18 месяцев, а при жаркой — сократиться до 5-6.
Крутите двигатель до отсечки
При езде старайтесь хотя бы иногда раскручивать свой мотор до высоких оборотов. В этом случае двигатель работает в идеальном температурном режиме, обеспечивая полное сгорание топлива, а сажа и остальные твердые отходы горения отправляются в выпускной коллектор, а не оседают на внутренних поверхностях камер сгорания или поршней. Попытка сберечь мотор неторопливой ездой и постоянными переключениями вверх на средних оборотах является распространенной ошибкой новичков. Так можно максимально быстро получить проблемы с нагаром в головке блока двигателя.
Мойте двигатель бензином
Топливо нужно не только для того, чтобы ехать.
Как ни странно, горючим составом можно отлично отмыть любой двигатель. Причем не снаружи, а изнутри. Все дело в сбалансированном химическом составе. Например, топливо Pulsar от компании Роснефть включает специальные моющие присадки. Они эффективно удаляют отложения на внутренних деталях двигателя — впускных клапанах и топливных форсунках. И создают защитную пленку, которая мешает появлению новых отложений внутри трубопроводов и патрубков, топливных инжекторов и на впускных клапанах. Это не какой-то шампунь для мотора, который можно применять один раз в год. Это обычный бензин, который производится с соблюдением самых жестких требований всемирной топливной хартии для шестой категории автомобильных бензинов. Его формула разработана с участием специалистов ведущего химического концерна BASF. В ходе тестирования этот бензин выдержал все стендовые, лабораторные и моторные испытания в аккредитованном сертифицированном центре концерна BASF SE в Германии. Так что вы можете заливать топливо Pulsar в бензобак своего автомобиля при каждом посещении АЗС.
Ездите на протяжении всего месяца
Час на дорогу в офис и час обратно каждый рабочий день и поездки за покупками в выходные позволят топливу Pulsar удалить до 84% имеющихся отложений на впускных клапанах. Более того, этот бензин обеспечит 100-процентную чистоту инжектора в двигателе с прямым впрыском. Таким образом применение топлива Pulsar сохраняет ресурс двигателя и увеличивает межремонтный пробег за счет поддержания чистоты топливной системы бензинового двигателя. И позволяет избежать дорогостоящего ремонта с разбором и чисткой головки блока цилиндров вашего автомобиля.
Двигатель автомобиля
Двигатель
Замена переднего и заднего сальников коленвала своими руками
11.9к.
Сегодня речь пойдет о замене сальников коленчатого вала на ВАЗах с задним и передним приводом. Процедура не сложная и справиться с ней под силу любому автовладельцу. Меняют сальники в том случае, если появляются протечки масла в районе коленвала.
Какой инструмент вам понадобится для работы. Как и зачем подрезают пружинки на сальнике.
Двигатель
Замена сальников распредвала на 8 и 16 клапанных ВАЗах и иномарках
1532
Распределительный вал является частью ГРМ. Сальники (уплотнительные кольца) распредвала не допускают утечек масла из двигателя. Со временем он дубеют и перестают справляться со своей задачей. Рассмотрим как правильно поменять сальник распредвала на различных моделях автомобилей ВАЗ с 8-ми и 16-ти клапанными двигателями.
Двигатель
Замена опор двигателя на ВАЗ и других автомобилях
0531
Сегодня поговорим о замене опор двигателя. Если появляется посторонний шум из моторного отсека или вибрация — самое время проверить подушки двигателя. Этот резинометаллический элемент предназначен для гашения вибраций мотора и коробки передач. Как можно поменять подушки на двигателях отечественных автомобилей ВАЗ и ряда иномарок.
Двигатель
Как правильно производится замена, прирезка и обработка седел клапанов
010.
1к.
В статье подробно описан процесс замены седел клапанов ГБЦ. Из материала вы узнаете как правильно произвести замену седла, его прирезку, шлифовку, как правильно шарошить. Какие сложности таит в себе данная процедура и почему при отсутствии опыта лучше сразу обратиться к специалистам. Какие фрезы и зенкера нужны чтобы отремонтировать седла.
Двигатель
Трещина в блоке или головке блока цилиндров, симптомы, как определить и заделать
247.9к.
Трещина в блоке цилиндров. Это страшное словосочетание для любого автовладельца. По каким признакам можно определить появление трещин в ГБЦ, блоке или гильзах двигателя. Есть несколько методов, с помощью которых можно определить, а также заделать появившиеся трещины. Все зависит в каком месте они появились и от размера.
Двигатель
Замена гидрокомпенсаторов на приоре 16 клапанов
0828
В этой статье мы рассмотрим процедуру замены гидрокомпенсаторов на автомобиле ВАЗ Приора своими руками.
Когда может понадобиться замена «гидриков» и последовательные шаги подробно описаны в материале. Незначительные отличия имеются при замене гидротолкателей на машинах семейства Нива Шевроле.
Двигатель
Контрактный двигатель — что означает и как правильно его выбрать
0720
Существует такое понятие как контрактный двигатель. Когда силовой агрегат импортного автомобиля выходит из строя, перед владельцем встает вопрос: производить капитальный ремонт, или купить контрактный двигатель в хорошем состоянии. В статье описаны принципы выбора такого мотора, на что необходимо обратить внимание в первую очередь.
Двигатель
Принцип работы гидрокомпенсаторов: почему стучат и как проверить на работоспособность
1862
Из статьи вы сможете узнать как работают гидрокомпенсаторы, за что они отвечают в работе двигателя и почему иногда начинают стучать. Насколько критичен стук гидрокомпенсаторов на холодном автомобиле непосредственно в момент запуска.
Отличаются ли причины стука этой детали при горячем и холодном двигателе. Чем определить какой именно неисправен.
Двигатель
Признаки прогоревшего клапана, причины прогара
0756
Машина стала плохо «тянуть»? Возможно причина в том, что у вас прогорели клапана. Существует несколько способов проверки клапанов на прогар. Часто признаки прогоревших клапанов очень похожи на проблемы в системе зажигания, и неопытный автовладелец, равно как и работник сервиса, иногда ошибочно ставят поспешный диагноз.
Двигатель
Причины, признаки и последствия масляного голодания двигателя
0425
Многие слышали о таком явлении как масляное голодание двигателя, но не все понимают по каким признакам можно его определить. Между тем последствия масляного голодания двигателя могут быть весьма плачевными, а на ремонт машины придется выложить кругленькую сумму. Читайте о том как определить что двигатель голодает.
Двигатель
Симптомы, причины и признаки прогорания прокладки головки блока цилиндров (ГБЦ)
03.
6к.
Развернутая инструкция от моториста со стажем работы более 30-ти лет. В статье описано почему прогорает прокладка ГБЦ, как определить по внешним признакам, что неисправность автомобиля заключается именно в прогоревшей прокладке головки блока цилиндров. Наиболее частые симптомы данной поломки, насколько серьезны последствия прогорания.
Двигатель
Виды поршневых колец, из чего изготовлены, подбор и маркировка
05к.
Что собой представляют поршневые кольца, какую роль они играют в работе автомобиля и двигателя в частности. Какой материал используется при изготовлении колец, как правильно подобрать их по размеру. Статья содержит таблицу размеров изделий отечественного производства. Можно ли ответить на вопрос какие кольца лучше.
Двигатель
Правильная замена и установка поршневых колец, признаки износа
06к.
Обычно замена поршневых колец — это последний шанс отложить капитальный ремонт двигателя.
Каким образом определить что настало время менять поршневые кольца, каким инструментом при этом пользуются, а также другие тонкости касающиеся данной процедуры читайте в этой статье. Правила обкатки автомобиля после замены колец.
Двигатель
Раскоксовка двигателя, как сделать ее своими руками, какие средства использовать
21.4к.
Раскоксовка поршневых колец. Как много в этом словосочетании непонятного для начинающего автолюбителя. Между тем в этой процедуре нет ничего сложного, и раскоксовку колец вполне можно произвести своими руками. За то время, пока существуют двигатели, люди придумали множество способов, в которых используется вода, керосин, ацетон.
Двигатель
Зазор в замке поршневых колец
05.2к.
Что означает выражение тепловой зазор в поршневых кольцах, почему так важно соблюдать необходимые зазоры и чем чревата неправильная их установка. Маслосъемные и компрессионные кольца необходимо устанавливать правильно, иначе капитальный ремонт не принесет ничего хорошего.
Двигатель
Почему залегли поршневые кольца, симптомы залегания
016.8к.
Что это за явление такое — залегание поршневых колец, в чем оно выражается и как можно на глаз определить что у автомобиля залегли кольца. Главной причиной залегания является закоксовка, поэтому кольца теряют подвижность и перестают выполнять свою функцию.
Двигатель
Как правильно притереть клапана, приспособления для притирки, проверка
01000
Можно ли самостоятельно произвести притирку клапанов? Ответ однозначный — да. Данная процедура не отличается особой сложностью, и поэтому под силу каждому. Важно знать правила и последовательность действий. Статья содержит руководство по притирке клапанов и седел своими руками в домашних условиях.
Двигатель
Установка и настройка разрезной шестерни распредвала
01.7к.
В статье рассмотрены преимущества разрезной шестерни распредвала перед штатной, что дает автовладельцу установка подобной шестерни.
После установки необходимо произвести настройку работы фаз газораспределения, чтобы механизм начал работать так как нужно.
Двигатель
Признаки, причины и последствия обрыва ремня ГРМ
24.7к.
Газораспределительный механизм, или просто ГРМ, приводится в действие цепным или ременным приводом. Если с цепью все понятно — ее ресурс довольно велик, то обрыв менее надежного в этом отношении ремня, приводит зачастую к весьма плачевным последствиям, в виде загнутых клапанов и т.д. Читайте в статье как избежать подобных проблем.
Двигатель
Что такое хонингование и как произвести его своими руками
0252
Хонингование двигателя — это специальный процесс, который придает внутренней поверхности цилиндров двигателя необходимую шероховатость. Производится оно как правило в тот момент, когда двигатель проходит процесс капитального ремонта. Можно ли произвести хонингование своими руками читайте в данной публикации.
Двигатель
Почему загорается и не гаснет лампа давления масла
0504
Контрольная лампа давления масла необходима для того, чтобы сигнализировать водителю о том, что с двигателем что-то не в порядке. Если при запуске двигателя она на короткое время зажигается в этом нет ничего страшного, а вот если она мигает постоянно или горит — это повод обеспокоиться. В статье рассматриваются основные причины.
Двигатель
Гидравлический удар двигателя, причины, признаки и последствия
0262
Кто не знает что такое гидроудар двигателя? Казалось бы любой водитель должен знать что это, а главное, почему нужно бояться этого явления как огня. Статья содержит информацию о том, как определить что произошел именно гидравлический удар, почему и из-за чего его можно получить и описаны простые действия, соблюдение которых обезопасит машину.
Двигатель
Что такое рабочий объем двигателя и как его рассчитывают
03.
1к.
Часто приходится слышать такое выражение как «рабочий объем двигателя». А вот что это такое, на что влияет, и главное каким образом рассчитывается знает далеко не каждый. Почему объем двигателя так важен, что даст простому обывателю знание того, каков объем двигателя его автомобиля, читайте в этой статье.
Двигатель
Отключение цилиндров для экономии топлива
0444
Попытки создать экономичный двигатель, приводят изобретателей к различным идеям и способам их реализации. Когда нет необходимости в работе всех цилиндров двигателя, частичное их отключение поможет сэкономить не только горючее, но и увеличить ресурс агрегата. В статье описаны способы реализации данной идеи.
Двигатель
Как работает водородный автомобиль Toyota, BMW, ставить ли водородный генератор
21.3к.
Как здорово было бы однажды купив автомобиль, не думать о том где и как его заправлять. Возможно когда-нибудь человечество обязательно дойдет и до таких технологий.
А пока же все стремятся свести расход топлива к минимуму. Одной из таких попыток можно назвать изобретение водородного автомобиля, который должен производить горючее из воды.
Двигатель
На щупе белая эмульсия, причины и последствия
05.5к.
Появление эмульсии на щупе для один довольно веский повод бить тревогу, другие же смотрят на это сквозь пальцы. Вообще причин появления белой пены в двигателе не так уж много, но все они опасны хотя бы тем, что серьезно меняют характеристики масла, что приводит к изменению его смазывающих характеристик. А с тем что это плохо, спорить возьмутся уже не многие.
Двигатель
Какую защиту картера выбрать, какая лучше и нужна ли
0188
Нужна ли защита картера двигателя вопрос не стоит — в условиях наших дорог без нее просто не обойтись. Остается выбрать из какого материала будет выполнена защита: стальная, пластиковая, кевларовая, карбоновая, титановая. У каждой из них свои уникальные характеристики и стоимость.
Сложно ли установить ее своими руками.
Двигатель
Почему в сырую погоду и после мойки двигатель троит
0234
Многие из автолюбителей хотя бы раз сталкивались с тем, что машина начинает троить в дождливую погоду, или после посещения автомойки. Явление это довольно распространенное и пугаться его не стоит. Важно понимать первопричину, из-за чего именно начинает троить двигатель, а уже после этого постараться в дальнейшем избежать подобных происшествий.
Двигатель
Почему начинает троить дизельный двигатель. Ищем причину
25к.
В данной статье попробуем разобраться в причинах, из-за которых начинает троить автомобиль оснащенный дизельным двигателем. Поскольку от бензинового его отличает способ воспламенения горючей смеси, то и симптомы, а так же причины троения двигателя могут отличаться. В зависимости от того, в каком режиме начинает троить (на холодную, горячую, на газу
Двигатель
Почему двигатель троит на холодную, на горячую, при запуске и разгоне
33.
2к.
Причин, по которым двигатель начинает троить огромное множество, и с ходу разобраться почему это может происходить. Но по некоторым косвенным признакам можно попытаться разобраться в причинах этого явления. Статья содержит ряд советов по диагностике причин, а так же способы устранения проблем с работой двигателя.
Двигатель
Присадки и масло как способ восстановления компрессии двигателя
04.1к.
Раз уж компрессия упала, то необходимо принимать меры. Ведь когда мощность автомобиля напрямую связана именно с величиной компрессии. Критическое падение может означать одно — пора делать капремонт. Но можно еще немного выжать из двигателя и воспользоваться присадками для восстановления.
Двигатель
Проверка компрессии в цилиндрах двигателя
0235
Как сделать замер компрессии знает пожалуй большинство автовладельцев, а вот как это сделать правильно — лишь единицы. Что и не удивительно, ведь существует масса нюансов, при несоблюдении которых показания компрессометра могут существенно отличаться от фактических, тем самым вводя в заблуждение владельца автомобиля.
Двигатель
Что такое компрессия, куда она пропадает и почему бывает разной
1360
Ох уж эта пресловутая компрессия, кто о ней не слышал. Для новичков, наслушавшихся разговоров товарищей, слова «низкая компрессия» звучат практически как приговор. Давайте попробуем разобраться в причинах ее падения, последствиях, и вообще понять, а на самом ли деле все так страшно, или низкая компрессия в двигателе еще не приговор.
Двигатель
Признаки, причины и последствия перегрева двигателя. Что делать.
21.1к.
Согласитесь, что словосочетание «перегрел двигатель» звучит очень устрашающе, как для того, кто уже сталкивался с этой проблемой, так и для тех, кто лишь слышал страшные рассказы. Однажды пропустив момент перегрева, и попав на приличную сумму, начинаешь четко следить за температурой охлаждающей жидкости, а значит двигателя.
Двигатель
Как правильно производить обкатку двигателя новой машины, и после капитального ремонта
01.
1к.
Насколько важна и нужна обкатка двигателя автомобиля после проведения капремонта. В статье описано для чего и как нужно производить обкатку. Двигатель нового автомобиля так же нуждается в обязательной обкатке, если вам не все равно, как долго он прослужит. Что такое холодная обкатка, и как ее производить.
Двигатель
Когда нужно делать капитальный ремонт двигателя
0796
Извечный вопрос когда делать капитальный ремонт и какой пробег должен быть у автомобиля на тот момент, когда этот самый ремонт может ему понадобиться. Что может поспособствовать преждевременному износу деталей двигателя и приблизить момент ремонта.
Двигатель
Причины детонации двигателя при выключении зажигания и запуске
0411
А вы знаете что такое детонация двигателя и чем она опасна? В данной статье описаны причины, а так же опасные последствия данного процесса, образующегося при горении топлива в двигателях внутреннего сгорания.
Одной из главных причин является низкое качество бензина, но есть и другие. Почему детонация появляется в момент запуска двигателя и в тот момент, когда вы выключаете зажигание.
Двигатель
Нужно или нет промывать двигатель перед заменой масла
1429
Частая причина для споров, как на просторах интернета, так и реальной жизни — нужна ли промывка двигателя автомобиля, непосредственно перед плановой заменой масла. Два лагеря, один из которых утверждает что мыть нужды нет, а другой наоборот, говорит что промывка обязательна. Давайте попробуем выяснить причины, а так же обсудим, какие варианты промывки существуют.
Двигатель
Частота и порядок замены масла и масляного фильтра
11.2к.
С какой частотой необходимо менять масло в двигателе и фильтр. В статье рассмотрим какие варианты замены возможны, каким образом производить замену, как часто это необходимо делать. Во что может вылиться несвоевременная замена смазки, какие факторы влияют на преждевременное старение масла.
Двигатель
Устройство масляного фильтра, как часто нужно менять
12.8к.
Любой автовладелец знает что такое масляный фильтр, а так же, если хоть однажды приходилось его менять, прекрасно знает как сложно бывает его снять. В статье содержится информация по общему устройству масляного фильтра, его назначению, разновидностям, а так же о том, как часто следует менять фильтрующий элемент и почему с этим делом не стоит тянуть.
Двигатель
Доступные способы увеличения объема двигателя
0673
Мечта многих владельцев недорогих автомобилей, увеличить мощность двигателя путем нехитрых манипуляций, и получить тем самым гоночный автомобиль за небольшие деньги вполне понятна. Реально ли это вопрос другой. В статье пойдет речь о возможных способах форсирования двигателя ваз, о том какие преимущества это дает, и стоит ли шкурка выделки.
Двигатель
Автомобили с гибридным двигателем, плюсы и минусы, принцип работы
03.
7к.
Что такое гибридный автомобиль? В первую очередь это экономия топлива и сокращение вредных выбросов в атмосферу. Гибридные авто развиваются, появляются все более и более совершенные технологии. В статье описаны основные схемы устройства гибридных двигателей, принцип их работы, и преимущества гибридного автомобиля перед обычным.
Двигатель
Устройство и назначение распределительного вала
01.2к.
Выражение распредвал можно услышать довольно часто. Статья для тех, кто не знает что такое распределительный вал в двигателе, какие функции возложены на этот узел, какие датчики следят за правильной работой распределительного вала.
Двигатель
Устройство и принцип работы оппозитного двигателя
01.8к.
Оппозитный двигатель имеет как ряд преимуществ, так и свои недостатки. А статье рассмотрены различные варианты оппозитных двигателей, описано чем они отличаются друг от друга, какие автопроизводители комплектуют свою продукцию данным видом двигателя, и другая полезная информация.
Двигатель
Способы подогрева масла в поддоне двигателя
42.4к.
Если вы проживаете в северных районах нашей необъятной родины, то вопрос подогрева двигателя перед пуском для вас явно не пустой звук. Существует несколько способов подогреть масло в картере двигателя, для более легкого пуска двигателя. Здесь и старый, но применяемый по сей день — паяльная лампа, и уже более современные, электрические подогреватели.
Двигатель
Устройство и принцип работы турбонаддува
1793
Какие преимущества имеет двигатель турбированный перед обычным, какой прирост мощности дает турбина. Суть турбины в двух словах: отработанные газы вращают лопасти, что позволяет под давлением нагнетать дополнительный воздух в цилиндры двигателя, это и дает прирост мощности. Более подробно работа турбины рассмотрена в данной статье.
Двигатель
Принудительная вентиляция газов из картера
02. 2к.
Существует два типа вентиляции картера (отвода газов из картера двигателя). Открытая подразумевает их выброс в атмосферу, закрытая же, еще ее называют принудительной, действует по другому принципу. В статье рассказывается о преимуществах и недостатках обеих систем, и о принципе отвода газов.
Двигатель
Система смазки с сухим картером
0372
Вы слышали выражение «сухой картер»? А знаете что это означает? Данная статья описывает основные отличия системы сухого картера, от обычной, классической реализации подачи масла на детали двигателя. Плюсы и минусы, основные элементы системы.
Двигатель
Прогрев двигателя зимой, нужно ли греть, сколько греть и зачем
11.7к.
Этот извечный вопрос, кого он хоть однажды но не занимал. А надо ли греть, а сколько греть, а почему греть и что будет если я не буду а сразу поеду. Давайте попробуем разобраться, а чем плоха езда без предварительного прогрева зимой, и что об этом говорят эксперты.
Двигатель
Двигатели v образного типа, описание появления и использования
21.3к.
Появление данного типа двигателей стало следствием борьбы за мощность с одной стороны, и за компактность с другой, так как все более мощные движки становились все больше и больше, и уже не могли помещаться под капотом обычного легкового автомобиля. Вот тогда и родилась идея расположить цилиндры под углом. Подробности в статье.
Двигатель
Принцип работы роторно-поршневого двигателя Ванкеля, история создания и развития
0792
Роторно-поршневые двигатели имеют огромный потенциал развития, но из-за своего низкого ресурса пока не получили такого широкого распространения как классические. Инженеры всего мира бьются над этим вопросом, и ведущие производители, такие как корпорация Mazda, выпускают на рынок качественные автомобили с роторными двигателями.
Двигатель
Схема и назначение газораспределительного механизма автомобиля
03.
7к.
Пришло время узнать, чем же в действительности является ГРМ, какие функции возложены на этот механизм и для чего он необходим. Так же в статье описана последовательность правильной замены ремня грм и как произвести правильное его натяжение.
Двигатель
Как устроен мотор ваз 2108-09, 2110-14
03.8к.
Как устроен двигатель автомобиля, что такое поршневая группа, что называют кривошипно-шатунным механизмом и головкой блока цилиндров. Где находится распредвал, клапана и поршневые кольца, а так каким образом все это смазывается и работает.
Двигатель
Как работают дизельный, бензиновый и инжекторный двигатели
0421
Что такое ДВС и зачем он автомобилю. Когда первый двигатель был представлен французским изобретателем, он мало чем напоминал тот, что мы имеем сейчас под капотом автомобиля.
Двигатель
Как же устроен ДВС
12.3к.
Изобретение двигателя внутреннего сгорания дало огромный толчок в развитии автомобилестроения.
Со временем конструкторы и изобретатели дорабатывали и совершенствовали двигатель, но общее его устройство и принцип действия остались неизменны. Рассмотрим как он работает на примере четырехтактного ДВС
Двигатель
Инжекторный двигатель – дальнейшая ступень в истории развития ДВС
01.8к.
Если у вас возникают вопросы касательного того, с каким двигателем выбрать себе автомобиль, карбюраторным или инжекторным, тогда прочтите эту статью. Хотя карбюратор и уходит в прошлое, но все еще довольно часто встречается.
Двигатель
Устройство двигателя двухтактного
0773
Двухтактные двигатели имеют теоретически большую мощность по сравнению с четырехтактными, но в силу ряда конструктивных и рабочих особенностей, эти преимущества не могут быть использованы на полную мощь.
Двигатель
Дизельный двигатель: устройство и схема работы
23.8к.
Основа дизеля — четырехтактный двигатель, в котором воспламенение смеси горючего и воздуха происходит не с помощью искры, а под очень высоким давлением.
Система двигателя постоянно совершенствуется, дополняется различной электроникой и датчиками, турбина и интеркуллер помогают решить самые серьезные проблемы дизельных моторов.
Двигатель
Какую роль играет смазка в работе двигателя
0862
Система смазки одна из наиважнейших в устройстве любого автомобиля. Существует несколько видов подачи смазки на трущиеся элементы двигателя. В статье описаны основные виды, описано в чем их принципиальное различие, а какая из систем лучше.
самых важных и функция
Перейти к содержимомуПредыдущий Следующий
- Посмотреть увеличенное изображение
Какие основные части автомобильного двигателя ? Почему важно их знать? Продолжайте читать, чтобы узнать!
Транспортные средства движутся в результате сочетания двух процессов, происходящих в двигателе внутреннего сгорания (ДВС): воспламенение и сгорание топлива происходит внутри самого двигателя.
Для этого двигатель состоит из нескольких отдельных компонентов, работающих одновременно (все необходимые).
Основные части автомобильного двигателя
В этом посте рассматриваются четыре наиболее важные основные части автомобильного двигателя, начиная с цилиндров и заканчивая распределительным валом:
90903
Блок цилиндров 3.
Блок цилиндров является основой двигателя автомобиля и часто из алюминия или железа . В нем размещены почти все основные компоненты двигателя, такие как поршни, коленчатый вал и шатуны, и он разделен на три фиксированные секции: головка блока цилиндров, блок и картер.
В его отверстиях находятся цилиндры (4-16 металлических трубок, в зависимости от типа автомобиля), которые в зависимости от диаметра определяют рабочий объем двигателя. При этом происходит сгорание топлива и возвратно-поступательное движение поршня.
Некоторые другие отверстия в двигателе — это столь необходимые пути потока охлаждающей жидкости и масла 9.0018, требуется для охлаждения и смазки.
2. Поршни и коленчатый вал
Сила вращения, создаваемая колесами, начинается с движения поршня. Поршни отвечают за передачу энергии , которая создается во время цикла сгорания, и передачу ее на коленчатый вал, приводящий в движение наши автомобили.
Поршни делают это, двигаясь вверх и вниз внутри цилиндров под действием тепла и расширяющихся газов. Коленчатый вал двигателя, который через шатуны соединен с поршнями, затем вращается и приводит в движение ведущие колеса автомобиля.
Он расположен в нижней части блока цилиндров и предназначен для преобразования линейного движения поршня (вверх и вниз) во вращательное и возвратно-поступательное движение
Это тщательно обработанный компонент, так как для правильной работы требуется очень точная балансировка .
Он имеет отверстия, чтобы гарантировать, что он не потеряет баланс при вращении на высокой скорости.
Связанное содержание: Основная роль звездочки кривошипа в цепи привода ГРМ
4. Распределительный вал
Распредвал или распределительный вал является основной частью двигателя. Его основная роль заключается в регулировании момента открытия и закрытия клапанов, путем нажатия на конец штока клапана. Без него было бы невозможно запустить двигатель.
С другой стороны распределительный вал поглощает вращательное движение коленчатого вала и переводит его обратно в поступательное движение.
Продолжайте читать: Какие запчасти для автомобилей самые важные
Важность охлаждения двигателя
Хотя правильное функционирование всех основных частей автомобильного двигателя, упомянутых выше, будет определять производительность двигателя вашего автомобиля, существуют и другие жизненно важные элементы для правильной работы двигателя.
двигателя, например системы охлаждения.
При запуске двигатель может нагреваться до высоких температур из-за сгорания и постоянного движения его компонентов. Это, без правильной системы охлаждения, чтобы помочь отвод тепла двигателя от системы , может привести к перегреву двигателя и поломке, во многих случаях даже к катастрофическим последствиям для двигателя.
Под кожухом ремня ГРМ спрятан водяной насос, сердце системы охлаждения, обеспечивающее правильную работу двигателя.
Проталкивая охлаждающую жидкость через блок двигателя автомобиля, тепло может выходить наружу. Без него двигатель перегреется и выйдет из строя.
DOLZ предоставляет вам запчасти высшего качества для автомобилей: водяные помпы для легковых и коммерческих автомобилей, термостаты и комплекты ГРМ, как цепные, так и ременные. Просмотрите наш широкий ассортимент продукции и наслаждайтесь полным опытом. Ваш выбор в области безопасности с 1934 года.
Поиск
Поиск:
Последние записи
-
Электромагнитные водяные насосы для грузовика
30 сентября 2022 г.
- Расширение ассортимента: 7 новых ссылок на комплекты цепей привода ГРМ Dolz 27 сентября 2022 г.
- Дольц, успех на Automechanika 2022 22 сентября 2022 г.
- Откройте для себя основные части автомобильного двигателя (и его функции) 21 сентября 2022 г.
- Управляемый картой термостат: как он работает и в чем его преимущества? 20 сентября 2022 г.
Архив по дате
Архив по датеВыбрать Месяц Сентябрь 2022 г. (7) Август 2022 г. (8) Июль 2022 г. (5) Июнь 2022 г. (5) Май 2022 г. (8) Апрель 2022 г. (5) Март 2022 г. (5) Февраль 2022 г. (8) январь 2022 г. (4) декабрь 2021 г. (5) ноябрь 2021 г. (7) октябрь 2021 г. (4) сентябрь 2021 г. (7) август 2021 г. (6) июль 2021 г. (6) июнь 2021 г. (5) май 2021 г. (8) апрель 2021 г. (4) март 2021 г. (6) февраль 2021 г. (1) декабрь 2020 г. (1) июнь 2020 г. (1) март 2020 г. (1) апрель 2019 г.(1) февраль 2019 г. (1) декабрь 2018 г. (1) август 2018 г. (1) июль 2018 г.
(1) декабрь 2017 г. (1) сентябрь 2017 г. (1) июль 2017 г. (1) ноябрь 2016 г. (1) август 2016 г. (2) март 2016 г. (1) Сентябрь 2015 г. (2)
Категории
КатегорииВыберите категориюПослепродажное обслуживание (1)Dolz (114)Notas de Prensa (23)Термостаты (2)Комплекты ремней ГРМ (3)Комплекты цепей ГРМ (2)Без категорий (4)Вода насосы (6)Перейти к началу
Является ли молниеносная плазма ключом к более чистому автомобильному двигателю?
Дэниел Оберхаус
Наука
Исследователи уже давно экспериментируют с двигателями, работающими на обедненной смеси, которые повышают эффективность и снижают выбросы при сгорании. Но заставить их загореться сложно.
Предоставлено компанией Transient Plasma Systems
Сегодня на дорогах мира находится около миллиарда автомобилей, и почти все они работают на двигателях внутреннего сгорания.
Большинство двигателей внутреннего сгорания работают на ископаемом топливе, при этом образуются парниковые газы, такие как углекислый газ и оксид азота. В США на транспорт приходится почти треть выбросов парниковых газов, несмотря на ряд мер, направленных на ограничение его воздействия на окружающую среду. Двигатель внутреннего сгорания — принципиально грязная технология, но есть множество способов сделать ее чище. И они начинаются с искры или, точнее, со свечи зажигания.
Дэвид Хауэлл — директор отдела автомобильных технологий Министерства энергетики, и он проводит много времени, думая о том, как создать более совершенные двигатели.
В этом году около 70 миллионов долларов — почти четверть годового бюджета его офиса — будет потрачено на исследования и разработки в области сжигания и топлива. «Мы видим, что аккумуляторные электромобили набирают популярность, но двигатели внутреннего сгорания в той или иной форме будут существовать еще долгое время», — говорит Хауэлл. «И нам еще предстоит пройти долгий путь, чтобы повысить эффективность и сократить выбросы».
В двигателях внутреннего сгорания существует тесная связь между эффективностью и выбросами. Более эффективный двигатель потребляет меньше топлива для выполнения того же объема работы, а меньшее количество топлива означает меньшие выбросы. Есть несколько способов воспользоваться этим повышением эффективности. В течение многих лет Управление автомобильных технологий было сосредоточено на замене обычного бензина более экологически чистым биотопливом.
«Двигатель внутреннего сгорания может использовать широкий спектр видов топлива, и некоторые из них могут быть частично возобновляемыми», — говорит Хауэлл.
Но потребуется некоторое время, чтобы свергнуть бензин на заправке. Эти новые виды биотоплива должны не только работать так же хорошо, как бензин, но и быть дешевыми. А у бензина большая фора. «Бензин существует уже целое столетие, и его характеристики горения претерпели значительные изменения, — говорит Хауэлл. Поэтому, пока новое модное топливо Министерства энергетики США не будет готово для широкой публики, другие исследователи ищут способы более эффективного использования обычного старого бензина в современных двигателях.
Типичный автомобильный двигатель смешивает воздух и газ в камере сгорания, а затем воспламеняет смесь с помощью свечи зажигания. Эта вековая технология расположена в камере сгорания и установлена в верхней части двигателя в головке блока цилиндров. Когда поршень движется к верхней камере, сжимая топливно-воздушную смесь, свеча создает мимолетную электрическую искру. Искра запускает молекулярную яму, которая генерирует тепло и создает парниковые газы, которые выбрасываются из двигателя в виде выхлопных газов.
Самые популярные
Одним из способов снижения выбросов является смешивание большего количества воздуха с топливом во время сгорания, что известно как «сгорание на обедненной смеси». Идея проста — разбавить топливно-воздушную смесь большим количеством воздуха, — но заставить ее работать не получится. Двигатели внутреннего сгорания работают лучше всего при определенных соотношениях топлива и воздуха. Отклонение от этого соотношения может быстро привести к неэффективности каталитического нейтрализатора двигателя — системы последующей обработки, предназначенной для преобразования вредных газов, таких как оксид азота, в более безопасные вещества. В какой-то момент воздуха слишком много, чтобы двигатель вообще воспламенил топливно-воздушную смесь.
«Если вы можете работать на очень малом топливе, это может иметь некоторые реальные преимущества с точки зрения эффективности двигателя», — говорит Уильям Нортроп, руководитель Лаборатории двигателей в Университете Миннесоты.
«Производители автомобилей уже очень давно пытаются сделать свои двигатели экономичными. Но в какой-то момент вы достигаете предела воспламеняемости, который мы называем бедным пределом».
Двигатель, который может приблизиться к этому пределу обедненной смеси и при этом обеспечить сгорание, — это то, что Димитрис Ассанис, эксперт по усовершенствованному сгоранию в Университете Стоуни-Брук, называет «термодинамическим Святым Граалем». Дополнительный воздух в смеси действует как поглотитель тепла и поглощает часть энергии, выделяемой при сгорании. Это снижает температуру сгорания, что имеет решающее значение для повышения эффективности двигателя и снижения его выбросов. Но есть проблема.
«Вы не сможете зажечь эти смеси, разбавленные воздухом, с помощью традиционных свечей зажигания», — говорит Дэн Синглтон, генеральный директор и соучредитель Transient Plasma Systems. «Они слишком медленно передают энергию». Дополнительный воздух в камере охлаждает тепло от искры, прежде чем оно сможет распространиться достаточно, чтобы начать реакцию горения.
С 2009 года Синглтон и его коллеги из Transient Plasma Systems разрабатывают систему зажигания, которая решит эту проблему для двигателей, работающих на обедненной смеси. Он работает путем конденсации мегаваттной энергии в наносекундные импульсы плазмы, созданные в результате ионизации воздуха вокруг электродов вилки; это мощность шести полуприцепов, выпущенных в сотни раз быстрее скорости молнии.
Предоставлено Transient Plasma Systems
Самые популярные
Система зажигания Transient Plasma немного похожа на интернет-маршрутизатор. Он подключен к ряду плазменных свечей в каждом цилиндре двигателя. Блок питания накапливает энергию автомобильного аккумулятора и выпускает ее через разъемы в виде сверхбыстрого выброса голубой плазмы. Это низкоэнергетическая и низкотемпературная версия более мощных импульсных энергосистем, таких как рельсовые пушки и лазеры, которые физики используют для имитации ядерных взрывов.
Основное отличие плазменной свечи от обычной свечи зажигания заключается в том, что она не вызывает реакции горения путем передачи тепла. На самом деле, у него недостаточно тепловой энергии, чтобы даже зажечь спичку. Вместо этого он напрямую бомбардирует молекулы воздуха электронами, чтобы разбить их на более реактивные элементы, такие как атомарный кислород. Это быстрое вливание нетепловой энергии заставляет молекулы топливной смеси сталкиваться друг с другом, что запускает реакцию горения. Если обычная свеча зажигания похожа на зажигалку, то плазменная свеча Синглтона больше похожа на молнию. А когда речь идет о двигателях, работающих на обедненной смеси, скорость имеет первостепенное значение.
«Основная идея двигателя заключается в том, что вы хотите, чтобы все сгорело одновременно», — говорит Джаал Ганди, руководитель Исследовательского центра двигателей в Университете Висконсина. «Если вы можете заставить топливо гореть прямо, когда поршень находится в верхней мертвой точке, вы получите максимально возможную эффективность.
Это событие сгорания — вот что важно с точки зрения эффективности».
Идея использовать низкоэнергетические импульсные энергосистемы для достижения быстрого сгорания не совсем нова. Консультант Синглтона по докторской диссертации Мартин Гундерсен возглавляет группу по исследованию импульсной энергии в Университете Южной Калифорнии и работает над этими типами систем зажигания с начала 19 века.90-е. Хотя эти ранние импульсные системы зажигания работали для снижения выбросов, они были дорогими, громоздкими и не очень надежными. «Технология была классной, но ее еще не было, — говорит Синглтон.
К тому времени, когда Синглтон заканчивал работу над докторской диссертацией, технологии, необходимые для доступной и надежной системы, созрели до такой степени, что, наконец, казалось возможным вывести их из лаборатории. Ключевой прорыв произошел в твердотельных высоковольтных переключателях, появившихся в начале 2000-х годов. Достижения в технологии переключения теперь позволяют импульсной плазменной системе Синглтона переключать мегаватты мощности за наносекунды и работать в течение сотен тысяч выстрелов.
Итак, в 2009 г., он основал Transient Plasma Systems вместе с Гундерсеном и его коллегами из USC, Энди Кути и Джейсоном Сандерсом, чтобы коммерциализировать плазменное зажигание.
Предоставлено Transient Plasma Systems
Самые популярные
Изначально компания сосредоточилась на разработке системы для авиации. Реактивные двигатели вносят основной вклад в глобальные выбросы парниковых газов, но было ясно, что автомобили были настоящим убийцей. По его мнению, если Синглтон и его команда смогут убедить автомобильные компании использовать их свечи зажигания, это может значительно сократить выбросы автомобилей.
«Если вы хотите узнать, на что сегодня обращают внимание исследователи двигателей, полезно взглянуть на то, чем занимались аэрокосмические исследователи вчера», — говорит Исаак Экото, главный научный сотрудник Исследовательского центра горения Sandia National Laboratories в Калифорнии. «Вот откуда берутся многие из этих технологий».
Экото и его коллега Магнус Шёберг руководили некоторыми лабораториями по сжиганию бензина на объекте, а в 2014 году они организовали Transient Plasm Systems для первых крупных испытаний компании плазменной свечи в автомобильном двигателе. Лаборатории Шёберга и Экото оснащены специальным одноцилиндровым двигателем, который позволяет исследователям заглянуть внутрь камеры сгорания во время воспламенения с помощью высокоскоростных камер и лазеров, измеряющих динамику сгорания.
Эффективность двигателя внутреннего сгорания сильно зависит от того, как он используется. Например, двигатели имеют тенденцию быть наименее эффективными на низких скоростях и малой мощности, сценарий, который может возникнуть при движении по городу. Таким образом, Шёберг и команда Transient Plasma протестировали систему зажигания в двигателе в различных режимах работы, которые слабо коррелировали с различными сценариями, такими как движение по шоссе. Во время испытаний в Sandia свеча Transient Plasma System продемонстрировала, что она может обеспечить до 20 процентов повышения эффективности использования топлива в этих режимах движения по сравнению с характеристиками коммерческого двигателя внутреннего сгорания с обычной свечой зажигания.
Синглтон говорит, что результаты тестов Sandia вскоре привлекли внимание автомобильной промышленности. В течение последних нескольких лет Transient Plasma Systems работала с несколькими неназванными производителями автомобилей, чтобы протестировать систему с двигателями этих компаний. Он говорит, что с оптимизмом смотрит на то, что первые автомобили, использующие эту систему, могут появиться на дорогах в течение следующих пяти лет.
Но двигателям с низким потреблением топлива может не обязательно понадобиться плазменная система зажигания для запуска, и Transient Plasma Systems вряд ли единственная компания, работающая над этой проблемой. «Все пытаются расширить этот предел воспламенения и добиться воспламенения более обедненных смесей», — говорит Ассанис, эксперт по горению из Стоуни-Брук. Исследователи из Университета Пердью, например, изучают архитектуру двигателей, в которых используются «форкамеры» с обычным соотношением воздуха и топлива для запуска реакции сгорания, которая затем поступает в основную камеру сгорания, заполненную разбавленным воздухом топливом.
А такие компании, как Mazda, разрабатывают двигатели, которым вообще не нужны свечи зажигания. Вместо этого двигатель сжимает обедненное топливо до тех пор, пока оно само не воспламеняется.
Что касается окружающей среды, то именно то, как достигается сжигание обедненной смеси, в конечном счете менее важно, чем , когда достигается в масштабе. Нравится вам это или нет, но двигатели внутреннего сгорания будут существовать по крайней мере в течение следующих нескольких десятилетий. И если есть хоть какая-то надежда остановить изменение климата, нам понадобится двигатель, который заставит топливо двигаться дальше.
Еще больше замечательных историй WIRED
- Как убежать от динозавра (на всякий случай)
- Inside Citizen, приложение, которое просит вас сообщить о преступлении по соседству
- Эпоха массовой слежки не будет длиться вечно
- Исследование выявило половые различия в мозге. Это имеет значение?
- Эти чернокожие основатели добились успеха, несмотря на Силиконовую долину
- 🎙️ Слушайте Get WIRED, наш новый подкаст о том, как реализуется будущее. Смотрите последние выпуски и подписывайтесь на 📩 информационный бюллетень, чтобы быть в курсе всех наших шоу
- 💻 Обновите свою рабочую игру с любимыми ноутбуками, клавиатурами, альтернативами для набора текста и наушниками с шумоподавлением от нашей команды Gear
Смотрите последние выпуски и подписывайтесь на 📩 информационный бюллетень, чтобы быть в курсе всех наших шоу Дэниел Оберхаус — штатный автор WIRED, где он освещает исследования космоса и будущее энергетики. Он является автором книги Extraterrestrial Languages (MIT Press, 2019) и ранее был редактором новостей в Motherboard.
ТемыЭлектромобилиДвигатель внутреннего сгораниязагрязнениеизменение климатапарниковый газЭнергияавтомобили
Еще из WIREDРазница между автомобильными двигателями Скачать эту статью в формате .PDF
Этот тип файла включает в себя графику и схемы высокого разрешения, если это применимо.
Автомобильные инженеры уделяют внимание соотношению веса и мощности при проектировании автомобилей. В то время как в отрасли большое внимание уделяется облегчению веса, исследователи также ищут более эффективную конструкцию двигателя.
Двигатель внутреннего сгорания (ДВС) в настоящее время является предпочтительным двигателем для транспортных средств, но растущая озабоченность по поводу изменения климата с годами привлекла к электромобилям повышенное внимание.
Понимание различий между этими двигателями и того, как они влияют на ресурсы, не говоря уже об отношении веса к мощности, раскрывает ключевые свойства, которые могут указать, когда двигатель внутреннего сгорания может прийти в упадок.
Поршневой двигатель внутреннего сгорания
Исследователи обнаружили, что регулировка фаз газораспределения поршневого двигателя позволяет значительно повысить производительность. Некоторые компании, такие как Ferrari, разработали динамические клапаны. Один пример может похвастаться трехмерным кулачком со скользящим распределительным валом, который изменяет синхронизацию двигателя при изменении требований к двигателю. (Фото: Drivingtestsuccess.com) КПД поршневого двигателя в целом составляет от 28 до 45%.
Он может иметь сотни движущихся частей, которые могут быть источником большего объема обслуживания, шума и потерь энергии, чем роторные или электрические двигатели, которые имеют меньше деталей и меньшую сложность. Несмотря на эти проблемы, соотношение веса и мощности удерживает поршневые двигатели внутреннего сгорания на первом месте — пока.
Наиболее распространенным двигателем на дорогах сегодня является четырехтактный поршневой двигатель внутреннего сгорания. Каждый такт выполняет задачу в цикле сгорания, который вращает коленчатый вал или ведущий вал. С каждым ходом поршень перемещается от верхней мертвой точки (самое верхнее положение, которое поршень может достичь в цилиндре) к нижней мертвой точке (крайнее нижнее положение).
Первый такт, впускной или впускной, всасывает воздух и топливо в цилиндр. В дизелях этот ход только всасывает воздух; топливо впрыскивается непосредственно перед рабочим тактом. Когда поршень возвращается наверх, он сжимает смесь; затем свеча зажигания зажигает его.
Дизельные двигатели имеют более высокую степень сжатия, что приводит к более высоким температурам, что приводит к сгоранию при впрыске топлива без свечи зажигания. Дизельные двигатели имеют нагревательные элементы, называемые свечами накаливания, в которых расположены свечи зажигания, помогающие прогреть камеру сгорания для холодного пуска.
Топливно-воздушная смесь воспламеняется во время следующего такта, рабочего такта и расширяющихся газов от поршня с малой силой взрыва до нижней мертвой точки. Наконец, четвертый такт, такт выпуска, возвращает поршень в верхнюю мертвую точку и выталкивает газы из цилиндра.
Линейные моменты поршней преобразуются во вращательное движение через шатуны, которые вращают коленчатый вал. В свою очередь коленчатый вал приводит в движение трансмиссию. Коленчатый вал также соединяется с распределительным валом (валами) — обычно с помощью ремня, хотя иногда используется роликовая цепь. Распределительный вал вращает кулачки для открытия и закрытия клапанов, контролируя синхронизацию впуска и выпуска газов в цилиндрах.
Роторный двигатель внутреннего сгорания
Роторный двигатель — в частности, роторный двигатель Ванкеля — не имеет поршней, а имеет трехлопастный треугольный ротор. Ключевыми отличиями от поршневого двигателя являются уменьшение количества деталей, снижение вибрации и способность двигателя работать на высоких скоростях (об/мин). Двигатель поставляется в относительно небольшом корпусе с высоким отношением мощности к весу. По сравнению с поршневыми двигателями, простая концепция и сложная геометрия роторного двигателя вызвали страстные споры о том, почему он не так популярен.
Чтобы представить внутреннюю часть роторного двигателя, сначала необходимо знать, что такое эпитрохиода (также называемая эпициклоидой). Эпитрохиоды — это геометрические фигуры, образованные путем отслеживания точки по радиусу формы, которая выкатывается наружу или внутри другой формы. Если вы когда-либо использовали спирограф, вы играли с эпитрохиодами. Корпус роторного двигателя представляет собой простую эпитрохиоду из двух окружностей.
Ротор эксцентрично вращается внутри корпуса, изменяя тем самым объем трех пространств (камер), образованных между ними.
имеют ту же последовательность четырехтактных поршневых двигателей: впуск, сжатие, мощность и выпуск. Вращение ротора увеличивает объем первой камеры, всасывающей воздух и топливо — такт впуска. По мере того как ротор продолжает вращаться, объем в камере уменьшается, сжимая содержимое камеры, вызывая такт сжатия. Проблема на следующем этапе заключается в том, что геометрия между корпусом и ротором разделяет камеру на два пространства.
Эта удлиненная и отделенная камера зажигания может препятствовать полному сгоранию, поскольку часть воздушно-топливной смеси отсекается от свечи зажигания.
В помощь имеются либо две свечи зажигания, либо одна свеча зажигания с перепускным отверстием в роторе для пропуска смеси в оба пространства камеры. Обычно используются две свечи зажигания, и Mazda даже использовала три свечи зажигания в своих гоночных автомобилях. Расширяющиеся газы вращают ротор дальше в такте расширения или рабочего хода. В конце концов, расширение перемещает ротор туда, где в корпусе находится выпускное отверстие. Объем между корпусом и ротором снова сжимается, выталкивая выхлопные газы из камеры — такт выпуска.
Роторные двигатели не должны преобразовывать прямолинейное движение во вращательное, что устраняет резкое изменение направления движения поршня, поэтому роторные двигатели генерируют намного меньше вибраций. Вращательная конструкция также позволяет рабочему такту работать при более длительном вращении вала, тем самым уменьшая спорадический крутящий момент на коленчатом валу (от зажигания до выхлопа угол поворота составляет около 270 градусов по сравнению с 180 градусами на поршневых двигателях).
В конечном счете, один ротор в роторном двигателе сравним с тремя поршнями в поршневом двигателе. Роторные двигатели часто имеют два ротора для плавной работы и сопоставимы с двигателями V6.
Еще в 1960-х годах некоторые руководители автомобильных компаний и наблюдатели думали, что поворотные конструкции станут предпочтительным дизайном для легковых и грузовых автомобилей. Но Mazda, первая компания, которая начала массово производить роторные двигатели, прекратила производство после 2012 года. Mazda заявила, что, если компания не сможет оправдать годовой объем производства 100 000 единиц, двигатель Ванкеля больше не будет производиться. Тем не менее, исследования по улучшению двигателя все еще ведутся.
Что случилось с роторным двигателем при таком количестве преимуществ? Роторный двигатель может работать всего с тремя движущимися частями, что делает его простым и легким в обслуживании. Базовые поршневые двигатели имеют не менее 40 движущихся частей. Это привело к появлению некоторых теорий заговора о том, как автомобиль с таким небольшим количеством деталей может потерять миллионы компаний, производящих запчасти.
Но лучший аргумент в пользу поршневых двигателей, а не роторных, сделан из-за сложных уплотнений, низкого крутящего момента и теплового КПД.
Несмотря на то, что Mazda устранила некоторые проблемы, все еще оставалось некоторое загрязнение поперечной камеры и непреднамеренный расход масла, что приводило к проблемам с выбросами и эффективностью. По мере того, как регулирование выбросов ужесточалось, пострадали роторные транспортные средства. Кроме того, коленчатый вал совершает три оборота за один оборот ротора. Это соотношение 3:1 не обеспечивает конкурентоспособного крутящего момента на низких оборотах (по сравнению с поршневым двигателем). Вот почему роторные двигатели отлично подходят для приложений среднего и высокого класса, таких как самолеты, морские суда и гоночные автомобили, но не для ежедневных поездок на работу.
Термический КПД роторных двигателей снижен из-за большей площади поверхности (по сравнению с поршневыми двигателями) в камере сгорания. Это позволяет теплу уйти в корпус и ротор. Следует также отметить, что около трети охлаждения роторного двигателя осуществляется с помощью масла, поэтому масляное охлаждение является обязательным. Выбросы – еще одна проблема роторных двигателей. Например, последний серийный двигатель RX-8 не может соответствовать текущим стандартам миссии, поэтому нынешняя конструкция не может быть реализована сегодня без улучшения выбросов.
Преимущества роторных двигателей — снижение количества деталей и вибраций — возможно, побудили некоторые компании заняться исследованиями двигателей с оппозитными поршнями и цилиндрами (OPOC). Это поршневые двигатели с поршнями, расположенными в одной плоскости, но в противоположных цилиндрах. С четырьмя поршнями, работающими в двух противоположных цилиндрах и в прямом противодействии, вибрации снижаются за счет уравновешивания возвратно-поступательных сил с соседним поршнем.
Это также увеличивает такт сгорания до одного оборота коленчатого вала, а не за каждый второй оборот, как в традиционных поршневых двигателях.
В 2010 году компания Ecomotors заявила, что двухтактный двигатель OPOC может получить в четыре раза больше мощности, чем четырехтактный двигатель той же массы. Одним из способов достижения этого было уменьшение количества деталей. Двигатель OPOC мощностью 300 л.с. состоит из 62 движущихся частей. Обычный двигатель с аналогичной мощностью имеет около 385 движущихся частей. Кроме того, противодействующие силы означают, что на коренные подшипники коленчатого вала не действуют (или действуют номинальные) силы. А при меньших усилиях конструкторы могли сделать корпус из легкого магния.
Электрические двигатели
Трудно определить точный рейтинг эффективности для электромобилей (EV). В то время как двигатель может иметь КПД от 85 до 95%, когда мощность проходит через инвертор, аккумулятор и зарядное устройство, КПД электромобиля приближается к 70%.
Однако электрические двигатели и аккумуляторы могут быть относительно чувствительны к холмистой местности и перепадам температуры, что может снизить эффективность даже отца. Таким образом, с более высоким КПД, чем у двигателя внутреннего сгорания, практически без движущихся частей в двигателе, нулевым уровнем выбросов и возможностью использовать рекуперативное торможение для повышения эффективности в 9 раз.до 16% (как опубликовано в исследовании), почему продажи электромобилей ниже, чем предполагали некоторые автомобильные аналитики?
В целом ограниченный запас хода, время зарядки аккумулятора и более высокие цены делают электромобили недоступными для обычного человека. С технологической точки зрения основным недостатком электромобилей является аккумулятор. Литий-ионные аккумуляторы — самые мощные аккумуляторы массового производства. Но они тяжелые, дорогие и имеют свойство перегреваться вплоть до теплового разгона (загорания). Большинство новых аккумуляторных технологий ориентированы на более низкое напряжение, характерное для батарей типа АА.
Эти инновации не масштабируются для транспортных средств.
В электромобилях используются электродвигатели двух типов: бесщеточные двигатели постоянного тока и трехфазные асинхронные двигатели переменного тока.
Двигатели постоянного тока работают от катушки или петли, подвешенной между полюсами магнита. Постоянный ток электричества генерирует временное магнитное поле, заставляя его поворачиваться и выравниваться с полярностью. Затем электрический переключатель (коммутатор) меняет направление тока, меняя полярность. Это позволяет катушке вращаться бесконечно.
Простое объяснение
Некоторые из преимуществ двигателей постоянного тока включают быстрый высокий крутящий момент, и они относительно экономичны. С другой стороны, их нельзя запускать без нагрузки, так как это может повредить двигатель. Вот почему запуск двигателя постоянного тока для вращения ремня может быть плохой конструкцией. Если ремень тормозит, нагрузки нет, и двигатель может выйти из строя.
Двигатели постоянного тока также не идеальны для поддержания скорости в различных условиях нагрузки — например, электромобиль с этим двигателем может плохо работать на холмистой местности. И хотя регулировка напряжения может контролировать скорость двигателя постоянного тока, двигатель имеет максимальное число оборотов в минуту, за которое он не может выйти, поэтому скорость по своей природе ограничена.
В двигателях переменного тока используется кольцо из многослойного металла для создания магнитного поля при подаче переменного тока. Электромагниты окружают ротор. Переменный ток заставляет напряженность магнитного поля электромагнитов увеличиваться и уменьшаться, создавая смещающееся магнитное поле, которое создает крутящий момент.
Имеются две пары электромагнитных катушек, на которые поочередно подается переменный ток. Пары установлены не в фазе друг с другом, так что нарастание и падение переменного тока будет изменять магнитное поле между ними. Это изменение индуцирует электрический ток в роторе, который создает собственное магнитное поле.
Ротор будет пытаться противодействовать магнитному полю катушек, но, поскольку поле меняется вместе с переменным током, ротор будет вращаться. 9Двигатели переменного тока 0002 обеспечивают более высокий крутящий момент и скорость по сравнению с двигателями постоянного тока. Они также лучше адаптируются к переменным скоростям и нагрузкам, поэтому лучше работают на холмах. Он также легче принимает энергию от рекуперативного торможения, чем двигатель постоянного тока. Но обмотка катушки может быть тяжелой, а при использовании аккумуляторов необходим инвертор. Как правило, общая стоимость двигателя переменного тока выше, чем у сопоставимого двигателя постоянного тока. В целом существуют автомобильные и внедорожные приложения для двигателей переменного и постоянного тока. Но чтобы сделать электродвигатели и электромобили жизнеспособными, потребуются значительные достижения в технологии аккумуляторов. Текущий запас энергии, необходимый для питания электромобилей, добавляет слишком много веса, что делает отношение веса к мощности слишком высоким.
Также существуют проблемы медленной перезарядки и экологически чистой утилизации.
Анализ «от колыбели до могилы», опубликованный Союзом обеспокоенных ученых, показывает, что электромобиль с запасом хода в 84 мили создает примерно на 15% больше выбросов при производстве, чем обычный автомобиль. Эта разница может быть возмещена за год вождения, и автомобиль будет выбрасывать вдвое меньше загрязняющих веществ в течение своего срока службы, включая производство. Так как сделки, такие как Парижское соглашение, в ближайшие годы будут направлены на достижение углеродно-нейтрального общества, мы можем увидеть больше электромобилей на дорогах.
Однако, как и во многих других технологиях, для достижения оптимальной эффективности необходимо несколько технологий. Из-за текущего состояния батарей двигатели внутреннего сгорания меньшего размера сочетаются с технологиями электропривода, благодаря которым даже стандарты выбросов 2025 года (54,5 миль на галлон) звучат легче, чем некоторые могли первоначально подумать.