Двигатель внутреннего сгорания: виды, принцип действия, преимущества и недостатки – полезные статьи на Автодромо

Неужели бензиновый двигатель идеален со всех точек зрения? Отнюдь. Он уступает дизельному сразу по нескольким пунктам, причем, некоторые из них весьма существенные. Предлагаем подробно рассмотреть плюсы и минусы бензинового двигателя. Узнаете правду сами.

Классификация двигателей внутреннего сгорания

  1. Поршневые. В агрегатах такого типа, полученная от горения энергия превращается в механическую при помощи кривошипно-шатунного механизма.
  2. Карбюраторные. В этом случае топливная смесь возникает внутри карбюратора, далее попадает в цилиндр. Воспламенение осуществляется за счет свечей.
  3. Инжекторные. Эти двигатели снабжены электронным устройством. Топливо впрыскивается в коллектор через форсунки.
  4. Дизельные. Топливно-воздушная смесь в них воспламеняется без использования искр от свечей.
  5. Роторные. В таких моторах энергия трансформируется в механическую работу при помощи кручения ротора газами.
  6. Газотурбинные. Ротор таких двигателей снабжен клиновидными лопатками, приводящими в действие вал турбины.

Двигатель внутреннего сгорния

Каждый тип ДВС хорош по-своему, хотя идеала нет

Самые распространенные типы двигателей внутреннего сгорания в мире – это четырехцилиндровый рядный, четырехцилиндровый оппозитный, рядный шестицилиндровый, V6 и V8 – имеют свои плюсы и минусы. Вот все, что вам нужно знать о них, в одной удобной подборке…

Смотрите также: Двигатели, в которых могут загнуться клапаны: зачем они нужны

Какой мотор сделает больше мощности: 4,0-литровый V6 или 4,0-литровый V8? Ответ не так прост и очевиден. При обсуждении различных двигателей их тип не является наиболее серьезным фактором, влияющим на то, сколько энергии они произведут. Приложите к созданию инженерную изобретательность, и ваш четырехцилиндровый двигатель сможет получить столько же мощности, сколько среднестатистический V12. Так что же заставляет производителей выбирать различные компоновки двигателей? Вот преимущества и недостатки каждого из вариантов движков.

Узнали для себя что-то новое?

Нет, я и без вас в моторах эксперт

Ага, а теперь можно поподробнее?

320%D1%85320

Материал по теме

#читайдома: автомобильные лайфхаки, о которых вы могли не знать

Дизель: минусы

холодный пуск

Зимой владельцы бензиновых ДВС ликуют: им не нужно переходить на «зимнее» топливо , строго следить за качеством масла, менять топливный фильтр и думать о покупке предпускового подогревателя. В то время как дизель греется только в движении и остывает быстро — да и просто может не завестись, если владелец халатно подошел к обслуживанию.

О том, как правильно запускать дизель зимой, мы писали здесь

чувствительность к топливу

Отечественное топливо несравнимо с европейским. Но если бензин более-менее «переварит» сомнительный АИ-92, то всего одна заправка плохим ДТ может убить форсунки и топливный насос на дизеле. Ну а если эти детали топливной аппаратуры умрут, владельцу придется раскошелиться на дорогостоящий ремонт и замену. Сумма того и другого неприятно удивляет.

расходы на ТО

Чтобы дизель жил долго и счастливо, ему просто показано качественное обслуживание. Масла и фильтры нужно менять каждые 5-7 тыс. км, не полагаясь на заверения производителя. Опять же, если выйдет из строя ТНВД и форсунки, решение проблемы окажется дорогостоящим. Зато после замены эти узлы не доставляют владельцу неприятностей ближайшие 100-200 тыс. км.

задумчивость

Дизельные агрегаты в большинстве своем все же не предназначены для рейсинга. И вряд ли стоит ожидать от полуторалитрового дизеля, что он будет «рвать» машину с места по аналогии с мало-мальски приличным инжектором.

Достоинства и недостатки

Главным образом успех объясняется практическими характеристиками, заключающимися в экономичности, компактности и хорошей приспособляемости. Помимо этого, двигатель способен запускаться в самых обычных условиях, после чего быстро ускоряется и доходит до полной нагрузки. Для транспортных средств важна такая его характеристкиа, как значительный тормозной момент.

ДВС (двигатель) способен работать на разных видах топлива, от бензина до котельного мазута.

Однако эти моторы имеют и ряд недостатков, среди которых выделяются ограниченная мощность, большой шум, очень частое вращение коленвала при пуске, невозможность соединения с ведущими колесами, токсичность, поршневые возвратно-поступательные движения.

Плюсы двигателя внутреннего сгорания

  • Малый вес мотора. В большинстве случаев подобные устройства не занимают много места, и весят достаточно легко. К тому же, объем топливных баков, также может располагаться в сравнительно маленьких пространствах.
  • На одной заправке имеется возможность проехать большие расстояния. Это особенно актуально для водителей автобусов или дальнобойщиков. Постоянные остановки на дозаправку могли бы значительно отягощать и без того нелегкую работу водителей.
  • Высокая мощность. Сегодня двигатели внутреннего сгорания могут обладать огромным запасом лошадиных сил. Все зависит от стоимости. Если у вас имеются крупные финансы, вы сможете купить себе монстра среди рядовых автомобилей. Но и прокормить его будет непросто. Бензин, в прямом смысле, начнет вылетать в трубу, что естественно, обойдется собственнику в копеечку.
  • Простота в использовании. Разобраться в устройстве моторов сегодня может любой желающий, если приложит к этому некоторые усилия. Большинство из них имеют одинаковые системы, поняв, из чего состоит один двигатель, вы с легкостью сможете разобраться в любом другом.
  • Возможность быстрой заправки. Количество заправочных станций сейчас настолько велико, что водителям не приходится опасаться за обсохший бак. Они расположены практически в любом населенном пункте, а длительность заправки не превышает 10 минут.
  • Доступность. Автомобили с двигателями внутреннего сгорания перестали быть редкостью. Они прочно вошли в нашу жизнь. Автосалоны предлагают потребителям любые машины на вкус и цвет. На вторичном рынке их стоимость настолько низкая, что их приобретают даже студенты и школьники.
  • Большой ресурс работы. Современные моторы могут проработать без капитального ремонта десятки лет. К слову сказать, что надежность агрегатов потихоньку снижается, и все же остается на должном уровне вот уже многие годы.

Работа двигателя внутреннего сгорания

Горизонтально-оппозитный

С точки зрения производительности существует не так много вариантов, столь же привлекательных, как двигатель с горизонтально уложенными противоположно расположенными цилиндрами. Оппозитный силовой агрегат не столь частый гость под капотом автомобилей, но с технической точки зрения это логичный выбор для вашего гоночного автомобиля.

Преимущества:

Первичные и вторичные силы хорошо сбалансированы. Это плавный в работе двигатель;

Баланс позволяет снизить вес коленчатого вала, что уменьшает инерционные потери от вращения;

Низкий центр тяжести обеспечивает лучшую управляемость автомобиля.

Минусы:

Размер: это очень широкие двигатели;

Оппозитные двигатели когда-то использовались в Формуле 1 именно из-за своих преимуществ в производительности, но ввиду их большой ширины они препятствовали работе с воздушным потоком вокруг кузова болида и с тех пор больше не используются;

Сложность: две головки цилиндров системы привода клапанов;

Во время работы наблюдается дисбаланс в плоскости из-за смещения поршней по отношению к коленчатому валу;

Обслуживание может быть сложным, если под капотом теснота.

Сложная диагностика

Диагностика работы двигателя сегодня производится с помощью считывания показаний встроенных датчиков. Это, конечно, помогает разобраться в проблеме более детально, но не всегда точно выявляет неисправность. Устройство подкапотного пространства современного автомобиля уплотнено и усложнено – руку не всунешь. Сложность доступа к мотору усложнила и увеличила стоимость ремонта.

Производители понемногу увеличивают регламент замены моторного масла, это тоже ведет к износу деталей ДВС.

Минусы

  • Безусловным минусом ДВС является высокая степень выбросов, вырабатывающихся во время езды. Главная проблема лежит в том, что топливо сгорает не полностью. На передвижение машины уходит лишь 15% горючего материала, остальное вылетает в воздух, в результате не достигшей совершенства камеры сгорания топлива. Отработанные газы включают в себя сотни вредных компонентов, тяжелых металлов и производных углеводорода.
  • Всегда требуется наличие коробки переключения передач. Это устройство необходимо для того, чтобы менять передаточное число, регулирующее количество оборотов двигателя, которые в свою очередь передают энергию на колеса, и те начинают вращаться либо быстрее, либо медленнее.
  • Необходимость смены масла каждые 10 000 км пробега. Это обусловлено загрязнением жидкости, попадающими в двигатель мелкими частицами, а также при появлении рабочих отходов от поршней и коленвала.
  • Высокая стоимость топлива. Цена за литр бензина или солярки неуклонно растет вверх. Такими темпами передвижение на автомобилях с ДВС будет большой роскошью. Выходом из данной ситуации может послужить установка газового оборудования, так как цена на газ сейчас в 2 раза меньше стоимости бензина, и пока что остается примерно на отметке в 23 рубля, в зависимости от региона.
  • Ограниченный ресурс дешевых моторов. Производители двигателей низкой стоимости используют некачественные детали, имеющие большой износ. Хотя, при наличии современных смазок, время работы можно значительно повысить. Главное вовремя менять жидкости и прочие расходные материалы.
  • Низкий коэффициент полезного действия. Данный показатель отражает эффективность работы двигателя относительно вырабатываемой энергии в механические силы. Его выражают в процентах. В отличие от электрических моторов, КПД которых может достигать 95%, КПД двигателей внутреннего сгорания не обладает такими показателями. Потери полезного действия происходят в результате неполного сгорания топлива, расходов на тепло, а также потери на прочее оборудование, такое как кондиционер, помпа, генератор.

Работа двигателя внутреннего сгорания

Современные двигатели шагнули далеко вперед от своих предшествующих собратьев. На сегодняшний день им нет конкурентов. Возможно, если люди не придумают чего-то в корне нового, такие моторы просуществуют в нашем мире еще не одно десятилетие. Как бы хотелось, чтоб ДВС жили вечно, но их существование закончится вместе с нефтью, и придет эра электрических двигателей.

Но, несмотря на то, что ДВС заслужили всеобщую любовь, они могут стать причиной глобального экологического кризиса. Выбросы, создаваемые в атмосферу миллионами автомобилей, поднимают реальную угрозу нашей планете.

Характеристики двигателя K4M

Как вы уже поняли, разные модификации имеют разные параметры. Двигатель K4M 1.6 16v обладает мощностью 102 л.с., а его крутящий момент составляет 145 Нм. Мотор оснащается системой питания с распределенным впрыском топлива и электронным управлением. Норма токсичности мотора – «Евро 4». Это означает, что заливать можно бензин АИ 92 и выше. Также можно выделить электронную систему управления двигателем.

Автомобиль «Рено Дастер» с этим двигателем способен развивать скорость до 163 километров в час, а его расход топлива по городу составит 9.8 литра на 100 км и 6.5 литра на 100 км – по трассе.

Отметим, что тюнинг двигателя K4M возможен. Некоторые автовладельцы производят чиповку мотора с заменой выхлопа на безкатовый. В результате мотор получает прибавку в лошадиных силах (его мощность растет до 120 л.с.).

Корпус

Корпус представляет собой классическую конструкцию, состоящую из блока цилиндров, их головки, а в случае разъемной нижней части картера, и фундаментальной рамы с крышками. Бывает и моноблочная конструкция. Такое разнообразие, естественно, предполагает и отличающийся подход к ремонту.

Элементы моторного корпуса являются базой, куда крепятся детали ГРМ и кривошипно-шатунного механизма, систем охлаждения, питания, смазки и так далее.

принцип двигателя внутреннего сгорания

Низкий расход топлива

У атмосферного двигателя значительная часть энергии сгоревших газов теряется вместе с горячими выхлопными газами. Наддувный двигатель использует температуру и давление выпускных газов, срабатывая их в турбине. Меньше энергии пропадает зря, значит, больше используется для движения автомобиля. Но, повторюсь, при условии спокойной манеры вождения.

***

Турбодвигатели совершенствуются и захватывают все новые модельные ряды автомобилей самых разных производителей на всех континентах. Вначале они оккупировали дороги старушки Европы. Япония давно и массово загружает ими внутренний рынок. США и Корея немного более сдержанны в распространении турбированных двигателей. Зато Китай в последнее время массово пересаживается на турбонаддув. Так что за наддувными двигателями будущее. Если, конечно, их не вытеснят электрокары.

  • Самые надежные двигатели (из тех, что еще продаются) мы собрали тут.

Фото: фирмы-производители

Ремень вспомогательных устройств

У многих автовладельцев выходит из строя двигатель из-за износа ремня вспомогательных агрегатов. Причем он изнашивается раньше установленного времени. Это значит, что время от времени нужно заглядывать под капот и смотреть на состояние этого ремня. Если заметили, что он начинает пушиться, то его стоит заменить. Если вовремя его не поменять, то он может попасть под шкив коленвала, что приведет к клину двигателя.

двигатель k4m 1 6 16v

О некачественном бензине

Справедливости ради отметим, что большинство европейских, американских и японских автомобилей имеют высокую чувствительность к некачественному бензину. Скорее всего, это обусловлено тем, что в Европе и Японии бензин является более качественным, и производители автомобилей делают машины с учетом использования качественного топлива. На многих заправках России продают бензин, который по качеству уступает европейскому. Поэтому на двигателе K4M (он не стал исключением) можно наблюдать кратковременные провалы в работе при езде и плаванье оборотов на холостом ходу. Поэтому мало заливать 95-й или 98-й бензин. Необходимо еще заправляться на проверенных автозаправках.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...