Виды автомобильных двигателей: коротко о самом интересном
Автомобиль является самым распространенным средством передвижения на планете. Их количество растет год от года: по данным WardsAuto, в 1986 году в мире было около 500 миллионов автомобилей, а уже в 2010 году общемировой автомобильный парк увеличился вдвое. Растет не только количество машин – совершенствуется их устройство, ужесточаются требования к их ходовым характеристикам, расходу топлива и экологичности.
Современный автомобильный двигатель из достаточно простого устройства превратился в сверхсложный механизм, который полностью управляется электроникой. Неизменными остались только базовые принципы его работы – использование энергии сгорания топлива, 2 или 4-тактный рабочий цикл. Двигатель внутреннего сгорания стал значительно мощнее, экономичнее и безопаснее, появились новые виды двигателей, которые из выставочных новинок превратились во вполне реальных конкурентов ДВС.
Это интересно! В настоящее время диапазон мощностей серийно выпускаемых автомобилей широк, как никогда.
В этой статье мы расскажем о разновидностях современных автомобильных двигателей, о том, какие их из них наиболее востребованы мировым автопромом. Вы узнаете, есть ли электрических моторов шанс стать полноценной заменой ДВС и почему водородные двигатели «застряли в развитии».
Несмотря на успешное развитие рынка электроавтомобилей, 4-тактный двигатель внутреннего сгорания по-прежнему №1 в мире. Различают следующие виды ДВС:
Бензиновый двигатель. Этот вид силовой установки имеет две разновидности: устаревший карбюраторный и инжекторный. В первом смешивание воздуха и топлива производится в отдельно расположенном карбюраторе: после воспламенения искрой свечи, раскаленные газы устремляются во впускной трубопровод. В двигателе инжекторного типа бензин впрыскивается в саму камеру сгорания строго отмеренными порциями, что снижает расход топлива и уменьшает уровень токсичности выхлопных газов.
Дизельный двигатель. В отличие от бензинового мотора, в дизельном ДВС воспламенение смеси производится путем её сжатия. В «дизелях» нет дроссельной заслонки, что обеспечивает свободный ток воздуха на впуске. В сочетании с высокой степенью сжатия это снижает расход топлива. Дизельные ДВС способны развивать максимальный крутящий момент при меньших оборотах коленвала.
Единственный реальный конкурент двигателей внутреннего сгорания – электродвигатель.
Электрический двигатель.
Источником электроэнергии для асинхронных трехфазных автомобильных электродвигателей являются литий-ионные аккумуляторы. К сожалению, несмотря на совершенствование батарей, их уровень ёмкости пока еще не достаточно высок, а оснащенность станциями зарядки в большинстве стран оставляет желать лучшего. Исключением являются наиболее развитые страны западной Европы.
Продвижение электроавтомобилей на мировой рынок, на данный момент производится в основном за счет дотационной политики ряда государств, ориентированных на переход к альтернативным источникам энергии.
Это интересно! Дело Николы Тесла живет – когда этот великий ученый еще в XIX веке предложил электроэнергию в качестве полноценной замены паровым двигателям первых автомобилей. Сейчас доля электромобилей в отдельных европейских странах достигает 70%.
Гибридный двигатель. «Гибриды» представляют собой сочетание электрического мотора и ДВС. Такой двигатель работает поочередно – сначала на бензине (при этом генератор производит зарядку аккумуляторных батарей). После окончания зарядки начинает работать электрическое «альтер эго» мотора. Благодаря практичности такого решения, популярность гибридов растет – по количеству машин они немногим уступают электромобилям.
Водородный двигатель.
Различают два вида моторов такого типа. Первый – установка на топливных элементах, которые генерируют электроэнергию для встроенного электродвигателя. Второй – ДВС, в которых вместо бензина или дизеля используется водород. У авто с таким двигателем есть ряд существенных преимуществ: это полностью «зеленый» вид транспорта, топливом является вода, стоимость эксплуатации минимальная.
Это интересно! Первый автомобиль с водородной силовой установкой был создан компанией Toyota еще в 1997 году. К настоящему времени разработки в этой сфере ведут такие автоконцерны как Ford, Honda, BMW,
К сожалению, недостатки не менее весомые: на данный момент не существует дешевой и эффективной технологии получения водорода из воды путем электролиза, а сжиженный водород опасен и очень дорог. Из высокого уровня диффузии водорода езда на таком автомобиле будет крайне рискованной.
Дата создания: 26.06.2018 19:31:20
Виды двигателей внутреннего сгорания — Автомобили Premier
Содержание
- Виды двигателей
- Паровая машина
- Бензиновый двигатель
- Карбюраторная совокупность впрыска
- Инжектор
Мало кто знает, что двигатель внутреннего сгорания был изобретён ещё 5 столетий назад, конструктором и легендарным инженером Леонардо да Винчи.
Виды двигателей
Первый полноценный прототип двигателя внутреннего сгорания был сконструирован в далёком 1806 году, что принадлежал братьям Ньепсье. Затем серьёзного исторического факта было недолгое затишье.
Но, в финише 19 века три легендарным немца положили старт автомобилестроению — Николас Отто, Готлиб Даймлер и Вильгельм Майбах. Затем двигатели внутреннего сгорания взяли большое количество вариантов и модификаций, каковые употребляются по сегодняшний сутки.
Разглядим, какие конкретно существуют виды автомобильных ДВС, а кроме этого укажем типы двигателей:
- Паровая машина
- Бензиновый двигатель
- Карбюраторная совокупность впрыска
- Инжектор
- Дизельные двигатели
- Газовый двигатель
- Электрические моторы
- Роторно-поршневые ДВС
Паровая машина
Первым представителем полноценного двигателя внутреннего сгорания нужно считать паровую машину, которая устанавливалась на все транспортные средства 19 века, до момента изобретения остальных видов моторов.
На то время паровыми движками оснащались паровозы, машины и кроме того примитивные трёхколёсные самоходные автомобили (напоминающие мотоциклы). Изобретение для того чтобы класса завоевало всю землю, но к финишу 19 — начало 20 века стало неэффективное, потому, что транспортные средства на несколько не имели возможность развивать достаточно громадную скорость.
Бензиновый двигатель
Бензиновый двигатель — это ДВС средством питания, которого есть бензин. Горючее подаётся с топливного бака при помощи насоса (механического либо электрического) на совокупность впрыска. Итак, разглядим, какие конкретно бывают типы бензиновых моторов:
- С карбюратором.
- Инжекторного типа.
Современный мир привык, что большая часть машин имеет электронную совокупность впрыска горючего (инжектор).
Карбюраторная совокупность впрыска
Карбюратор — это тип впрыскового устройства горючего во впускной коллектор с предстоящим распределением по цилиндрам. Первый примитивный карбюратор был создан в Германии ещё в финише 19 века и имеет практически 100 летнюю историю развития.
Карбюраторы бывают — одно-, двух-, четырех- и шестикамерные. Также существует достаточно большое количество прототипов.
Принцип работы карбюратора достаточно несложный: бензонасос подаёт горючее в поплавковую камеру, где бензин проходит через жиклёры механическим путём (количество впрыскиваемого горючего регулирует шофер при помощи педали акселератора), и подаётся во впускной коллектор. Недочётом карбюратора стало то, что он чувствительный к регулировкам, а кроме этого не соответствует экологическим интернациональным нормам.
Инжектор
Инжекторный двигатель — это тип впрыскового устройства горючего в цилиндры двигателя. Инжекторный впрыск не редкость моно и поделённым Эта совокупность на сегодняшний сутки все больше совершенствуется, дабы уменьшит выбросы СО2 в воздух.
Для впрыска употребляются форсунки, каковые ещё ранее начали употребляться на дизельных двигателях.
С переходом на данную совокупность транспортные средства стали оснащать электронными блоками управления двигателем, дабы корректировать состав воздушно-топливной смеси, а кроме этого сигнализировать о неисправностях в совокупности.
Дизельные двигатели
Дизельный мотор — это вид двигателя, что расходует как горючее ДТ. элементы движка и Основные системы аналогичны бензиновому брату, различие пребывает в воспламенении смеси и системе впрыска.
В дизельном моторе отсутствуют свечи зажигания, потому, что воспламенение смеси от искры не необходимо.
На моторах для того чтобы типа устанавливаются свечи накала, каковые разогревают воздушное пространство в камере сгорания, что превышает температуру воспламенения. Затем через форсунки подаётся распылённое горючее, которое сгорает, чем создаёт достаточное давление для привода в перемещения поршня, что раскручивает коленчатый вал.
Дизель с турбонаддувом
Одним из подвидов дизельного ДВС считается турбодизель. На этом моторе установлена турбина, которая имеет форму улитки.
При помощи турбины в мотор подаётся больше количество сжатого воздуха, что даёт больше детонационный эффект, за счёт чего движок возможно стремительнее разогнать.
Газовый двигатель
Газовые двигатели на сегодняшний сутки в автоиндустрии в чистом виде практически не употребляются, потому, что нередкие поломки моторов, стали обстоятельством полного отказа от них.
Газ с баллона подаётся на редуктор, что распределяет горючее по цилиндрам, а после этого горючее попадает конкретно в камеры сгорания. Затем с помощью свечей зажигания газ воспламеняется.
Единственным недочётом применения газовой установки считается то, что мотор теряет 20% собственного потенциального ресурса.
Электрические моторы
Николас Тесла в первый раз внес предложение применять для машин электричество. Электрические моторы на сегодняшний сутки не распространены, потому, что заряда батареи хватает лишь до 200 км пути, а заправочных станций, каковые смогут дать услугу зарядки автомобиля — нет.
Узнаваемая мировая компания, производитель электрических машин «Тесла» совершенствует электродвигатели, и ежегодно дарит потребителям новинки, каковые имеют больший запас хода без дозарядки.
Гибриды
Возможно, самые желаемые двигатели на сегодняшний сутки.
Это смесь бензинового двигателя электромотора и внутреннего сгорания.
Существует пара вариантов работы для того чтобы движка.
- Мотор может трудиться на попеременном питании. Сперва перемещение производится на бензине, пока генератор заряжает батарею, а после этого шофер может переключиться на электропитание.
- электромотор и Двигатель трудятся в один момент, что оказывает помощь сэкономить расход горючего на одно, и также расстояние с вторыми типами ДВС.
Роторно-поршневые ДВС
Роторно-поршневой силовой агрегат в автомобилестроении не отыскал широкого распространения, не смотря на то, что возможно встретить модели машин, каковые применяют таковой тип ДВС. Внес предложение создание для того чтобы мотора — конструктор Ванкель.
Перемещение осуществляется за счёт ротора и вращения, что разрешает осуществить любой 4-тактный цикл Дизеля, Стирлинга либо Отто без применения особого механизма газораспределения. Этот мотор активно применялся в 80-е годы 20 ст.
Водородный мотор
НОУ-ХАУ современного мира считается водородный двигатель. В автомобиль устанавливается установка водородного типа.
Отличие от бензиновых моторов содержится в подаче горючего. В случае если у бензина горючее подаётся своевременно возврата поршня в ВТМ, то у водородного силового агрегата в момент, в то время, когда поршень возвращается к НТМ.
В будущем планируется создать водородный двигатель закрытого типа, в то время, когда не будет требоваться выброс отработанных газов, а кроме этого на 500 км автомобилист сможет забить о заправке автомобиле.
Стоит осознавать, что машины с таким мотором будут стоить очень не дёшево, пока они полностью не вытеснят бензинового брата.
Вывод
Двигатели внутреннего сгорания имеют большое количество типов и видов, на любой вкус. Так, самыми популярными, по всемирный статистике, считают бензиновые, дизельные и гибридные силовые агрегата.
Но, все движется к тому, что человек желает отойти от применения бензина и его аналогов и перейти всецело на электрику.
3. Типы ДВС
Похожие статьи, подобранные для Вас:
Двигатель внутреннего сгорания: характеристика
Двигатель внутреннего сгорания марки субару
Разрез двигателя внутреннего сгорания
Первый двигатель внутреннего сгорания: с чего все началось
Типы двигателей внутреннего сгорания
Двигатель внутреннего сгорания — чудо инженерной мысли; его дизайну сотни лет, но его современные итерации приводят в действие множество транспортных средств, от автомобилей, мотоциклов, кораблей и даже локомотивов. Силовые установки с ДВС произвели революцию в транспорте и навсегда изменили наш мир, и все это в упаковке, которая может поместиться в моторном отсеке.
Естественно, двигатель внутреннего сгорания развивался и совершенствовался, соразмерно постоянному развитию инженерных и конструкторских возможностей.
Современные силовые установки с ДВС бывают самых разных конфигураций цилиндров, в основном: прямые (или рядные), V и плоские (или оппозитные). Также существуют менее распространенные конфигурации, такие как двигатели W, X, U и H.
Теперь вам может быть интересно, зачем нужны разные конфигурации цилиндров, когда двигатели I4 являются наиболее распространенной конструкцией? Отличный вопрос. Простой ответ заключается в том, что разные конфигурации цилиндров имеют свои преимущества и недостатки. Более длинный ответ немного сложнее.
ПРЯМОЙ ИЛИ РЯДНЫЙ
Как следует из названия, в прямолинейных (также называемых рядными) двигателях цилиндры расположены в один ряд, каждый цилиндр следует за другим. Распространенные современные варианты включают двигатели I4 и I6, хотя Audi производит I5 (в своем RS3), а Volvo прекратила производство собственного I5 совсем недавно, в 2016 году.0003
Сотни миллионов автомобилей с рядными двигателями (в частности, с рядными четырехцилиндровыми двигателями или I4) ездят по сегодняшним дорогам по всему миру.
Они просты по конструкции, недороги в производстве, надежны и компактны. Эти характеристики обеспечивают их широкую привлекательность и повсеместное использование.
V
В двигателях V используются два ряда цилиндров, расположенных под углом друг к другу. При взгляде спереди или сзади двигатели V напоминают букву «V», отсюда и название. Двигатели V6, V8, V10 и V12 по-прежнему популярны для автомобилей с высокими характеристиками, а двигатели V4 используются некоторыми производителями мотоциклов, такими как Aprilia. 9Двигатели 0003
V относительно компактны, что означает, что их можно использовать в самых разных устройствах, даже таких небольших, как мотоциклы. Например, малоблочные двигатели V8 серии LS от Chevrolet часто заменяются в кругах энтузиастов, причем преданные энтузиасты выполняют замену LS на всех типах автомобилей, от Mazda Miatas до Mini Coopers.
ПЛОСКИЕ ИЛИ ОПОРОЗНЫЕ
Поскольку их цилиндры расположены в двух горизонтально противоположных рядах, расположенных по обе стороны от коленчатого вала, плоские или оппозитные двигатели имеют плоский профиль, если смотреть спереди или сзади (вдоль оси цилиндра).
коленчатый вал). Плоские двигатели обычно имеют каждую пару оппозитных цилиндров, совершающих возвратно-поступательные движения внутрь и наружу одновременно. Это называется боксерской конструкцией.
Современное применение оппозитных двигателей — особенно оппозитных двигателей — включает популярные модели Subaru WRX и WRX STI, а также мощное семейство спортивных автомобилей Porsche 911. В этих автомобилях используются преимущества сбалансированности, низкого центра тяжести и плавной подачи мощности оппозитных двигателей; характеристики, весьма благоприятные для спортивных автомобилей.
W
Здесь все становится немного сложнее. В двигателях W используются три или четыре ряда цилиндров, соединенных с одним коленчатым валом, что напоминает букву «W», если смотреть вдоль оси коленчатого вала. Двигатели W встречаются довольно редко, и очень немногие серийные автомобили используют эту конструкцию.
Volkswagen Auto Group — единственный производитель, который в последние годы использовал автомобили с конфигурацией двигателя W; среди них есть несколько избранных Audi, Volkswagen и Bentley, которые используют W12.
Кроме того, Bugatti, как известно, использовала громоподобный 8,0-литровый W16 с четырьмя турбинами в своих рекордных моделях Veyron и Chiron.
ДРУГИЕ КОНФИГУРАЦИИ
В двигателях внутреннего сгорания используются не только поршневые конструкции с возвратно-поступательным движением. Одним из таких заметных исключений являются роторные двигатели Ванкеля, в которых вместо возвратно-поступательных поршней используется по крайней мере один однонаправленный ротор. По сути, роторные двигатели выполняют ту же функцию, что и поршневые двигатели, — преобразуют давление во вращательное движение.
Хотя поршневые двигатели являются самой популярной конструкцией ДВС в мире, роторные двигатели Ванкеля нашли ограниченное применение в серийных автомобилях. Mazda, в частности, использовала конструкции Ванкеля в своих моделях RX-3, RX-7 и RX-8, а производство RX-8 было прекращено в 2012 году. Mazda в основном молчала о будущем своей будущей разработки роторных двигателей.
.
Даже учитывая, что на дорогах насчитывается около 1,4 миллиарда автомобилей, мы можем с уверенностью предположить, что в подавляющем большинстве из них используются конструкции с ДВС. Двигатели внутреннего сгорания долговечны и эффективны, а их конструкция проверена временем. Вы знаете, какая конфигурация цилиндров у вашего автомобиля с ДВС, или вы любитель электромобилей? Комментарий внизу!
Двигатели внутреннего сгорания | Анимация, преимущества, недостатки 1 Комментарий .
Содержание
Двигатель — это механическое устройство, которое используется для преобразования одной формы энергии в другую. Тип двигателя, о котором мы собираемся изучить в этой статье, преобразует теплоту в работу.
В зависимости от места фактического сгорания топлива двигатели можно разделить на два типа.
Один двигатель внутреннего сгорания (ДВС), другой двигатель внешнего сгорания.
В этой статье мы ограничим наше обсуждение двигателями внутреннего сгорания.
Что такое двигатель внутреннего сгорания?
Из названия совершенно очевидно, что в двигателях внутреннего сгорания топливо сгорает внутри двигателя. В отличие от двигателей внешнего сгорания, в которых топливо сжигается вне двигателя.
Самый популярный тип двигателя внутреннего сгорания, который мы видим сегодня, это двигатель, который мы используем в наших автомобилях и мотоциклах.
Мы легко можем заметить, что мы заливаем топливо в эти двигатели, и оно сгорает внутри цилиндра. Двигатель преобразует энергию топлива в мощность и выпускает выхлопные газы процесса сгорания.
- Анимация работы двигателя внутреннего сгорания
На приведенной выше анимации мы можем легко понять работу двигателя внутреннего сгорания.
Здесь синий цвет обозначает топливо, а коричневый цвет обозначает выхлопные газы.
Наиболее распространенными типами внутреннего сгорания являются
- Газовая турбина открытого цикла
- Поршневой двигатель внутреннего сгорания
- Двигатель Ванкеля и т.
д.
д.Преимущества двигателей внутреннего сгорания
- Размер двигателя очень мал по сравнению с двигателями внешнего сгорания
- Отношение мощности к массе высокое
- Отлично подходит для приложений с низким энергопотреблением
- Обычно более портативный, чем двигатели внешнего сгорания .
- Безопасность в эксплуатации
- Время запуска очень мало
- Более высокий КПД, чем двигатель внешнего сгорания
- Отсутствие возможности утечки рабочих жидкостей
- Требуется меньше обслуживания
- Расход масла меньше по сравнению с двигателями внешнего сгорания
- В случае поршневого двигателя внутреннего сгорания общая рабочая температура низкая, так как пиковая температура достигается лишь в течение небольшого промежутка времени (только при детонации топлива).
Недостатки двигателей внутреннего сгорания
- Разнообразие топлива, которое можно использовать, ограничено газообразным и жидким топливом очень высокого качества
- Используемое топливо очень дорогое, например бензин или дизельное топливо
- Выбросы двигателя обычно выше по сравнению с двигателем внешнего сгорания
- Не подходит для крупномасштабного производства электроэнергии
- При возвратно-поступательном двигателе внутреннего сгорания шум возникает из-за детонации топлива
Типы и области применения двигателей внутреннего сгорания
- Бензиновые двигатели: Они используются в автомобильных, морских и авиационных целях.
