КПД поршневого двигателя в целом составляет от 28 до 45%. Он может иметь сотни движущихся частей, которые могут быть источником большего количества технического обслуживания, шума и потерь энергии, чем в роторных или электрических двигателях, которые имеют меньше деталей и меньшую сложность.Несмотря на эти проблемы, соотношение веса и мощности пока удерживает поршневые двигатели IC на высоте.

Самым распространенным двигателем на дорогах сегодня является четырехтактный поршневой двигатель IC. Каждый ход выполняет задачу в цикле сгорания, который вращает коленчатый вал или ведущий вал. С каждым ходом поршень перемещается из верхней мертвой точки (самое верхнее положение, которое поршень может достичь в цилиндре) в нижнюю мертвую точку (самое нижнее положение).

Первый ход, такт впуска или впуска, втягивает воздух и топливо в цилиндр.В дизелях этот ход только втягивает воздух; топливо впрыскивается непосредственно перед рабочим тактом. Когда поршень возвращается наверх, он сжимает смесь; свеча зажигания воспламеняет его. Дизельные двигатели имеют более высокую степень сжатия, что приводит к более высоким температурам, что вызывает сгорание, когда топливо впрыскивается без свечи зажигания. Дизельные двигатели имеют нагревательные элементы, называемые свечами накаливания, в которых расположены свечи зажигания, которые помогают прогревать камеру сгорания при холодном пуске.

Топливно-воздушная смесь воспламеняется во время следующего такта, рабочего такта, и расширяющиеся газы 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 поворачивают коленчатый вал. В свою очередь, коленчатый вал приводит в движение трансмиссию. Коленчатый вал также соединяется с распредвалом (-ами) — обычно с помощью ремня, хотя иногда используется роликовая цепь. Распределительный вал вращает кулачки, чтобы открывать и закрывать клапаны, контролируя время впуска и выпуска газов в цилиндрах.

Чтобы получить максимальную мощность от каждого хода, дизайнеры в основном уделяют внимание конструкции поршней, кулачков и клапанов. . Повышение производительности и эффективности часто зависит от увеличения скорости или об / мин и давления на эти компоненты.Это может быть непросто: что-то столь же простое, как увеличение давления во время тактов сжатия (например, степени сжатия), может потребовать совершенно новой головки блока цилиндров, поршней и шатуна, сделанных из материалов, которые выдерживают более высокие нагрузки. Более высокие нагрузки также могут потребовать топлива с более высоким октановым числом для правильного зажигания. Игнорирование любой из этих проблем может привести к чрезмерному износу двигателя и неэффективной работе.

Роторный двигатель внутреннего сгорания

Роторный двигатель, а именно роторный двигатель Ванкеля, не имеет поршней, а имеет трехлопастный треугольный ротор.Ключевые отличия от поршневого двигателя — это уменьшение количества деталей, снижение вибрации и способность двигателя работать на высоких скоростях (об / мин). Двигатель выпускается в относительно небольшом корпусе с высокой удельной мощностью. По сравнению с поршневыми двигателями, простая концепция и сложная геометрия роторного двигателя вызвали страстные споры о том, почему он не пользуется большей популярностью.

Чтобы представить себе внутреннюю часть роторного двигателя, сначала необходимо знать, что такое эпитрохиод (также называемый эпициклоидой).Эпитрохиоды — это геометрические фигуры, образованные путем отслеживания точки по радиусу формы, которая разворачивается или находится внутри другой формы. Если вы когда-либо использовали спирограф, вы играли с эпитрохиодами. Корпус роторного двигателя представляет собой простой эпитрохиод из двух окружностей. Ротор вращается эксцентрично внутри корпуса, тем самым изменяя объем трех пространств (камер), образованных между ними.

Роторные двигатели имеют ту же четырехтактную последовательность поршневых двигателей: впуск, сжатие, мощность и выпуск. Вращение ротора увеличивает объем первой камеры всасывания воздуха и топлива — такта впуска. По мере того как ротор продолжает вращаться, объем в камере сжимается, 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 разделенная камера зажигания может препятствовать полному сгоранию, поскольку часть воздушно-топливной смеси отсекается от свечи зажигания.

Чтобы помочь, есть либо две свечи зажигания, либо одна свеча зажигания с исключением или выемкой в ​​роторе, чтобы позволить смеси проникнуть 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 такт расширения или рабочего такта. В конце концов, расширение приводит в движение ротор туда, где в корпусе есть выхлопное отверстие. Объем между корпусом и ротором снова сжимается, выталкивая выхлопные газы из камеры — такт выхлопа.

Роторные двигатели не должны переходить от линейного движения к вращательному, что исключает резкие изменения направления поршней, поэтому роторные двигатели генерируют гораздо более низкие вибрации. Поворотная конструкция также позволяет рабочему ходу работать при более длительном вращении вала, тем самым уменьшая спорадический крутящий момент на коленчатом валу (от зажигания до выпуска около 270 град.поворота, по сравнению с 180 град. на поршневых двигателях). В конечном счете, один ротор в роторном двигателе можно сравнить 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 и обозреватели автомобилей полагали, что роторные конструкции станут предпочтительным вариантом для легковых и грузовых автомобилей. Но Mazda, первая компания, начавшая массовое производство роторных двигателей, прекратила производство после 2012 года. Mazda заявила, что, если компания не сможет оправдать ежегодное производство 100 000 единиц, двигатель Ванкеля больше не будет производиться.Однако исследования по улучшению двигателя все еще продолжаются.

Что случилось с роторным двигателем, имея столько 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 малым количеством запчастей может потерять миллионы компаний по производству запчастей. Но лучший аргумент в пользу поршневых двигателей — это сложные уплотнения, низкий крутящий момент и термический КПД.

Хотя Mazda решила некоторые проблемы, все же было некоторое межкамерное загрязнение и непреднамеренный расход масла, что привело к проблемам с выбросами и эффективностью. По мере ужесточения норм выбросов пострадали роторные транспортные средства. Кроме того, коленчатый вал вращается три раза 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 уровня, таких как самолеты, морские и гоночные автомобили, но не для повседневных поездок.

Тепловой КПД роторных конструкций снижен из-за большей площади поверхности (по сравнению с поршневыми двигателями) в камере сгорания. Это позволяет теплу проникать в корпус и ротор. Следует также отметить, что около трети охлаждения роторного двигателя осуществляется с помощью масла, поэтому охлаждение масла является обязательным.Выбросы — еще одна проблема роторных двигателей. Например, последний серийный двигатель RX-8 не может соответствовать текущим стандартам миссии, поэтому нынешний дизайн не может быть реализован сегодня без улучшения выбросов.

Преимущества роторных двигателей — уменьшение количества деталей и вибраций — могли быть причиной того, что некоторые компании начали исследовать двигатели с оппозитным поршнем / оппозитным цилиндром (OPOC). Это поршневые двигатели с поршнями, расположенными в одной плоскости, но в противоположных цилиндрах. Когда четыре поршня работают в двух противоположных цилиндрах и находятся в прямом противодействии, вибрации снижаются за счет уравновешивания возвратно-поступательных сил со смежным поршнем.Это также увеличивает такт сгорания до одного поворота коленчатого вала, а не до каждого другого поворота, как это наблюдается в традиционных поршневых двигателях.

В 2010 году Ecomotors заявила, что может получить от двухтактного двигателя OPOC в четыре раза больше мощности, чем от четырехтактного двигателя той же массы. Одним из способов добиться этого было уменьшение количества деталей. Двигатель OPOC мощностью 300 л.с. состоит из 62 подвижных частей. Обычный двигатель с аналогичной мощностью имеет около 385 движущихся частей. Кроме того, противодействующие силы означают, что на основные подшипники коленчатого вала нет (или нет номинальных) сил.А с меньшими усилиями конструкторы смогли сделать корпус из легкого магния.

Электродвигатели

Трудно найти точный рейтинг эффективности электромобилей (EV). Хотя двигатель может иметь КПД от 85 до 95%, после того, как питание 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, которые могут снизить эффективность даже отца.Таким образом, с более высокой эффективностью, чем двигатель внутреннего сгорания, практически без движущихся частей в двигателе, нулевым выбросом и возможностью использовать рекуперативное торможение для повышения эффективности на 9-16% (как опубликовано в исследовании), почему продажи электромобилей ниже, чем у некоторых автомобилей? аналитики думали, что они будут?

В целом, ограниченный запас хода, время зарядки аккумулятора и более высокие цены делают электромобили вне досягаемости для обычного человека. С технологической точки зрения главный недостаток электромобилей — это аккумулятор.Литий-ионные батареи — самые мощные из серийно выпускаемых аккумуляторов. Но они тяжелые, дорогие и имеют способность перегреваться до теплового разгона (воспламенения). Большинство новых аккумуляторных технологий ориентированы на более низкое напряжение, характерное для батареек AA. Эти нововведения не масштабируются для применения в транспортных средствах.

В электромобилях используются два типа электродвигателей: бесщеточные двигатели постоянного тока и трехфазные асинхронные двигатели переменного тока.

постоянного тока работают от катушки или контура, подвешенного между полюсами магнита.Постоянный электрический ток создает временное магнитное поле, заставляя его поворачиваться и выравниваться с полярностью. Затем электрический переключатель (коммутатор) меняет направление тока на противоположное, изменяя полярность. Это позволяет катушке вращаться бесконечно.

Простое объяснение

Некоторые из преимуществ двигателей постоянного тока включают немедленный высокий крутящий момент, и они относительно рентабельны. С другой стороны, они не должны работать без нагрузки, так как это может повредить двигатель. Вот почему использование двигателя постоянного тока для вращения ремня может быть плохой конструкцией.Если ремень тормозит, нагрузка отсутствует, и двигатель может выйти из строя. Двигатели постоянного тока также не идеальны для поддержания скорости при различных условиях нагрузки — например, электромобиль с этим двигателем может не работать на холмистой местности. И хотя регулировка напряжения может управлять скоростью двигателя постоянного тока, двигатель имеет максимальную скорость вращения, превышающую которую он не может выйти, поэтому скорость вращения ограничена.

переменного тока используется кольцо из ламинированного металла для создания магнитного поля при подаче переменного тока.Электромагниты окружают ротор. Переменный ток заставляет напряженность магнитного поля электромагнитов повышаться и понижаться, создавая смещающееся магнитное поле, которое создает крутящий момент.

переменного тока обладают более высоким крутящим моментом и скоростью по сравнению с двигателями постоянного тока. Они также лучше адаптируются к переменной скорости и нагрузкам, поэтому лучше подходят для холмов. Он также легче принимает энергию от рекуперативного торможения, чем двигатель постоянного тока. Но обмотка катушки может быть тяжелой, и при использовании батарей необходим инвертор. Как правило, общая стоимость двигателя переменного тока выше, чем у сопоставимого двигателя постоянного тока.

Двигатели переменного и постоянного тока применяются в автомобилях и внедорожниках. Но для того, чтобы электродвигатели и электромобили стали жизнеспособными, потребуются значительные достижения в области аккумуляторных технологий.Текущий запас энергии, необходимый для питания электромобилей, добавляет слишком много веса, что делает соотношение веса и мощности слишком высоким. Также существуют проблемы медленной подзарядки и экологически чистой утилизации.

Анализ «от колыбели до могилы», опубликованный Союзом обеспокоенных ученых, показывает, что электромобиль с пробегом в 84 мили создает примерно на 15% больше выбросов при производстве, чем обычный автомобиль. Эту разницу можно компенсировать за год вождения, и автомобиль будет выделять вдвое меньше загрязняющих веществ в течение всего срока службы, включая производство.По мере того, как в ближайшие годы заключаются сделки, такие как Парижское соглашение, в сторону углеродно-нейтрального общества, мы можем увидеть больше электромобилей на дорогах.

Однако, как и многие технологии, для достижения оптимальной эффективности необходимо несколько. Из-за текущего состояния батарей меньшие двигатели IC сочетаются с технологиями электропривода, которые делают даже стандарты выбросов 2025 года (54,5 миль на галлон) более легкими для достижения, чем некоторые могли первоначально подумать. Если гибридные инновации в конструкции двигателя внутреннего сгорания не улучшают характеристики и рост поршневого двигателя, они, по крайней мере, увеличивают наклон его убывающей отдачи и продлевают срок существования двигателей внутреннего сгорания — по крайней мере, на данный момент.

Grammar Nerd: следует ли называть это «мотором» или «двигателем»?

Мой друг Саджив Мехта пишет для Правда об автомобилях . У одного из его читателей возникла проблема с использованием в его сочинении «двигателя» против «двигателя». Он прав?

На этой неделе он написал рассказ, который включал следующий абзац:

«Коленчатые валы, как и все остальное в нашей жизни, выигрывают от принципа KISS. Коленчатый вал с плоской плоскостью имеет потенциал для значительной экономии веса для оптимизации момента инерции двигателя и более равномерного зажигания для увеличения хода выпуска, позволяя увеличить количество оборотов на лошадиные силы.”

В ответ он получил электронное письмо от читателя, который серьезно не согласился с его грамматикой.

«Я полагаю, вы знаете, что« двигатель »используется для электродвигателя, а« двигатель »- для двигателя внутреннего сгорания. Это «реактивный двигатель», а не «реактивный двигатель», поскольку турбореактивный двигатель является устройством внутреннего сгорания. Итак, почему вы используете слово «мотор» в этом абзаце? Да, я знаю, что это часто употребляемое слово (я называю его жлобским словом), но почему «эксперт» его использует? »

(В скобках, обсуждая лингвистику, мы процитируем лингвиста NPR Джеффа Нунберга, который писал: «Еще в 1989 году историк К.Ванн Вудворд сказал, что «деревенщина» — единственный эпитет для этнического меньшинства, которому все еще разрешено находиться в вежливой компании ».

Продолжаем: на кого вы могли бы положиться, чтобы взвесить эти семантические дебаты о «двигателе» и «двигателе»?

НАЙДИТЕ СЛЕДУЮЩИЙ MOTOR ENGINE VEHICLE НА BESTRIDE.COM

Ах, да, «деревенщины» из Массачусетского технологического института, широко известные своими инновациями в области самогонных аппаратов и NASCAR.

«Этимологии« мотор »и« двигатель »отражают эволюцию языка, отражающую то, что происходит в мире», — говорит профессор литературы Массачусетского технологического института Мэри Фуллер в сообщении «Спросите инженера» на веб-сайте инженерной школы Массачусетского технологического института.

«Оксфордский словарь английского языка определяет« двигатель »как машину, которая обеспечивает движущую силу для транспортного средства или другого устройства с движущимися частями», — пишет она. «Точно так же он говорит нам, что двигатель — это машина с движущимися частями, которая преобразует мощность в движение.Сейчас мы используем эти слова как синонимы, но изначально они означали совершенно разные вещи ».

Корень слова «мотор» — от латинского movere, , что означает «двигаться», что является довольно буквальным определением того, что делает «мотор».

«Двигатель» далек от этого. «Двигатель» происходит от латинского ingenium, , что означает характер, умственные способности, талант, интеллект или сообразительность. Это не имеет ничего общего ни с механической силой, ни с различиями между электродвигателями и двигателями внутреннего сгорания.По словам Фуллера, до широкого распространения бензиновых и дизельных двигателей слово «двигатель» использовалось для описания таких вещей, как устройства для ловли дичи, сети, ловушки и приманки.

«Двигатель» — другими словами — это метафора или «вещь, рассматриваемая как репрезентативная или символическая для чего-то другого, особенно чего-то абстрактного».

Многие слова меняют значение. Что такое Google, Yahoo и Bing? «Найдите ДВИГАТЕЛИ ». Если я что-то не пропустил, то ни одно из этих устройств не работает на газе.Фактически, они используют слово «двигатель» гораздо ближе к оригинальному использованию 15-го века для описания устройства с особой изобретательностью.

Точно так же слово «приборная панель» использовалось как синоним «приборной панели» на протяжении нескольких поколений, но в 1840-х годах оно буквально означало кусок дерева, который не позволял грязи и мусору брызгать на водителя дилижанса.

Мне не грозит опасность, что я буду так расстроен, когда пишу этот пост через «панель управления» WordPress.

И еще есть чистая экономика: если мы действительно решили, что нецелесообразно использовать взаимозаменяемые термины «двигатель» и «двигатель», компаниям потребуется немало денег, чтобы переименовать себя в «General Engines», «Ford Engine Company». , »И« Toyota Engine Corporation.”

Мы также предупредим всю Германию, что, хотя слово «двигатель» буквально переводится как «двигатель», им придется придумать что-то еще.

Крейг Фицджеральд — главный редактор BestRide.com, а восемь лет проработал редактором Hemmings Motor Engine News

Двигатели против двигателей | Институт J-Tech

Если говорить о механике, ну автомеханика; Дискуссия о том, есть ли у автомобиля двигатель или мотор, широко обсуждалась.По правде говоря, даже Словарь Вебстера не дает полной ясности в этом отношении и определяет их одинаково, хотя и не совсем точно.

Двигатель:

1. Машина для преобразования тепловой энергии в механическую энергию или энергию для создания силы и движения.
2. Железнодорожный локомотив.
3. Пожарная машина.
4. Любое механическое устройство.
5. Машина или орудие, используемое в войне, как таран, катапульта или артиллерийское орудие.
6. Устарело.Орудие пыток, особенно вешалка.

Двигатель:

1. Сравнительно небольшой и мощный двигатель, особенно двигатель внутреннего сгорания в автомобиле, моторной лодке и т.п.
2. Любой автономный автомобиль.
3. Человек или вещь, которая передает движение, особенно такое приспособление, как паровой двигатель, который получает и модифицирует энергию из некоторого естественного источника, чтобы использовать ее в приводных механизмах.
4. Также называется электродвигателем.Электричество. Машина, преобразующая электрическую энергию в механическую, как асинхронный двигатель.

Несмотря на устройства пыток, общий знаменатель здесь — это преобразование или изменение энергии для создания движения. Будь то тепловое, электрическое, ядерное, механическое или иное…. Результат — движение. Отличие заключается в том, что двигатели содержат собственный источник топлива для создания движения, в то время как двигатель использует внешний источник. Многие скажут, что двигатель использует топливо, тогда как двигатель использует электрическую или механическую энергию для создания движения.Но слова двигатель и двигатель стали по большей части взаимозаменяемыми. Пока вы не задумаетесь о будущем автомобилей.

А как насчет автомобиля, в котором есть и то, и другое? Двигатель работает на топливе и электродвигатель. Узри — Гибрид. Это дивный новый мир, в котором нужно идти в ногу с потребителями. И потребитель хочет автомобиль, который был бы более экологичным, экономичным, но все же с тем же коэффициентом «крутизны» .

У автомобилей прошлого, настоящего и будущего есть общие характеристики, но в то же время автомобили постоянно развиваются.Достижения в автомобильной промышленности происходят быстрыми темпами, поэтому оставаться в авангарде новых технологий имеет решающее значение, если вы хотите продолжить карьеру в автомобильной промышленности. Высококвалифицированные технические специалисты получают все более высокие зарплаты по всей стране, и спрос на эти должности растет.

Автомеханики J-Tech — это опытные, знающие профессионалы в своей отрасли. Благодаря комплексной практической программе мы подготовим вас к решению различных автомобильных задач.Опытные инструкторы J-Tech обеспечивают фундамент для долгой и плодотворной карьеры. Хотите сделать следующий шаг? Позвоните нам по телефону (877) 447-0442 или свяжитесь с нами на jtech.org.

Мотор и двигатель не взаимозаменяемы. Или они? — Новости авиации общего назначения

Слова имеют значение. По мере развития языка слова иногда приобретают новые или дополнительные значения. И время, проведенное в переходном периоде, может быть трудным для ориентировки.

Я получил электронное письмо от читателя, который сделал небольшое исключение по поводу того, что я использовал термин «электрический двигатель» в недавней колонке.Для контекста я сказал: «Электродвигатели станут реальностью. Емкость аккумулятора увеличится до уровня практичности ».

Отказ от ответственности: я не механический. Вообще.

Из полученного мной электронного письма: «Я знаю, что мы называем двигатели двигателями, но обратное не подходит. Двигатели преобразуют энергию в мощность; двигатели преобразуют топливо в энергию, сжигая его ».

Для автора письма использование двигателя рядом с электрическим аналогично «ногтям на классной доске».

Согласно Merriam-Webster:

• Двигатель определяется как машина для преобразования любой из различных форм энергии в механическую силу и движение.
• Двигатель определяется как любой из различных силовых агрегатов, которые вырабатывают энергию или передают движение, например, небольшой компактный двигатель, бензиновый двигатель или вращающаяся машина, которая преобразует электрическую энергию в механическую.

Когда я смотрю на эти определения, я считаю их почти одинаковыми. Для этого немеханического парня двигатели и моторы — это волшебные вещи, которые скрывают энергию (топливо или накопленное электричество) в — в случае самолетов — движущей силе.

Интересно, что Брайан Смит сказал: «Во-первых, авиационный двигатель не упоминается как двигатель.Это двигатель. Это все. Добрый день »в недавнем рассказе о новых возможностях летающего автомобиля Terrafugia.

Поп или газировка? Я тоже редко пью, но многие люди так или иначе испытывают сильные чувства. В любом случае я обычно понимаю, о чем говорит человек. И автор письма тоже. Но слова имеют значение.

Итак, что вы думаете?

Я стараюсь не использовать громкие слова. На самом деле, мне и не нужно пытаться, потому что я не знаю так много громких слов.Но я стараюсь правильно использовать слова, которые знаю. Некоторые дни лучше, чем другие.

Этот отзыв напомнил мне о наших дискуссиях о том, что называть «дронами». Я предпочитаю RPA (дистанционно пилотируемый самолет), но дрон гораздо проще сказать и кому-то понять. В конце концов, это одно из тех слов, которые приобрели дополнительные значения и вошли в более широкий разговор.

Лицензия или сертификат?

Ссылаясь на кусок пластика в вашем кошельке, на котором написано, что вы пилот: вы думаете об этом как о лицензии или сертификате?

Хотя когда я это слышу, это не превращается в «ногти на классной доске», но я делаю паузу каждый раз, когда читаю или слышу «Лицензия частного пилота.”

В чем разница? Оба зарабатываются после успешной сдачи экзамена, но лицензия истекает через указанный период времени, в то время как сертификат действителен до тех пор, пока не будет сдан или взят.

Я взял 11-летний перерыв в полетах в начале 2000-х. Но я все еще был дипломированным пилотом. И сегодня я в основном в курсе.

Если у меня истечет срок действия водительских прав, я больше не смогу называть себя лицензированным водителем.

Хотя слова имеют значение, я не думаю, что они должны иметь слишком большое значение.

Еще в 1990-х годах мы с женой поехали в Сиэтл послушать выступления педагога Джо Кларка. Мистер Кларк был героем фильма «Опираясь на меня» с Морганом Фрименом в главной роли в роли директора школы, занимавшейся уборкой сложной средней школы в центре Нью-Джерси.

К сожалению, мы с Деб уехали разочарованными. Мистер Кларк говорил на гораздо более высоком уровне, чем любой из нас мог понять. Это означало, что мы не поняли ничего из того, что он сказал.

Превосходное владение языком — настоящий дар.Часто зарабатывается годами учебы. Но если ваша аудитория не понимает… ну, как сказал бы Род Мачадо: «Плохо».

Я хочу, чтобы меня понимали, даже если я ошибаюсь в том, что сказал. Я хочу, чтобы ты меня понял. И часть понимания — это правильное использование слов. Итак … выручайте … электродвигатель или электродвигатель?

Различия между двигателями I-4, I-6, V-6 и V-8 | Путеводители по покупкам

Двигатели с 4, 5, 6 или 8 цилиндрами используются в большинстве современных автомобилей.Конечно, есть исключения, в первую очередь, 10-цилиндровый двигатель Dodge Viper или 12-цилиндровый двигатель, установленный в некоторых роскошных седанах высшего класса. Но в большинстве современных автомобилей используется более распространенное количество цилиндров.

В цилиндре двигателя происходит процесс сгорания. Внутри каждого цилиндра находится поршень, который движется вверх и вниз внутри цилиндра (или из стороны в сторону, как мы узнаем). Каждый цилиндр соединен с коленчатым валом. Коленчатый вал передает энергию, создаваемую процессом сгорания, трансмиссии и, в конечном итоге, колесам, которые приводят в движение автомобиль.Вообще говоря, чем больше цилиндров у двигателя, тем больше он мощности и крутящего момента.

Цилиндры двигателя обычно расположены в вертикальном положении, выровнены один за другим от передней части к задней части двигателя, или в V-образной ориентации с равным количеством цилиндров с каждой стороны. Когда цилиндры двигателя ориентированы вертикально, двигатель имеет «рядную» конфигурацию, которая используется в сочетании с 4, 5 или 6 цилиндрами. Когда цилиндры двигателя имеют V-образную ориентацию, двигатель имеет V-образную конфигурацию, которая используется в сочетании с 6 или более цилиндрами.Если двигатель установлен поперечно, что является обычным для автомобилей с передним приводом, цилиндры и коленчатый вал ориентированы из стороны в сторону, а не спереди назад.

Porsche и Subaru не используют ни рядный, ни V-образный двигатель. Вместо этого эти модели имеют «горизонтально противоположные» цилиндры. Эти силовые установки, также известные как «плоские» или «оппозитные» двигатели, имеют цилиндры, расположенные плоско по обе стороны от коленчатого вала, а поршни вращаются по сторонам автомобиля, как кулаки боксера.Новый Scion FR-S 2013 года, оснащенный двигателем Subaru, также отличается этой конструкцией двигателя.

Теперь, когда мы разобрались с различными конфигурациями двигателей, давайте поговорим о различиях между ними. Рядные двигатели (I) выше и уже, и, когда они установлены поперечно, позволяют конструкторам создавать автомобиль с меньшей передней частью. Двигатели V-типа (V) располагаются ниже с улучшенным центром тяжести, и эта конструкция более компактна с большим количеством цилиндров. Горизонтально расположенные двигатели (H) расположены очень низко и широко, обеспечивая низкий центр тяжести и улучшенную управляемость.

Когда вы комбинируете конфигурацию двигателя с количеством цилиндров, результирующие ссылки будут следующими: I-4, I-5, I-6, V-6, V-8, V-10, V-12, H -4, Н-6.

Различий между современными и старыми автомобильными двигателями

Вы когда-нибудь задумывались, в чем разница между старыми и новыми автомобильными двигателями внутреннего сгорания? Оказывается, довольно много.

Несмотря на то, что базовая концепция осталась относительно неизменной, современные автомобили со временем претерпели ряд улучшений.Здесь мы остановимся на 4 наиболее интересных примерах.

В чем разница между старыми и новыми автомобилями?

Основные принципы самых первых автомобилей используются и сегодня. Одно из основных отличий заключается в том, что современные автомобили были разработаны в результате стремления улучшить мощность двигателей и, в конечном итоге, их топливную экономичность.

Это отчасти было вызвано рыночным давлением со стороны потребителей, а также более крупными рыночными силами, такими как изменение цены на нефть с течением времени, а также налоговой политикой правительства и другими нормативными требованиями.

Но, прежде чем мы углубимся в подробности, было бы полезно изучить, как работает двигатель внутреннего сгорания.

Двигатель внутреннего сгорания, по сути, берет источник топлива, например бензин, смешивает его с воздухом, сжимает его и воспламеняет. Это вызывает серию небольших взрывов (отсюда и термин двигатель внутреннего сгорания), которые, в свою очередь, приводят в движение набор поршней вверх и вниз.

Эти поршни прикреплены к коленчатому валу, который преобразует возвратно-поступательное поступательное движение поршней во вращательное движение путем поворота коленчатого вала.Затем коленчатый вал передает это движение через трансмиссию, которая передает мощность на колеса автомобиля.

Интересно, что в преобразовании возвратно-поступательной силы во вращательную силу нет ничего нового. Очень ранний паровой двигатель был изобретен героем Александрии в I веке нашей эры (на фото ниже).

Это устройство использовало пар для поворота небольшой металлической сферы, прикрепленной к оси, путем выпуска пара из пары сопел, расположенных под углом, или выхлопных газов, расположенных на противоположных сторонах сферы.Хотя Hero никогда не развивал ее дальше, это было интересное раннее применение паровой технологии.

Некоторые другие базовые концепции автомобильных двигателей, такие как коленчатый вал, тоже очень старые концепции. Некоторые данные свидетельствуют о том, что некоторые из первых примеров, возможно, возникли во времена династии Хань в Китае.

Современные автомобили более эффективны, чем старые автомобили

Сжигание топлива, такого как бензин, не особенно эффективно. Из всей потенциальной химической энергии в нем только около 12-30% преобразуется в энергию, которая фактически приводит в движение автомобиль.Остальное теряется из-за холостого хода, других паразитных потерь, тепла и трения.

Чтобы помочь в борьбе с этим, современные двигатели прошли долгий путь, чтобы выжать из топлива как можно больше энергии. Например, технология прямого впрыска не смешивает топливо и воздух до достижения цилиндра, как в старых двигателях.

Напротив, топливо впрыскивается непосредственно в цилиндры, что обеспечивает повышение эффективности использования топлива до 12% .

Еще одним интересным усовершенствованием автомобильных двигателей является разработка турбонагнетателей.Эти устройства используют выхлопные газы для питания турбины, которая нагнетает дополнительный воздух (то есть больше кислорода) в цилиндры, чтобы повысить эффективность до 25% (хотя улучшения обычно намного скромнее).

Однако бывают случаи, когда турбокомпрессоры могут быть хуже обычных атмосферных двигателей.

Регулируемые фазы газораспределения и отключение цилиндров дополнительно повышают эффективность, позволяя двигателю использовать столько топлива, сколько ему действительно нужно.

Новые автомобильные двигатели более мощные

Хотя некоторые могут так думать, оказывается, что в среднем современные двигатели не только более эффективны, но и относительно более мощные.

Например, у Chevrolet Malibu 1983 года был 3,8-литровый двигатель V-6 , который мог выдавать 110 лошадиных сил . Для сравнения, версия 2005 года имела 2,2-литровый рядный четырехцилиндровый двигатель , генерирующий 144 лошадиных силы.

Современные автомобильные двигатели намного меньше, чем у старых автомобилей.

Этот привод, не каламбур, предназначенный для повышения эффективности двигателей, также со временем уменьшился в размерах.Это не совпадение. Производители автомобилей поняли, что не нужно делать что-то большее, чтобы сделать его более мощным. Все, что вам нужно сделать, это заставить объект работать умнее.

Те же технологии, которые сделали двигатели более эффективными, имеют побочный эффект — они уменьшаются в размерах. Грузовики Ford F-серии — отличный тому пример. В 2011 году у F-150 было две версии; 3,5-литровый двигатель V-6 мощностью 365 лошадиных сил, и 5,0-литровый V-8 мощностью 360 лошадиных сил .

Однако следует отметить, что в этой же серии был 6,2-литровый V-8 , который генерировал 411 лошадиных сил р. Но, относительно говоря, меньший V-6 сопоставим по мощности с обоими V-8, хотя он значительно меньше.