Цыліндры. Што вы павінны ведаць?
Ці павінны ў маленькай машыны быць 2 цыліндры, а ў вялікай машыны 12? Ці будзе трох-ці чатырохцыліндравы рухавік лепш для той жа мадэлі? Ні на адно з гэтых пытанняў няма дакладнага адказу.
Тэма колькасці цыліндраў у рухавіках легкавых аўтамабіляў час ад часу ўсплывае і кожны раз выклікае шырокія спрэчкі. Галоўным чынам гэта адбываецца тады, калі ўзнікае нейкі агульны «цыліндрычны» трэнд. У нас цяпер адзін – які цягнецца да трох-, а то і двухцыліндравым рухавікам, якіх некалькі дзясяткаў гадоў практычна не было на рынку. Цікава, што памяншэнне ліку цыліндраў адносіцца не толькі да танных і масавых аўтамабіляў, аналагічна і ў больш высокіх класах. Вядома, ёсць яшчэ аўтамабілі, якіх гэта не дакранаецца, бо колькасць цыліндраў у іх з'яўляецца адным з вызначальных прэстыжу.
Рашэнне аб тым, колькі цыліндраў будзе ў рухавіка канкрэтнага аўтамабіля, прымаецца на этапе праектавання аўтамабіля. Звычайна подкапотное прастора падрыхтавана для рухавікоў з рознай колькасцю цыліндраў, хоць бываюць і выключэнні. Памер аўтамабіля ў дадзеным выпадку мае першараднае значэнне. Прывад павінен быць дастаткова магутным, каб забяспечыць аўтамабілю адпаведную дынаміку, і ў той жа час дастаткова эканамічным, каб не вылучацца на фоне канкурэнтаў і адпавядаць экалагічным патрабаванням. А наогул вядома ў маленькай машыны мала цыліндраў, а ў вялікай шмат. Але наколькі канкрэтна? Гледзячы, у цяперашні час мяркуецца, што іх як мага менш.
Круцячы момант, неабходны для стварэння рухаючай сілы на апорных катках, ствараецца ў кожным з цыліндраў. Таму іх неабходна прыняць дастатковую колькасць, каб атрымаць добры кампраміс паміж дынамікай і эканомікай. У сучасных рухавіках лічыцца, што аптымальны працоўны аб'ём аднаго цыліндру складае прыкладна 0,5-0,6 см3. Такім чынам, двухцыліндравы рухавік павінен мець аб'ём прыкладна 1,0-1,2 літра, трехціліндровым - 1.5-1.8, а чатырохцыліндравы - не меней 2.0.
Аднак канструктары спускаюцца ніжэй гэтага значэння, беручы нават 0,3-0,4 л, галоўнай выявай для таго, каб дамагчыся меншага выдатку паліва і малодшых габарытаў рухавіка. Ніжэйшы расход паліва з'яўляецца стымулам для кліентаў, меншыя памеры азначаюць меншую вагу і меншае спажыванне матэрыялаў, а, такім чынам, ніжэйшыя вытворчыя выдаткі. Калі вы паменшыце колькасць цыліндраў, а таксама паменшыце іх памер, вы атрымаеце велізарны выйгрыш у буйнасерыйнай вытворчасці. Таксама для навакольнага асяроддзя, паколькі аўтамабільныя заводы патрабуюць менш матэрыялаў і энергіі.
Адкуль бярэцца аптымальная ёмістасць аднаго балона 0,5-0,6 л? Балансуючы пэўныя каштоўнасці. Чым больш цыліндр, тым больш круцячы момант ён будзе вырабляць, але ён будзе павольней. Вага кампанентаў, якія працуюць у цыліндры, такіх як поршань, поршневы палец і шатун, будзе больш, таму іх будзе цяжэй прывесці ў рух. Павелічэнне хуткасці будзе не такім эфектыўным, як у невялікім цыліндры. Чым менш цыліндр, тым лягчэй дамагчыся высокіх абарачэнняў, таму што масы поршня, поршневага пальца і шатуна малыя і лягчэй разганяюцца. Але маленькі цыліндр не створыць вялікага крутоўнага моманту. Такім чынам, неабходна прыняць вызначанае значэнне працоўнага аб'ёму аднаго цыліндру, каб абодва гэтых параметра былі здавальняючымі ў паўсядзённым выкарыстанні.
Калі прыняць аднацыліндравы працоўны аб'ём 0,3-0,4 л, то прыйдзецца неяк "кампенсаваць" недахоп магутнасці. Сёння гэта звычайна робіцца з нагнятальнікам, звычайна турбакампрэсарам ці турбакампрэсарам, і механічным кампрэсарам для дасягнення больш высокага крутоўнага моманту на нізкіх і сярэдніх абарачэннях. Наддуў дазваляе "нагнятаць" вялікую дозу паветра ў камеру згарання. З ім рухавік атрымлівае больш кіслароду і больш эфектыўна спальвае паліва. Круцячы момант павялічваецца, а разам з ім і максімальная магутнасць, велічыня, вылічаная на аснове крутоўнага моманту рухавіка і лікі абарачэнняў. Дадатковай зброяй канструктараў з'яўляецца непасрэдны ўпырск бензіну, які дазваляе спальваць збедненыя паліўна-паветраныя сумесі.
Такія невялікія рухавікі, 2-х ці 3-х цыліндравыя, з працоўным аб'ёмам 0.8-1.2, пераўзыходзяць чатырохцыліндравыя рухавікі не толькі меншымі габарытамі, але і меншым механічным супрацівам і хутчэйшым выхадам на працоўную тэмпературу. Гэта злучана з тым, што з кожным «разрэзаным» цыліндрам колькасць дэталяў, неабходных для нагрэву, а таксама для перасоўвання і стварэнні трэння, памяншаецца. Але ў рухавікоў меншага памеру з меншай колькасцю цыліндраў таксама ёсць сур'ёзныя праблемы. Найбольш важным з'яўляецца тэхналагічнае ўскладненне (непасрэдны ўпырск, наддуў, часам падвойная падзарадка) і істотна які зніжаецца з ростам нагрузкі ККД. Вось чаму яны эканамічныя пры спакойнай яздзе ў дыяпазоне нізкіх і сярэдніх абарачэнняў. У ідэале з прынцыпамі эка-ваджэння, як прапануюць нават некаторыя вытворцы. Калі кіраванне становіцца хуткім і дынамічным, а рухавік часта выходзіць на высокія абарачэнні, выдатак паліва павялічваецца ў геаметрычнай прагрэсіі. Бывае, што на ўзровень вышэй, чым у безнаддувных матораў з вялікім працоўным аб'ёмам, вялікай колькасцю цыліндраў і параўнальнай дынамікай.
Рэдакцыя рэкамендуе:
- Фіят Тыпа. 1.6/XNUMX Тэст эканамічнай версіі MultiJet
- Эрганоміка салона. Ад гэтага залежыць бяспека!
- Уражлівы поспех новай мадэлі. Чэргі ў салоны!
Нядзіўна, што некаторыя спрабуюць знайсці іншыя шляхі да той жа мэты. Напрыклад, выкарыстоўваецца некалькі забытая ідэя адключэння пэўных цыліндраў. Пры малых нагрузках на рухавік, асабліва пры руху з сталай хуткасцю, запатрабаванне ў магутнасці малаважная. Маленькаму аўтамабілю для сталай хуткасці 50 км/ч патрабуецца ўсяго 8 л.з. для пераадолення супраціву качэння і аэрадынамічнага супраціву. Cadillac упершыню выкарыстоўваў цыліндры адключэння ў сваіх рухавіках V8 у 1981 годзе, але хутка адмовіўся ад гэтага. Затым у Корветаў, Мэрсэдэсаў, Джыпаў і Хонд былі «здымныя» цыліндры. З гледзішча эканомікі эксплуатацыі ідэя вельмі цікавая. Пры нізкай нагрузцы на рухавік некаторыя цыліндры перастаюць працаваць, у іх не падаецца паліва і адключаецца запальванне. Рухавік V8 становіцца альбо V6, альбо нават V4.
Цяпер ідэя была рэалізавана ў чатырохцыліндравым. У апошнім выданні дадатковыя элементы, якія адключаюць два з чатырох цыліндраў, важаць усяго 3 кг, а даплата за сістэму складае 2000 злотых. Паколькі перавагі, злучаныя са зніжэннем выдатку паліва, невялікія (прыкладна 0,4-0,6 л/100 км, пры сталай павольнай яздзе да 1 л/100 км), мяркуецца, што для паглынання патрабуецца амаль 100 XNUMX км шляхі. дадатковыя выдаткі. Аднак варта адзначыць, што адключэнне цыліндраў не супярэчыць фактычнаму памяншэнню колькасці цыліндраў. У адключаных цыліндрах сілкаванне і запальванне адключаныя, а клапана не працуюць (застаюцца зачыненымі), але поршні яшчэ працуюць, ствараючы трэнне. Механічны супраціў рухавіка застаецца нязменным, таму пры асерадненні выйгрыш у эканоміі паліва гэтак малы. Вага вузла прывада і колькасць элементаў, якія неабходна вырабіць, сабраць і давесці да працоўнай тэмпературы пры працы рухавіка, не памяншаюцца.
Аднак дынаміка і эканоміка - гэта яшчэ не ўсё. Культура і гук рухавіка таксама шмат у чым залежаць ад колькасці цыліндраў. Не ўсе пакупнікі могуць трываць гук двухцыліндравага або трехціліндрового рухавіка. Тым больш, што большасць вадзіцеляў з гадамі прызвычаіліся да гуку чатырохцыліндравых рухавікоў. Немалаважна і тое, што, прасцей кажучы, большая колькасць цыліндраў спрыяе культуры працы рухавіка. Гэта звязана з розным узроўнем ураўнаважанасці кривошипно-шатунных сістэм прывадных агрэгатаў, якія ствараюць значныя вібрацыі, асабліва ў радных двух-і трехціліндровым сістэмах. Каб выправіць сітуацыю, канструктары выкарыстоўваюць балансавальныя валы.
Чатырохцыліндравыя ў плане вібрацый паводзяць сябе нашмат больш прыстойна. Верагодна, хутка мы зможам забыцца аб параўнальна папулярных рухавіках, амаль ідэальна збалансаваных і якія працуюць "аксамітна", такіх як V-вобразныя "шасцёркі" з кутом цыліндру 90 º. На змену ім, верагодна, прыйдуць меншыя па памеры і лягчэйшыя чатырохцыліндравыя рухавікі, на радасць аматарам уразання цыліндраў, або так званага памяншэння памераў . Паглядзім, як доўга выдатна якія працуюць рухавікі V8 і V12 будуць абараняць сябе ў эксклюзіўных седанах і купэ. Ужо ёсць першыя прыклады пераходу ў наступным пакаленні мадэлі з VXNUMX на VXNUMX. Бясспрэчным здаецца толькі становішча рухавікоў у суперспартыўных аўтамабілях, дзе можна налічыць нават шаснаццаць цыліндраў.
Ніводны цыліндр не ўпэўнены ў заўтрашнім дні. Імкненне да зніжэння затрат і экалогіі сёння дакучліва, бо гэта прыводзіць да зніжэння расходу паліва і зніжэння выкідаў вуглякіслага газу. Проста ніжэйшы выдатак паліва насамрэч з'яўляецца толькі тэорыяй, зафіксаванай у цыклах вымярэнняў і выкарыстоўванай у мэтах зацвярджэння. А ў жыцці, як у жыцці - бывае па-рознаму. Тым не менш, цяжка адысці ад тэндэнцый рынку. Аўтамабільныя аналітыкі прагназуюць, што да 2020 года 52% вырабляных у свеце рухавікоў будуць мець працоўны аб'ём 1,0-1,9 літра, а тыя, што да 150 л.с., будуць здавольвацца толькі трыма цыліндрамі. Будзем спадзявацца, што нікому не прыйдзе ў галаву ідэя пабудаваць аднацыліндравы аўтамабіль.
