Что такое «квадратный» двигатель?

По материалам сайта: www.autoexpert.in.ua

Автор: Вячеслав Луканюк

Часто ли Вам приходилось, изучая характеристики автомобиля, отмечать для себя непонятные, и, соответственно, ненужные на первый взгляд данные? Думаю, да :) Что Вы, например, думаете о таких параметрах двигателя, как «ход поршня» и «диаметр цилиндра»? Наверное, что это размеры для особо одаренных конструкторов, или... это просто размеры. Оказывается, эти параметры могут многое рассказать о двигателе. Очень многое! 

Начнем с понимания «что это?», а потом посмотрим «с чем его едят?»

Диаметр цилиндра и ход поршня

Диаметр цилиндра

Определение: диаметр цилиндра - это, не что иное как, просто геометрический параметр, указывающий расстояние между внутренними стенками цилиндра. Давайте отметим его на рисунке простейшего 4-цилиндрового двигателя буквой «d». 

Ход поршня

Определение: ход поршня - это расстояние, которое поршень проходит от верхней мертвой точки (ВМТ) до нижней (НМТ). На рисунке этот параметр обозначен буквой h.

Но нам, как потребителям, важны не столько сами значения, сколько их соотношение - "диаметр цилиндра/ход поршня", то есть d/h.

По результатам такого соотношения можно выделить три типа двигателей:
1. «короткоходные»: диаметр поршня больше его хода, то есть d/h>1.
2. «длинноходные»: диаметр поршня меньше его хода, то есть d/h<1.
3. «квадратные»: диаметр поршня равняется его ходу, то есть d/h=1.

Итак, ближе к делу. «Короткоходный» двигатель (d/h>1) в силу своих конструктивных особенностей, - это мощностной, крутильный, ... гоночный. Такие двигатели могут развивать очень высокие обороты (об/мин), и чем они выше, тем больше мощность. Но в режимах низких и средних оборотов они не выдают ни мощности, ни крутящего момента. Для нас это значит, что двигатель надо постоянно держать в зоне высоких оборотов и часто переключать передачи. Другими словами, такие двигатели быстро раскручиваются, но не имеют эластичность, которая так необходима для повседневной езды, чтобы не работать постоянно ручкой КПП. Это хорошо только для мира спорта.

 

Примеры:

BMW M5 - автомобиль, двигатель которого создан по канонам двигателей автомобилей класса Формула 1

 

Двигатель

Объем двигателя (cm3)

4999

Мощность двигателя (л.с.) 

507

Мощность двигателя при об/мин 

7750

Крутящий момент 

520

Крутящий момент при об/мин 

6100

Топливо

Бензин А-98

Количество цилиндров

10

Количество клапанов на цилиндр

4

Расположение двигателя

Спереди, продольно

Диаметр цилиндра (мм)

92

Ход поршня (мм)

75.2

Cтепень сжатия

12

Расположение цилиндров

V-образный

Система питания

Распределенный впрыск

Газораспределительный механизм

dohc

BMW M5

Как мы видим соотношение составляет - d/h=1,22. Да, двигатель очень мощный, но посмотрите при каких оборотах достигается мощность, аж 7750 об/мин!. А крутящий момент - при целых 6100 об/мин!

Возьмем что-то более приземленное - например, Honda S2000

Двигатель

Объем двигателя (cm3)

1997

Мощность двигателя (л.с.) 

240

Мощность двигателя при об/мин

8300

Крутящий момент

208

Крутящий момент при об/мин

7500

Вид топлива

Бензин

Тип топлива

А-95

Количество цилиндров

4

Количество клапанов на цилиндр

4

Расположение двигателя

Спереди, продольно

Диаметр цилиндра (мм)

87

Ход поршня (мм)

84

Cтепень сжатия

11

Расположение цилиндров

Рядный

Система питания

Распределенный впрыск

Газораспределительный механизм

dohc

Honda S2000

Здесь мы видим, что соотношение составляет - d/h=1,04. Двигатель очень мощный, как для такого рабочего объема, но снова, максимальная мощность достигается, аж  при 8300 об/мин!. А крутящий момент – при 7500 об/мин!.  Да и то какой? Всего-то 208 Нм. Это значит, что в зоне низких оборотов его практически нет и двигатель неэластичный. То есть, в городе ездить абсолютно неудобно. Только для поездок по скоростному закрытому кольцу.

«Длинноходные» двигатели (d/h<1) - это тихоходы. Они выдают максимальную мощность и крутящий момент на оборотах гораздо ниже. То есть, эти двигатели более эластичные и позволяют при спокойной езде намного реже переключать передачи.  Именно то, что нужно не только в городе, но и для тягачей. Так же в силу конструктивных особенностей такие двигатели экономичнее и долговечнее. Но есть и «ложка дегтя» - размеры! Двигатели с большим ходом поршня крупнее и тяжелее своего «короткоходного» собрата.

Примеры:

Популярный и недорогой минивен - Mitsubishi Grandis 2.4 i 16V MIVEC. Семейный автомобильчик, которому необходима спокойная езда.

 

Двигатель

Объем двигателя (cm3)

2378

Мощность двигателя (л.с.) 

165

Мощность двигателя при об/мин 

6000

Крутящий момент

217

Крутящий момент при об/мин 

4000

Вид топлива

Бензин

Тип топлива

А-95

Количество цилиндров

4

Количество клапанов на цилиндр

4

Расположение двигателя

Спереди, поперечно

Диаметр цилиндра (мм)

87

Ход поршня (мм)

100

Cтепень сжатия

9.5

Расположение цилиндров

Рядный

Система питания

Распределенный впрыск

Газораспределительный механизм

dohc

Mitsubishi Grandis

При рассмотрении мы видим, что соотношение d/h=0,87. То есть, этот двигатель - яркий представитель тихоходов. Мощность достигается при 6000 об/мин, а крутящий момент доступен уже при 4000 об/мин. И действительно, при нормальной езде можно  спокойно удерживать обороты двигателя в районе 2000 об/мин.

Другой пример – поистине народный автомобиль Daewoo Lanos 1.5 i

Двигатель

Объем двигателя (cm3)

1498

Мощность двигателя (л.с.) 

86

Мощность двигателя при об/мин 

5800

Крутящий момент

130

Крутящий момент при об/мин

3400

Вид топлива

Бензин

Тип топлива

А-95

Количество цилиндров

4

Количество клапанов на цилиндр

2

Расположение двигателя

Спереди, поперечно

Диаметр цилиндра (мм)

76,5

Ход поршня (мм)

81,5

Cтепень сжатия

9

Расположение цилиндров

Рядный

Система питания

Распределенный впрыск

Газораспределительный механизм

ohc

Daewoo Lanos

В этом двигателе соотношение d/h<1. То есть, это тоже «тихоход», что заметно по оборотам, при которых достигается максимальная мощность и крутящий момент.  Такие показатели позволяют ездить на автомобиле держа стрелку тахометра в нижнем диапазоне, но о «спортивности» такого двигателя также можно забыть.

И наконец «квадратный двигатель». То есть, двигатель, в котором соотношение d/h=1 (ход поршня равен диаметру цилиндра). Это золотая середина, компромисс между «кольцевым» гонщиком и городским тихоходом.

Примером автомобиля с таким двигателем является Honda Civic Hatchback 2.0 16V Type R. Эдакая городская «зажигалка», либо, как называют такие горячие хетчбэки на западе,  café racer.

 

Двигатель

Объем двигателя (cm3)

1998

Мощность двигателя (л.с.) 

200

Мощность двигателя при об/мин

7400

Крутящий момент

196

Крутящий момент при об/мин

5900

Вид топлива

Бензин

Тип топлива

А-95

Количество цилиндров

4

Количество клапанов на цилиндр

4

Расположение двигателя

Спереди, поперечно

Диаметр цилиндра (мм)

86

Ход поршня (мм)

86

Cтепень сжатия

11

Расположение цилиндров

Рядный

Система питания

Распределенный впрыск

Газораспределительный механизм

dohc

Honda Civic

Здесь мы видим идеальный пример «квадратного» двигателя (d/h=1). Высокая мощность в сравнении с «тихоходными» собратьями, не столь высокие обороты, в сравнении с «крутильными» собратьями. Но такой автомобильчик не будет мешкать в городской толчее, да и на кольцо не стыдно выехать в подходящий трэк-дей.

Если подытожить, то, что мы получим? Таблицы с характеристиками автомобилей и в частности двигателей – не настолько страшны и заоблачны, как кажется на первый взгляд. Непонятные и «ненужные» параметры приобретают смысл. Главное - знать, что хотите получить от двигателя и автомобиля в целом: «спорт» - ищите «короткоходный» двигатель, размеренная езда по городу – «длинноходный», а если  «золотую середину» - то так называемый «квадратный двигатель».

Для любителей красивых графиков, привожу пример мощностных кривых разных двигателей: 

Пример мощностных кривых разных двигателей

Красная кривая – характеристика «короткоходного» двигателя: высокая мощность при высоких оборотах
Зеленая кривая – характеристика «длинноходного» двигателя: мощность и крутящий момент достигает при не высоких оборотах, внушительная эластичность двигателя
Черная кривая – «золотая середина» «квадратного» двигателя.

Теги: двигатель, диаметр цилиндра, устройство авто, ход поршня

Читайте также:
Значения значков на приборной панели автомобиля, о которых вы всегда стеснялись спросить
09.09.2016
Значения значков на приборной панели автомобиля, о которых вы всегда стеснялись спросить
Этапы развития полного привода
12.06.2014
Этапы развития полного привода
Развитие системы ABS: из самолета в автомобиль
16.12.2013
Развитие системы ABS: из самолета в автомобиль
Что значит цвет дыма из выхлопной трубы?
19.07.2013
Что значит цвет дыма из выхлопной трубы?
Audi – ведущий бренд в технологиях освещения
06.02.2013
Audi – ведущий бренд в технологиях освещения
Немцы придумали руль будущего
25.01.2013
Немцы придумали руль будущего
Toyota и Audi покажут на CES 2013 самоуправляемые автомобили
05.01.2013
Toyota и Audi покажут на CES 2013 самоуправляемые автомобили
Google Maps и Places появятся в новых автомобилях Kia
04.01.2013
Google Maps и Places появятся в новых автомобилях Kia
Автомобили Hyundai можно будет открывать смартфоном
27.12.2012
Автомобили Hyundai можно будет открывать смартфоном
больше новостей »
Комментарии посетителей
13.06.2016 Андрей
Спасибо, интересно!
03.11.2014 Анатолій Шевчук
Досить цікава та пізнавальна стаття!

Турбина с изменяемой геометрией

Турбина с изменяемой геометрией

Турбина с изменяемой геометрией избавила дизельный двигатель от пресловутой «турбоямы». Идея, заложенная в конструкцию, настолько проста, что могла бы прийти в голову даже школьнику...

Дизельный двигатель: экологическая эволюция

Дизельный двигатель: экологическая эволюция

Техника продолжает развиваться быстрыми темпами. Дизельный двигатель, который всегда подкупал своей простотой, оброс новыми компонентам и превратился в высотехнологичный агрегат. Зачем все это? Задумайтесь над следующим фактом: с 1990-х годов отработанные газы дизельного двигателя стали на 90% чище! Инженеры прилагают огромные усилия для защиты нашего здоровья, давайте посмотрим, что для этого было разработано в последнее время. 

Топливная система Common Rail

Топливная система Common Rail

Современный дизельный двигатель стал очень экономичным, тяговитым и динамичным. Это стало возможным благодаря прямому впрыску с электронным управлением. Некоторые знания о том, как работает эта система, помогут Вам избежать неприятностей с двигателем.

Анатомия автомобиля [4]: топливный фильтр

Анатомия автомобиля [4]: топливный фильтр

Продолжая анатомическую тему строения автомобиля, нам нужно найти объект сравнения для топливного фильтра, именно о нем и о симптомах его заболеваний пойдет речь  в этой статье.

Электромоторы в автомобилях: устройство и тенденции развития

Электромоторы в автомобилях: устройство и тенденции развития

Электромобили и гибриды делают нашу жизнь интереснее, а инженеров заставляют разрабатывать новые конструкции и выдвигать новые идеи. Autoexpert.in.ua решил разобраться в конструкциях электромоторов и разузнать последние тенденции в этой сфере.

HDI

HDI

Коммерческое название используемое группой PSA Peugeot Citroën для обозначения двигателей, оснащенных прямым впрыском топлива.

Муфта Haldex: история развития

Муфта Haldex: история развития

Названная по имени фирмы производителя муфта Haldex уже свыше 10 лет обеспечивает полный привод от внедорожника до суперкара. Как это было... 

Vti

Vti

В двигателях Vti привычная цепочка «впускной распределительный вал - коромысло - клапан» была дополнена эксцентриковым валом и промежуточным рычагом.

Разновидности подушек безопаcности

Разновидности подушек безопаcности

Нужно отдать должное автопроизводителям: они не только делают автомобили мощнее и быстрее, но и заботятся о безопасности пассажиров. После ремня самым знаковым изобретением стала подушка безопасности. С момента своего появления она эволюционировала в несколько разновидностей. Autoexpert.in.ua систематизировал информацию и оказалось, что существуют даже подушки безопасности для таза...

Вас могут заинтересовать мотоспорт, автомобильный спорт на портале спортивные клубы, а также фитнес клубы Киева.
Использование материалов autoexpert.in.ua разрешается при условии ссылки (для интернет-изданий - гиперссылки) на www.autoexpert.in.ua. Материалы, отмеченные знаком "Реклама" публикуются на правах рекламы.
Разработка сайта