Що таке «квадратний» двигун?

За матеріалами сайту: www.autoexpert.in.ua

Автор: В'ячеслав Луканюк

Чи часто Вам доводилося, вивчаючи характеристики автомобіля, помічати для себе незрозумілі, та, відповідно, не потрібні на перший погляд дані? Думаю, що так :) Що Ви, наприклад, думаєте про такі параметри двигуна, як «хід поршня» та «діаметр циліндра»? Напевно, що це розміри для особливо обдарованих конструкторів, чи... це просто розміри. Виявляється, ці параметри можуть багато що розповісти про двигун. Дуже багато! 

Почнемо з розуміння «що це?», а потім подивимося «з чим його їдять?»

Діаметр циліндра та хід поршня

Диаметр цилиндра

Визначення: діаметр циліндра - це, не що інше як, просто геометричний параметр, який вказує відстань між внутрішніми стінками циліндра. Давайте позначимо його на рисунку найпростішого 4-циліндрового двигуна літерою «d». 

Ход поршня

Визначення: хід поршня - це відстань, котру поршень проходить від верхньої мертвої точки (ВМТ) до нижньої (НМТ). На рисунку цей параметр позначений літерою h.

Але нам, як споживачам, важливі не стільки самі значення, скільки їх співвідношення - "діаметр циліндра/хід поршня", тобто d/h.

За результатами такого співвідношення можна виділити три типи двигунів:
1. «короткохідні»: діаметр поршня більший за його хід, тобто d/h>1. 
2. «довгохідні»: діаметр поршня менший за його хід, тобто d/h<1. 
3. «квадратні»: діаметр поршня дорівнює його ходу, тобто d/h=1.

Отож, ближче до справи. «Короткохідний» двигун (d/h>1) в силу своїх конструктивних особливостей, - це потужнісний, обертальний, ... гоночний. Такі двигуни можуть розвивати дуже високі оберти (об/хв), і чим вони вищі, тим більше потужність. Але в режимах низьких та середніх обертів вони не видають ані потужності, ані обертального моменту. Для нас це означає, що двигун потрібно постійно тримати в зоні високих обертів і часто переключати передачі. Іншими словами, такі двигуни швидко розкручуються, але не мають еластичності, котра так необхідна для повсякденної їзди, щоб не працювати постійно ручкою КПП. Це добре тільки для світу спорту.

 

Приклади:

BMW M5 - автомобіль, двигун котрого створений за канонами двигунів автомобілів класу Формула-1

 

Двигун

Об'єм двигуна (cm3)

4999

Потужність двигуна (к.с.) 

507

Потужність двигуна за об/хв 

7750

Обертальний момент 

520

Обертальний момент за об/хв 

6100

Паливо

Бензин А-98

Кількість циліндрів

10

Кількість клапанів на циліндр

4

Розташування двигуна

Спереду, поздовжньо

Діаметр циліндра (мм)

92

Хід поршня (мм)

75.2

Cтупінь стиснення

12

Розташування циліндрів

V-подібний

Система живлення

Розподілене впорскування

Газорозподільчий механізм

dohc

BMW M5

Як ми бачимо, співвідношення складає - d/h=1,22. Так, двигун дуже потужний, але погляньте за яких обертів досягається потужність, аж 7750 об/хв!. А обертальний момент - за цілих 6100 об/хв!

Візьмемо щось більш приземлене - наприклад, Honda S2000

Двигун

Об'єм двигуна (cm3)

1997

Потужність двигуна (к.с.) 

240

Потужність двигуна за об/хв 

8300

Обертальний момент 

208

Обертальний момент за об/хв 

7500

Вид палива

Бензин

Тип палива

А-95

Кількість циліндрів

4

Кількість клапанів на циліндр

4

Розташування двигуна

Спереду, поздовжньо

Діаметр циліндра (мм)

87

Хід поршня (мм)

84

Cтупінь стиснення

11

Розташування циліндрів

Рядне

Система живлення

Розподілене впорскування

Газорозподільчий механізм

dohc

Honda S2000

Тут ми бачимо, що співвідношення складає - d/h=1,04. Двигун дуже потужний, як для такого робочого об'єму, але знову, максимальна потужність досягається, аж за 8300 об/хв!. А обертальний момент – за 7500 об/хв!. Та і який? Усього-навсього 208 Нм. Це означає, що в зоні низьких обертів його практично немає і двигун нееластичний. Тобто, по місту їздити абсолютно незручно. Тільки для поїздок швидкісним закритим кільцем.

«Довгохідні» двигуни (d/h<1) - це тихохідні двигуни. Вони видають максимальну потужність і обертальний момент на обертах набагато нижчих. Тобто, ці двигуни більш еластичні та дозволяють за спокійної їзди набагато рідше переключати передачі. Саме те, що потрібно не тільки у місті, але й для тягачів. Так само в силу конструктивних особливостей такі двигуни економічніші та довговічніші. Але є і «ложка дьогтю» - розміри! Двигуни з великим ходом поршня більші та тяжчі за свого «короткохідного» брата.

Приклади:

Популярний і недорогий мінівен - Mitsubishi Grandis 2.4 i 16V MIVEC. Сімейний автомобільчик, котрому необхідна спокійна їзда.

 

Двигун

Об'єм двигуна (cm3)

2378

Потужність двигуна (к.с.) 

165

Потужність двигуна за об/хв  

6000

Обертальний момент 

217

Обертальний момент за об/хв 

4000

Вид палива

Бензин

Тип палива

А-95

Кількість клапанів на циліндр

4

Кількість циліндрів

4

Розташування двигуна

Спереду, поперечно

Діаметр циліндра (мм)

87

Хід поршня (мм)

100

Cтупінь стиснення

9.5

Розташування циліндрів

Рядне

Система живлення

Розподілене впорскування

Газорозподільчий механізм

dohc

Mitsubishi Grandis

Розглянувши таблицю ми бачимо, що співвідношення d/h=0,87. Тобто, цей двигун - яскравий представник тихоходів. Потужність досягається за 6000 об/хв, а обертальний момент доступний вже за 4000 об/хв. І дійсно, за нормальної їзди можна спокійно втримувати оберти двигуна в районі 2000 об/хв.

Інший приклад – воістину народний автомобіль Daewoo Lanos 1.5 i

Двигун

Об'єм двигуна (cm3)

1498

Потужність двигуна (к.с.)

86

Потужність двигуна за об/хв 

5800

Обертальний момент

130

Обертальний момент за об/хв

3400

Вид палива

Бензин

Тип палива

А-95

Кількість циліндрів

4

Кількість клапанів на циліндр

2

Розташування двигуна

Спереду, поперечно

Діаметр циліндра (мм)

76,5

Хід поршня (мм)

81,5

Cтупінь стиснення

9

Розташування циліндрів

Рядне

Система живлення

Розподілене впорскування

Газорозподільчий механізм

ohc

Daewoo Lanos

В цьому двигуні співвідношення d/h<1. Тобто, це також «тихохід», що помітно з обертів, за яких досягається максимальна потужність і обертальний момент.  Такі показники дозволяють їздити на автомобілі тримаючи стрілку тахометра у нижньому діапазоні, але про «спортивність» такого двигуна також можна забути.

І нарешті «квадратний двигун». Тобто, двигун, у якому співвідношення d/h=1 (хід поршня рівний діаметру циліндра). Це золота середина, компроміс між «кільцевим» гонщиком та міським тихоходом.

Прикладом автомобіля з таким двигуном є Honda Civic Hatchback 2.0 16V Type R. Така собі міська «запальничка», або, як називають такі гарячі хетчбеки на заході,  café racer.

 

Двигун

Об'єм двигуна (cm3)

1998

Потужність двигуна (к.с.) 

200

Потужність двигуна за об/хв 

7400

Обертальний момент

196

Обертальний момент за об/хв

5900

Вид палива

Бензин

Тип палива

А-95

Кількість циліндрів

4

Кількість клапанів на циліндр

4

Розташування двигуна

Спереду, поперечно

Діаметр циліндра (мм)

86

Хід поршня (мм)

86

Cтупінь стиснення

11

Розташування циліндрів

Рядне

Система живлення

Розподілене впорскування

Газорозподільчий механізм

dohc

Honda Civic

Тут ми бачимо ідеальний приклад «квадратного» двигуна (d/h=1). Висока потужність у порівнянні з «тихохідними» братами, не дуже високі оберти, у порівнянні з «обертальними» братами. Але такий автомобільчик не буде баритися у міській штовханині, та й на кільце не соромно виїхати у слушний трек-дей.

Якщо підвести підсумки, то, що ми отримаємо? Таблиці з характеристиками автомобілів та зокрема двигунів – не настільки страшні та захмарні, як здається на перший погляд. Незрозумілі та «не потрібні» параметри набувають сенсу. Головне - знати що хочете отримати від двигуна і автомобіля в цілому: «спорт» - шукайте «короткохідний» двигун, розмірена їзда містом – «довгохідний», а якщо «золоту середину» - то так званий «квадратний двигун».

Для любителів красивих графіків, навожу приклад потужнісних кривих різних двигунів: 

Пример мощностных кривых разных двигателей

Червона крива – характеристика «короткохідного» двигуна: висока потужність за високих обертів
Зелена крива – характеристика «довгохідного» двигуна: потужність та обертальний момент досягається за не високих обертів, переконлива еластичність двигуна
Чорна крива – «золота середина» «квадратного» двигуна.

Читайте також:
Значення значків на приладовій панелі автомобіля, про яких ви завжди соромилися запитати
09.09.2016
Значення значків на приладовій панелі автомобіля, про яких ви завжди соромилися запитати
Этапы развития полного привода
12.06.2014
Этапы развития полного привода
Розвиток системи ABS: з літака в автомобіль
16.12.2013
Розвиток системи ABS: з літака в автомобіль
Что значит цвет дыма из выхлопной трубы?
19.07.2013
Что значит цвет дыма из выхлопной трубы?
Audi - провідний бренд в технологіях освітлення
06.02.2013
Audi - провідний бренд в технологіях освітлення
Німці придумали кермо майбутнього
25.01.2013
Німці придумали кермо майбутнього
Toyota і Audi покажуть на CES 2013 самокеровані автомобілі
05.01.2013
Toyota і Audi покажуть на CES 2013 самокеровані автомобілі
Google Maps і Places з'являться в нових автомобілях Kia
04.01.2013
Google Maps і Places з'являться в нових автомобілях Kia
Автомобілі Hyundai можна буде відкривати смартфоном
27.12.2012
Автомобілі Hyundai можна буде відкривати смартфоном
більше новин »
Коментарі відвідувачів
13.06.2016 Андрей
Спасибо, интересно!
03.11.2014 Анатолій Шевчук
Досить цікава та пізнавальна стаття!

Чи потрібно прогрівати двигун узимку?

Чи потрібно прогрівати двигун узимку?

Ми любимо свої машини та висловлюємо щире бажання піклуватися про них. Для цього взимку багато хто з нас прогріває двигун перед поїздкою, вважаючи, що так для нього краще. Чи дійсно це так?

Все про шини

Все про шини

Шини проектуються таким чином, щоб бути максимально безпечними навіть у екстремальній ситуації. Щоб вони завжди надійно виконували свою роботу потрібно вміти правильно вибирати та слідкувати за шинами. Знання особливостей шин стане запорукою спокою за кермом.

Мінімальний розмір протектора

Мінімальний розмір протектора

По всій Європі мінімальна глибина протектора для літніх та зимових шин складає 1,6 мм.

Варіатор: в чому він виграє у механіки і автомата?

Варіатор: в чому він виграє у механіки і автомата?

 Як правило, механічна коробка легкового автомобіля має п'ять швидкостей, автоматична – до вісьмох, а варіатор – нескінченну множину. Отже, що ж це таке – варіатор, і в чому його перевага перед механікою і автоматом? 

Паливна система Common Rail

Паливна система Common Rail

Сучасний дизельний двигун став дуже економічним, тяговитим та динамічним. Це стало можливим завдяки прямому впорскуванню з електронним управлінням. Деякі знання про те, як працює ця система, допоможуть Вам уникнути неприємностей із двигуном.

Анатомія автомобіля [4]: паливний фільтр

Анатомія автомобіля [4]: паливний фільтр

Продовжуючи анатомічну тему будови автомобіля, нам потрібно знайти об'єкт порівняння для паливного фільтру, саме про нього та про симптоми його захворювань піде мова у цій статті.

Что значит цвет дыма из выхлопной трубы?

Что значит цвет дыма из выхлопной трубы?

В идеальном случае мы вообще не должны обращать внимание на дым из выпускной трубы, но иногда его просто невозможно не заметить. Белый, черный или голубоватый дым еще не означает автоматически, что с двигателем что-то случилось, но иногда очень полезно знать, о чем он нам говорит.

Сучасні коробки передач: короткий огляд

Сучасні коробки передач: короткий огляд

Класична автоматична коробка передач складається із декількох наборів планетарних редукторів. Наприклад, у 8-ступінчастій автоматичній коробці передач компанії ZF використовуються 4 планетарних редуктора і 5 елементів перемикання (три дискових зчеплення і два дискових гальма).

ASR – антипробуксувальна система

ASR – антипробуксувальна система

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