Все современные автомобильные двигатели являются многоцилиндровыми. Разработка конструкции позволила устранить основные недостатки, присущие одноцилиндровым двигателям.
Эту задачу удалось решить благодаря тому, что задаётся определённая последовательность работы цилиндров. Такой алгоритм описывается набором цифр, обозначающих номера цилиндров в двигателе. Например, 1-3-2-4. Увеличение количества цилиндров позволило существенно повысить КПД и улучшить характеристики двигателя.
Виды конфигурации многоцилиндровых двигателей
По расположению цилиндров двигатели делятся на три основные категории:
- однорядные;
- V-образные;
- оппозитивные.
Иногда, для увеличения мощности двигателя, на автомобилях применяют так называемую W-схему.
У первых двигателей цилиндры размещаются последовательно один за другим. Подобная форма не всегда удобна, потому что двигатель получается большой по габаритам. Поэтому для того, чтобы сделать его более компактным, разработали V-образную схему.
У такого двигателя, цилиндры размещаются в двух отдельных блоках. Угол между ними равен 10-20 градусам. Однако оба блока имеют общий картер и образуют при поперечном рассмотрении букву V латинского алфавита. Применение такой компоновки позволяет существенно уменьшить габариты двигателя.
В автомобили, производимые на современных заводах, устанавливают двигатели, конструктивно выполненные по схеме V6, V8 или V12. Но прогресс не стоит на месте, поэтому сегодня отдельные производители применяют двигатели так называемой VR конфигурации. Они представляют собой комбинацию однорядного и V-образного двигателя.
Кроме перечисленных конструкций, для увеличения мощности применяют W-образную схему компоновки. Подобные двигатели имеют три блока, в которых размещены цилиндры. Эти блоки объединены общим картером. И последние, оппозитивные – так называются двигатели, конструктивно выполненные таким образом, что цилиндры направлены в разные стороны, то есть они образуют угол в 180 градусов.
Классификация двигателей
1. По виду топлива и способам образования рабочей смеси.
Формирование рабочей смеси осуществляется либо внутри камеры сгорания, либо вне её, специальными устройствами. К первой категории относятся дизельные двигатели. В таких агрегатах рабочая смесь образовывается непосредственно в камере сгорания.
Ко второму виду двигателей относятся все без исключения бензиновые варианты. У них смесь формируется в специальном устройстве, например, в карбюраторе. Исключение составляют комбинированные двигатели, которые в качестве топлива используют бензин. В качестве альтернативного топлива в последнее время в двигателях стали применять газ, пропан или метан.
2. По количеству рабочих циклов. По этому показателю двигатели бывают двухтактные и четырёхтактные.
3. По ориентации цилиндров в двигателе. Конфигурация цилиндров в блоке двигателя была подробно описана выше.
4. По виду, применяемой системы охлаждения.
В современных двигателях используют систему воздушного охлаждения или жидкостного. Воздушное охлаждение реализуется двумя способами. Либо охлаждение происходит встречным потоком воздуха, либо вентилятором принудительного охлаждения.
Для реализации в двигателе системы жидкостного охлаждения конструктивно предусмотрен специальный контур. Он заполняется водой или специальной охлаждающей жидкостью – Тосолом, широкий ааортимент представлен по ссылке — https://rudder.pro/car_parts/ohlajdenie_dvigatelya или антифризом.
5. По принципу организации воспламенения смеси в цилиндре.
Процесс воспламенения создаётся следующими способами: происходит самовоспламенение топлива в результате сильного сжатия рабочей смеси, что и приводит к значительному повышению температуры в камере сгорания. Иногда, для повышения надёжности, осуществляют принудительное зажигание.
Процесс самовоспламенения реализован в дизельных двигателях. Принудительное зажигание осуществляется в карбюраторных инжекторных и газовых двигателях.
Основные параметры многоцилиндровых двигателей
В любом перечне технических характеристик двигателя продаваемой машины можно найти следующие параметры:
1. Объём двигателя. Он обычно указывается либо в литрах, либо в кубических сантиметрах. Сегодня принята следующая классификация бензиновых автомобильных двигателей.
Микролитражные имеют объём до 1,1 л, у малолитражных он находится в интервале от 1,2 л до 1,5 л, к среднелитражным относят двигатели с объёмом 1,6-3,5 л, а крупнолитражными называются двигатели, обладающие объёмом три с половиной литра.
2. Мощность. Этот параметр представляется в лошадиных силах (л.с.) или ваттах (Вт). Диапазон изменения тоже широкий – от 60 л.с. до 400 л.с. и более, даже для легковых автомобилей.
3. Степень сжатия. Этот параметр измеряется безразмерными единицами. Он равен отношению объема, который образуется в цилиндре над поршнем тогда, когда он находится в нижней мертвой точке, к объему, когда он находится в верхней мертвой точке. Для легковых автомобилей с бензиновым двигателем она составляет от 10 до 12 единиц, так как эта величина безразмерная.
4. Максимальная мощность двигателя, выдаваемая при самых высоких оборотах коленчатого вала. Для разных машин она отличается и представляется в виде дроби – кВт/об.мин.
Остальные параметры, такие как, верхняя мёртвая точка, нижняя мёртвая точка, ход поршня, такт, объём камеры сгорания, чаще всего относят к узкопрофессиональным показателям.
Проведенный анализ многоцилиндровых двигателей специалистами портала Rudder показал, что по классификации и характеристикам их существует большое количество. Простому покупателю автомобиля бывает трудно разобраться во всех этих категориях и показателях. Очень часто надёжность двигателя оценивают в совокупности с автомобилем.
