Содержание
Самые необычные конструкции двигателей
Первый полноценный прототип двигателя внутреннего сгорания был сконструирован в далёком 1806 году, который принадлежал братьям Ньепсье. После этого важного исторического факта было недолгое затишье.
Но, в конце 19 века три легендарным немца положили старт автомобилестроению — Николас Отто, Готлиб Даймлер и Вильгельм Майбах. После этого двигатели внутреннего сгорания получили много модификаций и вариантов, которые используются по сегодняшний день.
Рассмотрим, какие существуют виды автомобильных ДВС, а также укажем типы двигателей:
- Паровая машина
- Бензиновый двигатель
- Карбюраторная система впрыска
- Инжектор
- Дизельные двигатели
- Газовый двигатель
- Электрические моторы
- Роторно-поршневые ДВС
Классификация автотранспортных средств
Устройство современного грузового автомобиля.
Современные грузовые автомобили могут
двигаться без помощи водителя
Виды и классификация автотранспортных средств
Классификация автомобилей осуществляется по следующим признакам:
• вид автотранспортного средства;
• основном технический параметр
(масса, мощность или габаритные размеры);
Автомобильные двигатели, также как и тракторные могут классифицироватся по следующим признакам:
Автомобильный подвижной состав подразделяют на разновидности автомобилей:
(легковые автомобили, автобусы, пассажирские прицепы и полуприцепы)
(грузовые автомобили, автомобили-тягачи, грузовые прицепы и полуприцепы с универсальными или специализированными надстройками для размещения груза)
— специальный (скорая помощь, милиция, пожарная автомобили)
— специализированный (прицепы и полуприцепы с установленным специальным оборудованием, имеющие технологическое или другое назначение и выполняющие различные, преимущественно нетранспортные, работы)
Пассажирские автомобили (вместимость до восьми человек, включая водителя) называются легковыми, свыше 8 человек автобусом.
После изучения классификации автотранспортных средств обратите внимание на компоновочные схемы автомобилей, что даст общие понятия о компоновке механизмов и агрегатов на автомобиль и поможет вам разобраться в устройстве автомобиля.
Классификация автотранспортных средств, легковых автомобилей, разновидности кузова автомобиля
Легковые автомобили по рабочему объему цилиндров двигателя делится на следующие классы:
• особо малый (до 1,2 л);
• средний (1,8—3,5 л);
• большой (3,5 л и более);
• высший (не регламентируется).
• особо малый (до 5 м);
• особо большой (16,5 и более метров).
Классификация грузовых автомобилей с бортовой платформой определяется по грузоподъемности:
• особо малый (менее 1т);
• особо большой (15—26 т);
• сверх особо большой (свыше 26 т).
Специальные автомобили выполняют преимущественно нетранспортные работы. К ним относят пожарные автомобили, автолавки, автомобили с компрессорными, буровыми установками, автокраны, уборочные, автомобили скорой медицинской помощи.
Специализированные автомобили учитывают специфику груза (сыпучие, жидкие, крупногабаритные и т. д.). К ним относятся: самосвалы, фургоны, цистерны, панелевозы, контейнеровозы и т.д.
Автомобили дня буксирования прицепов и полуприцепов называются автомобилями-тягачами.
Автомобиль-тягач или стандартный грузовой автомобиль вместе с одним или несколькими прицепами образуют автопоезд.
По приспособленности к дорожным условиям различают автомобили обычной и повышенной проходимости.
Автомобили по общему числу колес и ведущих колес обозначают колесной формулой, где первая цифра — число колес автомобиля, вторая число ведущих колес.
Каждое сдвоенное ведущее колесо считается как одно целое. Например, колесной формулой 4×2 обозначен двухосный автомобиль с одной ведущей осью (ЗИЛ-431410), 6×6 — трехосный автомобиль со всеми ведущими осями (ЗИЛ-131), 6×4 — трехосный автомобиль с двумя ведущими осями (КамАЗ).
По роду потребляемого топлива и типу двигателя автомобили подразделяются на бензиновые, дизельные, работающие на альтернативных топливах (газогенераторные, газобаллонные, электрические (электромобили), паровые, газотурбинные, а также автомобили с комбинированными силовыми установками, например двигатель внутреннего сгорании (ДВС) электрический двигатель.
Каждой модели автомобиля (прицепа, полуприцепа) присваивается индекс, состоящий из четырех цифр.
Первая цифра обозначает класс автомобиля (прицепа, полуприцепа), по рабочему объему двигателя для легковых автомобилей, по длине для автобусов и по полной массе для грузовых автомобилей.
В основу деления классов на виды положен признак эксплуатационного назначения автомобиля. Установлены следующие виды автомобилей (прицепов, полуприцепов) по второму знаку четырехзначного цифрового индекса модели:
3 _ грузовые бортовые;
4 — седельные тягачи (резерв);
Третья и четвертая цифры обозначают номер базовой модели.
Паровая машина
Первым представителем полноценного двигателя внутреннего сгорания следует считать паровую машину, которая устанавливалась на все транспортные средства 19 века, до момента изобретения остальных видов моторов.
На то время паровыми движками оснащались паровозы, автомобили и даже примитивные трёхколёсные самоходные машины (напоминающие мотоциклы). Изобретение такого класса завоевало весь мир, но к концу 19 — начало 20 века стало неэффективное, поскольку транспортные средства на пару не могли развивать достаточно большую скорость.
Бензиновый двигатель
Бензиновый двигатель — это ДВС средством питания, которого является бензин. Горючее подаётся с топливного бака при помощи насоса (механического или электрического) на систему впрыска. Итак, рассмотрим, какие бывают типы бензиновых моторов:
- С карбюратором.
- Инжекторного типа.
Современный мир привык, что большинство автомобилей имеет электронную систему впрыска топлива (инжектор).
Карбюраторная система впрыска
Карбюратор — это тип впрыскового устройства горючего во впускной коллектор с дальнейшим распределением по цилиндрам. Первый примитивный карбюратор был разработан в Германии ещё в конце 19 века и имеет почти 100 летнюю историю развития.
Карбюраторы бывают — одно-, двух-, четырех- и шестикамерные. Кроме этого существует достаточно много прототипов.
Принцип работы карбюратора достаточно простой: бензонасос подаёт топливо в поплавковую камеру, где бензин проходит сквозь жиклёры механическим путём (количество впрыскиваемого топлива регулирует водитель при помощи педали акселератора), и подаётся во впускной коллектор. Недостатком карбюратора стало то, что он чувствительный к регулировкам, а также не соответствует экологическим международным нормам.
Инжектор
Инжекторный двигатель — это тип впрыскового устройства горючего в цилиндры двигателя. Инжекторный впрыск бывает моно и разделённым Данная система на сегодняшний день все больше совершенствуется, чтобы уменьшит выбросы СО2 в атмосферу. Для впрыска используются форсунки, которые ещё ранее начали использоваться на дизельных двигателях.
С переходом на данную систему транспортные средства стали оснащать электронными блоками управления двигателем, чтобы корректировать состав воздушно-топливной смеси, а также сигнализировать о неисправностях внутри системы.
Двигатель Green Steam
Green Steam – эффективный, экономичный и простой двигатель, разработанный изобретателем Робертом Грином из Лагуна Вудс, Калифорния, США. Этот мотор преобразует избыточное тепло в водяной пар, который и приводит в движение силовой агрегат. Легкий и компактный двигатель Green Steam преобразует возвратно-поступательное движение во вращательное. Его основной характеристикой является гибкий вал, который передает возвратно-поступательное движение от поршней к кривошипу «Z», таким образом, совершая вращательное движение, не используя запястья, шатуны или коленчатые валы.
Этот мотор может использоваться для воздушных насосов, генераторов, водяных насосов, воздуходувок горячего воздуха, аппаратов дистилляции воды, тепловых насосов, кондиционеров, модельных самолетов и т. д.
Одним из наиболее уникальных преимуществ двигателя является его способность генерировать энергию из тепла двигателей. По существу, отработанное тепло выхлопных газов от двигателя транспортного средства может быть преобразовано в энергию, используемую для некоторых систем охлаждения и насосов транспортного средства. Этот двигатель повысит уровень эффективности любого транспортного средства или системы машины, на которой он установлен.
Дизельные двигатели
Дизельный мотор — это вид двигателя, который расходует как горючее дизельное топливо. Основные системы и элементы движка идентичны бензиновому брату, различие состоит в системе впрыска и воспламенении смеси. В дизельном моторе отсутствуют свечи зажигания, поскольку воспламенение смеси от искры не нужно.
На моторах такого типа устанавливаются свечи накала, которые разогревают воздух в камере сгорания, который превышает температуру воспламенения. После этого через форсунки подаётся распылённое топливо, которое сгорает, чем создаёт достаточное давление для привода в движения поршня, который раскручивает коленчатый вал.
Дизель с турбонаддувом
Одним из подвидов дизельного ДВС считается турбодизель. На этом моторе установлена турбина, которая имеет вид улитки. При помощи турбины в мотор подаётся больше количество сжатого воздуха, который даёт больше детонационный эффект, за счёт чего движок можно быстрее разогнать.
Оппозитный двигатель
В горизонтально противоположном двигателе (оппозитном) поршни двигаются по обеим сторонам коленчатого вала влево и вправо в горизонтальном направлении. В этом случае высота двигателя уменьшена. За счет использования оппозитного двигателя уменьшается центр тяжести транспортного средства – автомобиль движется более плавно. Крутящий момент, создаваемый поршнями с обеих сторон, компенсирует друг друга, значительно уменьшая вибрацию транспортного средства во время движения.
Газовый двигатель
Газовые двигатели на сегодняшний день в автоиндустрии в чистом виде почти не используются, поскольку частые поломки моторов, стали причиной полного отказа от них. Вместо этого, газовые установки зачастую можно встретить на бензиновых автомобилях, что значительно экономит расход денег на горючее.
Газ с баллона подаётся на редуктор, который распределяет топливо по цилиндрам, а затем горючее попадает непосредственно в камеры сгорания. После этого с помощью свечей зажигания газ воспламеняется. Единственным недостатком использования газовой установки считается то, что мотор теряет 20% своего потенциального ресурса.
Двигатель Стирлинга
Двигатель Стирлинга относится к типам силовых агрегатов внешнего сгорания. Основан на периодическом нагреве и охлаждении рабочего тела с извлечением энергии из возникающего при этом изменении давления. Принцип работы двигателя Стирлинга заключается в постоянном сжатии рабочего цилиндра, в результате чего происходит нагревание его внутренней части, а затем охлаждение. Из-за перепада давления из цилиндра извлекается энергия, образуемая при изменении давления. Обычно в качестве рабочего тела используется водород или гелий. Но чаще в таких моторах используется воздух.
Двигатели Стирлинга отлично подходят для преобразования тепла в электроэнергию. Например, многие специалисты считают, что эти моторы подходят для солнечных электрических установок.
То есть это идеальные силовые агрегаты для преобразования солнечной энергии в электричество.
Электрические моторы
Николас Тесла впервые предложил использовать для автомобилей электроэнергию. Электрические моторы на сегодняшний день не распространены, поскольку заряда батареи хватает только до 200 км пути, а заправочных станций, которые могут предоставить услугу зарядки автомобиля — практически нет.
Известная мировая компания, производитель электрических автомобилей «Тесла» продолжает совершенствовать электродвигатели, и каждый год дарит потребителям новинки, которые имеют больший запас хода без дозарядки.
Гибриды
Наверное, самые желаемые двигатели на сегодняшний день. Это смесь бензинового двигателя внутреннего сгорания и электромотора. Существует несколько вариантов работы такого движка.
- Мотор может работать на попеременном питании. Сначала движение производится на бензине, пока генератор заряжает батарею, а затем водитель может переключиться на электропитание.
- Двигатель и электромотор работают одновременно, что помогает сэкономить расход горючего на одно, и тоже расстояние с другими типами ДВС.
Роторно-поршневые ДВС
Роторно-поршневой силовой агрегат в автомобилестроении не нашёл широкого распространения, хотя можно встретить модели автомобилей, которые используют такой тип ДВС. Предложил создание такого мотора — конструктор Ванкель.
Движение осуществляется за счёт вращения трёхзубчатого ротора, который позволяет осуществить любой 4-тактный цикл Дизеля, Стирлинга или Отто без применения специального механизма газораспределения. Данный мотор активно использовался в 80-е годы 20 ст.
Водородный мотор
НОУ-ХАУ современного мира считается водородный двигатель. В автомобиль устанавливается установка водородного типа. Отличие от бензиновых моторов заключается в подаче топлива. Если у бензина топливо подаётся вовремя возврата поршня к ВТМ, то у водородного силового агрегата в момент, когда поршень возвращается к НТМ.
В будущем планируется создать водородный двигатель закрытого типа, когда не будет требоваться выброс отработанных газов, а также на 500 км автолюбитель сможет забить о заправке автомобиле.
Стоит понимать, что автомобили с таким мотором будут стоить весьма не дёшево, пока они полностью не вытеснят бензинового брата.
Двигатель V-типа (V-образный силовой агрегат)
V-образный двигатель разделяет все цилиндры на две группы друг напротив друга под определенным углом. В итоге мотор образует плоскость под углом. Если посмотреть на этот тип двигателя со стороны, то он будет иметь V-образную форму. V-образные двигатели имеют небольшую высоту и длину. Этот тип моторов удобнее размещать в автомобиле по сравнению с обычными рядными моторами, которые по своим размерам гораздо больше.
В настоящее время во многих автомобилях среднего и люкс-класса используются V-образные двигатели. Чаще всего это 6-цилиндровые силовые агрегаты. Например, такие двигатели стоят на Volkswagen Passat, Audi A6 и Mercedes E-класса AMG.
Источник https://moto13.ru/dvigateli/kakie-byvayut-u-avtomobilej.html
Источник
Источник
Источник
