Характеристики электродвигателей: основные параметры и расшифровка маркировки современных электродвигателей

Поршневой ДВС с искровым зажиганием (двигатель Отто)

Является наиболее распространённым по количеству, поскольку число автомобилей в мире на 2014 год составляло более 1,2 млрд., и большая их часть приводится в движение двигателем Отто.

Бензиновый двигатель

Основная статья: Бензиновый двигатель внутреннего сгорания

Является наиболее распространённым вариантом, установлен на значительной части транспортных машин (ввиду меньшей массы, стоимости, хорошей экономичности и малошумности). Имеет два варианта системы подачи топлива: инжектор и карбюратор. В обоих случаях в цилиндре сжимается топливо-воздушная смесь, подверженная детонации, поэтому степень сжатия и уровень форсирования такого двигателя ограничены детонацией.

Карбюраторный двигатель

Основная статья: Карбюраторный двигатель

Особенностью является получение топливо-бензиновой смеси в специальном смесителе, карбюраторе. Ранее такие бензиновые двигатели преобладали; теперь, с развитием микропроцессоров, их область применения стремительно сокращается (применяются на маломощных ДВС, с низкими требованиями к расходу топлива).

Инжекторный двигатель

Особенностью является получение топливной смеси в коллекторе или открытых цилиндрах двигателя путём подачи инжекторной системой подачи топлива. В настоящий момент является преобладающим вариантом ДВС Отто, поскольку позволяет резко упростить электронное управление двигателем. Нужная степень однородности смеси достигается за счет увеличения давления форсуночного распыливания топлива.

Роторно-поршневой

Основная статья: Роторно-поршневой двигатель

Дополнительные сведения: Роторно-цилиндро-клапанный двигатель

Предложен изобретателем Ванкелем в начале XX века. Основа двигателя — треугольный ротор (поршень), вращающийся в камере особой 8-образной формы, исполняющий функции поршня, коленвала и газораспределителя. Такая конструкция позволяет осуществить любой 4-тактный цикл Дизеля, Стирлинга или Отто без применения специального механизма газораспределения. За один оборот двигатель выполняет три полных рабочих цикла, что эквивалентно работе шестицилиндрового поршневого двигателя. Строился серийно фирмой НСУ в Германии (автомобиль RO-80), ВАЗом в СССР (ВАЗ-21018 «Жигули», ВАЗ-416, ВАЗ-426, ВАЗ-526), Маздой в Японии (Mazda RX-7, Mazda RX-8). При своей принципиальной простоте имеет ряд существенных конструктивных сложностей, делающих его широкое внедрение весьма затруднительным. Основные трудности связаны с созданием долговечных работоспособных уплотнений между ротором и камерой и с построением системы смазки, и потому — с выполнением экологических требований.

RCV — двигатель внутреннего сгорания, система газораспределения которого реализована за счёт движения поршня, который совершает возвратно-поступательные движения, попеременно проходя впускной и выпускной патрубок

Обычно роторно-поршневые ДВС используют в качестве топлива бензин, но возможно и применение газа. Роторно-поршневой двигатель является ярким представителем бесшатунных ДВС, наряду с двигателем Баландина.

Газовые двигатели

Основная статья: Газовый двигатель

Двигатель, сжигающий в качестве топлива углеводороды, находящиеся в газообразном состоянии при нормальных условиях:

  • смеси сжиженных газов — хранятся в баллоне под давлением насыщенных паров (до 16 атм). Испарённая в испарителе жидкая фаза или паровая фаза смеси ступенчато теряет давление в газовом редукторе до близкого атмосферному, и всасывается двигателем во впускной коллектор через воздушно-газовый смеситель или впрыскивается во впускной коллектор посредством электрических форсунок. Зажигание осуществляется при помощи искры, проскакивающей между электродами свечи.
  • сжатые природные газы — хранятся в баллоне под давлением 150—200 атм. Устройство систем питания аналогично системам питания сжиженным газом, отличие — отсутствие испарителя.
  • генераторный газ — газ, полученный превращением твёрдого топлива в газообразное. В качестве твёрдого топлива используются: уголь, торф, древесина.

Эти двигатели имеют широкое применение, например, в электростанциях малой и средней мощности, использующих в качестве топлива природный газ (в области высоких мощностей безраздельно господствуют газотурбинные энергоблоки).

Двигатели СМД-31

Шестицилиндровые, четырехтактные дизельные моторы оборудованы турбонаддувом.

Мощность СМД-31А равна 235 лошадиных сил. Основное применение – комбайн ДОН-1500.

СМД 31.16 создан для комбайна «Славутич» производства Херсон, его мощность равна 265 л. с.

СМД 31.20 – «Обрий», зерноуборочный комбайн производится на заводе «имени Малышева» в Харькове.  Мощность мотора – 230 л. с.

Технические характеристики двигателя СМД 31:

  • частота вращения коленвала – 800 – 2130 об/мин.;
  • расход горючего от 165 до 172 г/л.с.ч;
  • пусковая система оборудована электростартером 3212.3708, а также электрическим подогревателем факельным ЭФП 8101500;
  • вес мотора в сборе – 1050 – 1100 кг.

Характеристики ДВС

При одних и тех же конструктивных параметрах у разных двигателей такие показатели, как мощность, крутящий момент и удельный расход топлива, могут отличаться. Это связано с такими особенностями, как количество клапанов на цилиндр, фазы газораспределения и т. п. Поэтому для оценки работы двигателя на разных оборотах используют характеристики — зависимость его показателей от режимов работы. Характеристики определяются опытным путем на специальных стендах, так как теоретически они рассчитываются лишь приблизительно.

Как правило, в технической документации к автомобилю приводятся внешние скоростные характеристики двигателя (рисунок слева), определяющие зависимость мощности, крутящего момента и удельного расхода топлива от числа оборотов коленвала при полной подаче топлива. Они дают представление о максимальных показателях двигателя.

Показатели двигателя (упрощенно) изменяются по следующим причинам. С увеличением числа оборотов коленвала растет крутящий момент благодаря тому, что в цилиндры поступает больше топлива. Примерно на средних оборотах он достигает своего максимума, а затем начинает снижаться. Это происходит из-за того, что с увеличением скорости вращения коленвала начинают играть существенную роль инерционные силы, силы трения, аэродинамическое сопротивление впускных трубопроводов, ухудшающее наполнение цилиндров свежим зарядом топливо-воздушной смеси, и т. п.

Быстрый рост крутящего момента двигателя указывает на хорошую динамику разгона автомобиля благодаря интенсивному увеличению силы тяги на колесах. Чем дольше величина момента находится в районе своего максимума и не снижается, тем лучше. Такой двигатель более приспособлен к изменению дорожных условий и реже придется переключать передачи.

Мощность растет вместе с крутящим моментом и даже, когда он начинает снижаться, продолжает увеличиваться благодаря повышению оборотов. После достижения максимума мощность начинает снижаться по той же причине, по которой уменьшается крутящий момент. Обороты несколько выше максимальной мощности ограничивают регулирующими устройствами, так как в этом режиме значительная часть топлива расходуется не на совершение полезной работы, а на преодоление сил инерции и трения в двигателе. Максимальная мощность определяет максимальную скорость автомобиля. В этом режиме автомобиль не разгоняется и двигатель работает только на преодоление сил сопротивления движению — сопротивления воздуха, сопротивления качению и т. п.

Величина удельного расхода топлива также меняется в зависимости от оборотов коленвала, что видно на характеристике. Удельный расход топлива должен находиться как можно дольше вблизи минимума; это указывает на хорошую экономичность двигателя. Минимальный удельный расход, как правило, достигается чуть ниже средних оборотов, на которых в основном и эксплуатируется автомобиль при движении в городе.

Пунктирной линией на графике выше показаны более оптимальные характеристики двигателя.

Причины износа поршней двигателя

Трещины на головках поршней и на поршневых кольцах из-за термического износа являются обычной проблемой. Развитие автомобильной промышленности в последние годы привело к тому, что эффективность поршней и поршневых колец в двигателях внутреннего сгорания зависит в первую очередь от долговечности используемых материалов. Условия эксплуатации привода также являются важным фактором. Вероятность отказа двигателя увеличивается с усилением тепловых нагрузок, связанных с ростом производительности (например, за счет увеличения степени сжатия, номинальной мощности, наддува или из-за использования более двух клапанов на цилиндр).

Конструкционные и эксплуатационные факторы влияют на деградацию материала, используемого в поршнях. В зависимости от перечисленных факторов можно указать следующие виды износа:

  • износ из-за трения,
  • износ, вызванный повреждением материала (действие переменных механических и термических нагрузок),
  • процесс коррозии (изменение физико-химических свойств верхнего слоя материала),
  • эрозионный (в результате динамического воздействия газообразной или жидкой среды).

Очень часто трещины вызывают зазубрины, образованные краями углублений клапана. Такие повреждения могут привести, в частности, к нарушениям в процессе горения топливно-газовой смеси или к снижению герметичности камеры.

В двигателях с форкамерным впрыском наиболее распространенным дефектом является растрескивание головки поршня.

Температура на краю поршня в зоне камеры сгорания может быть чуть более 380°C . В случае контакта с жидкостью создаются экстремальные условия, которые могут вызвать трещины или необратимую деформацию поршня. Такое повреждение днища может быть причиной, например, попадания воды или топлива в камеру сгорания.

Еще одна причина повреждения поршня — его тепловая перегрузка. Она может произойти, если масло меняют слишком редко (в автомобилях с двигателем с воспламенением от сжатия его следует менять примерно раз в год; в автомобилях с двигателем с искровым зажиганием — примерно каждые 1,5 года). Это также может привести к засорению форсунок охлаждения моторного масла.

От 40 до 50% механических потерь в двигателе внутреннего сгорания — это потери из-за трения колец и поршня о поверхность подшипника цилиндра. По этой причине размеры поверхности трения колец уменьшаются (при неизменном давлении). Это приводит к снижению эластичности поршневых колец, что может вызвать разрушение из-за тяжелых условий эксплуатации. Растрескивание поршневых колец также может быть следствием:

  • трибологического износа;
  • механических перегрузок, которые возникают из-за нарушения процесса сгорания, ошибок сборки или из-за больших нагрузок при запуске холодного двигателя.

Трибологический износ — это вид износа, возникающий в результате процессов трения. Процессы изнашивания изменяют массу, структуру и физические свойства поверхностных слоев контактных площадок. Интенсивность износа является следствием различных взаимодействий и сопротивления участков трения поверхностных слоев.

Еще одна причина повреждения — захват. Он появляется на юбке поршня и вокруг колец. Частые причины этого явления — частицы от процессов трибологического износа или локального перегрева. Алюминиевый сплав поршня термически расширяется вдвое больше, чем чугун в цилиндре.

Основными параметрами двигателя внутреннего сгорания являются:

  • объем хода — это разность между верхним и нижним возвратным положением поршня в цилиндре;
  • объем камеры сгорания — это объем над головкой поршня, когда он находится в верхнем убираемом положении;
  • общий объем двигателя — это сумма объема цилиндра и объема камеры сгорания;
  • степень сжатия — это общий объем, деленный на объем камеры сгорания.

Поршень является одной из важнейших частей двигателя, в случае возникновения неисправностей необходимо сразу провести диагностику. Промедление может провести к дорогому ремонту или вообще полной замене двигателя.

Техобслуживание

Согласно рекомендациям АвтоВАЗ двигатель 11183 должен обслуживаться по регламенту:

Объект техобслуживания Время (месяц) или пробег (10 000 км) что наступает раньше
Привод ГРМ 36/ 1
Аккумулятор АКБ 12/2
Зазор в клапане 24/2
Вентиляция картера 24/2
Ремни, приводящие в действие навесное оборудование 24/2
Топливопровод и крышка бака 24/2
Моторное масло 12/1
Маслофильтр 12/1
Воздухофильтр 12 – 24/4
Топливофильтр 48/4
Контуры обогрева/охлаждения 24/4
ОЖ 24/4
Датчик кислородный 10
Свеча зажигания 12 – 24/2
Коллектор выпускной 12/1

По умолчанию система охлаждения имеет объем 7,8 л. На конвейере обычно заливается красный антифриз Felix Carbox 40. Замена производится любой охлаждающей жидкостью с учетом температурного диапазона 85 градусов. Поскольку устройство ДВС достаточно простое, операцию ТО можно выполнить собственными силами.

Таблица: технические характеристики бензиновых двигателей Volkswagen

Код Объём, см3 Модификация Мощность, кВт Мощность, л. с. Модель автомобиля Начало производства, год Снятие с производства, год
1 1100 F4 18 25 Type 1 1947 1954
1 1200 F4 22 30 Type 1 1954 1960
1 1500 F4 31 42 Type 2 1963 1964
1 1500 F4 33 45 Type 3 1961 1965
1V 1600 I4 45 60 Golf, Jetta 1989 1992
2H 1800 I4 73 98 Golf Cabrio 1989 1993
ABS 1791 I4 66 90 Golf, Vento, Passat 1991 1994
ADR 1781 I4 92 125 Passat 1996 1999
ADX 1300 I4 41 55 Polo 1994 1995
AGZ 2324 V5 110 150 Golf, Bora, Passat 1997 2001
AJH 1781 I4T 110 150 Polo, Golf, Jetta, Passat 2001 2004
APQ 1400 I4 45 60 Polo, Golf, Vento 1995 1998
AWM 1781 I4T 125 170 Jetta, New Beetle, Passat 2002 2005
BAN 5998 V12 309 420 Phaeton 2002
BAR 4163 V8 257 349 Touareg 2006

В таблице двигатели расположены в соответствии с буквенным кодом. Двигатели для VW Beetle и VW Transporter, выпущенных до 1965 года, не имели буквенного кода. Они обозначены в таблице кодом 1.

Моторы серии JZ – общие характеристики

Toyota JZ – бензиновые двигатели рядного исполнения, с шестью цилиндрами. Эти моторы сменили старую линейку силовых агрегатов M. JZ агрегаты оснащены газораспределительным механизмом типа DOHC, 24 клапанами и 6 цилиндрами, по 4 клапана для каждого. Объемы двигателей от 2.5 до 3 литров.

Эти двигатели производились почти 20 лет, в 1990-2007 гг., и предназначались для автомобилей с полно- и заднеприводной компоновкой. В 2007 их сменила серия GR. Параллельно разрабатывалась серия 1VZ для представительских авто и легких внедорожников.

В линейке имелись разные варианты двигателей. Узнать принадлежность конкретного мотора к определенной модификации можно по маркировке, по ней же выясняются и детали устройства силового агрегата и характеристики двигателя JZ. Расшифровка маркировок:

Символ Значение
1, 2 Порядковый номер в серии, объем двигателя (2.5 и 3 л. соответственно).
JZ Принадлежность к соответствующей серии моторов.
G Означает «форсированный» агрегат с газораспределительным механизмом DOHC/VVT, работающим на широких «производительных» этапах.
T Наличие турбонаддува двигателя.
E Электронное управление впрыском топлива.
S Непосредственный впрыск.
F Экономичный двигатель с углом развала между клапанами выпуска и впуска около 22 градусов (в отличие от G, где данный угол от 45 градусов и больше)

G, кроме того, означает, что каждый из распредвалов двигателя имеет свой привод от цепи или ремня ГРМ.

Таким образом, например, маркировка 2JZ-GTE обозначает бензиновый двигатель модельного ряда JZ, трехлитровый, с четырьмя клапанами в каждом цилиндре, собранный с «широкой» ГБЦ, оснащенный электронным контролем впрыска и турбонаддувом.

Двигатели в автомобилях Лада Гранта

Двигатель под индексом 11186

Бензиновый двигатель объемом 1,6 литра с 8 клапанами. Мощность силового агрегата – 87 л. с., с крутящим моментом в 140 Нм. Обладает экологическими стандартами Евро-4. Является логическим продолжением развития конструкции двигателя под индексом 11183.

Устанавливается на автомобили Lada Granta и, до недавнего времени, Lada Kalina, которая после объединения с обновленной линейкой «Гранта» была упразднена.

На 2019 год ставится на модели Гранта различных модификаций – от хэтчбеков и седанов до моделей в кузове лифтбек и универсал.

Среди плюсов можно назвать простую конструкцию, надежность и экономичность относительно своих западных конкурентов. Ремонтопригодность также никуда не ушла, однако цены на запчасти, по данным сервисменов, подросли, что дает пищу к размышлению.

Ресурс двигателя без капремонта соответствует порядка 200 тыс. км, но моторы при должном обслуживании нередко выхаживают значительно больше, не требуя капитального ремонта.

Наиболее часто диагностируемыми проблемами мотора являются плавающие обороты, шумность при работе, стуки, поломки помпы (может привести к столкновению поршней с клапанами), поломки катушки зажигания, термостата и выход из строя датчика массового расхода воздуха.

Двигатель под индексом 11194

Ранее на различные модификации Калины ставился 1.4-литровый инжекторный бензиновый двигатель мощностью 89 л. с. Соответствовал экологическим нормам Евро-3 и Евро-4. Однако после объединения двух моделей под одним номенклатурным названием на официальном сайте производителя в разделе «Комплектации и цены» www.lada.ru данный 16-клапанный мотор отсутствует.

Двигатель под индексом 21126

Шестнадцатиклапанный инжекторный бензиновый двигатель объемом 1,6 литра, мощностью 98 л. с., с крутящим моментом в 145 Нм.

Начинал свою карьеру под капотом автомобилей семейства Priora, впоследствии перейдя в модельный ряд Гранта.

Отличительными особенностями можно назвать применение в современной версии силового агрегата более надежных зарубежных комплектующих. Это является как весомым плюсом, так и минусом двигателя. Стоимость обслуживания при ряде поломок будет выше из-за более дорогих запчастей. В частности, переборка шатунно-поршневой группы от Federal Mogul владельцам обойдется дороже ранее применяемых отечественных аналогов.

В прошлом году стало известно, что поршни иностранного поставщика будут доработаны, у них появится проточка под клапаны, что сведет к минимуму проблему погнутых клапанов и пробитых поршней при обрыве ремня ГРМ. Это является безусловным плюсом для данной модели. Отметим также, что улучшенная поршневая будет устанавливаться в 1,6-литровые двигатели целого ряда моделей – от Lada Granta и Largus до Vesta, XRAY.

«На всех а/м LADA с мотором 1.6 LADA, выпущенных после 15.08.2018, конструктивно исключена возможность контакта поршня и клапана», – говорилось в сообщении на сайте лада.онлайн

Тем не менее минусы достаточно стандартны для моторов Лада: плавающие обороты из-за неисправности ДМРВ, перегрев из-за выхода из строя термостата, троение мотора из-за проблем с электроникой и электрикой, а также шумная работа двигателя из-за износа гидрокомпенсаторов.

Пробег при своевременном ТО без вмешательства в мотор – 200 тыс. км.*

*Здесь стоит обратить внимание на то, что пробеги двигателей АвтоВАЗ достаточно условные. Один из самых показательных случаев, получивших известность в СМИ, относится как раз к 1.6-литровому мотору под капотом Lada Vesta

Поломка силового агрегата произошла на 400-й тысяче километров, и то лишь по причине использования некачественного топлива. Подробности читайте на страницах нашего издания: Может ли Лада Веста проехать более 500 тыс. км: отчет

Поэтому мы бы рекомендовали владельцам обслуживать свои автомобили вовремя, заправляться только на проверенных АЗС и использовать исключительно официальные запчасти. Тогда и машина беспроблемно отслужит вам не только положенный срок, но и очень приятно удивит своей надежностью.

Двигатель под индексом 21127

И вновь модернизация, ставшая продолжением ранее рассмотренного агрегата 21126. Главным образом, изменена мощность. Плюс 8 лошадиных сил с итоговыми 106 «лошадями» под капотом. Этого удалось добиться благодаря изменениям впуска, в частности установкой впускного ресивера изменяемой длины. При этом крутящий момент бензинового мотора поднялся на 3 Нм, до 148 единиц.

Для избавления от проблемы плавающих оборотов датчик ДМРВ был заменен на комбинацию датчиков абсолютного давления и температуры воздуха (ДАД+ДТВ).

Описание двигателя

Агрегат относится к дизельным четырёх цилиндровым моторам, блок цилиндров установки усиленный, выполнен из чугуна, объём двигателя Д240 составляет 4.75 литров. Силовая установка атмосферная, отличается повышенной надёжностью и простотой конструкции. Ремонтируется мотор легко, процедура возможна даже в полевых условиях.

Поскольку силовая установка дизельная, подача топлива, это впрыск, мотор обеспечен нужной тягой и достаточной мощностью. К тому же двигатель Д240 крутящий момент составляет 28 кгс*м, чего хватает для выполнения большинства поставленных задач. Процесс запуска силовой установки Д240 происходит при помощи электрического стартера, модификация Д240Л оборудована пусковым двигателем, что помогает облегчить запуск главного агрегата в холодное время года.

Конструктивным решением было применение на силовом агрегате рабочей камеры нераздельного типа. Кроме того, впрыск топлива двойной, с образованием паров рабочей жидкости по объёму и распределением горючего в виде плёнки по цилиндру и поршню. Благодаря решению, удаётся получить эффект, используя ресурс мотора и реализовать потенциал. Таким образом, динамические характеристики агрегата выше, что делает возможным справляться мотору с большим количеством поставленных целей.

Рабочую камеру, с целью улучшения смесеобразования, конструкторы выполнили в виде шара, это образовывает внутри камеры вихревые потоки и использует выделяемое тепло с эффектом. Силовая установка вырабатывает 80 лошадиных сил при 2200 мин-1 оборотах коленчатого вала. Такие показатели гарантируют тягу в диапазоне оборотов.

Избегать температурных деформаций блоку цилиндров силового агрегата помогает высокопрочный серый чугун. Материал сделал мотор тяжелым, масса двигателя Д240 составляет 430кг, это себя оправдало, поскольку у мотора нет болезней, присущих аналогичным механизмам.

Силовой агрегат Д240:

2.1 Блок двигателя. Цилиндры

Блок-картер
служит основанием, внутри и снаружи
которого расположены детали механизмов
и систем двигателя. Блок-картер тракторных
двигателей образован из нескольких
неподвижно соединенных между собой
частей. В зависимости от типа и мощности
двигателя составные части двигателя
несколько отличаются конструктивно,
но в принципе устроены одинаково.
Блок-картер – основная часть
многоцилиндрового двигателя (рис. 4а).

а

1
– блок-картер; 2 – поддон картера; 3 –
передняя опора; 4 – картер 

распределительных
шестерен; 5 – головка цилиндра; 6 –
колпак;

7
– крышка; 8 – картер маховика; 9 – задняя
опора; 10 – рама трактора.

Рисунок
4а – Блок-картер.

В
большинстве современных двигателей он
изготовлен в виде единой коробчатой
отливки. Чтобы повысить жесткость и
разделить блок-картер на несколько
отсеков, внутри него выполнены перегородки.
Горизонталь-ная перегородка 2 (рис. 4б)
делит его на две половины: Верхнюю –
блок цилиндров и нижнюю – картер. В
блоке устанавливают гильзы цилиндров,
которые плотно входят в отверстия
верхней плиты и горизонтальной
перегородки.

Головка
цилиндров 5 (рис. 4а) – представляет собой
толстую чугунную плиту, которая закрывает
блок-картер сверху. Нижняя часть головки
тщательно обработана, она же — верхняя
для камер сгорания всех цилиндров. В
головке размещены отверстия для клапанов,
форсунок, штанг, впускные и выпускные
каналы.

На
верхней части (плоскости) головки
 закрепляют детали привода клапанов,
которые закрывают крышкой 7. К нижней
плоскости блок-картера прикреплен
поддон 2 (рис. 4а), который служит резервуаром
для масла, и закрывает нижнюю часть
двигателя.

б

1
– блок цилиндров; 2 – горизонтальная
перегородка; 3 – картер; 4 – перегородки
картера; 5 – отверстие для распределительного
вала; 6 – вертикальная перегородка; 7 –
камера-штанг.

Рисунок
4б – Блок-цилиндров.

Картер
распределительных шестерен 4 закрывает
шестерни, передающее вращение от
коленчатого вала к распределительному
валу, к приводам топливного и гидравлического
масляного насосов.

На
задней плоскости блок-картера закреплен
картер маховика, который необходим для
размещения маховика.

Детали
 блок-картера тракторных двигателей
(за исключением поддона) обычно отливают
из чугуна.

Отдельно
изготовленный цилиндр называют гильзой.
Гильзы обычно изготавливают из
легированного чугуна. Внутреннюю
поверхность гильзы, называют зеркалом.
По внутреннему диаметру гильзы
распределяют на три размерные группы:
Б, С и М (большая, средняя и малая). 
Гильзы, наружная поверхность которых
омывается охлаждающей жидкостью,
называют «мокрыми» (рис. 5а). На цилиндрах
двигателей с воздушным охлаждением
снаружи имеются охлаждающие ребра (5)
(рис. 5б).

Характеристики ДВС

Потребительские качества двигателя (принимая за образец классический поршневой или комбинированный двигатель, отдающий крутящий момент) можно охарактеризовать следующими показателями:

  1. Массовые показатели, в кг на литр рабочего объёма (обычно от 30 до 80) — удельная масса, и в кг на 1 л.с. (1 кВт) — удельная мощность. Они важнее для транспортных, особенно для авиационных, двигателей.
  2. Удельный расход топлива, г/л.с.*час (г/кВт*ч), или для конкретных видов топлив с разной плотностью и агрегатным состоянием, л/кВт*ч, м3/кВт*ч.
  3. Ресурс в часах (моточасах). Некоторые применения ДВС не требуют большого ресурса (пусковые ДВС, двигатели торпед), и потому в их конструкции могут отсутствовать, например, фильтры для масла и воздуха.
  4. Экологические характеристики (как самостоятельные, так и в составе транспортного средства), определяющие возможность его эксплуатации.
  5. Транспортные характеристики, определяющие кривую крутящего момента в зависимости от числа оборотов. При работе двигателя по винтовой характеристике, обычно без трансмиссии, специальная корректировка транспортной характеристики не требуется, но в автомобилях и тракторах хорошая транспортная характеристика (высокий запас крутящего момента, тихоходная настройка) позволяют уменьшить число передач в трансмиссии и облегчить управление.
  6. Шумность двигателя, зачастую определяемая его применением в люксовых моделях автомобилей или подводных лодках. Для снижения шумности часто снижают жёсткость подвески двигателя, усложняют схемы выпуска газов (например, выпуск газов через винт в подвесных моторах), а также капотируют.

Скоростные характеристики

ДВС, отдающие мощность на выходной вал, обычно характеризуются кривыми крутящего момента и мощности в зависимости от частоты вращения вала (от минимально устойчивых оборотов холостого хода до максимально возможных, при которых ДВС может работать без поломок). Дополнительно к двум вышеупомянутым кривым может быть представлена кривая удельного расхода топлива. По результатам анализа таких кривых определяется коэффициент запаса крутящего момента (он же коэффициент приспособляемости), и другие показатели, влияющие на конструкцию трансмиссии.

Внешняя скоростная характеристика 2,7 литрового двигателя Porsche Boxster

В настоящее время для потребителей представляют внешние скоростные характеристики с нетто-мощностью ISO-1585, согласно региональному стандарту измерения мощности ДВС (зависит от температуры, давления, влажности воздуха, применяемого топлива и наличия отбора мощности на установленные агрегаты). Двигатели американских производителей обычно испытывают по другому стандарту (SAE). Внешней характеристику называют потому, что линии мощности и крутящего момента проходят выше частичных скоростных характеристик, и нельзя получить мощность выше манипуляциями с органами подачи топлива.

Однако, в более ранних публикациях имеются скоростные характеристики, базирующиеся на измерении мощности брутто (кривая крутящего момента, соответственно, также поднимается выше).

Кроме полных, в расчётах трансмиссий транспортных средств активно используются частичные скоростные характеристики — эффективные показатели двигателя при промежуточных положениях регулятора подачи топлива (или дроссельной заслонки для бензиновых). Для транспортных средств с винтами на таких характеристиках приводят винтовые при различных положениях винта с регулируемым шагом.

Существуют и другие характеристики, не предназначенные для потребителей, например с кривыми индикаторной мощности, индикаторного расхода топлива и индикаторного крутящего момента (используемые при расчёте ДВС), а также абсолютная скоростная характеристика, показывающая максимально возможную отдачу данного двигателя, которую можно получить при подаче большего количества топлива, чем на номинальном режиме. Для дизелей имеется также линия дымления, работа за которой не допускается.

Работа на абсолютной характеристике практически (кроме пуска ДВС) не производится, поскольку при этом снижается экономичность и экологичность двигателя, сокращается ресурс (особенно для дизельных двигателей, у которых работа за пределом дымления сокращает ресурс до считанных часов).

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector