Объем двигателя — как работает и что это такое,на что влияет. Что значит объем двигателя Объем двигателя 2
Рабочий объем двигателя — это один из главных технических параметров автомобиля, от которого зависит мощность, динамика и объем потребления топлива.
В среде автовладельцев сложился стереотип, что автомобили с большим объемом двигателя являются лучшим выбором. Но такое утверждение не всегда соответствует действительности.
Крупнолитражные машины отличаются большим потреблением топлива и имеют высокую себестоимость, что в итоге делает автомобиль менее доступным для рядового покупателя. Кроме того, такие авто более дорогие в обслуживании.
Общие положения
Чтобы понять, как рассматриваемый параметр может влиять на характеристики транспортного средства, важно знать устройство ДВС.
Если говорить вкратце, двигатель состоит из следующих элементов:
- Блока цилиндров;
- Головки блока;
- Камеры сгорания;
- Поршня, который объединен с коленвалом через КШМ;
- Система подачи и зажигания горючей смеси;
- Клапана, через которые отводятся продукты горения (отработавшие газы);
- Картера.
В задачу двигателя входит преобразование одного вида энергии в другой, а именно тепловую энергию (сжигание топливной смеси) в механическую (вращение коленвала). После подготовки горючее под давлением направляется в камеру сгорания и зажигается.
В результате создается давление, достаточное для выталкивания поршня, вращающего коленвал машины.
Особенности расчета
От объема двигателя зависит, сколько горючего можно подать в полость цилиндра. Следовательно, чем больший объем топливной смеси поступает в камеру сгорания, тем на более существенный объем энергии можно рассчитывать.
Формула расчета объема цилиндров имеет следующий вид:
V= ?r 2 *h.
Здесь? равно 3,14 (фиксированная величина), r - радиус цилиндра машины, а h - его высота. Можно проводить расчеты через диаметр, разнице нет.
Кроме того, формула для расчета объема может выражаться, как площадь поперечного сечения, умноженная на высоту в точке, когда поршень расположен в нижней мертвой позиции.
С учетом вышесказанного можно сделать следующий вывод, расчетный объем мотора - это:
- Сумма объемов каждого из цилиндров;
- Произведение объема одного цилиндра на их общее число в двигателе.
Единица измерения - литры или кубические сантиметры. При этом 100 см 3 равно одному литру.
Если объем мотора показывается в литрах, производитель округляет число до целого. Так, если параметр имеет размер 1598 куб. см, в литрах это 1,6.
На какие характеристики влияет литраж?
Как уже отмечалось, чем выше объем цилиндра, тем больше топливной смеси может в него поступить. Получается, что при сгорании горючего в цилиндре более «емкого» двигателя энергии получается больше.
Результатом является увеличение мощности силового узла и улучшение общих динамических качеств авто.
Но имеется и недостаток. Двигатели с большим рабочим объемом отличаются прожорливостью. Это легко доказать в цифрах.
Среднестатистический мотор на 1,5 литра потребляет в условиях города 9-10 л на «сотню» пути.
Для двигателей объемом 2,0 л и более этот параметр выше - 12-13 л. При движении вне населенных пунктов и по хорошей дороге разница меньше - 6-7 л и 8-9 л соответственно.
Причина повышенного потребления заключается в большем объеме горючего, которое впрыскивается в камеру сгорания в процессе работы.
Благодаря этому, машина разгоняется до нужной скорости быстрее, что уменьшает время работы мотора на неэкономичном режиме.
Привычная зависимость, что с ростом объема увеличивается мощность, характерна для легковых транспортных средств. В случае с грузовым транспортом ситуация выглядит по-другому.
Так, большой литраж не означает, что двигатель имеет запредельное число лошадиных сил. Для таких автомобилей на первом месте стоит момент вращения на всех диапазонах оборота коленчатого вала.
Например, автомобиль КАМАЗ-54115 с мотором на 1085 куб. см имеет один цилиндр с таким же литражом, как у всего двигателя малолитражного авто.
Несмотря на столь высокие показатели, мощность находится на уровне 240 лошадиных сил.
Для сравнения БМВ модели X5 имеет 3-литровый мотор, который выдает 218 «лошадей».
Но хотелось бы отметить, что на современные грузовые авто (тот же КАМАЗ) ставятся силовые агрегаты на 11.76 л мощностью до 400 «лошадок», что больше соответствует реалиям.
Каким должен быть литраж?
Производители знают об изменчивости приоритетов автовладельцев, поэтому выпускают автомобили с различными типами двигателей.
Исходя из этого, все транспортные средства делятся на следующие классы:
- Микролитражные авто. Такие ТС имеют объем двигателя до 1,1 л.
- Малолитражки. Особенность этих машин - установка 1,2-1,7-литровых моторов. В нашей стране это наиболее востребованный вариант.
- Среднелитражные машины. Сюда входят ТС с рабочим объемом 1,8-3,5 л.
- Крупнолитражки - авто с 3,5 л и более.
Рассмотренное выше разделение носит условный характер и касается в большей части бензиновых моторов.
Если на авто установлен дизельный силовой агрегат, ситуация будет иной.
Существует еще один тип градации машин - по классам:
- В-класс - от 1,0 до 1,6 л.
- С-класс - от 1,4 до 2,0 л.
- D-класс - от 1,6 до 2,5 л.
- E-класс - от 2.0 л и больше.
При выборе машины стоит обращать внимание на условия эксплуатации транспортного средства. Если авто необходимо для перемещения движения по городу, лучшим вариантом будет малолитражка. Главное - наличие хорошей тяги на «холостых». При недостатке этого параметра двигатель будет тратить больший объем горючего, поэтому об обещанных 7-8 л можно не мечтать.
Сердцем любого автомобиля является двигатель. Выбирая автомобиль, в первую очередь мы обращаем внимание на характеристики двигателя . Смотрим на его объем, мощность, ремонтоспособность. Никому не хочется тратить кучу денег и времени на ремонт машины, а тем более на ремонт мотора.
Автомобильных моторов огромное множество, с различными объемами и разных производителей. Команда сайт подготовила подборку именно распространенных двигателей, которые стоят на «народных» автомобилях.
Как говорится: «Осведомлен — значит вооружен», поэтому — Лучшие двигателей объемом 2.0 литра , поехали…
6. Duratec HE/MZR
Совместное детище компаний Ford и Mazda - двигатели семейства Duratec HE/MZR . Эти идентичные моторы широко распространены, их устанавливали на такие массовые модели, как Mazda 3 и Mazda 6 первых двух поколений, Focus и Mondeo предыдущих генераций.
Ресурс моторов составляет 150 000 – 180 000 км. Конструктивно они довольно просты, но качество деталей оставляет желать лучшего. Кроме того, эти двигатели особенно чувствительны к масляному голоданию и перегревам .
При активной езде значительно возрастает расход масла. Если владелец не уследил за его уровнем, велик риск проворота шатунных и коренных вкладышей коленчатого вала.
Нередки случаи, когда трескаются шейки вала : дорогостоящий вал - на выброс.
У двигателей нет ремонтных размеров. При этом для двигателей моделей Ford запчасти по отдельности недоступны - только блок цилиндров в сборе. Благо, в продаже есть аналогичные детали Мазды. На рынке представлены и неоригинальные запчасти. Цена капитального ремонта моторов средняя .
5. Renault-Nissan M4R/MR20
Моторы концерна Renault-Nissan семейств M4R/MR20 . Агрегатом MR20 оснащали X‑Trail предыдущего поколения, а Qashqai не расстался с ним и поныне. Французский аналог стоял на Megane третьего поколения и пока еще доступен для Fluense .
Ресурс двигателя составляет 180 000 – 200 000 км. Качество деталей неплохое, но без слабых мест не обошлось. Иногда появляются трещины на шейках коленчатых валов и возникает деформация четвертого цилиндра - как правило, когда сервисмены при установке коробки передач перетягивают болты крепления. Недолговечна цепь ГРМ: растягивается уже к 80 000 км пробега.
Как обычно, ремонтные размеры не предусмотрены. Доступны оригинальные запчасти по отдельности. По стоимости капитального ремонта эти двигатели сопоставимы с маркамиFord/Mazda .
4. Mitsubishi 4B11
Мотор Mitsubishi серии 4B11 открывает подгруппу двигателей, лишенных серьезных болезней. Его ставили на Outlander предыдущего поколения и Lancer Х первых лет выпуска.
Ресурс двигателя - 180 000 - 200 000 км. Качество изготовления его элементов хорошее. Общая надежность мотора во многом обусловлена еще и простотой конструкции, лишенной капризных систем. Как правило, двигатели попадают к ремонтникам из-за естественного износа цилиндропоршневой группы.
Мотор имеет ремонтный размер. Доступны оригинальные запчасти по отдельности.
По стоимости восстановления двигатель Mitsubishi сопоставим с моторами Renault, Nissan, Ford, Mazda.
3. Honda R20
Двигатель Honda серии R20 ставили преимущественно на Accord седьмого и восьмого поколений и на CR-V двух последних генераций.
Ресурс - около 200 000 км. Качество изготовления деталей чуть выше, чем у мотора Mitsubishi. Двигатель R20 надежен и прост . Простая схема регулировки клапанов «винт - гайка» не требует подбора и замены толкателей клапанов. При соблюдении регламента этой операции (каждые 45 000 км) R20 не будет доставлять хлопот вплоть до возникновения естественного износа цилиндропоршневой группы.
Ремонтные размеры для двигателя не предусмотрены. Запчасти для моторов Honda недешевы , поэтому капитальный ремонт один из самых дорогих в японской подгруппе.
Ресурс - около 200 000 км. Качество изготовления элементов очень хорошее . Двигатель 1‑AZ опередил хондовский R20 и по другому параметру: оригинальные детали для него относятся к числу наиболее дешевых. Цена восстановления двигателя 1‑AZ - самая низкая в нашем рейтинге.
1. Subaru EJ20
Самым надежным и долговечным двигателем в группе мотористы назвали оппозитный агрегат Subaru серии EJ20 . Его до сих пор ставят на некоторые модели, предназначенные для японского рынка. В Европе эпоха этого оппозитника закончилась в 2011 году, когда ему на смену пришел обновленный мотор серии FB с цепным приводом ГРМ вместо ременного. Среди последних распространенных моделей Subaru мотором EJ20 вооружают Forester и Impreza третьего поколения.
Ресурс - 250 000 км. Качество деталей такое же высокое , как у тойотовского 1‑AZ, и вдобавок у EJ20 есть еще один козырь. Это один из немногих двигателей, для которого предусмотрен хотя бы один заводской ремонтный размер - большая редкость для моторов начала 2000‑х годов.
Однако и у двигателя Subaru есть свой минус. Хотя и имеется альтернатива гильзовке блока, но оригинальные запчасти дороговаты, а аналогов очень мало.
Среди японской «большой четверки» мотор Subaru потребует самых больших расходов на капитальный ремонт . Высокий ресурс и надежность стоят денег.
Как Вы можете заметить, в основном одни из лучших двигателей стоят на Японских автомобилях. Теперь при выборе автомобиля Вы будете знать какой лучший двигатель объемом 2.0 литра .
В далеком 1885 году, немецкий инженер Карл Бенц собрал первый автомобиль оснащенный двигателем внутреннего сгорания (ДВС). С тех пор инженеры непрерывно совершенствуют динамические характеристики моторов. Слова «объем двигателя» известны всем, но из чего складывается этот параметр, знает не каждый.
Что такое объем двигателя в реальности?
Говоря об объеме двигателя, мы имеем в виду физический объем камеры сгорания. В автомобильном двигателе несколько цилиндров, и каждый из них учитывается при вычислении суммарного объема двигателя. Чаще всего на современные автомобили устанавливают рядные четырехцилиндровые двигатели.
Допустим, что объем каждого цилиндра – 399 см³. Сложив эту цифру четыре раза, мы получим общее значение – 1596 см³. Если брать за единицу измерения литр, как это принято в России, и округлить полученную цифру до ближайшей целой величины (в десятых долях литра), мы получим объем 1,6 л.
Применение турбонаддува позволило производителям не «гоняться» за физическим увеличением объема камеры сгорания. К примеру, объем двигателя Skyline GT-R R34 всего 2.6 литра при мощности более 300 л.с.
Объем камеры сгорания, который также называют «рабочим объемом», это произведение площади сечения цилиндра на длину рабочего хода поршня (от нижней до верхней мертвой точки).
Классификация автомобилей по объему двигателя
Как правило, в модельном ряду каждого производителя есть более и менее мощные автомобили, которые различаются габаритами и весом. На малогабаритные автомобили, такие как Daewoo Matiz, не ставят двигатели большого объема, так как для достижения достойных динамических характеристик этому небольшому и легкому автомобилю вполне достаточно мотора с рабочим объемом 1.0.
Соответственно, Daewoo Matiz относится к классу микролитражных автомобилей, а тяжелый кроссовер BMW X5 с объемом двигателя (в одной из модификаций) 4,6 л — к крупнолитражным. Между этими «крайностями» находятся малолитражки и среднелитражные автомобили. Кстати, в некоторых случаях прямой зависимости рабочего объема с его габаритами и весом нет. Хороший пример — спорткары и суперкары. Объем двигателя Lamborghini Gallardo составляет 5 литров при массе 1,5 тонны.
От объема двигателя зависят и другие параметры автомобиля. В первую очередь – мощность. Чем больше топлива сгорает за один цикл в цилиндрах двигателя, тем больше энергии выделяется. От мощности двигателя напрямую зависят разгон автомобиля и его максимальная скорость передвижения. Не следует забывать о существовании обратной зависимости: чем больше рабочий объем, тем выше расход топлива.
Можно ли увеличить объем двигателя?
Этот вопрос часто задают себе владельцы автомобилей, задавшихся целью увеличения мощности. Возможность такая есть, но существенно увеличить объем не удастся. Объем увеличивают при капитальном ремонте двигателя, так как для восстановления формы стенок цилиндров их приходится растачивать на специальном станке (если, конечно, в нем не применяются гильзы).
Стенки цилиндров медленно, но неуклонно стачиваются от постоянного трения, что приводит к увеличению объема камеры сгорания, и расточка лишь помогает восстановить нарушенную геометрию и скорректировать расхождение объема разных цилиндров.
В Японии класс малолитражек «kei car» с объемом двигателя до 660 куб.см. освобожден от уплаты дорожного налога
Возможности по увеличению объема ограничивает тот факт, что производители считают, что капитальный ремонт обоснован лишь три раза, после чего двигатель необходимо утилизировать. После расточки блока каждый раз приходится покупать новые поршни большего диаметра, которые называются «ремонтными». Калибров ремонтных поршней всего три. В связи с этим замена двигателя на такой же, но имеющий изначально больший объем — гораздо более перспективное занятие в плане увеличения мощности.
Плюсы и минусы автомобилей с большим объемом двигателя
В зависимости от объема двигателя меняются не только динамические характеристики, но и цена на автомобиль. Как правило, автомобиль с двигателем 1.4 литра стоит на 100-150 тысяч дешевле, чем модификация с максимальным возможным для этой модели объемом двигателя. Это не значит, что двигатель с увеличенными поршнями обходится в производстве значительно дороже.
Во-первых, при значительном увеличении скорости разгона и максимальной скорости в целях безопасности на ту же модель устанавливают детали подвески и тормозной системы с улучшенными характеристиками, которые тоже «стоят денег». Во-вторых, в рамках сложившихся рыночных тенденций производитель, как правило, делает самую мощную модификацию самой «богатой», оснащая ее всеми возможными опциями. Не следует забывать и об имиджевой составляющей — владеть «заряженной» версией всегда престижно, и за это приходится платить.
В соответствии с налоговым законодательством ряда стран увеличение налога на автомобиль связано с увеличением рабочего объема двигателя. В России принята другая шкала — величина дорожного налога зависит от мощности в лошадиных силах, хотя в общем случае этот параметр достаточно тесно связан с объемом двигателя.
Рабочий объем двигателя – это один из важнейших показателей, влияющих на мощностно-динамические характеристики автомобиля. Среди автолюбителей распространено мнение, что чем эта характеристика выше, тем лучше. Однако на деле это не всегда так. Чтобы понять, каким образом литраж влияет на эксплуатационные характеристики авто, и каково должно быть ее оптимальное значение, следует освежить в памяти устройство двигателя внутреннего сгорания .
Предназначение силового агрегата состоит в том, чтобы преобразовать энергию сгорания топлива в механическую. Рабочая смесь поступает внутрь цилиндра, где воспламеняется и расширяется, толкая поршень, который, в свою очередь, посредством шатуна приводит во вращение коленчатый вал.
Чем больше объем цилиндра , тем больше рабочей смеси можно в него подать, и тем большее количество энергии получить. Формула для вычисления объема цилиндра выглядит как произведение площади его поперечного сечения на высоту, когда поршень находится в нижней мертвой точке.
Рабочий объем двигателя (литраж) – это сумма рабочих объемов его цилиндров, или произведение объема одного цилиндра на их количество. Измеряется он в куб. сантиметрах или в литрах.
На что влияет литраж
Как уже было сказано, чем больше объем цилиндра, тем больше топлива в нем можно сжечь за один такт. Соответственно, и энергия его сгорания будет выше. В результате повышается мощность мотора и динамические характеристики автомобиля.
Однако не следует забывать о том, что большие двигатели обладают большим аппетитом. Так, если полуторалитровый бензиновый силовой агрегат в городском цикле расходует в среднем 9-10 литров горючего на 100 км пути, то двухлитровому мотору потребуется 12-13 литров топлива. На трассе разница меньше, примерно 6,5-7 литров против 8-8,5.
Причина в том, что во время работы на холостом ходу больший двигатель также потребляет больше бензина , при этом во время движения он позволяет быстрее разогнать машину до требуемой скорости, т.е. сокращается время работы в неэкономичном режиме.
Формула «больше объем – выше мощность» справедлива для легковых автомобилей. У грузовиков применяется несколько иной подход. Большой объем не обязательно подразумевает «табун лошадей» под капотом, поскольку для этих автомобилей более важной характеристикой является большой крутящий момент во всех диапазонах оборотов коленвала.
Так, у тягача КамАЗ-54115 объем силового агрегата составляет 10,85 л (объем только одного цилиндра сопоставим с рабочим объемом двигателя малолитражки), при этом мощность его составляет всего 240 л.с.
Для сравнения, BMW X5 c трехлитровым дизельным мотором развивает мощность 218 л.с. справедливости ради стоит отметить, что на тяжелые грузовики КамАЗ последнего поколения, ставятся более современные моторы объемом 11,76 л и мощностью до 400 л.с.
Оптимальный литраж
Практически все производители предлагают несколько моторов для одной и той же модели автомобиля, и выбрать оптимальный двигатель не всегда просто. Условно автомобили делятся на несколько классов:
- микролитражные, с объемом мотора не более 1100 куб. см;
- малолитражные, с объемом 1200 – 1700 куб. см;
- среднелитражные, с объемом 1800 – 3500 куб. см;
- крупнолитражные, с объемом более 3500 куб. см.
Существует градация силовых агрегатов по классам автомобилей . Для машин класса В обычно предлагаются моторы от 1,0 до 1,6 л, С-класс оснащается моторами объемом от 1,4 до 2 литров, D-класс – 1,6 – 2,5 л, Е-класс – от 2 литров.
Выбирая подходящий двигатель для себя, будущий автовладелец должен определить, в каких условиях авто будет преимущественно использоваться. Для езды в городских условиях вполне подойдет мотор с меньшим литражом (например, 1,4 л), если он обладает хорошей тягой на низких оборотах. Если же на низах тяга недостаточная, двигатель постоянно придется «крутить», и об обещанных восьми литрах топлива на 100 км пробега по городу можно забыть.
Необходимо учитывать и то, что включенная климатическая установка отнимает значительную часть мощности и увеличивает расход горючего. На автомобиле с маломощным мотором ездить при этом становится неприятно, поскольку водитель постоянно будет вынужден включать низшие передачи.
Если машина преимущественно будет эксплуатироваться в условиях трассы, для нее лучше выбрать двигатель побольше.
- Во-первых, разница в расходе будет не такой значительной;
- во-вторых, под капотом автомобиля постоянно будет запас мощности, который позволит водителю более уверенно выходить на обгон;
- к тому же, включение кондиционера или системы климат-контроля , практически не отражается на динамике авто.
Мотор - это сердце каждого автомобиля. Его основными характеристиками являются мощность, которая измеряется в и объем, измеряемый литрами или кубическими сантиметрами. Бытует мнение, что чем выше последний показатель, тем лучше машина. С этим можно согласиться, но лишь отчасти. Все зависит от того, какая цель от эксплуатации авто преследуется. У мощных агрегатов есть как свои плюсы, так и свои минусы. Небольшие объемы двигателя вполне жизнеспособны и пользуются определенной популярностью среди всех слоев населения.
Классификация авто по объему мотора
Сразу нужно разобраться, как получается эта величина. Каждый «движок» состоит из определенного количества цилиндров. Суммарный показатель их внутреннего размера и определяет эту важнейшую характеристику для детали. Важно, что дизельные и бензиновые авто имеют разную классификацию. Если говорить о последних, то принято выделять: микролитражки (до 1,1 л), малолитражки (от 1,2 до 1,7 л), среднелитражки (от 1,8 до 3,5 л) и крупнолитражки (свыше 3,5 л). Также объемы двигателя зависят от класса авто - чем он выше, тем сильнее мотор. Это напрямую влияет на скорость движения и Очевидно, что более объемистый механизм позволит довольно быстро разогнаться, а малолитражки не предназначены для гонок. Но стоит отдать должное современным моделям, которые также показывают убедительные цифры на спидометре и при небольших «движках».
Как влияет объем на потребление топлива?
Многие сразу ответят, что прямо пропорционально. И будут правы. Известно, что и потребляют больше. Но вот на трассе происходит обратный эффект — они немного экономичней. Эта разница не чувствуется из-за того, что в условиях города все оказывается с точностью до наоборот.
Но не стоит думать, что мощность зависит только от одного этого показателя. Немаловажны и крутящий момент, и коробки передач. Иногда бывает, что слабый мотор, который хорошо тянет на «низах», намного лучше более объемного собрата, но с плохой тягой.
Как зависит цена авто от объема мотора?
Ни для кого не секрет, что более мощные агрегаты дороже. Это происходит из-за того, что объемы двигателя более 2,5 л применяются для машин высокого класса, которые требуют и остальных дорогостоящих механизмов в сборке. Кто-то может сказать, что потратиться придется не только при покупке, но и во время эксплуатации на топливо. Но за комфорт ведь приходить всегда платить?
Еще одно бытует мнение, что большие объемы двигателя обеспечивают ему долгую службу. Это далеко не так. Ведь время работы этой детали зависит не от размера, а от качества ГСМ, применяемых в ходе ее эксплуатации, тщательного ухода и условий, в которых находится авто.
При выборе машины нужно тщательно подумать, который именно объем мотора подойдет оптимально. Не стоит гнаться за престижем и переплачивать за лишние кубические сантиметры. Лучше всего относиться к автомобилю просто как к средству для передвижения.
