Cilindrii. Ce ar trebui să știi?
O mașină mică ar trebui să aibă 2 cilindri și o mașină mare 12? Un motor cu trei sau patru cilindri ar fi mai bun pentru același model? Niciuna dintre aceste întrebări nu are un răspuns clar.
Subiectul numărului de cilindri din motoarele autoturismelor apare din când în când și de fiecare dată provoacă controverse ample. Practic, acest lucru se întâmplă atunci când există o anumită tendință generală „cilindrice”. Acum avem unul - ajungând la motoare cu trei sau chiar doi cilindri, care practic nu au mai fost pe piață de câteva decenii. Interesant este că reducerea numărului de cilindri nu se aplică numai mașinilor ieftine și de masă, același lucru este valabil și pentru clasele superioare. Desigur, există încă mașini pentru care acest lucru nu se aplică, deoarece numărul de cilindri din ele este unul dintre prestigiul determinant.
Decizia cu privire la câți cilindri va avea motorul unei anumite mașini este luată în faza de proiectare a mașinii. De obicei, compartimentul motorului este pregătit pentru motoarele cu un număr diferit de cilindri, deși există și excepții. Dimensiunea mașinii în acest caz este de o importanță capitală. Unitatea trebuie să fie suficient de puternică pentru a oferi vehiculului dinamica adecvată și, în același timp, suficient de economică pentru a ieși în evidență față de concurență și pentru a îndeplini cerințele de mediu. În general, se știe că o mașină mică are puțini cilindri, iar una mare are mulți. Dar cât de specific? Privind, în prezent se presupune că sunt cât mai puțini posibil.
Cuplul necesar pentru a genera forța motrice pe roțile de drum este generat în fiecare dintre cilindri. Prin urmare, trebuie luate un număr suficient dintre ele pentru a obține un bun compromis între dinamică și economie. La motoarele moderne, se crede că volumul optim de lucru al unui cilindru este de aproximativ 0,5-0,6 cm3. Astfel, un motor cu doi cilindri ar trebui să aibă un volum de aproximativ 1,0-1,2 litri, unul cu trei cilindri - 1.5-1.8 și unul cu patru cilindri - cel puțin 2.0.
Cu toate acestea, designerii „coboară” sub această valoare, luând chiar și 0,3-0,4 litri, în principal pentru a obține un consum mai mic de combustibil și dimensiuni mai mici ale motorului. Consumul mai mic de combustibil este un stimulent pentru clienți, dimensiunile mai mici înseamnă mai puțină greutate și mai puțin consum de material și, prin urmare, costuri de producție mai mici. Dacă reduceți numărul de cilindri și, de asemenea, le reduceți dimensiunea, veți obține un câștig uriaș în producția de volum mare. Tot pentru mediu, deoarece fabricile de mașini necesită mai puține materiale și energie.
De unde vine capacitatea optimă a unui cilindru de 0,5-0,6 l? Echilibrarea anumitor valori. Cu cât cilindrul este mai mare, cu atât va produce mai mult cuplu, dar va fi mai lent. Greutatea componentelor care lucrează în cilindru, cum ar fi pistonul, bolțul pistonului și tija de legătură, va fi mai mare, astfel încât acestea vor fi mai greu de mutat. Creșterea vitezei nu va fi la fel de eficientă ca într-un cilindru mic. Cu cât cilindrul este mai mic, cu atât este mai ușor să se obțină turații mari, deoarece masele pistonului, bolțului pistonului și bielei sunt mici și accelerează mai ușor. Dar un cilindru mic nu va crea mult cuplu. Prin urmare, este necesar să se accepte o anumită valoare a deplasării unui cilindru pentru ca ambii acești parametri să fie satisfăcători în utilizarea de zi cu zi.
Dacă luăm un volum de lucru cu un singur cilindru de 0,3-0,4 litri, atunci va trebui să „compensezi” cumva lipsa puterii. Astăzi, acest lucru se face de obicei cu un supraalimentator, de obicei un turbocompresor sau un turbocompresor, și un compresor mecanic pentru a obține un cuplu mai mare de jos până la mediu. Supraalimentarea vă permite să „pompați” o doză mare de aer în camera de ardere. Cu el, motorul primește mai mult oxigen și arde combustibilul mai eficient. Cuplul crește și odată cu el și puterea maximă, valoare calculată din cuplul motor și RPM. O armă suplimentară a designerilor este injecția directă a benzinei, care permite arderea amestecurilor sărace combustibil-aer.
Astfel de motoare mici, cu 2 sau 3 cilindri, cu un volum de lucru de 0.8-1.2, sunt superioare motoarelor cu patru cilindri nu doar la dimensiuni mai mici, ci si la rezistenta mecanica mai mica si la atingerea mai rapida a temperaturii de functionare. Acest lucru se datorează faptului că la fiecare cilindru „tăiat”, numărul de piese necesare pentru încălzire, precum și pentru a se deplasa și a crea frecare scade. Dar motoarele mai mici cu mai puțini cilindri au și ele probleme serioase. Cea mai importantă este complicația tehnologică (injecție directă, supraalimentare, uneori încărcare dublă) și eficiența care scade semnificativ odată cu creșterea sarcinii. De aceea sunt eficiente din punct de vedere al consumului de combustibil, cu o deplasare lină în intervalul scăzut până la mediu. În mod ideal, cu principii de conducere ecologică, așa cum sugerează chiar și unii producători. Când conducerea devine rapidă și dinamică și motorul se rotește frecvent, consumul de combustibil crește exponențial. Se întâmplă ca un nivel să fie mai mare decât cel al motoarelor aspirate natural cu o cilindree mare, un număr mare de cilindri și o dinamică comparabilă.
Editorii recomandă:
- Fiat Tipo. Testul versiunii economice 1.6 MultiJet
- Ergonomia interioara. Siguranța depinde de asta!
– Succesul impresionant al noului model. Coduri în saloane!
Nu e de mirare că unii încearcă să găsească alte modalități de a atinge același obiectiv. De exemplu, se folosește ideea oarecum uitată de a dezactiva anumiți cilindri. La sarcini reduse ale motorului, mai ales când se conduce cu o viteză constantă, nevoia de putere este neglijabilă. O mașină mică are nevoie de doar 50 CP pentru o viteză constantă de 8 km/h. pentru a depăși rezistența la rulare și rezistența aerodinamică. Cadillac a folosit pentru prima dată cilindrii de oprire în motoarele lor V8 în 1981, dar a eliminat rapid acest lucru. Apoi Corvette, Mercedes, Jeep-uri și Honda aveau cilindri „detașabili”. Din punct de vedere al economiei de funcționare, ideea este foarte interesantă. Când sarcina motorului este scăzută, unii cilindri nu mai funcționează, nu le este furnizat combustibil și contactul este oprit. Un motor V8 devine fie un V6, fie chiar un V4.
Acum ideea a fost implementată într-un patru cilindri. În ultima ediție, elementele suplimentare care dezactivează doi dintre cei patru cilindri cântăresc doar 3 kg, iar suprataxa pentru sistem este de 2000 PLN. Deoarece beneficiile asociate cu consumul redus de combustibil sunt mici (aproximativ 0,4-0,6 l / 100 km, cu condus lent constant până la 1 l / 100 km), se estimează că pentru absorbție sunt necesari aproape 100 km de deplasare. Cheltuieli suplimentare. Cu toate acestea, este de remarcat faptul că oprirea cilindrilor nu contrazice reducerea efectivă a numărului de cilindri. La cilindrii „dezactivați”, puterea și aprinderea sunt oprite, iar supapele nu funcționează (rămân închise), dar pistoanele încă funcționează, creând frecare. Rezistența mecanică a motorului rămâne neschimbată, motiv pentru care câștigul în economie de combustibil este atât de mic la medie. Greutatea unității de antrenare și numărul de elemente care trebuie fabricate, asamblate și aduse la temperatura de funcționare în timp ce motorul funcționează nu sunt reduse.
Cu toate acestea, dinamica și economia nu sunt totul. Cultura și sunetul motorului depind, de asemenea, în mare măsură de numărul de cilindri. Nu toți cumpărătorii pot tolera sunetul unui motor cu doi sau trei cilindri. Mai ales că majoritatea șoferilor s-au obișnuit de-a lungul anilor cu sunetul motoarelor cu patru cilindri. De asemenea, este important ca, simplu spus, un număr mai mare de cilindri să contribuie la cultura motorului. Acest lucru se datorează nivelului diferit de echilibru al sistemelor de manivelă ale unităților de antrenare, care creează vibrații semnificative, în special în sistemele cu doi și trei cilindri în linie. Pentru a remedia situația, designerii folosesc arbori de echilibrare.
Cu patru cilindri în ceea ce privește vibrațiile se comportă mult mai decent. Probabil că în curând vom putea uita de motoarele relativ populare, aproape perfect echilibrate și funcționale „catifelate”, precum „șase” în formă de V cu un unghi cilindric de 90º. Ele sunt susceptibile să fie înlocuite cu motoare cu patru cilindri mai mici și mai ușoare, spre deliciul iubitorilor de cilindri „de tăiere”, sau așa-numitul „reducere a dimensiunii”. Să vedem cât timp se vor proteja motoarele V8 și V12 perfect funcționale în sedanuri și coupe-uri exclusive. Există deja primele exemple de tranziție în următoarea generație a modelului de la VXNUMX la VXNUMX. Doar poziția motoarelor în mașinile supersport pare indiscutabilă, unde pot fi numărați chiar și șaisprezece cilindri.
Nici un cilindru nu este sigur de viitor. Dorința de a reduce costurile și mediul este obsesivă astăzi, deoarece acest lucru duce la un consum mai mic de combustibil și la emisii de carbon mai mici. Doar că un consum mai mic de combustibil este de fapt doar o teorie înregistrată în cicluri de măsurare și folosită în scopuri de validare. Și în viață, ca și în viață, se întâmplă în moduri diferite. Cu toate acestea, este dificil să scapi de tendințele pieței. Analiștii auto prevăd că până în 2020, 52% dintre motoarele produse în lume vor avea o cilindree de 1,0-1,9 litri, iar cele de până la 150 CP se vor mulțumi doar cu trei cilindri. Să sperăm că nimeni nu vine cu ideea de a construi o mașină cu un singur cilindru.
