Silinders. Wat moet jy weet?
Moet 'n klein motor 2 silinders hê en 'n groot motor 12? Sal 'n drie- of viersilinderenjin beter wees vir dieselfde model? Nie een van hierdie vrae het 'n duidelike antwoord nie.
Die onderwerp van die aantal silinders in passasiersmotorenjins duik van tyd tot tyd op en veroorsaak elke keer wydverspreide omstredenheid. Basies gebeur dit wanneer daar 'n sekere algemene "silindriese" neiging is. Ons het nou een – wat strek na drie- en selfs tweesilinder-enjins, wat feitlik vir etlike dekades nie op die mark is nie. Interessant genoeg is die vermindering in die aantal silinders nie net van toepassing op goedkoop en massavervaardigde motors nie, maar ook in hoër klasse. Daar is natuurlik steeds motors waarvoor dit nie van toepassing is nie, want die aantal silinders daarin is een van die bepalende prestige.
Die besluit oor hoeveel silinders die enjin van 'n spesifieke motor sal hê, word in die ontwerpstadium van die motor geneem. Tipies word die enjinkompartement voorberei vir enjins met 'n ander aantal silinders, hoewel daar uitsonderings is. Die grootte van die motor in hierdie geval is van kardinale belang. Die aandrywing moet kragtig genoeg wees om die voertuig van die toepaslike dinamika te voorsien, en terselfdertyd ekonomies genoeg om uit die kompetisie te staan en aan omgewingsvereistes te voldoen. Oor die algemeen is dit bekend dat 'n klein motor min silinders het, en 'n groot het baie. Maar hoe spesifiek? Kyk, daar word tans aanvaar dat hulle so min as moontlik is.
Die wringkrag wat nodig is om die dryfkrag op die padwiele te genereer, word in elk van die silinders gegenereer. Daarom moet 'n voldoende aantal daarvan geneem word om 'n goeie kompromie tussen dinamika en ekonomie te verkry. In moderne enjins word geglo dat die optimale werkvolume van een silinder ongeveer 0,5-0,6 cm3 is. Dus, 'n tweesilinder-enjin moet 'n volume van ongeveer 1,0-1,2 liter hê, 'n driesilinder - 1.5-1.8, en 'n viersilinder - minstens 2.0.
Ontwerpers "sak" egter onder hierdie waarde en neem selfs 0,3-0,4 liter, hoofsaaklik om laer brandstofverbruik en kleiner enjinafmetings te behaal. Laer brandstofverbruik is 'n aansporing vir klante, kleiner afmetings beteken minder gewig en minder materiaalverbruik en dus laer produksiekoste. As jy die aantal silinders verminder en ook hul grootte verminder, sal jy 'n groot wins in hoë volume produksie kry. Ook vir die omgewing, aangesien motorfabrieke minder materiaal en energie benodig.
Waar kom die optimale kapasiteit van een silinder van 0,5-0,6 l vandaan? Balansering van sekere waardes. Hoe groter die silinder, hoe meer wringkrag sal dit produseer, maar dit sal stadiger wees. Die gewig van die komponente wat in die silinder werk, soos die suier, suierpen en verbindingsstang, sal groter wees, so dit sal moeiliker wees om te beweeg. Die toename in spoed sal nie so effektief wees soos in 'n klein silinder nie. Hoe kleiner die silinder, hoe makliker is dit om hoë rpm te bereik, want die massas van die suier, suierpen en verbindingsstang is klein en versnel makliker. Maar 'n klein silinder sal nie baie wringkrag skep nie. Daarom is dit nodig om 'n sekere waarde van die verplasing van een silinder te aanvaar sodat beide hierdie parameters in alledaagse gebruik bevredigend kan wees.
As ons 'n enkelsilinder-werkvolume van 0,3-0,4 liter neem, sal u op een of ander manier die gebrek aan krag moet "kompenseer". Vandag word dit gewoonlik gedoen met 'n superaanjaer, gewoonlik 'n turboaanjaer of turboaanjaer, en 'n meganiese kompressor om hoër lae- tot middelstrek-wringkrag te bereik. Supercharge laat jou toe om 'n groot dosis lug in die verbrandingskamer te "pomp". Daarmee kry die enjin meer suurstof en verbrand brandstof doeltreffender. Die wringkrag neem toe en daarmee saam die maksimum drywing, 'n waarde wat uit die enjinwringkrag en RPM bereken word. 'N Bykomende wapen van ontwerpers is die direkte inspuiting van petrol, wat dit moontlik maak om maer brandstof-lugmengsels te verbrand.
Sulke klein enjins, 2 of 3 silinders, met 'n werkvolume van 0.8-1.2, is beter as viersilinder-enjins, nie net in kleiner afmetings nie, maar ook in laer meganiese weerstand en vinniger bereiking van die bedryfstemperatuur. Dit is omdat met elke "gesnyde" silinder die aantal dele wat nodig is om op te warm, asook om te beweeg en wrywing te skep, afneem. Maar kleiner enjins met minder silinders het ook ernstige probleme. Die belangrikste is die tegnologiese komplikasie (direkte inspuiting, superlaai, soms dubbellaai) en die doeltreffendheid wat aansienlik afneem met toenemende las. Dit is hoekom hulle brandstofdoeltreffend is met 'n gladde rit in die lae tot middelstrek. Ideaal gesproke met eko-bestuurbeginsels, soos selfs sommige vervaardigers voorstel. Wanneer ry vinnig en dinamies word en die enjin gereeld toere, neem brandstofverbruik eksponensieel toe. Dit gebeur dat 'n vlak hoër is as dié van natuurlik geaspireerde enjins met 'n groot verplasing, 'n groot aantal silinders en vergelykbare dinamika.
Die redaksie beveel aan:
- Fiat Tipo. 1.6 MultiJet ekonomie weergawe toets
- Binne-ergonomie. Veiligheid hang daarvan af!
– Indrukwekkende sukses van die nuwe model. Rye in die salonne!
Geen wonder dat sommige ander maniere probeer vind om dieselfde doel te bereik nie. Byvoorbeeld, die ietwat vergete idee om sekere silinders uit te skakel, word gebruik. By lae enjinvragte, veral wanneer daar teen 'n konstante spoed gery word, is die kragbehoefte weglaatbaar. 'n Klein karretjie benodig net 50 pk vir 'n konstante spoed van 8 km/h. om rolweerstand en aërodinamiese weerstand te oorkom. Cadillac het die eerste keer in 8 afsluitsilinders in hul V1981-enjins gebruik, maar dit vinnig uitgefaseer. Toe het Corvettes, Mercedes, Jeeps en Hondas “verwyderbare” silinders gehad. Uit die oogpunt van die bedryfsekonomie is die idee baie interessant. Wanneer die enjinlading laag is, hou sommige silinders op werk, word geen brandstof aan hulle verskaf nie, en die aansitter word afgeskakel. 'n V8-enjin word óf 'n V6 óf selfs 'n V4.
Nou is die idee in 'n viersilinder geïmplementeer. In die jongste uitgawe weeg bykomende elemente wat twee van die vier silinders deaktiveer slegs 3 kg, en die toeslag vir die stelsel is PLN 2000 0,4. Aangesien die voordele verbonde aan verminderde brandstofverbruik klein is (ongeveer 0,6-100 l / 1 km, met konstante stadige ry tot 100 l / 100 km), word beraam dat byna XNUMX XNUMX km se reis benodig word vir absorpsie. bykomende uitgawes. Dit is egter opmerklik dat die afskakeling van die silinders nie die werklike vermindering in die aantal silinders weerspreek nie. In "gestremde" silinders is die krag en ontsteking af, en die kleppe werk nie (bly toe), maar die suiers werk steeds, wat wrywing skep. Die meganiese weerstand van die enjin bly onveranderd, en daarom is die wins in brandstofverbruik so klein wanneer gemiddeld bereken word. Die gewig van die dryfeenheid en die aantal elemente wat vervaardig, saamgestel en tot werkstemperatuur gebring moet word terwyl die enjin loop, word nie verminder nie.
Dinamika en ekonomie is egter nie alles nie. Die kultuur en klank van die enjin is ook grootliks afhanklik van die aantal silinders. Nie alle kopers kan die klank van ’n tweesilinder- of driesilinderenjin verdra nie. Veral omdat die meeste bestuurders oor die jare gewoond geraak het aan die klank van viersilinder-enjins. Dit is ook belangrik dat, eenvoudig gestel, 'n groter aantal silinders bydra tot die kultuur van die enjin. Dit is as gevolg van die verskillende vlak van balans van die krukstelsels van die dryfeenhede, wat aansienlike vibrasies skep, veral in inlyn twee- en driesilinderstelsels. Om die situasie reg te stel, gebruik ontwerpers balanseringskagte.
Viersilinder in terme van vibrasie tree baie meer ordentlik op. Waarskynlik sal ons binnekort kan vergeet van relatief gewilde enjins, amper perfek gebalanseerd en "fluweelagtig", soos V-vormige "ses" met 'n silinderhoek van 90º. Hulle sal waarskynlik deur kleiner en ligter viersilinder-enjins vervang word, tot die vreugde van liefhebbers van "sny" silinders, of die sogenaamde "afskaling". Kom ons kyk hoe lank die perfek werkende V8- en V12-enjins hulself in eksklusiewe sedans en koepees sal beskerm. Daar is reeds die eerste voorbeelde van die oorgang in die volgende generasie van die model van VXNUMX na VXNUMX. Slegs die posisie van enjins in supersportmotors lyk onbetwisbaar, waar selfs sestien silinders getel kan word.
Nie een silinder is seker van die toekoms nie. Die begeerte om koste en die omgewing te verminder is vandag obsessief, want dit lei tot laer brandstofverbruik en laer koolstofvrystellings. Dit is net dat laer brandstofverbruik eintlik net 'n teorie is wat in meetsiklusse aangeteken is en vir valideringsdoeleindes gebruik word. En in die lewe, soos in die lewe, gebeur dit op verskillende maniere. Dit is egter moeilik om weg te kom van markneigings. Motorontleders voorspel dat 2020% van die enjins wat in die wêreld vervaardig word teen 52 'n verplasing van 1,0-1,9 liter sal hê, en dié tot 150 pk sal tevrede wees met net drie silinders. Kom ons hoop niemand kom met die idee om 'n enkelsilindermotor te bou nie.
