Типы двигателей

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).

Есть ли будущее у автомобилей на водородном топливе

В настоящее время имеется множество препятствий для того, чтобы перевести большую часть автомобилей на водородное топливо:

Высокая цена водорода. Примерная цена 9 долларов на 100 км пробега. Гибридный автомобиль (Toyota Prius) проедет те же сто км за 2,8 долларов, а Tesla Model S – за 3 бакса. А снижение цены на водород до уровня цен на бензин не прогнозируют даже сами производители автомобилей. Поэтому здесь не получится никакой экономии как при покупке транспорта, так и при заправках.

Производство водорода — вредно для экологии. Сейчас водород производится при помощи паровой конверсии метана, либо частичного окисления. После производства чистого водорода в атмосферу оксид углерода (углекислый газ, CO₂), против которого борются многие страны при помощи альтернативных источников энергии для автомобилей. Поэтому здесь получается замкнутый круг.

Отсутствие развития водородных заправок. Для открытия средней водородной заправочной станции требуется не очень большие средства. Все станции можно пересчитать по пальцам, поэтому на водородном автомобиле далеко не уедешь. Придётся осуществлять поездки только в тех местах, где имеются эти самые водородные станции.

Высокая цена на водородные автомобили. Цена на Toyota Mirai на данный момент составляет от 58 тыс. долларов, а на самом деле его продают почти по себестоимости. Из-за таких цен многие не спешат с покупкой таких автомобилей.

Отсутствие преимуществ перед электрокарами. Запас хода, цена заправки, безопасность, мощность и разгон – везде выигрывают электрические автомобили по сравнению с водородными машинами. Единственный плюс у водородных авто – это очень быстрая заправка – 3-5 минут, тогда как электромобили заправляются за 30 минут и более. В любом случае можно в электрокарах можно быстро поменять батарею и через пару минут ехать на «полном баке». Да и когда изобретут более быстрый метод заправок электрических автомобилей, то водородные авто отойдут на 2 план.

Для чего тогда автоконцерны производят и разрабатывают автомобили? Во-первых, это вложение, вдруг через несколько лет именно эта технология окажется наиболее перспективной. Во-вторых, между фирмами идёт соперничество. В-третьих, в некоторых штатах законодательство так поменялось, что сделать водородное авто в 5 раз выгоднее, чем электрокар, плюс государство даёт постоянные гранты и вливания на развитие заправок. Если появится большое количество заводов по производству водорода, то цена автомобилей и водорода будет более интересная.

Видео: Автогиганты бьют по ТЕСЛА: ВОДОРОДНЫЕ автомобили будущего!

Водородный автомобиль – это авто будущего, к переходу на которые могут перейти в недалёком будущем. Сейчас самый популярный авто на водороде – это Toyota Mirai, стоимость которого сравнима с ценой электрокаров. Обеспечивается работа автомобилей при помощи специальных топливных ячеек или элементов, число которых достигает несколько сотен.

Если бы цена на газ была меньше, а заправок было бы больше, то авто с водородными двигателями получили бы не меньшую популярность, чем электромобили. Посмотрим, что покажет будущее.

Сколько раз прочитали статью: 5 096

Почему двигатель не работает?

Допустим, Вы выходите утром к машине и начинаете её заводить, но она не заводится. Что может быть не так? Теперь, когда Вы знаете, как работает двигатель, можно понять основные вещи, которые могут помешать двигателю завестись. Три фундаментальные вещи могут случиться:

• Плохая топливная смесь
• Отсутствие сжатия
• Отсутствие искры

Да, есть ещё тысячи незначительных вещей, которые могут создать проблемы, но указанная «большая тройка» является чаще всего следствием или причиной одной из них. На основе простого представления о работе двигателя мы можем составить краткий список того, как эти проблемы влияют на двигатель.

Плохая топливная смесь может быть следствием одной из причин:

• У Вас попросту закончился в баке бензин, и двигатель пытается завестись от воздуха.
• Воздухозаборник может быть забит, поэтому в двигатель поступает топливо, но ему не хватает воздуха, чтобы сдетонировать.
• Топливная система может поставлять слишком много или слишком мало топлива в смесь, а это означает, что горение не происходит должным образом.
• В топливе могут быть примеси (а для российского качества бензина это особенно актуально), которые мешают топливу полноценно гореть.

Отсутствие сжатия — если заряд воздуха и топлива не могут быть сжаты должным образом, процесс сгорания не будет работать как следует. Отсутствие сжатия может происходить по следующим причинам:

• Поршневые кольца изношены (позволяя воздуху и топливу течь мимо поршня при сжатии)
• Впускные или выпускные клапаны не герметизируются должным образом, снова открывая течь во время сжатия
• Появилось отверстие в цилиндре.

Отсутствие искры может быть по ряду причин:

• Если свечи зажигания или провод, идущий к ним, изношены, искра будет слабой.
• Если провод повредился или попросту отсутствует или если система, которая посылает искру по проводу, не работает должным образом.
• Если искра происходит либо слишком рано или слишком поздно в цикле, топливо не будет зажжено в нужное время, и это может вызвать всевозможные проблемы.

И вот ещё ряд причин, по которым двигатель может не работать, и здесь мы затронем некоторые детали за пределами двигателя:

• Если аккумулятор мёртв, Вы не сможете прокрутить двигатель, чтобы запустить его.
• Если подшипники, которые позволяют коленчатому валу свободно вращаться, изношены, коленчатый вал не сможет провернуться, поэтому двигатель не сможет работать.
• Если клапаны не открываются и не закрываются в нужное время или не работают вообще, воздух не сможет войти, а выхлопы — выйти, поэтому двигатель опять-таки не сможет работать.
• Если кто-то из хулиганских побуждений засунул картошку в выхлопную трубу, выпускные газы не смогут выйти из цилиндра, и двигатель снова не будет работать.
• Если в двигателе недостаточно масла, то поршень не сможет двигаться вверх и вниз свободно в цилиндре, что затруднит или сделает невозможным нормальную работу двигателя.

В правильно работающем двигателе все эти факторы находятся в пределах допуска. Как Вы можете видеть, двигатель имеет ряд систем, которые помогают ему сделать свою работу преобразования топлива в движение безупречной. Мы же рассмотрим различные подсистемы, используемые в двигателях, в следующих разделах.

Большинство подсистем двигателя может быть реализована с использованием различных технологий, и лучшие технологии могут значительно повысить производительность двигателя. Вот почему развитие автомобилестроения продолжается высочайшими темпами, ведь конкуренция среди автоконцернов достаточно велика, чтобы вкладывать большие деньги в каждую дополнительно выжатую лошадиную силу из двигателя при том же объёме. Давайте посмотрим на различные подсистемы, используемые в современных двигателях, начиная с работы клапанов в двигателе.

Принцип работы четырёхтактного двигателя внутреннего сгорания

В подавляющем большинстве легковых автомобилей устанавливают четырехтактные двигатели внутреннего сгорания, поэтому мы и берём его за основу. Чтобы лучше понять принцип устройства бензинового ДВС, предлагаем вам взглянуть на рисунок:

Устройство двигателя внутреннего сгорания

Топливно-воздушная смесь, попадая через впускной клапан в камеру сгорания (такт первый – впуск), сжимается (такт второй – сжатие) и воспламеняется от искры свечи зажигания. При сжигании топлива, под воздействием высокой температуры в цилиндре двигателя образуется избыточное давление, заставляющее поршень двигаться вниз к так называемой нижней мертвой точке (НМТ), совершая при этом такт третий – рабочий ход. Перемещаясь во время рабочего хода вниз, с помощью шатуна, поршень приводит во вращение коленчатый вал. Затем, перемещаясь от НМТ к верхней мертвой точке (ВМТ) поршень выталкивает отработанные газы через выпускной клапан в выхлопную систему автомобиля – это четвертый такт (выпуск) работы двигателя внутреннего сгорания.

Давайте ещё раз повторим определения, а затем .

Такт – это процесс, происходящий в цилиндре двигателя за один ход поршня. Совокупность тактов, повторяющихся в строгой последовательности и с определенной периодичностью, обычно называют рабочим циклом, в данном случае, двигателя внутреннего сгорания.

1. Такт первый — ВПУСК. Поршень перемещается от ВМТ к НМТ, при этом возникает разряжение и полость цилиндра ДВС заполняется горючей смесью через открытый впускной клапан. Смесь, попадая в камеру сгорания, смешивается с остатками отработавших газов. В конце впуска давление в цилиндре составляет 0,07–0,095 МПа, а температура 80-120 ºС.
2. Такт второй – СЖАТИЕ. Поршень движется к ВМТ, оба клапана закрыты, рабочая смесь в цилиндре сжимается, а сжатие сопровождается повышением давления (1,2–1,7 МПа) и температуры (300-400 ºС).
3. Такт третий – РАСШИРЕНИЕ. При воспламенении рабочей смеси в цилиндре ДВС выделяется значительное количество теплоты, резко увеличивается температура (до 2500 градусов по Цельсию). Под давлением поршень перемещается к НМТ. Давление равно 4–6 МПа.
4. Такт четвертый – ВЫПУСК. Поршень стремится к ВМТ через открытый выпускной клапан, отработавшие газы выталкиваются в выпускной трубопровод, а затем в окружающую среду. Давление в конце цикла: 0,1–0,12 МПа, температура 600-900 ºС.

И так, вы смогли убедиться, что двигатель внутреннего сгорания устроен не очень сложно. Как говорится, все гениальное – просто. А для большей наглядности рекомендуем посмотреть видео, на котором также очень хорошо показан принцип работы ДВС.

Двигатели в автомобилях Шевроле Нива

Двигатель под индексом 2123

Бензиновый рядный двигатель с распределенным впрыском топлива объемом 1,7 литра, четырьмя цилиндрами и мощностью 80 л. с., с крутящим моментом в 127.4 Нм при 4 тыс. оборотах коленчатого вала.  

Изначально разработан для установки на российско-американские автомобили Chevrolet-Niva, но впоследствии множество раз дорабатывался

При этом, что немаловажно, улучшался

Плюсы и минусы известны уже второму поколению пользователей данного внедорожника:

Двигатель хоть и старый по своей конструкции, но множество раз модернизированный. Поэтому отхаживает ресурс достаточно бодро и готов предоставить аккуратным владельцам 250-300 тыс. км без капремонта. По другим данным владельцев, 150 тыс. км – это его потолок, после которого обязательно следует капремонт.

Основная проблема в двигателе – система охлаждения. Пользователи говорят, работает на пределе, отсюда все вытекающие, в прямом смысле, проблемы. Следите за течью и не крутите мотор, чтоб не перегревать его и не перегружать систему теплоотвода.

Могут выходить из строя термостат, расширительный бачок (от холода лопается). Совет: возите с собой в багажнике запасной.

Вторая известная проблема – цепь газораспределительного механизма (растягивается и может перескочить через зубья). Результат – капитальный ремонт двигателя. Подсказку о возможной проблеме можно получить при работе двигателя. Если цепь ослаблена, появляется механический шум при работе двигателя.

Поломка датчика дроссельной заслонки также не добавляет очков надежности Шевроле-Ниве.

Из наименее больших проблем: может слышаться стук гидрокомпенсаторов.

Основные параметры электродвигателя

Момент электродвигателя

Вращающий момент (синонимы: вращательный момент, крутящий момент, момент силы) — векторная физическая величина, равная произведению радиус вектора, проведенного от оси вращения к точке приложения силы, на вектор этой силы.

,

• где M – вращающий момент, Нм,
• F – сила, Н,
• r – радиус-вектор, м

Справка: Номинальный вращающий момент М_ном, Нм, определяют по формуле

,

• где P_ном – номинальная мощность двигателя, Вт,
• n_ном — номинальная частота вращения, мин-1

Начальный пусковой момент — момент электродвигателя при пуске.

Справка: В английской системе мер сила измеряется в унция-сила (oz, ozf, ounce-force) или фунт-сила (lb, lbf, pound-force)

1 oz = 1/16 lb = 0,2780139 N (Н)1 lb = 4,448222 N (Н)

момент измеряется в унция-сила на дюйм (oz∙in) или фунт-сила на дюйм (lb∙in)

1 oz∙in = 0,007062 Nm (Нм)1 lb∙in = 0,112985 Nm (Нм)

Мощность электродвигателя

Мощность электродвигателя — это полезная механическая мощность на валу электродвигателя.

Мощность электродвигателя постоянного тока

Механическая мощность

Мощность — физическая величина, показывающая какую работу механизм совершает в единицу времени.

,

• где P – мощность, Вт,
• A – работа, Дж,
• t — время, с

Работа — скалярная физическая величина, равная произведению проекции силы на направление F и пути s, проходимого точкой приложения силы .

,

где s – расстояние, м

Для вращательного движения

,

где – угол, рад,

,

где – углавая скорость, рад/с,

Таким образом можно вычислить значение механической мощности на валу вращающегося электродвигателя

Справка: Номинальное значение — значение параметра электротехнического изделия (устройства), указанное изготовителем, при котором оно должно работать, являющееся исходным для отсчета отклонений.

Коэффициент полезного действия электродвигателя

Коэффициент полезного действия (КПД) электродвигателя — характеристика эффективности машины в отношении преобразования электрической энергии в механическую.

,

• где – коэффициент полезного действия электродвигателя,
• P₁ — подведенная мощность (электрическая), Вт,
• P₂ — полезная мощность (), Вт

• При этом

потери в электродвигатели обусловлены:
электрическими потерями — в виде тепла в результате нагрева проводников с током;
магнитными потерями — потери на перемагничивание сердечника: потери на вихревые токи, на гистерезис и на магнитное последействие;
механическими потерями — потери на трение в подшипниках, на вентиляцию, на щетках (при их наличии);
дополнительными потерями — потери вызванные высшими гармониками магнитных полей, возникающих из-за зубчатого строения статора, ротора и наличия высших гармоник магнитодвижущей силы обмоток.

КПД электродвигателя может варьироваться от 10 до 99% в зависимости от типа и конструкции.

Международная электротехническая комиссия (International Electrotechnical Commission) определяет требования к эффективности электродвигателей. Согласно стандарту IEC 60034-31:2010 определено четыре класса эффективности для синхронных и асинхронных электродвигателей: IE1, IE2, IE3 и IE4.

где n — частота вращения электродвигателя, об/мин

Момент инерции ротора

Момент инерции — скалярная физическая величина, являющаяся мерой инертности тела во вращательном движении вокруг оси, равна сумме произведений масс материальных точек на квадраты их расстояний от оси

,

• где J – момент инерции, кг∙м2,
• m — масса, кг

Справка: В английской системе мер момент инерции измеряется в унция-сила-дюйм (oz∙in∙s2)

1 oz∙in∙s2 = 0,007062 kg∙m2 (кг∙м2)

Момент инерции связан с моментом силы следующим соотношением

,

где – угловое ускорение, с-2

,

Справка: Определение момента инерции вращающейся части электродвигателя описано в ГОСТ 11828-86

Номинальное напряжение

Номинальное напряжение (англ. rated voltage) — напряжение на которое спроектирована сеть или оборудование и к которому относят их рабочие характеристики .

Электрическая постоянная времени

Электрическая постоянная времени — это время, отсчитываемое с момента подачи постоянного напряжения на электродвигатель, за которое ток достигает уровня в 63,21% (1-1/e) от своего конечного значения.

,

где – постоянная времени, с

Механическая характеристика двигателя представляет собой графически выраженную зависимость частоты вращения вала от электромагнитного момента при неизменном напряжении питания.

В чем разница между системой без распредвалов и классической технологией привода клапанов

Из названия и описания технологии становится понятным, что речь действительно идет о двигателе, в котором отсутствуют распределительные валы. На самом деле необычный подход к инженерии внутримоторных технологий, главный секрет которых заключается в том, что двигателю не нужны эти валы, поскольку клапаны рассчитаны на индивидуальную работу, каждый по отдельности. Каждый клапан не связан жестко с соседними клапанами, отсюда проистекает название- «свободные клапаны», FreeValve.

Главная мысль заключается в том, чтобы работа двигателя внутреннего сгорания стала более эффективной во всех фазах работы. Стандартные распределительные валы ввиду заложенных в них конструктивных особенностей являются крайне компромиссными вариантами, что зачастую приводит к определенным «жертвам», повышенный расход топлива в угоду мощности или низкий крутящий момент на высоких оборотах в угоду пиковой мощности и т.д..

С новой технологией инженеры получили возможность сделать двигатель эффективным при любых оборотах и на всех режимах работы, не опасаясь провалов на холостом ходу, посредственной динамики или высокого расхода топлива.

Звучит как недосягаемая мечта, но нет ничего невозможного, возможно все, что возможно себе представить. Дочерняя компания Кёнигсегг добилась высоких результатов, создав вполне рабочий, практически серийный экземпляр своей разработки, которую они долгие годы возили от выставки к выставке, представляя прототип на разных своих новинках. Вместо распредвалов, каждый клапан приводится в движение отдельным приводом, работу которых в свою очередь контролирует электроника.

МАТЕРИАЛЫ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

В качестве материала изготовления для цельнолитых поршней используются алюминиевые сплавы. Детали из таких сплавов характеризуются малым весом и хорошей теплопроводностью. Но при этом алюминий не является высокопрочным и жаростойким материалом, что ограничивает использование поршней из него.

Литые поршни изготавливаются и из чугуна. Этот материал прочный и устойчивый к высоким температурам. Недостатком их является значительная масса и слабая теплопроводность, что приводит к сильному нагреву поршней в процессе работы двигателя. Из-за этого их не используют на бензиновых моторах, поскольку высокая температура становится причиной возникновения калильного зажигания (топливовоздушная смесь воспламеняется от контакта с разогретыми поверхностями, а не от искры свечи зажигания).

Конструкция составных поршней позволяет комбинировать между собой указанные материалы. В таких элементах юбка изготавливается из алюминиевых сплавов, что обеспечивает хорошую теплопроводность, а головка – из жаропрочной стали или чугуна.

Но и у элементов составного типа есть недостатки, среди которых:

• возможность использования только в дизельных двигателях;
• больший вес по сравнению с литыми алюминиевыми;
• необходимость использования поршневых колец из жаростойких материалов;
• более высокая цена;

Из-за этих особенностей сфера использования составных поршней ограничена, их применяют только на крупноразмерных дизельных двигателях.

ВИДЕО: ПОРШЕНЬ. ПРИНЦИП РАБОТЫ ПОРШНЯ ДВИГАТЕЛЯ. УСТРОЙСТВО

Самые известные и широко применяемые во всем мире механические устройства — это двигатели внутреннего сгорания (далее ДВС). Ассортимент их обширен, а отличаются они рядом особенностей, например, количеством цилиндров, число которых может варьироваться от 1 до 24, используемым топливом.

Работа поршневого двигателя внутреннего сгорания

Одноцилиндровый ДВС

можно считать самым примитивным, несбалансированными и имеющими неравномерный ход, несмотря на то, что он является отправной точкой в создании многоцилиндровых двигателей нового поколения. На сегодняшний день они применяются в авиамоделировании, в производстве сельскохозяйственных, бытовых и садовых инструментов. Для автомобилестроения массово применяются четырехцилиндровые двигатели и более солидные аппараты.

Главная классификация ДВС

Все существующие ДВС разделены на 3 вида:

• поршневые;
• роторные;
• газотурбинные.

В поршневых агрегатах рабочим органом является поршень. В роторных моторах используется движение ротора. В газотурбинных двигателях движение осуществляется турбиной.

В каждом из видов этих силовых установок конструктивно реализованы разные схемы преобразования тепловой энергии в полезную работу. Это принципиально отличает их друг от друга. Максимальная производительность силовых агрегатов зависит от того, каким образом преобразуется тепловая энергия. Каждый вид силовых агрегатов создан для эффективной работы в своей области применения.

Ниже подробно описаны конструкции этих агрегатов и физические процессы, происходящие в них. Отдельный раздел статьи посвящён двигателю Стирлинга. Он относится к механизмам с внешней камерой сгорания. Но принцип работы этого мотора по нескольким признакам похож на ДВС. Это часто вызывает путаницу.

Газотурбинный двигатель

При воспламенении топлива образуются газы, которые при нагреве расширяются. Этот факт всем известен из школьного курса физики. Указанный принцип положен в основу газотурбинной установки. Топливная смесь сгорает, и нагретый газ моментально расширяется, заставляя лопасти турбины вращаться. Чем больше температура газа, тем быстрее он увеличивается в объёмах. Эта зависимость определяет коэффициент полезного действия этого вида ДВС: чем выше температура газов, тем больше КПД.

Разработано два типа газотурбинных установок, отличающихся количеством рабочих валов. Агрегаты с двумя валами мощнее по сравнению с одновальными механизмами.

Газотурбинные двигатели устанавливают на машины, где необходима большая мощность силовой установки. Например, грузовые автомобили, корабли, самолёты и железнодорожные локомотивы.

Видео: Принцип работы газотурбинного двигателя

Роторный ДВС

В моторах этого вида реализован принцип вращения вала от кругового движения ротора. Ротором является треугольный поршень, который вращается в овальной камере – статоре. Ротор закреплён на валу с эксцентриситетом. При таком расположении во время вращения ротора в цилиндре создаются полости для тактов зажигания, сгорания и выпуска. За один оборот ротора происходит 3 такта работы.

Достоинством роторного ДВС является отсутствие шатунов, коленчатого вала и многих сопутствующих узлов. Инженеры подсчитали, что деталей в агрегате роторного типа намного меньше, чем в моторах других типов. Поэтому роторные моторы гораздо меньше других. Это является ещё одним их преимуществом.

В Японии, известной своими передовыми разработками в автомобилестроении, были сконструированы двигатели, имеющие несколько роторов. Например, японцы сконструировали агрегат, имеющий такую же мощность, что и шестипоршневой двигатель гоночного автомобиля. Но размеры многороторного движка при этом гораздо меньше.

На ранних моделях вазовских автомобилей в своё время устанавливались роторные моторы.

Роторные двигатели гораздо проще и эффективнее поршневых.  Но по непонятной причине роторные агрегаты используются очень редко.

Видео: Принцип работы роторного двигателя

Поршневой двигатель

Это – самый распространённый тип двигателя. Рассмотрим его принципиальную схему работы.

В конструкции мотора этого вида имеется несколько цилиндров, внутри каждого из них поршни совершают возвратно-поступательные движения. В обоих концах цилиндров расположены клапаны. Открываясь, клапан пропускает порцию топливной смеси в камеру сгорания, образующуюся в цилиндре перед поршнем. В это время поршень, двигаясь вверх, сжимает смесь. В расчётный момент происходит её воспламенение.  Образующиеся газы расширяются и толкают поршень в другую сторону. Несколько таких поршней закреплены на валу П-образной конструкции. Обычно такой вал называют коленчатым. За каждое движение поршня вал проворачивается на определённую величину. Цикл движения поршня от одной стороны цилиндра до другой называется тактом. Скоординированная работа поршней заставляет коленчатый вал проворачиваться на полный оборот. Такие циклы постоянно повторяются, заставляя вращаться вал с большой скоростью.

Автомобилестроители постоянно совершенствуют поршневые двигатели. Каждое усовершенствование приводит к повышению мощности двигателя. Поршневые агрегаты являются самыми надёжными из всех видов силовых установок.

Видео: Принцип работы дизельного двигателя

Дизельные двигатели

Считается что дизельный мотор сам по себе надёжнее. Рассмотрим 5 агрегатов проверенных временем.

1 Volkswagen 1.9 TDI

Если сегодня к моторам Volkswagen возникает множество вопросов, то к ставшему легендарным дизелю 1.9 TDI до сих пор практически нет претензий. Он появился в 1991 году и в различных модификация выпускался до 2010 года.

Изначально он выпускался с механической системой ТНВД, которую со временем заменили на непосредственный впрыск через форсунки. На автомобилях можно встретить модификации мощностями от 90 до 150 лошадиных сил.

Несмотря на характерную «дизельную» шумность, двигатель очень популярен, поскольку кроме высочайшей надежности от еще и экономичен. Минимальный ресурс, на который он рассчитан составляет 300 тыс. км, но при нормальном обслуживании самого мотора и топливной системы он пройдет гораздо больше миллиона километров. При этом нужно следить за регламентным обслуживанием, состоянием турбины и ролика натяжения ремня навесного оборудования.

2 Mercedes-Benz OM602

Один из двигателей – пятицилиндровый Mercedes-Benz OM602. Он пробыл на конвейере почти двадцать лет с 1985 п 2002 год. Он устанавливался на модели W124 иW201, внедорожники G-class, микроавтобусы Sprinter. Благодаря потрясающей надежности его встречают и на кузовах W210.

Полмиллиона километров с двигателем не бывает проблем, а при надлежащем обслуживании он способен пройти более двух миллионов.

3 BMW M57

Рядный шестицилиндровый дизель славится BMW M57 высокой мощностью и надежностью, что необычно для этого типа силовых агрегатов. В различных модификациях этот турбированный силовой агрегат выдает от 201 до 286 лошадиных сил при рабочих объемах 2.5-3.0, что стало причиной изменения мнения о дизеле, как о простом трудяге, он смог придать автомобилям спортивный характер.

Этот мотор массово выпускался с 1998 года по 2008 год, после чего его начали менять на новые версии. Тем не менее и сегодня на дорогах можно встретить множество моделей БМВ, на которые установлен именно М57, разменявший пробег в миллион километров.

4 Toyota 1HD-FTE

Японский дизель объемом 4.2 и мощностью 202 лошадиные силы, под маркировкой 1HD-FTE можно встретить на Toyota Land Cruiser серий 80 и 100.

Этот рядный шестицилиндровый силовой агрегат отличается высочайшей надежностью. Благодаря высокому крутящему моменту он отлично тянет с низких оборотов, нетребователен в обслуживании.

От других двигателей семейства он отличается ТНВД с электронной системой управления и обновленной турбиной СТ20В. Несмотря на довольно большой, как для дизеля расход топлива, который на Ленд Крузере в условиях города может достигать 14 л на 100 км, его очень любят автолюбители.

5 Mercedes-Benz OM642

Еще одни представитель знаменитого немецкого концерна – V-образный шестицилиндровый дизель Mercedes-Benz OM642 объемом 3.0. Выпускается в нескольких модификациях и выдает от 184 до 235 лошадиных сил при максимальном крутящем моменте 540 Н·м. Он выпускается с 2005 года и за это время отлично зарекомендовал себя как с точки зрения надежности, так и экономичности.

Мотор устанавливается практически на всех моделях C-Class, CLS-Class, G-Class, ML-Class, Sprinter.

Единственное замечание – мотор требует чистки вентиляционных каналов каждые 100 км пробега. Тогда он пройдет гораздо больше миллиона километров.

Гибридные силовые агрегаты

Но преимущество электродвигателей над ДВС настолько велико, что желание их использовать хотя бы частично привело к появлению гибридных силовых установок, которые сегодня достаточно активно используются на автомобилях.

Гибридные силовые установки – это объединенные на одном автомобиле двигатель внутреннего сгорания и электродвигатель (как правило, их 4, по одному на каждое колесо). Такие автомобили называют гибридными.

Существуют три схемы гибридных установок.

В первой энергия ДВС используется исключительно для выработки электрической энергии при помощи генератора. А уже от генератора энергия передается на зарядку аккумуляторов и на электродвигатели, обеспечивающие вращение колес.

Но более популярна другая схема. Во второй схеме привод на колеса осуществляется как от ДВС, так и от электродвигателей. ДВС и электродвигатели могут использоваться как самостоятельно, так и вместе.

Третий вариант – это сочетание первого и второго.

Вот такие они двигатели автомобиля, разнообразные и неоднозначные. Более подробно свойства, принцип работы, детали мы разберем в будущих публикациях.

Двигатели в автомобилях Лада Веста Спорт

Топ среди топа. Единственным двигателем на Лада Веста Спорт стал форсированный до 145 л. с. 1.8-литровый силовой агрегат. Опять же, видна преемственность инженерной мысли, и это очень хорошо по нескольким причинам:

1. Производитель думает о покупателе, снижая затраты на производство силового агрегата, а значит, снижая отпускную стоимость для автомобиля.

2. Заложенный инженерами потенциал стандартного мотора 21179 велик. Плюс 23 «лошади» переживаются им без каких-либо потрясений, при условии, что в будущем АвтоВАЗ может замахнуться на 180-сильную вариацию, скорее всего, этого же мотора. А если учесть, что основа изначально взята от 1.6-литрового мотора, то получается, что все современные двигатели имеют колоссальный запас прочностных характеристик на уровне лучших зарубежных аналогов. И данные по пробегу в 200 тыс. километров без капремонта можно смело корректировать в сторону увеличения (при условии правильного и своевременного обслуживания).

В остальном 145 л. с., 187 Нм крутящего момента. С этим мотором «Спорт» разгоняется до 100 км/ч за 9.6 секунды.

Хотите знать плюсы и минусы двигателя на Lada Vesta Sport? Мы бы тоже этого желали, но, увы, они пока недоступны. Мало того что модель поступила в продажу лишь недавно, она еще и достаточно редкая. Только начинают появляться видео в сети Интернет с опытом эксплуатации Vesta Sport, а уж о ремонте форсированного двигателя и подавно неизвестно. Время еще не пришло.

Можем лишь предположить, что мотор будет иметь недочеты, аналогичные своей базовой версии.