Welche Arten von Motoren gibt es neben Verbrennungsmotoren? Arten von Automotoren

Moderne Autos unterscheiden sich auffallend von denen, die Ende des letzten Jahrhunderts produziert wurden. Seitdem haben sich nicht nur die Designmerkmale verändert einzelne Knoten... Neben der Verbesserung des bereits Erfundenen entstehen neue Technologien, die es dem Auto ermöglichen, auf alternative Energiequellen umzusteigen und eine beispiellose Effizienz zu erreichen. Heute werden wir uns die wichtigsten Arten von Motoren ansehen. Verbrennungs und erfahren Sie, was Verbrennungsmotoren sind und was ihre Eigenschaften sind.

Benzin

Der beliebteste und am weitesten verbreitete Motortyp ist der Benzinmotor. Dieses Design erschien eine Größenordnung früher als die anderen und gilt daher als das zuverlässigste und langlebigste.

Darüber hinaus ist Benzin die mit Abstand am weitesten verbreitete und kostengünstigste Energiequelle, und es ist ziemlich schwierig, keine Tankstelle zu finden, um den Kraftstoffvorrat dieser Art aufzufüllen.

Beginnen wir mit den Vorteilen eines solchen Aggregats. Der Benzinmotor hat das einfachste Gerät. Trotz der Tatsache, dass es ihnen in letzter Zeit auch hier gelungen ist, die komplexesten Technologien für die Verteilung von Phasen und elektronische Verwaltung Kraftstoffeinspritzung ist die Konstruktion dennoch so einfach wie möglich und die Reparatur relativ günstig.

Es ist einfacher, sowohl bei Frost als auch bei Hitze zu starten. Um den Motor zu starten, muss das Kraftstoffgemisch im Zylinder nicht wie bei Dieselaggregaten erhitzt werden, sodass das Auto auch bei Rekordtemperaturen von -50 Grad Celsius problemlos zum Fahren kommt. Außerdem werden hier Zündkerzen verwendet und keine Glühkerzen, deren Kosten recht gering sind und das Gerät primitiv ist.

Mit anderen Worten, der Hauptvorteil eines Benzinmotors ist seine Einfachheit, geringe Reparaturkosten, ein relativ einfaches Gerät und eine hohe Wahrscheinlichkeit eines erfolgreichen Starts im Winter.

Vor einigen Jahrzehnten wurde ein Gerät wie ein Vergaser in Benzin-Automotoren eingebaut. Leider war diese veraltete Technologie alles andere als perfekt und verursachte dem Besitzer daher viele Unannehmlichkeiten. Aufgrund seiner Konstruktionsmerkmale war die Einführung im Winter daher sehr schwierig. Es bestand die Gefahr, dass die Kerzen überflutet wurden, was dazu führte, dass sie getrocknet und ersetzt werden mussten.

Auf modernes Benzin. Dieses Analogon des Vergasers wählt automatisch das Verhältnis von Benzin und Luft im Gemisch aus, wodurch eine Überlastung des Motors und ein schwieriger Start vermieden werden. Gleichzeitig ist auch der Kraftstoffverbrauch gesunken, der bis vor kurzem recht groß war.

Diesel

Auch Motoren, die mit Dieselkraftstoff betrieben werden, sind längst erschienen. Trotz der Tatsache, dass die Vorfahren moderne diesels strukturell ganz anders als Benziner, allgemeines Prinzip das werk ist erhalten und wurde nur mehrfach verbessert.

Es gibt nur wenige Vorteile der Sorten. Die erste davon ist die enorme Kosteneffizienz.

Bei gleiche Kapazität und technische Indikatoren, ist der Kraftstoffverbrauch eines Dieselmotors fast doppelt so hoch wie der eines Ottomotors, was für Autofahrer durchaus attraktiv ist Nutzfahrzeuge.

Einer noch unbestreitbarer Vorteil Diesel-Verbrennungsmotor- Das tolle Ressource Arbeit. Die Praxis des Einsatzes von Nutzfahrzeugen, die genug besteht große Läufe, zeigte das ohne Überholung Der Motor kann etwa 600.000 Kilometer zurücklegen. Die Reparatur selbst wird zwar sehr teuer sein: Dies ist der Hauptnachteil dieser Art von Motoren.

Hybrid

Die Wissenschaft steht nicht still, und in letzten Jahren eine große Anzahl von Autos, die mit einer solchen Art von Verbrennungsmotor wie einem Hybrid ausgestattet sind, ist auf dem Markt erschienen. Der letzte Stand der Technologie unterscheidet sich durch weniger Lärm, enorme Effizienz, hohe Leistung und Langlebigkeit.

Im Herzen von Hybridmotor Es gibt einen gewöhnlichen Benzin-Verbrennungsmotor, daher werden solche Motoren in der Klassifizierung oft fälschlicherweise als Benzinmotoren bezeichnet. In der Regel ist er mit Kraftstoff bestückt, daher kommen hier statt des veralteten Vergasers und Injektors elektronisch gesteuerte Hightech-Injektoren zum Einsatz.

Der zweite, unverwechselbare Teil des Hybridmotors ist die Präsenz, die vom Hauptverbrennungsmotor angetrieben wird. So, Benzineinheitüberträgt nicht nur einen Teil der Kraft auf die Räder, sondern lädt über den Generator auch die leistungsstarke Batterie des Elektromotors. So verbraucht das Auto bei niedrigen Geschwindigkeiten keinen Kraftstoff und bewegt sich nur aufgrund des elektrischen Teils, und wenn die Geschwindigkeit erhöht wird, beginnen beide Teile zusammenzuarbeiten.

(Verbrennungsmotor) ist eine Wärmekraftmaschine und arbeitet nach dem Prinzip der Verbrennung eines Kraftstoff-Luft-Gemischs in einer Brennkammer. Die Hauptaufgabe einer solchen Vorrichtung besteht darin, die Verbrennungsenergie einer Brennstoffladung in mechanische Nutzarbeit umzuwandeln.

Trotz des allgemeinen Funktionsprinzips gibt es heute eine Vielzahl von Geräten, die sich durch eine Reihe individueller Konstruktionsmerkmale deutlich voneinander unterscheiden. In diesem Artikel werden wir darüber sprechen, welche Arten von Verbrennungsmotoren es gibt und was ihre Hauptmerkmale und Unterschiede sind.

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Typen von Verbrennungsmotoren

Beginnen wir mit der Tatsache, dass der Verbrennungsmotor Zweitakt- und Viertaktmotor sein kann. Hinsichtlich Automotoren, diese Einheiten sind Viertakt. Motorhübe sind:

• Einlass Kraftstoff-Luft-Gemisch oder Luft (je nach Art des Verbrennungsmotors);
• Kompression einer Mischung aus Kraftstoff und Luft;
• Verbrennung der Kraftstoffladung und Arbeitstakt;
• Abgas aus der Brennkammer;

Nach diesem Prinzip arbeiten sowohl Benzin- als auch Diesel-Kolbenmotoren, die in Autos und anderen Geräten weit verbreitet sind. Erwähnenswert ist auch und, bei dem Gaskraftstoff ähnlich wie Dieselkraftstoff oder Benzin verbrannt wird.

Benzinaggregate

Mit einem solchen Antriebssystem, insbesondere mit verteilter Einspritzung, können Sie die Motorleistung erhöhen und gleichzeitig erreichen Kraftstoffeffizienz und die Toxizität der Abgase nimmt ab. Möglich wird dies durch die präzise Dosierung des zugeführten Kraftstoffs unter Kontrolle (elektronisches Motormanagement).

Die Weiterentwicklung der Kraftstoffversorgungssysteme führte zur Entstehung von Motoren mit Direkteinspritzung (Direkteinspritzung). Ihr Hauptunterschied zu ihren Vorgängern besteht darin, dass Luft und Kraftstoff getrennt dem Brennraum zugeführt werden. Mit anderen Worten, die Düse ist nicht oben installiert Einlassventile, sondern wird direkt in den Zylinder montiert.

Eine solche Lösung ermöglicht eine direkte Kraftstoffzufuhr, wobei die Zufuhr selbst in mehrere Stufen (Nacheinspritzung) unterteilt ist. Dadurch ist es möglich, die effizienteste und vollständigste Verbrennung der Kraftstoffladung zu erreichen, an der der Motor arbeiten kann mageres Gemisch(zum Beispiel Motoren der GDI-Familie), der Kraftstoffverbrauch sinkt, die Abgastoxizität sinkt usw.

Dieselmotoren

Es wird mit Dieselkraftstoff betrieben und unterscheidet sich auch deutlich von Benzin. Der Hauptunterschied ist das Fehlen eines Funkenzündsystems. Die Verbrennung eines Kraftstoff-Luft-Gemischs in einem Dieselmotor erfolgt durch Kompression.

Vereinfacht gesagt wird zunächst Luft in den Zylindern komprimiert, was sich stark erwärmt. Im letzten Moment wird es direkt in den Brennraum eingespritzt, woraufhin sich das erhitzte und hochverdichtete Gemisch von selbst entzündet.

Vergleicht man Diesel- und Benzin-Verbrennungsmotoren, ist Diesel sparsamer, beste Effizienz und das Maximum, das auf . verfügbar ist niedrige Drehzahlen... Berücksichtigt man, dass Dieselmotoren bei niedrigeren Kurbelwellendrehzahlen mehr Traktion entwickeln, muss ein solcher Motor in der Praxis beim Start nicht „durchgedreht“ werden und man kann auch von ganz unten mit einer souveränen Pickup rechnen.

In der Liste der Nachteile solcher Einheiten kann man jedoch das höhere Gewicht und die niedrigeren Geschwindigkeiten im Modus hervorheben maximale Geschwindigkeit... Tatsache ist, dass ein Dieselmotor zunächst „langsam“ ist und im Vergleich zu Benzin-Verbrennungsmotoren eine geringere Drehzahl aufweist.

Diesel zeichnen sich auch durch eine größere Masse aus, da die Merkmale der Kompressionszündung alle Elemente einer solchen Einheit stärker belasten. Mit anderen Worten, die Teile in einem Dieselmotor sind stärker und schwerer. Außerdem sind Dieselmotoren aufgrund des Prozesses der Zündung und Verbrennung von Dieselkraftstoff lauter.

Wankelmotor

Wankelmotor ( Rotationskolbenmotor) ist ein grundlegend anderes Kraftwerk. In einem solchen Verbrennungsmotor sind die üblichen Kolben, die eine reziproke Translationsbewegungen im Zylinder fehlen einfach. Das Hauptelement Drehmotor ist der Rotor.

Der spezifizierte Rotor dreht sich entlang einer vorbestimmten Bahn. Rotationsverbrennungsmotoren sind Benzinmotoren, da eine solche Konstruktion kein hohes Verdichtungsverhältnis des Arbeitsgemisches bereitstellen kann.

Zu den Vorteilen zählen Kompaktheit, hohe Leistung bei kleinem Arbeitsvolumen sowie die Möglichkeit, sich schnell auf bis zu hohe Drehzahlen... Als Ergebnis haben Autos mit einem solchen Verbrennungsmotor hervorragende Beschleunigungseigenschaften.

Wenn wir über die Nachteile sprechen, lohnt es sich, eine im Vergleich zu Kolbeneinheiten deutlich reduzierte Ressource hervorzuheben, sowie Hoher Verbrauch Kraftstoff. Ebenfalls Wankelmotor zeichnet sich durch eine erhöhte Toxizität aus, d. h. es passt nicht ganz in moderne Umweltstandards.

Hybridmotor

Bei einigen Verbrennungsmotoren wird er in Kombination mit einem Turbolader verwendet, um die erforderliche Leistung zu erzielen, während bei anderen mit genau demselben Hubraum und derselben Anordnung solche Lösungen fehlen.

Um die Leistung eines bestimmten Motors bei unterschiedlichen Drehzahlen und nicht an der Kurbelwelle, sondern an Rädern objektiv beurteilen zu können, müssen daher spezielle komplexe Messungen auf einem Leistungsprüfstand durchgeführt werden.

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Verbrennungsmotor(ICE) ist eines der Hauptgeräte, das dazu dient, Kraftstoffenergie in mechanische Energie umzuwandeln, die wiederum nützliche Arbeit verrichtet. baut darauf auf, dass Kraftstoff in Kombination mit Luftform Luftgemisch... Zyklische Verbrennung in der Brennkammer, das Luft-Kraftstoff-Gemisch erzeugt einen hohen Druck, der auf den Kolben gerichtet ist, der sich wiederum dreht Kurbelwelleüber . Seine Rotationsenergie wird auf das Auto übertragen.

Zum Starten wird häufig ein Verbrennungsmotor verwendet - meist ein Elektromotor, der die Kurbelwelle ankurbelt. In schwereren Dieselmotoren als Starter und für den gleichen Zweck wird ein Hilfsverbrennungsmotor ("Launcher") verwendet.

Es gibt folgende Motorenarten (Verbrennungsmotoren):

1. Benzin
2. Diesel-
3. Gas
4. Gas-Diesel
5. Drehkolben

Verbrennungsmotoren werden auch klassifiziert: nach der Art des Kraftstoffs, nach der Anzahl und Anordnung der Zylinder, nach der Art der Bildung Kraftstoffgemisch, durch die Anzahl der Hübe des Verbrennungsmotors usw.

Benzin- und Dieselmotoren

Benzin-Verbrennungsmotoren- der gebräuchlichste Automotor. Als Treibstoff dient ihnen Benzin. Beim Durchfahren gelangt Benzin durch die Spritzdüsen in den Vergaser oder Ansaugkrümmer, und dann wird dieses Luft-Kraftstoff-Gemisch in die Zylinder geleitet, komprimiert unter dem Einfluss Kolbengruppe wird durch einen Funken von den Zündkerzen gezündet.

Das Vergasersystem gilt als veraltet, daher ist das Kraftstoffeinspritzsystem heute weit verbreitet. Kraftstoffzerstäubungsdüsen (Injektoren) spritzen entweder direkt in den Zylinder oder in das Saugrohr. Einspritzsysteme sind in mechanische und elektronische unterteilt. Erstens werden mechanische Hebel vom Kolbentyp für die Kraftstoffdosierung verwendet, mit der Fähigkeit elektronische Steuerung Kraftstoffmischung. Zweitens wird der Prozess des Aufsaugens und Einspritzens des Kraftstoffs vollständig anvertraut die elektronische Einheit Steuerung (ECU). Einspritzsysteme sind für eine gründlichere Verbrennung des Kraftstoffs und die Minimierung schädlicher Verbrennungsprodukte erforderlich.

Diesel-Verbrennungsmotoren verwenden speziellen Dieselkraftstoff. Automotoren dieser Art haben nicht: Das Kraftstoffgemisch, das durch die Injektoren in die Zylinder gelangt, kann unter dem Einfluss von hohem Druck und hoher Temperatur, die von der Kolbengruppe bereitgestellt werden, explodieren.

Gasmotoren

Gasmotoren verwenden Gas als Kraftstoff - Flüssiggas, Generatorgas, komprimiertes Erdgas. Die Verbreitung solcher Motoren war auf die wachsenden Anforderungen an Umweltsicherheit Transport. Der ursprüngliche Kraftstoff wird in Zylindern unter hohem Druck gespeichert, von wo er durch den Verdampfer in den Gasregler gelangt und dabei an Druck verliert. Außerdem ist der Vorgang ähnlich wie bei der Injektion Benzinmotor... In manchen Fällen Gasanlagen Netzteile dürfen keine Verdampfer verwenden.

Kolben-Verbrennungsmotoren (ICEs) für Kraftfahrzeuge haben viele Indikatoren - Leistung, Drehmoment, Kraftstoffverbrauch, Schadstoffemissionen usw., die weitgehend von ihren Konstruktionsparametern abhängen. Motortypen Motor - ein Gerät, das die Energie der Kraftstoffverbrennung in . umwandelt mechanische Arbeit... Fast alles Automotoren Arbeit in einem aus vier Takten bestehenden Zyklus: Ansaugen von Luft oder deren Mischung mit Kraftstoff; Verdichtung des Arbeitsgemisches, der Arbeitstakt während der Verbrennung des Arbeitsgemisches; Abgasfreisetzung. Am weitesten verbreitet in Automobilen sind Kolbenmotoren - Benzin und Diesel. Benzin Motoren haben eine Zwangszündung des Kraftstoff-Luft-Gemisches mit Zündkerzen. Sie unterscheiden sich in der Art des Antriebssystems: Bei Vergasern beginnt die Vermischung von Benzin mit Luft im Vergaser und setzt sich im Ansaugkrümmer fort. Derzeit geht die Produktion solcher Motoren aufgrund des geringen Wirkungsgrads und der Inkonsistenz mit modernen Umweltstandards; bei Einspritzmotoren kann der Kraftstoff von einem Injektor (Düse) einem gemeinsamen Saugrohr (Zentraleinspritzung) oder von mehreren Injektoren vor den Einlassventilen jedes Zylinders (verteilte Einspritzung) zugeführt werden. In ihnen ist es möglich, die maximale Leistung geringfügig zu erhöhen und den Benzinverbrauch und die Toxizität von Abgasen durch eine genauere Kraftstoffdosierung zu reduzieren. elektronisches System Motorsteuerung; Motoren mit direkte Injektion Benzin in den Brennraum, das dem Zylinder in mehreren Portionen zugeführt wird, was den Verbrennungsprozess optimiert, lässt den Motor mit mageren Gemischen laufen und reduziert so den Kraftstoffverbrauch und die Schadstoffemissionen. Dieselmotor- Motoren, bei denen die Zündung eines Kraftstoff-Luft-Gemischs durch einen Temperaturanstieg während der Kompression erfolgt. Im Vergleich zu Benzinmotoren haben diese Motoren einen besseren Wirkungsgrad (um 15-20%) aufgrund des höheren (zwei- oder mehrfachen) Verdichtungsverhältnisses (siehe unten), was die Verbrennung des Kraftstoff-Luft-Gemisches verbessert. Der Vorteil von Dieselmotoren ist die Abwesenheit Gaspedal, die der Luftbewegung am Einlass einen Widerstand entgegensetzt und den Kraftstoffverbrauch erhöht. Dieselmotoren entwickeln ihr maximales Drehmoment (siehe unten) bei niedrigerer Drehzahl Kurbelwelle(im Alltag - "Traktion unten"). Diesel veralteter Bauart hatten gegenüber Ottomotoren eine Reihe von Nachteilen: höheres Gewicht und höhere Kosten bei gleicher Leistung durch hochgradig kompression (1,5-2 mal mehr), was den Druck in den Zylindern und die Belastung der Teile erhöhte, was die Herstellung haltbarerer Motorelemente erzwang und deren Abmessungen und Gewicht erhöhte; mehr Lärm aufgrund der Besonderheiten des Verbrennungsprozesses von Kraftstoff in den Zylindern; niedrigere maximale Kurbelwellenumdrehungen aufgrund der höheren Masse der Teile, die große Trägheitslasten verursacht. Aus dem gleichen Grund haben Dieselmotoren in der Regel weniger Gasannahme - sie nehmen langsamer auf. Drehkolbenmotor (Wankel)- darin bewegt sich der Rotorkolben nicht wie bei Benzin- und Dieselmotoren hin und her, sondern dreht sich entlang einer bestimmten Flugbahn. Dadurch hat es eine gute Gasannahme - es nimmt schnell Geschwindigkeit auf und versorgt das Auto gute DynamikÜbertaktung. Aufgrund von Konstruktionsmerkmalen ist das Verdichtungsverhältnis begrenzt, daher läuft es nur mit Benzin und hat aufgrund der Form der Brennkammer den schlechtesten Wirkungsgrad. Früher war sein Nachteil eine kleinere Ressource, und jetzt hat es niedrige Umweltindikatoren, die jetzt große Aufmerksamkeit erhalten. Hybridantriebssystem ist eine Kombination aus Kolbenmotor (meist Dieselmotor), Elektromotor, Generator und Traktion (eine Traktionsbatterie ist im Gegensatz zu einer Starterbatterie auf Entladung ausgelegt hohe Ströme(50-100 A) für 30-60 Minuten) wiederaufladbare Batterien. Der Betrieb dieser Anlage erfolgt in verschiedene Modi abhängig von der Art der Bewegung des Fahrzeugs. Beim intensiven Beschleunigen werden der Kolben und Elektromotoren... Beim Motorbremsen nutzt der Generator die Verzögerungsenergie zum Aufladen des wiederaufladbare Batterien... Beim Fahren im Stadtverkehr kann nur der Elektromotor arbeiten. All dies ermöglicht es, unter Beibehaltung (oder sogar Verbesserung) der Beschleunigungsdynamik die Effizienz deutlich zu steigern und den Schadstoffausstoß zu reduzieren.

Hubkolbenmotor-Layout

V-förmiger Motor (Abb. 1, b) - seine Zylinder befinden sich in zwei Ebenen, als ob sie den lateinischen Buchstaben V bilden würden. Der Winkel zwischen diesen Ebenen wird als Sturzwinkel bezeichnet. Am häufigsten wird diese Zylinderanordnung für Sechs- und Achtzylindermotoren verwendet und als V6 bzw. V8 bezeichnet. Diese Anordnung verringert die Länge des Motors, erhöht jedoch seine Breite.

Der Boxermotor (Abb. 1, c) hat einen Sturzwinkel von 180°, wodurch er die niedrigste Bauhöhe unter allen Konfigurationen aufweist.

Der VR-Motor (Abb. 1, d) hat einen kleinen Sturzwinkel (ca. 15°), wodurch sowohl die Längs- als auch die Querabmessungen des Aggregats reduziert werden können.

Der W-Motor hat zwei Layout-Optionen – drei Zylinderreihen mit großem Sturzwinkel (Abb. 1, e) oder sozusagen zwei VR-Layouts (Abb. 1, f). Anzahl der Zylinder. Derzeit werden der W8 und W12 in Serie produziert.

Das Drehmoment steigt mit zunehmendem: Hubraum. Daher haben Motoren, die ein erhebliches Drehmoment erfordern, ein großes Volumen; der Druck der brennenden Gase in den Zylindern, der durch Detonation (explosive Verbrennung eines Gas-Luft-Gemisches, begleitet von einem charakteristischen Klingeln. Es wird fälschlicherweise als "Kolbenfingerklopfen" bezeichnet) oder eine Erhöhung der Last beim Diesel begrenzt wird Motoren. Der Motor entwickelt bei bestimmten Drehzahlen (siehe unten) ein maximales Drehmoment, das zusammen mit seinem Wert in . angegeben ist technische Dokumentation... Motorleistung - ein Wert, der angibt, welche Arbeit er pro Zeiteinheit verrichtet, gemessen in kW (vorher in PS). Einer Pferdestärken(PS) entspricht ungefähr 0,74 kW. Leistung ist gleich dem Produkt aus Drehmoment und Winkelgeschwindigkeit Kurbelwelle (Anzahl der Umdrehungen pro Minute multipliziert mit einem bestimmten Faktor). Motoren mehr Macht hersteller erhalten eine Erhöhung von: Arbeitsvolumen, was wiederum zu einer Vergrößerung des Motors und einer Begrenzung der zulässigen maximalen Umdrehungen aufgrund der erheblichen Trägheitskräfte der vergrößerten Teile führt; Kurbelwellenumdrehungen, deren Anzahl durch Trägheitskräfte und erhöhten Verschleiß der Teile begrenzt ist. Ein schnelllaufender Motor gleicher Leistung (bei sonst gleichen Bedingungen - Motorkonstruktion, Fertigungstechnologie, verwendete Materialien usw.) mit einem langsam laufenden Motor hat eine kürzere Lebensdauer, da im Durchschnitt bei gleichem Lauf seine Kurbelwelle wird mehr Umdrehungen machen; Druck im Zylinder durch Erhöhung des Verdichtungsverhältnisses oder durch Aufladen von Luft mittels Turbo oder mechanische Gebläse... Um die Aufladung zu nutzen, wird das Verdichtungsverhältnis zwangsweise reduziert, um eine Detonation (bei Benzinmotoren) zu verhindern und die Steifigkeit der Arbeit zu reduzieren ( erhöhte Belastungen in der Zylinder-Kolben-Gruppe eines Dieselmotors, begleitet von übermäßigem Geräusch) (bei Dieselmotoren). Die Aufladung ermöglicht es beispielsweise, die Leistung mit einem geringeren Hubraum aufrechtzuerhalten. Nennleistung - die vom Hersteller garantierte Leistung bei voller Kraftstoffzufuhr bei einer bestimmten Geschwindigkeit. Es ist sie und nicht die maximale Leistung, die in der technischen Dokumentation des Motors angegeben ist. Der spezifische Kraftstoffverbrauch ist die vom Motor verbrauchte Kraftstoffmenge pro 1 kW entwickelter Leistung pro Stunde. Es ist ein Indikator für die Perfektion der Motorkonstruktion: Je geringer der Verbrauch, desto effizienter wird die Energie des in den Zylindern verbrannten Kraftstoffs genutzt. Bei gleichen Auslegungsparametern für verschiedene Motoren Indikatoren wie Leistung, Drehmoment und spezifischer Verbrauch Kraftstoff kann abweichen. Dies ist auf Merkmale wie die Anzahl der Ventile pro Zylinder, die Ventilsteuerung usw. zurückzuführen. Um den Betrieb des Motors bei verschiedenen Drehzahlen zu beurteilen, werden daher Eigenschaften verwendet - die Abhängigkeit seiner Leistung von den Betriebsarten. Die Kennlinien werden empirisch an speziellen Stativen ermittelt, da sie theoretisch nur annähernd berechnet werden. In der Regel in der technischen Dokumentation des Autos extern Geschwindigkeitscharakteristik Motor (Abb. 4), wobei die Abhängigkeit von Leistung, Drehmoment und spezifischem Kraftstoffverbrauch von der Drehzahl der Kurbelwelle bei voller Kraftstoffversorgung bestimmt wird. Sie geben eine Vorstellung von der maximalen Leistung des Motors.

Motoranzeigen (vereinfacht) ändern sich aus den folgenden Gründen. Mit zunehmender Drehzahl der Kurbelwelle steigt das Drehmoment, da mehr Kraftstoff in die Zylinder strömt. Bei etwa mittleren Drehzahlen erreicht er sein Maximum und beginnt dann abzufallen. Dies liegt daran, dass bei einer Erhöhung der Drehzahl der Kurbelwelle Trägheitskräfte, Reibungskräfte, Aerodynamischer Widerstand Ansaugleitungen, Beeinträchtigung der Befüllung der Zylinder mit einer frischen Ladung des Kraftstoff-Luft-Gemisches usw. Ein schneller Anstieg des Motordrehmoments weist auf eine gute Beschleunigungsdynamik des Autos durch eine intensive Traktionssteigerung an den Rädern hin. Je länger das Drehmoment im Bereich seines Maximums liegt und nicht abnimmt, desto besser. Ein solcher Motor ist anpassungsfähiger an Veränderungen Straßenzustand und Sie müssen seltener die Gänge wechseln. Die Leistung wächst mit dem Drehmoment, und selbst wenn es abnimmt, nimmt es aufgrund höherer Drehzahlen weiter zu. Nach Erreichen des Maximums beginnt die Leistung aus dem gleichen Grund zu sinken, aus dem das Drehmoment abnimmt. Die Drehzahlen, die etwas über der maximalen Leistung liegen, werden durch Regelvorrichtungen begrenzt, da in diesem Modus ein erheblicher Teil des Kraftstoffs nicht für die Leistung aufgewendet wird nützliche Arbeit, sondern um die Trägheits- und Reibungskräfte im Motor zu überwinden. Maximale Leistung definiert maximale Geschwindigkeit Wagen. In diesem Modus beschleunigt das Auto nicht und der Motor arbeitet nur, um die Kräfte des Bewegungswiderstands zu überwinden - Luftwiderstand, Rollwiderstand usw. Der Wert des spezifischen Kraftstoffverbrauchs ändert sich auch in Abhängigkeit von der Kurbelwellendrehzahl, die auf die Kennlinie (siehe Abb. 4). Der spezifische Kraftstoffverbrauch sollte so lange wie möglich möglichst gering sein; dies weist auf eine gute Wirtschaftlichkeit des Motors hin. Der minimale spezifische Verbrauch wird in der Regel etwas unterhalb der Durchschnittsgeschwindigkeit erreicht, mit der das Auto hauptsächlich bei Fahrten in der Stadt verwendet wird. Die gestrichelte Linie in der Grafik zeigt die optimalere Motorleistung.

19.04.2016

Moderne Personenkraftwagen unterscheiden sich nicht nur im funktionalen, sondern auch im technischen Inhalt. Hersteller konkurrieren miteinander in der Qualität und Zuverlässigkeit der Modelle und versuchen, den Kunden ein zuverlässiges, überschaubares und erschwingliches Produkt anzubieten. Seit den Anfängen der Automobilindustrie große Veränderungen lernte eine der Hauptkomponenten - den Automotor. Welche Motorentypen gibt es heute? Was sind die Funktionen vorhandene Typen Motoren Personenkraftwagen Handys?

Klassifizierungen

Das erste, was zu beginnen ist allgemeine Einteilung Motoren von Personenkraftwagen, die Grund Ideeüber die Designs und Funktionen dieser Einheiten.

Alle Motoren lassen sich nach der Art der Gemischbildung in zwei Hauptgruppen einteilen:

Die Klassifizierung von Kolben-Verbrennungsmotoren richtet sich nach der Art des Kraftstoffs, der zum Betrieb des Aggregats verwendet wird:

• Gas.Bei Verwendung gasförmiger Brennstoff Generatorgas, verflüssigtes oder natürliches Gas kann verwendet werden.

• Flüssigen Brennstoff.Ein solcher Kraftstoff ist ein Produkt der Verarbeitung von Erdölprodukten, wodurch Dieselkraftstoff, Kerosin oder Benzin.

• Gemischte Kraftstoffart.Gas-Flüssigkeits-Motoren können mit einem Gemisch betrieben werden verschiedene Typen Kraftstoff - flüssig und gasförmig. In diesem Fall ist Gas die Basis, und der flüssige Kraftstoff wird nur als Brandgemisch verwendet. Es gibt auch Multi-Fuel-Motoren, die mit verschiedenen Kraftstoffarten, von Rohöl bis hin zu Benzin mit hoher Oktanzahl, lange Zeit betrieben werden können.

Wenn wir Verbrennungsmotoren klassifizieren, unterscheiden sie sich in vielerlei Hinsicht:

• Je nach den Eigenschaften der Zündung des vorbereiteten brennbaren Gemisches- mit Kompressionszündung oder Funkenzündung (Zwangszündung).

• Nach der Art der Umsetzung des Arbeitszyklus- mit 2 und 4 Takten, mit oder ohne Aufladung.

Darüber hinaus werden ICEs nach einer Reihe von Typen klassifiziert:

• Durch die Eigenschaften des Kühlsystems(kann Luft oder Flüssigkeit sein).

• Nach der Art der Gemischbildung- mit innerer und äußerer Bildung eines brennbaren Gemisches. Der erste Typ umfasst Ottomotoren mit Gemischeinspritzung in den Zylinder und Dieselaggregate, und zu den zweiten - Gasmotoren und Vergasertypen.

• Nach Zylinderposition- gegenüberliegend, mit V-förmiger Anordnung (2-reihig), mit vertikaler und horizontaler Position.

Benzin- und Dieselmotor

Am weitesten verbreitet in der Automobilindustrie sind zwei Motortypen (je nach verwendeter Kraftstoffart) - Benzin und Diesel. Ihnen sollte die größte Aufmerksamkeit geschenkt werden:

1. Benzin Triebwerk. Bei einem mit Benzin betriebenen Motor wird das Gemisch mit einem herkömmlichen Funken gezündet. Benzinmotoren lassen sich nach der Art der Stromversorgung einteilen:

• Vergasermotor. Die Besonderheit solcher Einheiten besteht darin, dass die Vermischung von Luft und Kraftstoff im Vergaser erfolgt und der Prozess dann in der Ansaugleitung fortgesetzt wird. Die Hauptnachteile dieser Art sind - niedriges Niveau Umweltfreundlichkeit, übermäßige "Völlerei", geringere Zuverlässigkeit (im Vergleich zu anderen Motortypen). Aus diesen Gründen haben diese Arten von Aggregaten ihre Popularität verloren und werden fast nie produziert;

• Einspritzmotor. Das Hauptelement ist hier der Injektor, der das Kraftstoffgemisch über die Hauptleitung (Direkteinspritzer) zuführt. Die Kraftstoffversorgung kann durch einen oder mehrere den Ventilen vorgeschaltete Injektoren erfolgen. Im letzteren Fall sprechen wir von einer ECU-gesteuerten Verteilereinspritzung;

• Netzteil mit direkte Injektion... Die Besonderheit einer solchen Einheit besteht darin, dass die Zufuhr des brennbaren Gemisches direkt in den Brennraum erfolgt. Dank dieses Designs war es möglich, zwei Probleme gleichzeitig zu lösen - zu beseitigen Schadstoffe aus dem Auspuff und reduzieren den Kraftstoffverbrauch.

2. Dieselaggregat. Hauptmerkmal, der "Diesel" abgibt - die Fähigkeit, ein brennbares Gemisch nicht aufgrund der gebildeten Zündkerze zu entzünden, sondern aufgrund einer starken Kompression. Betrachtet man das Funktionsprinzip eines Dieselmotors, so lassen sich vier Takte unterscheiden, in denen jeweils bestimmte Aktionen stattfinden:

• Kompression. In diesem Fall geht der Kolben nach oben und komprimiert die Luft im Inneren. Im Spitzenmoment wird Dieselkraftstoff in den Brennraum ausgestoßen;

• Arbeitshub. Das Vorhandensein von enormem Druck und Luft trägt zur Entzündung des Gemisches bei. Jetzt erstellt Gegendruck Gase, die den Kolben drücken und ihn zum tiefsten Punkt zwingen;

• Veröffentlichung. Der Kolben beginnt sich nach oben zu bewegen. Gleichzeitig damit, Auslassventile, wodurch ein Austritt von überschüssigen Produkten des verbrannten Kraftstoffs aus der Brennkammer bereitgestellt wird.

Alle Dieselmotoren können nach der Art der Brennkammer klassifiziert werden. Letztere können verteilt oder nicht zugeordnet sein. Im ersten Fall brennbares Gemisch wird zuerst der Zusatz- und erst dann der Hauptkammer zugeführt. Diese Art der Konstruktion ermöglicht eine größere Kraftstoffeinsparung. Bei Motoren mit nicht verteilter Kammer liegt ihre Besonderheit in der Lage der Kammer und der Versorgung des Raums über dem Kolben mit Dieselkraftstoff. Plus - Effizienz. Minus - hohes Niveau Lärm.

Benzin- und Dieselmotor: Merkmale

• Dieselkraftstoff ist billiger als Benzin;

• Der Dieselverbrauch ist geringer, was zu zusätzlichen Einsparungen führt. Wenn wir nehmen moderne Modelle Auto, dann Verbrauch Dieselmotoren kann um 50-60% niedriger sein, was Geld in der Brieftasche spart;

• Die Ressourcen des Triebwerks, das mit einem Dieselmotor betrieben wird, sind höher als die seines Gegenstücks.

Es sind auch einige Nachteile zu beachten - die hohen Kosten eines Dieselmotors und die Komplexität der Wartung.

2. Das Rotationsmoment. Betrachten wir das Drehmoment als Hauptmerkmal, dann hat der Diesel hier die Nase vorn. Diese Funktion ist nicht nur für Autos gut, sondern auch für LKW... Es ist das hohe Drehmoment, das zum schnellen Anfahren des Fahrzeugs und zum erfolgreichen Rangieren bei hohen Lasten und niedrigen Geschwindigkeiten beiträgt.

3. Betrieb. Nicht weniger wichtiger Punkt- Benutzerfreundlichkeit eines Autos mit einem bestimmten Motor. Hervorzuheben ist hier Hauptnachteil Dieselmotor - die Notwendigkeit, auf umzusteigen Wintertyp Kraftstoffmischung. Wenn der Übergang nicht rechtzeitig erfolgt, sehen Sie anstelle der Flüssigkeit im Tank die ausgehärtete Mischung. Infolgedessen müssen nicht nur das Auto aufgewärmt, sondern auch viele Elemente des Kraftstoffsystems repariert werden.

5. Lärm. Analysieren wir den Geräuschpegel, dann liegt ein Benziner vorn. Viele Autoenthusiasten mögen das lästige Dieselklopfen nicht. Andererseits, erhöhtes Rauschen findet nur statt, wenn die Einstellung falsch ist. Darüber hinaus tun die Hersteller ihr Bestes, um den Geräuschpegel von Benzin- und Dieselmotoren nahezu gleich zu halten.

6. Umweltkomponente. Ein ebenso wichtiger Punkt ist die Umweltfreundlichkeit des Motors (vor allem heute). Moderne Motoren veröffentlicht in Umgebung geringere Menge an Kohlenmonoxid, dem Hauptluftschadstoff. Leider sind immer noch viele Autos auf den Straßen unterwegs, die einen hohen Anteil an Schadstoffen im Ausstoß haben und die Umwelt verschmutzen. In Sachen Nachhaltigkeit ist der Spitzenreiter Benzinmotor, weil es den Designern hier gelungen ist, viele Arten von Knoten zu erstellen, die die Komposition verbessern Abgase und ihre Schadenshöhe zu reduzieren.

7. Brandgefahr. Aus Sicht der Zündwahrscheinlichkeit gilt Diesel als sicherer, da sich sein Kraftstoff nur mit Sauerstoff vermischt und unter hoher Druck... Benzin ist flüchtig und seine Dämpfe können durch den kleinsten Funken entzündet werden.

Grundschemata

Bei der Betrachtung der Motorentypen für Pkw darf das Thema nicht übersprungen werden Design-Merkmale Einheit. Hier ist es Wissenschaftlern seit mehr als hundert Jahren gelungen, viele Optionen für Motoren zu schaffen, die sich nicht nur in der Anzahl, sondern auch in der Anordnung der Zylinder unterscheiden. Von den Hauptschemata von Pkw-Motoren ist hervorzuheben:

• Inline-Motor.Diese Art von Antriebsstrang war der erste, der auftauchte. Die Anzahl der Zylinder in einem solchen Motor kann variieren und reicht von zwei bis acht. Zum Personenkraftwagen 4-Zylinder-Motoren sind charakteristischer. Einige Hersteller ziehen es vor, "Sechser" wegen der besseren Balance zu installieren. Die 8-Zylinder-Motoren sind nicht mehr gefragt. Die Vorteile eines Reihenmotors sind einfache Bedienung und Zuverlässigkeit. Die Position des Aggregats (trotz seiner Massivität) kann unterschiedlich sein - quer oder längs. Tatsächlich sind die Größe und das erhöhte Gewicht die Hauptnachteile dieses Motors. Im Gegensatz dazu ist es wert, die Haltung hervorzuheben.

• V-Motor.Die Besonderheit solcher Motoren ist die Anordnung der Zylinder in Form des Buchstabens V. Ein ähnliches Design wurde in der "Alten Welt" entwickelt und dort in vielen Automodellen verwendet. V-förmige Motoren werden heute meist auf Maschinen aus den USA verbaut. Die Hauptvorteile solcher Motoren sind Kompaktheit und eine spezielle Anordnung der Zylinder (im Winkel zueinander). Die Nachteile des Designs sind eine übermäßige "Klugheit" und eine geringe Ausgeglichenheit. ja und Hohe Kosten den Nutzen schwer zuzuordnen.

• Boxermotoren.Einmal entwickelten die Konstrukteure einen horizontalen Motortyp, der es ermöglichte, den Schwerpunkt abzusenken und die Gewichtsverteilung zu verbessern. Fahrzeug... Die Anzahl der Zylinder beträgt vier. Trotz einer Reihe von Vorteilen sind Boxermotoren selten. Der Hauptnachteil ist große Abmessungen und die Komplexität des Designs. Autoliebhaber klagen oft über die hohen Reparaturkosten.

Gibt es eine Alternative?

Neben den oben beschriebenen Motoren (Benzin und Diesel) sind zwei weitere Typen hervorzuheben:

• Drehkolbenmotor.Der Hauptunterschied besteht darin, dass der Kolben keine translatorischen Bewegungen ausführt (wie es normalerweise der Fall ist), sondern sich entlang einer bestimmten Flugbahn dreht. Dank dieser Funktion nimmt der Kreiskolbenmotor schneller Fahrt auf. Es ist unmöglich, eine Reihe von Nachteilen nicht hervorzuheben - eine kleine Ressource, hoher Preis, schlechte ökologische Parameter.

• "Hybriden".Hybrid Kraftwerke, die einen Elektromotor, ein Kolbentriebwerk, einen Generator und eine Batterie umfassen. Abhängig von den Betriebsmerkmalen kann die Funktionsweise des "Hybrids" unterschiedlich sein. Bei aktiver Beschleunigung werden die Elektro- und Kolbenmotor Partnerarbeit. Beim Bremsen wird die Batterie wieder aufgeladen, im City-Modus arbeitet nur ein Elektromotor.

Ergebnisse

Viele wurden heute entwickelt verschiedene Typen Motoren für Pkw, von denen jeder seine eigenen Eigenschaften, Vor- und Nachteile hat. Gleichzeitig ist die Praxis der Verwendung und aktuelle Anforderungen nur die Wahl fördern beste optionen, die im modernen Verkehr eingesetzt werden.