Каква е разликата между новите двигатели и старите
Въпреки че същите основни принципи, които задвижваха първите автомобилни двигатели, все още се използват днес, съвременните двигатели са се развили значително, за да отговорят на изискванията за мощност, устойчивост и ефективност, за да отговорят на нуждите на днешните шофьори и, разбира се, на правната рамка.
Преди да говорим за това как съвременните автомобилни двигатели се различават от по-старите, е необходимо да разберем основите на това как работи автомобилният двигател. Във всеки случай принципът е един и същ: смес от бензин и въздух се запалва в камера, наречена цилиндър. В цилиндър буталото, което е под налягане от експлозията, се движи надолу и след това отново нагоре по инерция и чрез действието на друго бутало, което е в точно противоположна позиция от първото. Буталото е прикрепено към коляновия вал. Докато буталото се движи нагоре и надолу, то кара коляновия вал да се върти. След това коляновият вал отива към скоростната кутия, която предава това въртене, а след това кутията предава шасито, чийто апогей са колелата на автомобила. Звучи просто, нали? При съвременните двигатели всичко е абсолютно същото, но има огромен куп нюанси.
Междувременно модерен бензинов двигател все още е много далеч от идеала за ефективност - само си представете, от цялата налична химическа енергия в бензина само около 15 процента от нея се преобразува в механична енергия, която в крайна сметка задвижва колата. Статистиката показва, че дори повече от 17 процента от енергията се губи, а цели 62 процента се губят в двигателя поради топлина и триене.
На снимкатавляво: стар двигател Saab; на снимката вдясно: модерен двигател на Mini Cooper
Съвременните двигатели разполагат с редица технологии, които ги правят по-ефективни. Например технологията за директно впръскване, която смесва горивото и въздуха, преди да бъдат преместени в цилиндъра, може да подобри ефективността на двигателя с 12 процента, тъй като горивото изгаря по-ефективно. Турбокомпресорите и турбокомпресорите, които използват сгъстен въздух от изпускателната система на автомобила, правят цикъла на горене по-ефективен. Сгъстеният въздух води до по-ефективно изгаряне. Технологията за синхронизиране на клапаните и деактивиране на цилиндрите са такива иновации, които позволяват на двигателя да използва само количеството гориво, от което се нуждае двигателят, като по подобен начин повишават ефективността му.
Хората днес са по-загрижени за икономията на гориво от всякога. Но те не са по-малко загрижени за мощността на двигателя. В края на краищата, първите коли имаха толкова много конски сили, че бяха достатъчно, за да се справят с коня. Сега колите се движат по магистралите и могат да дадат шанс дори на гепард - най-бързото сухоземно животно на нашата планета. Съвременните автомобили също са много по-тежки от ранните автомобили, защото са заредени с функции за безопасност и удобни аксесоари. Днешните автомобилни двигатели вършат много повече работа, отколкото в миналото и дори повече от предишния век. Те работят при по-големи натоварвания и по-високи обороти.
Със своята повишена ефективност днешните двигатели са по-мощни от своите предшественици за същите данни за работния обем - дори в сравнение с двигатели, произведени само преди няколко години. И така, Chevrolet Malibu 1983 гимаше 3,8-литров V-6 двигател, който произвеждаше само 110 конски сили. През 2005 г. той е оборудван с 2,2-литров редови четирицилиндров двигател, който произвежда 144 конски сили. И същият Malibu от 2011 г. има 2,4-литров четирицилиндров двигател с мощност 166 конски сили в базовата версия. Купувачите могат да получат и 3,6-литров V-6, който издава 252 конски сили. Но има пример за автомобил с още по-зашеметяваща динамика: това е Skoda Octavia с турбо версия на двигателя - с работен обем от само 1,8 литра, неговият двигател произвежда цели 180 конски сили.
Но една от основните разлики между съвременните автомобилни двигатели и "по-старите" двигатели е, че съвременните двигатели работят в един вид режим на "готовност", в минимален режим, когато не е необходимо да ускоряват колата. При стария 8-цилиндров двигател всичките осем цилиндъра работеха независимо дали колата работеше на празен ход или ускоряваше възможно най-бързо. Освен това всичките осем цилиндъра получават еднакво количество гориво във всеки един момент.
Днешните двигатели имат технология, която им позволява да работят по-интелигентно. Деактивирането на цилиндрите е система, която позволява на определени цилиндри в двигателя да се изключват, когато не са необходими, например когато автомобилът работи на празен ход или се движи по инерция и педалът на газта изобщо не е натиснат. Но когато е необходима цялата мощност на двигателя, тези преди това изключени цилиндри се „събуждат“ и помагат на останалите. Деактивирането на цилиндъра помага на двигателите да работят по-ефективно, тъй като това означава, че двигателят използва само горивото, от което се нуждае, и полага само необходимото усилие.така че двигателят да не спира и да се произвежда достатъчно енергия за работа на електрониката, климатроника и други допълнителни функции на машината.
Технологията за синхронизация на клапаните от своя страна помага на съвременните двигатели да работят по-интелигентно. Без тази система клапаните се отварят за едно и също количество гориво за едно и също време и с еднаква хлабина през цялото време, без значение колко силно двигателят се опитва да работи. Това генерира големи отпадъци от гориво. С променлива фаза на газоразпределение, отворите на клапаните са оптимизирани за типа работа, която двигателят извършва. Това помага на двигателя да консумира по-малко гориво и да работи много по-ефективно.
Съвременните двигатели имат много технологии, които им помагат да използват по-малко гориво, произвеждайки повече мощност от по-старите двигатели, но те имат още едно нещо, което по-старите двигатели са пренебрегнали: партньори.
Днешните автомобилни двигатели са не само сложни технологични постижения, но цяла верига от компоненти и възли, работещи в хармония с всички компоненти на такива високотехнологични постижения, които им помагат да вършат работата си по-добре. И така, преди две или три предавки в кутия бяха напълно достатъчни, днес четири- и дори петстепенните скоростни кутии вече са остарели - модерните двигатели са оборудвани с модерни скоростни кутии със седем и дори осем скорости. Колкото по-голям е броят на предавки, толкова по-добре двигателят работи едновременно в две посоки: първо, в по-широк диапазон от скорости можете да постигнете по-разнообразни скорости на двигателя и следователно да ускорявате бавно или бързо, в зависимост от желаните нужди; второ, за по-ефективно пестене на гориво поради същата скорост. Но дори и осем предавки в кутия да не са достатъчни, модерни двигателиможе да има "партньорства" и дори с безстепенна трансмисия (вариатор). CVT работят с безкраен брой предавателни числа, което ги прави способни да прехвърлят мощността на двигателя към колелата по най-ефективния начин във всеки диапазон на скоростта на превозното средство.
В хибридните превозни средства съвременните двигатели се подпомагат от електрически двигатели, захранвани от батерии. Въпреки че електрическият мотор може да задвижва кола при бавни скорости или просто да захранва електрическото оборудване в колата, когато колата е спряна, той може също така да генерира допълнителна мощност, когато е необходима, например когато колата не ускорява достатъчно бързо.
Но основният партньор, който направи възможно значително повишаване на ефективността на двигателя, е, разбира се, бордовият компютър, "мозъкът" на автомобила, който контролира превключването на кутията (с изключение на ръчната скоростна кутия), както и обогатяването и количеството гориво-въздушна смес, инжектирана в цилиндрите, и огромен брой функции.
">