Pages Menu
TwitterRssFacebook
Categories Menu

Опубликовано Янв 18, 2014 в ДВИГАТЕЛЬ | Нет комментариев

Двигатели легковых автомобилей

engineДвигатель легкового автомобиля должен выполнять несколько задач: обеспечить надежную тяговую силу; сохранить топливо; работать мягко и продуктивно при разной частоте вращения коленвала. На протяжении лет использовались разные конструкции хода и диаметра поршня. Наиболее распространенными являются расположения, названные «на площади» и «под площадью».

Большинство двигателей, например двигатель Инфинити QX80,  используют конструкцию вокруг площади хода поршня, подразумевая, что диаметр поршня больше, чем длина его хода. Конструкция также оставляет больше места в цилиндре для большего количества клапанов. Более короткий ход поршня позволяет коленчатому валу вращаться быстрее. Объемный КПД может возрасти при ускоренном вращении коленчатого вала.

Формат вокруг площади также очень хорошо реагирует на нагнетатели и турбокомпрессоры.

Нагнетатели — это механически управляемые компрессоры, которые преодолевают коллекторный вакуум и создают положительное давление в цилиндре. Наполнение цилиндра сжатым воздухом увеличивает количество топлива, доступного для получения энергии.

Для двигателей внутреннего сгорания применяются компрессоры трех видов: нагнетатели с механическим приводом, турбокомпрессоры, приводимые в действие отработавшими газами, и нагнетатели, использующие волну сжатия газов.

Безнаддувные двигатели полагаются на вакуум при всасывании топливовоздушной смеси в цилиндр. Большинство двигателей легковых автомобилей — рядные или V-образные. Обе конструкции могут применяться как с задним приводом, так и передним приводом. Конструктивно двигатели, независимо от технических характеристик, создаются из лучших, на сегодня, материалов — суперлегких, растяжных сплавов, таких как сталь, алюминий, титан и магнезий. Высокотехническое карбоновое волокно и келавр (синтетическое волокно для замены стали), армирующие компоненты также попали этот в список, но с ограниченным использованием.

Если законами и нормами разрешен усиленный впуск, разработчики устанавливают нагнетатели и турбокомпрессоры. Иногда они находятся в многочисленных комплектах, с одной турбиной, нагнетающей другую, или турбиной, нагнетающей наддув.

В прошлом конструирование составных частей двигателя представляло собой ненаучный процесс. Но постепенно, с проведением исследований, ростом практического опыта двигатели и их конструирование изменилось. Большое значение здесь уделяется параметрам надежности и долговечности. Со временем часть исследований удалось моделировать математически. Сегодня инженеры пришли к расчетам и математическому моделированию чтобы помочь себе в процессе конструирования. Металлургия изменилась. Методы производства изменились. И самое главное — методы конструирования изменились. Сегодня чертежные доски заменены компьютерными программами по черчению.

Сегодня разработчики могут смотреть на экран компьютера и видеть, каких составных деталей недостает перед тем, как двигатель будет собран. Компьютер и математика позволяют видеть изменения, происходящие с двигателем и его составными частями, происходящие с изменением времени и температуры, нагрузки и скорости.

Оставить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *