8-900-374-94-44
Многие автовладельцы даже не задумываются о порядке работы цилиндров двигателя своего автомобиля, просто зная их количество. Такая информация не является необходимой для управления транспортным средством, и большинство водителей не видят смысла в изучении технических деталей.
Понимание процесса полезно для настройки зажигания, замены ремня ГРМ и других видов работ во время самонастройки или ремонта, когда вы не можете получить помощь на СТО.
Содержание
На протяжении всей истории машиностроения инженеры и конструкторы преследовали одну цель: максимально эффективно использовать двигатель.
Для этого были разработаны все более мощные двигатели с различным числом цилиндров: от 1 до 16, делались и делаются попытки разместить «мощность» в минимально возможном объеме моторного отсека.
Одноцилиндровые двигатели используются в садовых тракторах, маломощных мопедах и мотоциклах. Для более мощных автомобилей требуется 4-х тактный 2-цилиндровый двигатель. Современные трехцилиндровые двигатели внутреннего сгорания в основном устанавливаются на малолитражные автомобили и оснащены турбиной для увеличения мощности.
Важный
4-цилиндровые двигатели были самыми востребованными в автомобильной промышленности уже более века. Им оснащены практически все современные автомобили.
Пятицилиндровые двигатели не так популярны. Ранее их широко использовали гиганты мирового автопрома, такие как Volkswagen, Volvo, Audi
Также популярны шестицилиндровые и восьмицилиндровые двигатели. Несмотря на мировую практику уменьшения количества цилиндров за счет турбонагнетателя, такие двигатели внутреннего сгорания постепенно теряют свои позиции.
В последние годы многие производители автомобилей отказались от восьмицилиндровых двигателей в пользу шестицилиндровых, особенно на рынке мощных легковых автомобилей.
В авиационной технике используются двигатели внутреннего сгорания с 7 или 9 цилиндрами. В автомобильной промышленности они не используются, за редким исключением, в тюнингованных моделях.
10 и 11 цилиндры в автомобилестроении также встречаются очень редко. Вы можете полюбоваться десяткой лучших спорткаров Audi R8.
12-цилиндровый двигатель получил более широкое распространение в автомобильной промышленности. Но из-за ужесточения экологических норм их производство неумолимо сокращается.
Также есть ДВС с 14, 16, 18, 20, 24, 28, 32 и 64 цилиндрами. Они представляют собой комбинацию нескольких двигателей с меньшим количеством цилиндров и практически не используются в автомобильном производстве.
Клапан двигателя является одновременно частью и последним звеном газораспределительного механизма.
Это пружинный элемент, закрывающий вход или выход в состоянии покоя. При вращении распредвала расположенный на нем кулачок давит на клапан и опускает его, тем самым открывая соответствующее отверстие
На каждый цилиндр установлено не менее двух клапанов. В более дорогих моделях двигателей их четыре. В большинстве случаев количество клапанов четное, их назначение — открывать различные группы отверстий: одни для входа, вторые — для выхода.
Впускные клапаны открывают канал для новой порции топливовоздушной смеси, поступающей в цилиндр, а в двигателях с прямым впрыском топлива — для объема воздуха. Этот процесс происходит в момент всасывания поршня (движение вниз от верхней мертвой точки после удаления продуктов сгорания).
Сливные клапаны работают по тому же принципу, но имеют другую функцию. Они предназначены для удаления выхлопных газов в выпускной коллектор.
Цикл 4-цилиндрового двигателя — это последовательность из четырех процессов, называемых «рабочим циклом».
Рассмотрим это на примере бензинового четырехтактного двигателя внутреннего сгорания, который установлен в большинстве легковых автомобилей.
1. Вход.
Преобразование энергии начинается в камере сгорания, и первая стадия — реакция горения топливовоздушной смеси. В этом случае поршень движется вниз из верхней мертвой точки, возникает разрежение и впрыскивается топливо. В это время впускной клапан открыт, выпускной находится в закрытом положении. В двигателях с впрыском топливо подается инжектором.
2. Сжатие.
После заполнения камеры сгорания смесью паров бензина и воздуха при вращательных движениях коленчатого вала поршень перемещается в нижнее положение. Впускной клапан постепенно закрывается, а выпускной клапан все еще закрыт.
3. Рабочий ход.
Третий этап рабочего цикла — самый важный. Именно по нему энергия горящего топлива передается механической, которая приводит в движение коленчатый вал.
Даже во время процесса сжатия, когда поршень находится в наивысшей точке, топливная смесь воспламеняется от искры свечи зажигания.
Топливный заряд быстро заканчивается, и образующиеся газы находятся под максимальным давлением в небольшом пространстве камеры сгорания.
Когда поршень опускается, газы быстро расширяются, высвобождая энергию. На этом этапе ускорение передается на коленчатый вал. Во всех других фазах цикла двигатель получает энергию только от вала двигателя, не вырабатывая ее.
4. Релиз.
Это последний тик рабочего цикла. По нему из цилиндра выделяются отработавшие полезную работу газы, освобождая место для входа очередной порции топливовоздушной смеси.
На этом этапе газы находятся под значительно более высоким давлением, чем атмосферное. Коленчатый вал перемещает поршень через шатун в верхнюю мертвую точку. Выпускной клапан открывается, и газы выбрасываются через выхлопную систему.
Рабочий цикл дизельных двигателей немного отличается от бензиновых. На входе всасывается только воздух, а топливо впрыскивается в камеру сгорания топливным насосом после того, как масса воздуха была сжата.
Как уже упоминалось выше, в автомобильной промышленности наиболее распространены 4-цилиндровые двигатели. По количеству пар клапанов на цилиндр они делятся на две группы.
8-клапанные двигатели устанавливаются в основном на модели недорогой группы. У них есть одно впускное отверстие и одно выпускное отверстие для каждого цилиндра, всего 8 клапанов.
Особенностью таких двигателей внутреннего сгорания является использование распределительного вала, управляющего системами впрыска и выпуска. Для его направления используется цепной или ременной механизм. Такая система проста в ремонте и обслуживании, а за счет простоты конструкции значительно снижается стоимость автомобиля.
В более дорогих моделях автомобилей имеется по две пары впускных и выпускных клапанов на каждый цилиндр двигателя, всего 16 клапанов. В таких системах задействованы два распредвала, для работы которых требуется сложный газораспределительный механизм.
Использование двух впускных клапанов обеспечивает больше топлива за такт, что увеличивает мощность и эффективность двигателя. Кроме того, благодаря наличию двух выпускных клапанов снижается расход топлива.
Есть два типа 4-цилиндровых двигателей:
У них одинаковая компоновка коленвала, но другой порядок работы цилиндров. Это связано с различиями в конструкции газораспределительного механизма, системы зажигания, а также зависит от углов между кривошипами коленчатого вала.
В 4-цилиндровом рядном двигателе порядок работы реализован по схеме 1-3-4-2. Он используется в подавляющем большинстве автомобилей, как дизельных, так и бензиновых, от «Жигулей» до «Мерседес». Здесь последовательно работают цилиндры, расположенные на противоположных пальцах коленчатого вала. Порядок работы цилиндров 4-цилиндрового оппозитного двигателя внутреннего сгорания организован в другой последовательности: 1-3-2-4 или 1-4-2-3.
В этом случае поршни достигают верхней мертвой точки с одной и другой стороны одновременно. «Оппозитники» можно увидеть практически на всех моделях Subaru, за исключением нескольких небольших автомобилей, продаваемых на внутреннем рынке.
большинству автолюбителей вряд ли понадобятся знания порядка работы цилиндров и последовательности процессов рабочего цикла двигателя. Но в некоторых ситуациях без этих знаний не обойтись.
Компактные V-образные двигатели используются в крупных моделях Toyota. Здесь не хватает мощности четырех цилиндров рядного мотора. Даже стандартные 2,5 литра на Toyota Camry дают всего 181 л.
с. — неплохо, но два дополнительных цилиндра подарят автовладельцу еще 1 литр объема и бесценные 68 лошадей сверху. На дороге этот аппарат будет вне конкуренции, рядные собратья не дают и половины ощущений от поездки.
Увеличивать длину стандартного двигателя не пришлось: V-образные моторы разработаны и запатентованы еще в 1889 году, инженерам Тойота осталось создать свои двигатели V6 и V8, доработать их, избавиться от вибрации. Силовая установка компактно размещается под капотом, дарит водителю в полтора раза больше мощности. При регулярном и внимательном обслуживании двигатели V6 и V8 Toyota работают без проблем и подтверждают общее мнение о «неубиваемости» японских моторов.
Первый автомобиль в современной линейке моделей, который обзавелся таким аппаратом — Toyota Camry. Седан бизнес-класса выглядит солидно, едет мощно и уверенно. Дополнительные лошадиные силы позволяют резко маневрировать, избегать сложных ситуаций, моментально перестраиваться.
V-образная «шестерка» предлагается в двух топовых комплектациях — «Элеганс Драйв» и «Люкс».
Такой же аппарат устанавливается на Highlander и разгоняет этот массивный кроссовер до 100 км/ч всего за 8,7 секунды. Совместно с подключаемым полным приводом и автоматической КПП двигатель делает Хайлендер одним из лучших предложений производителя по управляемости. Престижный минивэн Alphard разработчики тоже решили оснастить мотором 2GR-FE…
Land Cruiser Prado получил улучшенную версию — четырехлитровый бензиновый двигатель, который по сравнению со вторым вариантом (дизель, 2,8 л) выдает почти вдвое большую мощность. Флагманская модель Land Cruiser 200 может похвастаться самыми объемными и мощными силовыми аппаратами V8: бензиновым (4,6 л) и дизельным (4,5 л). На сегодняшний день это максимальные параметры Toyota для линейки автомобилей общего назначения.
Конструкция представляет собой два ряда цилиндров, которые расположены под углом друг к другу.
Шатуны парных поршней крепятся на одной шейке коленчатого вала и одновременно выполняют ход в разных фазах. В Тойота V6 все выглядит даже сложнее, работает более непривычно: движения V8 хоть немного напоминают сдвоенный рядный четырехцилиндровый двигатель.
Техобслуживание и ремонт таких моторов требуют специального опыта — лучше всех в них разбираются механики автосервисов в официальных дилерских центрах. Здесь персонал регулярно проходит обучение, ремонтники в курсе последних нововведений, способов диагностики и ремонта. Обслуживание происходит по четкой схеме, никаких действий «наобум» — только грамотный подход к сложному устройству.
Автор текста «Тойота Измайлово«
Заказать звонок
Посмотрим правде в глаза, в современном мире рядный восьмицилиндровый двигатель — это анахронизм.
Современный дизайн и технологии транспортных средств позволяют создавать компактные, легкие и высокоэффективные конструкции двигателей. Рядная восьмерка родом из тех времен, когда длинная узкая силовая установка считалась изящной, а рядный восьмицилиндровый двигатель был мощным двигателем, который еще не был вытеснен двигателями V8.
Тем не менее, еще во времена расцвета рядных восьмерок — первая половина 20-го века — рядная восьмерка была королем. Его равномерный порядок стрельбы делал его плавным, что сделало его популярным в дорогих роскошных автомобилях того времени. Тот факт, что он выдавал значительно большую мощность, чем его рядные шестицилиндровые конкуренты того времени, также сделал его популярным вариантом высокопроизводительного двигателя для гонок всех типов того времени.
Хотя время и технологии сделали рядный восьмицилиндровый двигатель в значительной степени устаревшим, нельзя отрицать влияние, которое он оказал на характеристики и дизайн автомобилей. Итак, на этом мы посмотрим на четыре наиболее интересных рядных восьмицилиндровых двигателя из восьми (без каламбура) в видео выше.
Двигатель Mercedes-Benz W196 появился в результате принятия нового пакета правил для Формулы 1 в 1954 году, разрешающего безнаддувные двигатели объемом до 2,5 литров и сильно ограничивающего размер записей с наддувом, которыми был известен Mercedes. Взяв за основу механическую систему прямого впрыска, разработанную на двигателе DB 601 (перевернутый V12 от истребителя Ме-109), и соединив ее с десмодромным клапанным механизмом, W196 двигатель родился.
При диаметре цилиндра 2,992 дюйма (76 мм) и 2,709 дюйма (68,8 дюйма) для достижения рабочего объема 2,496 литров он первоначально создавал 257 лошадиных сил, что было меньше, чем предполагалось для этой серии. После разработки системы впускных каналов с переменной длиной двигатель достиг заявленной инженерами производительности в 340 лошадиных сил при 10 000 об/мин. Механическая система непосредственного впрыска была большим преимуществом для команды, а производительность двигателя лидировала, выиграв два чемпионата за столько же лет.
Двигатель Mercedes-Benz W196 Formula 1 дебютировал в 1954 году благодаря новым правилам. Безнаддувный дизайн был отходом от Mercedes, но механический непосредственный впрыск, который они усовершенствовали на истребителе Messerschmitt Bf-109 во время Второй мировой войны, оказался двигателем, определяющим завод, который выделялся на поле в течение двух сезонов.
Packard Straight-Eight Двигатель Packard Straight-8 включен в этот список, так как это последний рядный восьмицилиндровый двигатель американского производства. Он также отличается тридцатилетним производственным циклом, а первая серийная модель дебютировала в 1924 и последний рядный восьмицилиндровый Packard, сходящий с конвейера в 1954 году. Было множество вариантов, начиная от варианта объемом 257 кубических дюймов с диаметром цилиндра 3,250 дюйма и ходом поршня 3,875 дюйма, мощностью 203 л. вплоть до бегемота объемом 384 кубических дюйма с диаметром цилиндра 3500 дюймов и чудовищным ходом поршня 5,00 дюймов, который выдавал впечатляющие 109 лошадиных сил при 3200 об/мин.
Тем не менее, более поздние модели представляли собой вариант объемом 327 кубических дюймов и мощностью 185 лошадиных сил, а также вариант объемом 359 кубических дюймов и мощностью 212 лошадиных сил, обе из которых пели как хорошо смазанные швейные машины на полную катушку. В то время как рядный восьмицилиндровый двигатель Packard в конечном итоге был заменен на V8, еще не успели спасти компанию, и снятие конструкции двигателя с производственных линий было омрачено провалом его самого давнего сторонника.
Успех не всегда измеряется на динамометрическом стенде или на гоночной трассе. Семейство рядных восьмицилиндровых двигателей Packard имело широкий диапазон мощности и рабочего объема, но имело коммерческий успех благодаря точной обработке и плавной работе.
Alfa Romeo 158/159 Перед Второй мировой войной Alfa Romeo дебютировала с новым гоночным двигателем рабочим объемом 1,5 литра и имела 8 цилиндров, получив название «158». Подквадратный двигатель имел диаметр цилиндра 58 мм (2,283 дюйма) и ход поршня 70 мм (2,756 дюйма), а с помощью одноступенчатого нагнетателя в стиле Рутса развивал мощность 200 лошадиных сил при 7000 об/мин.
После окончания войны развитие гонок возобновилось, и 1946 с максимальной мощностью 254 лошадиных силы. Версия 1947 года была доработана, чтобы создать 300 лошадиных сил, которые позволили ей преодолеть пик 1950 года в 350 лошадиных сил при 8500 об / мин.
Для сезона 1951 года был выпущен вариант 159 с новой двухступенчатой системой нагнетания, которая дала значительный прирост до 425 лошадиных сил при 9300 об/мин. К сожалению, из-за невозможности получить дополнительное финансирование на разработку, модель 159 в последний раз выезжала на гоночную трассу в 1953 году.
Mercedes Benz M125 Самый мощный двигатель Mercedes Benz M125 был разработан специально для разработки автомобиля Гран-при W125 1937 года. Он был разработан на основе пакета правил, который не регулировал объем двигателя. Mercedes выбрал рядную восьмерку с квадратным сечением с диаметром цилиндра 94 мм (3700 дюймов) и ходом поршня 102 мм (4,016 дюйма) для общего рабочего объема 5,66 литров (345 литров).
кубических дюймов).
Вдобавок к большому рабочему объему двигатель с двумя верхними распределительными валами был оснащен наддувом с нагнетателем типа Рутса. Используя интересную топливную смесь, содержащую метанол, бензол, этанол и бензин, двигатель выдавал максимальную мощность 637 лошадиных сил при 5800 об/мин и крутящий момент 632 фунт-фут. После довольно успешного первого года соревнований двигатель устарел в следующем сезоне благодаря установленным ограничениям рабочего объема.
Хотя это только четыре из восьми двигателей, показанных в видео выше, они доказывают, что, несмотря на то, что рядная восьмерка считается устаревшей в наши дни, в какой-то момент времени они были вершиной автомобильных характеристик, уравновешивая вес и мощность в гладкое длинноносое шасси дня.
Самая мощная рядная восьмерка в нашем списке, двигатель Mercedes-Benz M125 Grand Prix 1937 года выпуска. 5,66-литровый двигатель с нагнетателем Рутса, работавший на опасной топливной смеси, выдавал 637 лошадиных сил и 632 фунт-фут крутящего момента.
Это грандиозно, особенно если учесть, что это было сделано 84 года назад.
К 1950-м годам великолепные V-16, V-12 и рядные восьмицилиндровые двигатели 1920–1940-х годов, которые мы сегодня жаждем увидеть как чудеса американского машиностроения и производства были анахронизмами — возбуждающими, как черствый хлеб. Жалко бедного Паккарда. В то время как он и Pontiac стали последними производителями американских рядных восьмицилиндровых двигателей с L-образной головкой, ситуация Packard была в основном результатом общего недомогания и невезения. Но в конце игры будущее Packard зависело от этих устаревших рядных восьмицилиндровых двигателей, пока они не смогли разработать V-8, чтобы не отставать от Джонсов.
В 1949 году General Motors вышла на передний план с верхнеклапанными двигателями V-8 от Oldsmobile и Cadillac. Studebaker и Chrysler последовали за ними в 1951 году — конечно, впечатляющие двигатели внутреннего сгорания Hemispherical Chrysler достигли высшей отметки.
Верхний восьмицилиндровый двигатель Buick с головкой гвоздя дебютировал в 1953 году, а затем в 1954 году недорогой Ford получил свой верхний V8 с Y-образным блоком. изо всех сил пытался конкурировать с Большой тройкой.
Первоначально представленные в 1924 году, восьмерки Packard были известны своим качеством, высокими допусками на механическую обработку, долговечностью, сверхплавным холостым ходом и чудовищным крутящим моментом.
Для потребителей они превзошли Cadillac и Lincoln, пережив таких, как Duesenberg, Marmon и Pierce-Arrow, и возглавили рынок предметов роскоши.
Модернизированная рядная восьмерка со встроенным картером появилась в 1935 году, которая была основой для восьмерок Packard до 1954 года. cu-in Super Eight вместе с их 12-цилиндровыми предложениями.) Новая восьмерка отличалась низкой степенью сжатия (обычно от 7,00: 1 до 8,00: 1), длинноходным (обычно от 4 1/4 дюйма до 4,5 дюйма). /8 дюймов) и 125–160 л.с. Они были шелковисто гладкими и легко приводили в движение гигантские 5000-фунтовые автомобили с полной остановки на высокой передаче, которая, по слухам, была 9.0061 посоветовали у дилеров.
Лебединая песня для американского рядного восьмицилиндрового двигателя с L-образной головкой, Packard Thunderbolt 1954 года выпуска объемом 359 куб. дюймов. Четырехствольный карбюратор, девять основных двигателей, поддерживающих этот длинный кривошип, и гидравлические подъемники были ключевыми особенностями двигателя. Наклон клапанов к поршням позволил улучшить поток, помогая увеличить мощность до 212 л.с. Также были увеличены диаметр цилиндра и ход поршня — по сути, инженеры Packard бросили все, что могли, на рядную восьмерку, прежде чем в следующем году представили новый V-8 с верхним расположением цилиндров. Том ТейлорПосле войны восьмерки Packard Standard серии увеличились до 130 л.с. и 288 кубических дюймов, а 165-сильный вариант с девятью коренными подшипниками объемом 356 куб. дюймов впервые был представлен в 1940 году в серии Senior. Модель 356 была снята с производства в 1951 году, а модель 327 получила девять основных (и гидравлических подъемников) в блоке 288/327 для Patrician. Теперь было два 327-х — эта новая версия с девятью основными и промежуточная восьмерка с пятью основными — сама по себе ходовая 288 куб. Дюймов. Смущенный?
Эти два разных 327-х имели мощность 150 л.с. в 1953. Путаницу усугубляло то, что 327-е были форсированы до 180 л.с. при 4000 об/мин, в то время как стандартные 288-е имели 150 л. с., отражая большие восьмерки прошлого года. Для клиентов, сравнивающих двигатели, это, должно быть, было размыто.
В гонках почтенная восьмерка показала себя. В 1953 году двигатели заняли пятое место в Панамериканских шоссейных гонках, а серийные Packard заняли 12-е и 14-е места после модифицированных на заводе Lincoln. Дон «Диггер» О’Делл выиграл 150-мильную гонку серийных автомобилей AAA в Милуоки на Packard, заняв второе место в общем зачете сезона.
В 1954 году стандартная модель 327 теперь имела мощность 185 л.с., в то время как восьмерка с девятью коренными подшипниками была увеличена до 359 куб. дюймов на 212 л.с., ее номинальный крутящий момент составлял 330 фунт-футов при 2200 об/мин. Эти характеристики помещали его в середину поля роскоши. Большая степень сжатия 8,70: 1 была достигнута за счет наклона клапанов к цилиндрам, что обеспечивает лучшее дыхание и охлаждение клапанов — уловка, почерпнутая из производства авиационных двигателей военного времени. Несмотря на то, что алюминиевая головка годичной эксплуатации склонна к короблению, растрескиванию и ремонту по гарантии на уровне дилера, 1954 359-кубовый двигатель стал абсолютным воплощением рядной восьмерки.
Оглядываясь назад, можно сказать, что увеличение по всем направлениям (диаметр цилиндра 3 9/16 — по сравнению с 3 1/2; ход поршня 4 1/2 — по сравнению с 1/4 дюйма; сжатие 8,70:1 — по сравнению с 8,00) плюс четыре -баррель карбюратор, довел его до предела. Многие считают его ne-plus-ultra 9.0062 разработки американских рядных восьмицилиндровых двигателей и высшая точка развития этой архитектуры двигателя.
К 1954 году у Packard был почти готовый проект V-8, но по мере того, как продажи резко падали, а прибыльные оборонные контракты сокращались, денег на разработку стало не хватать. Планировалось отказаться от дома East Grand для «современной» фабрики, и разрабатывался «Абсолютно новый Packard». Но 1954, а затем и 1955 год ускользнули. После закрытия кредитных линий и предстоящего слияния со Studebaker (предприятие в столь же тяжелом финансовом положении), 1956 стал целью выпуска.
Сильно обновленный кузов был мостом для 1955 года. Продажи 1954 года были необходимы для финансирования переезда завода, оснастки для кузова (которая была отдана на откуп с 1940 года) и для подавления ползучих представлений о том, что компания скатывается в безвестность.
К сожалению, ничего из этого не помогло спасти Паккард. Несмотря на то, что V-8 в конечном итоге материализовался, чтобы заменить почтенную рядную восьмерку, это произошло слишком поздно, новый двигатель прослужил всего два года с 1955 по 1956 год. Studebaker-Packard пришел в 1957, а в 1959 году имя Packard исчезло.
Том Тейлор Карибский бассейн 1953 года был самым отличительным из всех, с полными хромированными колесными арками и отсутствием отделки. Основываясь на панамериканском шоу-каре Ричарда Арбиба 1952 года, дизайнер Ричард Тиг отвечал за адаптацию панамериканского дизайна к серийному кабриолету. Этот конкретный Карибский бассейн окрашен в нестандартный оранжевый цвет Hugger Orange. Хотя Packard был доступен в ограниченной цветовой палитре, он был очень любезен, если это означало разницу между продажей и отказом от продажи. Том Тейлор Том Тейлор Том Тейлор Как видно из этого 1954 Карибский бассейн, хотя и роскошные, Packard той эпохи по-прежнему демонстрируют более простой вид без мягких и скульптурных штрихов, как у их конкурентов. Удивительно безотказные коллекционные автомобили, большинство владельцев жалуются на гидравлические системы, которые управляют не только верхом, но и окнами и передним сиденьем. Утечки и вялая работа чаще всего упоминаются как требующие внимания. Том Тейлор Неудивительно, что когда люди оглядываются на Packard, они вспоминают выносливость и полировку рядной восьмерки.
Топливный заряд быстро заканчивается, и образующиеся газы находятся под максимальным давлением в небольшом пространстве камеры сгорания.