Silindrlar. Nimani bilishingiz kerak?
Kichkina mashinada 2 silindr va katta mashinada 12 bo'lishi kerakmi? Xuddi shu model uchun uch yoki to'rt silindrli dvigatel yaxshiroq bo'ladimi? Bu savollarning hech birida aniq javob yo'q.
Yengil avtomobil dvigatellaridagi silindrlar soni vaqti-vaqti bilan paydo bo'ladi va har safar keng tarqalgan bahs-munozaralarga sabab bo'ladi. Asosan, bu ma'lum bir umumiy "silindrsimon" tendentsiya mavjud bo'lganda sodir bo'ladi. Endi bizda bitta - uch yoki hatto ikki silindrli dvigatellar mavjud bo'lib, ular bozorda bir necha o'n yillar davomida mavjud emas. Qizig'i shundaki, silindrlar sonining qisqarishi nafaqat arzon va ommaviy avtomobillarga, balki yuqori sinflarga ham tegishli. Albatta, hali ham bu taalluqli bo'lmagan avtomobillar mavjud, chunki ulardagi silindrlar soni hal qiluvchi obro'-e'tibordan biridir.
Muayyan avtomobilning dvigateli qancha silindrga ega bo'lishi haqida qaror avtomobilni loyihalash bosqichida qabul qilinadi. Odatda, dvigatel bo'linmasi istisnolar mavjud bo'lsa-da, turli xil silindrli dvigatellar uchun tayyorlanadi. Bu holda avtomobilning o'lchami katta ahamiyatga ega. Drayv transport vositasini tegishli dinamika bilan ta'minlash uchun etarlicha kuchli va shu bilan birga raqobatdan ajralib turish va ekologik talablarga javob beradigan darajada tejamkor bo'lishi kerak. Umuman olganda, ma'lumki, kichik mashinaning silindrlari kam, kattasida esa ko'p. Lekin qanchalik aniq? Ko'rinib turibdiki, hozirda ular iloji boricha kamroq deb taxmin qilinadi.
Yo'l g'ildiraklarida harakatlantiruvchi kuchni yaratish uchun zarur bo'lgan moment har bir silindrda hosil bo'ladi. Shuning uchun dinamika va iqtisod o'rtasida yaxshi kelishuvga erishish uchun ularning etarli miqdorini olish kerak. Zamonaviy dvigatellarda bitta silindrning optimal ish hajmi taxminan 0,5-0,6 sm3 deb ishoniladi. Shunday qilib, ikki silindrli dvigatelning hajmi taxminan 1,0-1,2 litr, uch silindrli - 1.5-1.8 va to'rt silindrli - kamida 2.0 bo'lishi kerak.
Biroq, dizaynerlar, asosan, kam yonilg'i sarfi va kichikroq dvigatel o'lchamlariga erishish uchun, hatto 0,3-0,4 litrni olib, bu qiymatdan pastga "pastga tushishadi". Kamroq yoqilg'i iste'moli mijozlar uchun rag'batdir, kichikroq o'lchamlar kamroq og'irlik va kamroq material sarfini anglatadi va shuning uchun ishlab chiqarish xarajatlarini kamaytiradi. Agar siz silindrlar sonini kamaytirsangiz va ularning hajmini ham kamaytirsangiz, siz yuqori hajmli ishlab chiqarishda katta daromad olasiz. Shuningdek, atrof-muhit uchun, chunki avtomobil zavodlari kamroq material va energiya talab qiladi.
0,5-0,6 l hajmdagi bitta silindrning optimal quvvati qayerdan keladi? Muayyan qiymatlarni muvozanatlash. Tsilindr qanchalik katta bo'lsa, u ko'proq tork hosil qiladi, lekin u sekinroq bo'ladi. Tsilindrda ishlaydigan qismlarning, masalan, piston, piston pimi va bog'lovchi novda og'irligi kattaroq bo'ladi, shuning uchun ularni harakatlantirish qiyinroq bo'ladi. Tezlikni oshirish kichik silindrdagi kabi samarali bo'lmaydi. Tsilindr qanchalik kichik bo'lsa, yuqori aylanish tezligiga erishish osonroq bo'ladi, chunki piston, piston pimi va biriktiruvchi rodning massalari kichik va tezroq tezlashadi. Ammo kichik silindr juda ko'p momentni yaratmaydi. Shuning uchun, har ikkala parametr kundalik foydalanishda qoniqarli bo'lishi uchun bitta silindrning siljishining ma'lum bir qiymatini qabul qilish kerak.
Agar bitta silindrli ish hajmi 0,3-0,4 litrni oladigan bo'lsak, unda siz qandaydir tarzda quvvat etishmasligini "qoplashingiz" kerak bo'ladi. Bugungi kunda bu odatda supercharger, odatda turbocharger yoki turbocharger va mexanik kompressor bilan yuqori past va o'rta diapazonli momentga erishish uchun amalga oshiriladi. Supercharging yonish kamerasiga havoning katta dozasini "nasos qilish" imkonini beradi. Uning yordamida dvigatel ko'proq kislorod oladi va yoqilg'ini samaraliroq yoqadi. Tork kuchayadi va u bilan birga maksimal quvvat, vosita momenti va aylanish tezligidan hisoblangan qiymat. Dizaynerlarning qo'shimcha quroli bu benzinni to'g'ridan-to'g'ri quyish bo'lib, u yog'siz yoqilg'i-havo aralashmalarini yoqish imkonini beradi.
Bunday kichik dvigatellar, 2 yoki 3 silindrli, ish hajmi 0.8-1.2 bo'lib, to'rt silindrli dvigatellardan nafaqat kichikroq o'lchamlarda, balki mexanik qarshilikning pastligi va ish haroratiga tezroq etib borishi bilan ham ustundir. Buning sababi shundaki, har bir "kesilgan" tsilindr bilan isitish uchun zarur bo'lgan qismlar soni, shuningdek, harakat qilish va ishqalanish hosil qilish uchun kamayadi. Ammo silindrlari kamroq bo'lgan kichikroq dvigatellarda ham jiddiy muammolar mavjud. Eng muhimi, texnologik murakkablik (to'g'ridan-to'g'ri quyish, super zaryadlash, ba'zan ikki marta zaryadlash) va yuk ortib borayotgan yuk bilan sezilarli darajada pasayib ketadigan samaradorlikdir. Shuning uchun ular past va o'rta masofada silliq haydash bilan yoqilg'i tejamkor. Hatto ba'zi ishlab chiqaruvchilar taklif qilganidek, eko-haydash tamoyillari bilan ideal. Haydash tez va dinamik bo'lganda va dvigatel tez-tez aylansa, yonilg'i sarfi eksponent ravishda oshadi. Bu daraja katta hajmli, ko'p silindrli va taqqoslanadigan dinamikaga ega bo'lgan atmosfera dvigatellariga qaraganda yuqoriroq bo'ladi.
Tahririyat tavsiya qiladi:
- Fiat Tipo. 1.6 MultiJet tejamkor versiyasi testi
- Ichki ergonomika. Xavfsizlik bunga bog'liq!
– Yangi modelning ajoyib muvaffaqiyati. Salonlarda chiziqlar!
Ba'zilar xuddi shu maqsadga erishishning boshqa yo'llarini topishga harakat qilishlari ajablanarli emas. Masalan, ba'zi tsilindrlarni o'chirish haqida biroz unutilgan g'oya qo'llaniladi. Dvigatelning past yuklanishida, ayniqsa doimiy tezlikda harakatlanayotganda, quvvat talabi ahamiyatsiz. Kichkina mashinaga 50 km/soat doimiy tezlikka ega bo'lish uchun atigi 8 ot kuchi kerak. aylanish qarshiligini va aerodinamik qarshilikni engish uchun. Cadillac birinchi bo'lib 8 yilda V1981 dvigatellarida o'chirish tsilindrlaridan foydalangan, ammo tezda buni bekor qildi. Keyin Corvettes, Mercedes, Jeeps va Hondas "olinadigan" silindrlarga ega edi. Amaliyot iqtisodiyoti nuqtai nazaridan g'oya juda qiziq. Dvigatel yuki kam bo'lsa, ba'zi tsilindrlar ishlashni to'xtatadi, ularga yoqilg'i berilmaydi va kontaktni o'chiradi. V8 dvigateli V6 yoki hatto V4 ga aylanadi.
Endi g'oya to'rt silindrda amalga oshirildi. Oxirgi nashrda to'rtta tsilindrdan ikkitasini o'chirib qo'yadigan qo'shimcha elementlarning og'irligi atigi 3 kg, tizim uchun qo'shimcha to'lov esa 2000 PLNni tashkil qiladi. Yoqilg'i sarfini kamaytirish bilan bog'liq foyda unchalik katta bo'lmaganligi sababli (taxminan 0,4-0,6 l / 100 km, doimiy sekin haydashda 1 l / 100 km gacha), yutilish uchun deyarli 100 XNUMX km sayohat talab qilinadi. qo'shimcha xarajatlar. Biroq, shuni ta'kidlash kerakki, silindrlarni o'chirish silindrlar sonining haqiqiy qisqarishiga zid emas. "O'chirilgan" tsilindrlarda quvvat va ateşleme o'chirilgan va klapanlar ishlamaydi (yopiq qoladi), lekin pistonlar hali ham ishqalanish hosil qiladi. Dvigatelning mexanik qarshiligi o'zgarishsiz qolmoqda, shuning uchun o'rtacha hisobda yoqilg'i tejamkorligidagi daromad juda kichik bo'ladi. Dvigatel ishlayotgan paytda ishlab chiqarilishi, yig'ilishi va ish haroratiga keltirilishi kerak bo'lgan qo'zg'alish blokining og'irligi va elementlarning soni kamaymaydi.
Biroq, dinamika va iqtisodiyot hamma narsa emas. Dvigatelning madaniyati va ovozi ham ko'p jihatdan silindrlar soniga bog'liq. Barcha xaridorlar ikki silindrli yoki uch silindrli dvigatelning ovoziga toqat qila olmaydi. Ayniqsa, ko'pchilik haydovchilar yillar davomida to'rt silindrli dvigatellarning ovoziga o'rganib qolgan. Oddiy qilib aytganda, ko'proq silindrlarning dvigatel madaniyatiga hissa qo'shishi ham muhimdir. Bu, ayniqsa, qatordagi ikki va uch silindrli tizimlarda sezilarli tebranishlarni yaratadigan qo'zg'alish bloklari krank tizimlarining turli darajadagi muvozanatiga bog'liq. Vaziyatni bartaraf etish uchun dizaynerlar muvozanat shaftlaridan foydalanadilar.
Tebranish nuqtai nazaridan to'rt silindrli o'zini ancha yaxshi tutadi. Ehtimol, tez orada biz 90º silindrli burchakli V shaklidagi "oltilik" kabi deyarli mukammal muvozanatlangan va ishlaydigan "baxmal" dvigatellar haqida unutishimiz mumkin. Ular, ehtimol, kichikroq va engilroq to'rt silindrli dvigatellar bilan almashtirilishi mumkin, bu silindrlarni "kesish" yoki "kichiklashtirish" deb ataladigan narsalarni sevuvchilarni xursand qiladi. Keling, mukammal ishlaydigan V8 va V12 dvigatellari eksklyuziv sedan va kupelarda qancha vaqt o'zini himoya qilishini ko'rib chiqaylik. VXNUMX-dan VXNUMX-ga modelning keyingi avlodida o'tishning birinchi misollari allaqachon mavjud. Faqat supersport avtomobillaridagi dvigatellarning holati shubhasiz ko'rinadi, bu erda hatto o'n olti silindrni ham hisoblash mumkin.
Hech bir silindr kelajakka ishonch hosil qilmaydi. Xarajatlarni va atrof-muhitni kamaytirish istagi bugungi kunda obsesifdir, chunki bu yoqilg'i sarfini kamaytirishga va uglerod chiqindilarini kamaytirishga olib keladi. Shunchaki, kam yoqilg'i sarfi haqiqatan ham o'lchov davrlarida qayd etilgan va tekshirish uchun ishlatiladigan nazariyadir. Hayotda ham, hayotda bo'lgani kabi, u turli yo'llar bilan sodir bo'ladi. Biroq, bozor tendentsiyalaridan uzoqlashish qiyin. Avtomobil tahlilchilarining prognozlariga ko'ra, 2020 yilga borib dunyoda ishlab chiqarilgan dvigatellarning 52 foizi 1,0-1,9 litr hajmga ega bo'ladi, 150 ot kuchiga qadar esa faqat uchta silindr bilan kifoyalanadi. Umid qilamizki, hech kim bitta silindrli avtomobil qurish g'oyasini o'ylamaydi.
