Юрий Медовщиков - Автомобиль

К тепловым двигателям, используемым на автомобилях, относятся карбюраторные четырехтактные и двухтактные двигатели с воспламенением от электрической искры, четырехтактные и двухтактные дизельные двигатели с воспламенением от сжатия, роторно-поршневые двигатели, газотурбинные и пр. Последние имеют большую перспективу. Кроме того, бывают варианты комбинированных силовых установок, дизельный двигатель и электропривод (аналогично существуют и комбинации двухтактных двигателей и электропривода, в том числе и для малолитражных легковых автомобилей). Перспективным является электромобиль, как альтернатива поршневым двигателям внутреннего сгорания.

На мотоциклах применяются те же типы поршневых двигателей внутреннего сгорания (в основном двухтактные). Данные типы благодаря их простоте устанавливаются на катерах, в стационарном виде и на некоторые специальные транспортные средства. Их основным преимуществом является то, что они имеют воздушное охлаждение в виде оребренных блоков и головок блоков двигателей. На автомобилях воздушное охлаждение сейчас применяется крайне редко (известны в основном лишь старые модели отечественных легковых автомобилей особо малого класса, а также большие дизели грузовых автомобилей. Карбюраторные двигатели таким образом практически не имеют варианта исполнения с воздушным охлаждением в виду большой шумности и тепловой нагрузки, но до сих пор исправно могут эксплуатироваться. Но при этом рабочий цикл большого двигателя может быть только четырехтактным, а не двухтактным

К основным конструктивным показателям двигателей относят его объем, объем камеры сгорания (объем пространства, освобождаемый поршнем при перемещении поршня от верхней мертвой точки до нижней), полный объем цилиндра (рабочий объем цилиндра и объем камеры сгорания), степень сжатия (отношение полного объема цилиндра к объему камеры сгорания). Показатели этой группы, характеризуют конструктивные параметры двигателя по его объему.

К другой группе показателей относятся основные параметры, характеризующие мощностные данные двигателя: мощность двигателя (максимальная мощность двигателя при номинальной частоте вращения коленчатого вала двигателя), максимальный крутящий момент двигателя при определенной частоте вращения двигателя, удельная литровая мощность двигателя (отношение максимальной мощности к литражу),приемистость двигателя (отношение величин максимального крутящего момента к крутящему моменту при номинальной частоте вращения).Эти группы показателей входят в техническую характеристику автомобиля в целом как характеристики двигателей автомобилей.

Топливом для карбюраторных двигателей служат бензины типа А-92, А-95, А-98. Цифра означает наименьшее октановое число бензина, буква – бензин для автомобилей. Октановое число может определяться по моторному или исследовательскому методу. Маркировка бензина за рубежом несколько иная, однако она соответствует показателям по октановому числу, которое определяется аналогичными методами. Для повышения детонационных свойств бензинов (стойкости) добавляют антидетонатор – тетрастилсвинец, однако за рубежом его применение иногда ограничивается законом и сейчас у нас он также не применяется. В данном случае можно применять марганцевые добавки или спиртовые. Для дизелей применяется дизельное топливо: дизельные топлива маркируются по количеству содержащейся в них серы и по температуре вспышки. В качестве топлива могут также применяться этиловый или метиловый спирт, в том числе и в качестве добавок к бензинам или дизельному топливу, что обычно приводит к улучшению сгорания и уменьшению токсичности отработавших газов. В частности, к дизельному топливу могут добавлять рапсовое топливо (рафинированное масло). Для карбюраторных двухтактных двигателей используется бензин с добавкой моторного масла, что улучшает смазывающие способности и увеличивает надежность и долговечность цилиндропоршневой группы.

В газобаллонных автомобилях используются следующие марки газов: СПБТЗ (Л) – техническая смесь пропана и бутана, БТ – бутан технический и природный газ (метан). Топливо хранится в сжатом или сжиженном виде.

Как известно за рубежом, а также на отечественных автомобилях находят широкое применение прогрессивные системы, улучшающие их параметры (мощность, экономичность, токсичность):,одной из которых относятся разные системы впрыска топлива. Они являются альтернативные схеме карбюраторных двигателе, работающим на бензине и обладающими основными факторами прогресса в данной области.

Их отличительная особенность заключается в использовании вместо механического элемента, предназначенного для приготовления топливо-воздушной смеси (карбюратора, причем достаточно сложного по конструкции) гидравлической топливной системы среднего давления с форсунками впрыска, топливным насосом (гидравлическим или электробензонасосом),электронным блоком и комплексом датчиков.

В системах данного типа существуют так же и другие вспомогательные элементы, которые также усложняют функциональные структурные схемы, однако определяют основное направление развития техники в этой области на длительную перспективу. Кроме того, необходимо отметить, что системы впрыска за рубежом так и получили название «электронные карбюраторы», начиная со старых моделей «Феникс» и «Мультек».

Для улучшения процесса сгорания поршневые двигатели внутреннего сгорания могут иметь различные формы камер сгорания: в виде определенной формы углублений в поршне; вытеснители, выплавленные в поршнях; камеры обычного типа, сферические, шатровые, предкамеры и пр. Это относится в большинстве своем и к карбюраторным, и к дизельным четырехтактным двигателям. Двухтактные двигатели обычно имеют простую форму камеры сгорания или полусферическую, а поршень – простого типа. Рабочая камера роторно-поршневого типа – сегментного вида, а для газотурбинных двигателей она представляет собой открытую камеру сгорания. К наиболее современным и экономичным камерам сгорания бензиновых двигателей внутреннего сгорания относятся предкамеры (или форкамерно -факельное зажигание). Для дизельных двигателей ее форма может быть очень разнообразна, а экономичность и мощностные параметры повышаются с помощью других устройств, в первую очередь за счет турбонаддува. Для двухтактных двигателей важную роль играет расположение впускных и выпускных окон и организация продувки, а на экономичность оказывает значительное влияние наличие клапана (золотника) на впуске.