Cilindri. Kaj morate vedeti?
Ali bi moral imeti majhen avto 2 cilindra, velik pa 12? Bi bil tri- ali štirivaljni motor boljši za isti model? Nobeno od teh vprašanj nima jasnega odgovora.
Tema o številu valjev v motorjih osebnih avtomobilov se občasno pojavi in vsakič povzroči veliko polemik. V bistvu se to zgodi, ko obstaja določen splošni "cilindrični" trend. Zdaj imamo eno - seganje po tri- ali celo dvovaljnih motorjih, ki jih že nekaj desetletij praktično ni na trgu. Zanimivo je, da zmanjšanje števila valjev ne velja le za poceni in množične avtomobile, enako velja za višje razrede. Seveda so še vedno avtomobili, za katere to ne velja, saj je število valjev v njih eden od odločilnih prestiž.
Odločitev o tem, koliko valjev bo imel motor določenega avtomobila, se sprejme v fazi načrtovanja avtomobila. Običajno je motorni prostor pripravljen za motorje z različnim številom valjev, čeprav obstajajo izjeme. Velikost avtomobila je v tem primeru izjemnega pomena. Pogon mora biti dovolj zmogljiv, da vozilu zagotavlja ustrezno dinamiko, hkrati pa dovolj varčen, da izstopa od konkurence in izpolnjuje okoljske zahteve. Na splošno je znano, da ima majhen avto malo valjev, velik pa veliko. Toda kako natančno? Gledano trenutno velja, da jih je čim manj.
Navor, potreben za ustvarjanje pogonske sile na cestnih kolesih, se ustvari v vsakem od cilindrov. Zato jih je treba zaužiti v zadostnih količinah, da dosežemo dober kompromis med dinamiko in ekonomiko. V sodobnih motorjih velja, da je optimalna delovna prostornina enega valja približno 0,5-0,6 cm3. Tako mora imeti dvovaljni motor prostornino približno 1,0-1,2 litra, trivaljni - 1.5-1.8 in štirivaljni - najmanj 2.0.
Vendar se oblikovalci "spustijo" pod to vrednost in vzamejo celo 0,3-0,4 litra, predvsem zato, da bi dosegli manjšo porabo goriva in manjše dimenzije motorja. Manjša poraba goriva je spodbuda za kupce, manjše dimenzije pomenijo manjšo težo in manjšo porabo materiala ter s tem nižje stroške proizvodnje. Če zmanjšate število valjev in zmanjšate tudi njihovo velikost, boste dobili velik dobiček pri proizvodnji velike količine. Tudi za okolje, saj avtomobilske tovarne zahtevajo manj materialov in energije.
Od kod optimalna prostornina ene jeklenke 0,5-0,6 l? Uravnoteženje določenih vrednot. Večji kot je cilinder, več navora bo proizvedel, vendar bo počasnejši. Teža komponent, ki delujejo v cilindru, kot so bat, bat in ojnica, bo večja, zato jih bo težje premikati. Povečanje hitrosti ne bo tako učinkovito kot pri majhnem cilindru. Manjši kot je cilinder, lažje je doseči visoke vrtljaje, ker so mase bata, batnega zatiča in ojnice majhne in se lažje pospešujejo. Toda majhen cilinder ne bo ustvaril velikega navora. Zato je treba sprejeti določeno vrednost prostornine enega valja, da bosta oba parametra zadovoljiva pri vsakodnevni uporabi.
Če vzamemo enocilindrično delovno prostornino 0,3-0,4 litra, boste morali nekako "kompenzirati" pomanjkanje moči. Danes se to običajno izvaja s kompresorjem, običajno turbopolnilnikom ali turbopolnilnikom, in mehanskim kompresorjem za doseganje višjega nizkega do srednjega navora. Supercharging vam omogoča, da "črpate" velik odmerek zraka v zgorevalno komoro. Z njim motor prejme več kisika in učinkoviteje porablja gorivo. Poveča se navor in s tem največja moč, vrednost, izračunana iz navora motorja in vrtljajev na minuto. Dodatno orožje oblikovalcev je neposredno vbrizgavanje bencina, ki omogoča izgorevanje puste mešanice goriva in zraka.
Tako majhni motorji, 2 ali 3 valji, z delovno prostornino 0.8-1.2, so boljši od štirivaljnih motorjev ne le v manjših dimenzijah, temveč tudi po manjši mehanski odpornosti in hitrejšem doseganju delovne temperature. To je zato, ker se z vsakim "rezanim" valjem zmanjša število delov, potrebnih za segrevanje, pa tudi za premikanje in ustvarjanje trenja. A resne težave imajo tudi manjši motorji z manj cilindri. Najpomembnejši je tehnološki zaplet (neposredno vbrizg, kompresijsko polnjenje, včasih dvojno polnjenje) in izkoristek, ki z naraščajočo obremenitvijo občutno pada. Zato so varčni z gorivom z gladko vožnjo v nizkem in srednjem območju. Idealno z načeli ekološke vožnje, kot predlagajo celo nekateri proizvajalci. Ko postane vožnja hitra in dinamična ter se motor pogosto vrti, se poraba goriva eksponentno poveča. Zgodi se, da je raven višja kot pri atmosferskih motorjih z veliko prostornino, velikim številom valjev in primerljivo dinamiko.
Uredniki priporočajo:
- Fiat Tipo. Test ekonomske različice 1.6 MultiJet
- Notranja ergonomija. Varnost je odvisna od tega!
– Izjemen uspeh novega modela. Vrste v salonih!
Ni čudno, da nekateri poskušajo najti druge načine za dosego istega cilja. Uporablja se na primer nekoliko pozabljena ideja o onemogočanju določenih jeklenk. Pri nizkih obremenitvah motorja, zlasti pri vožnji s konstantno hitrostjo, je potreba po moči zanemarljiva. Majhen avtomobil potrebuje le 50 KM za konstantno hitrost 8 km/h. za premagovanje kotalnega upora in aerodinamičnega upora. Cadillac je leta 8 prvič uporabil zaporne cilindre v svojih motorjih V1981, vendar je to hitro opustil. Potem so imele "odstranljive" cilindre korvete, mercedesi, džipi in honde. Z vidika ekonomije delovanja je ideja zelo zanimiva. Ko je obremenitev motorja nizka, nekateri cilindri prenehajo delovati, gorivo se jim ne dovaja in vžig se izklopi. Motor V8 postane bodisi V6 ali celo V4.
Zdaj se je ideja uresničila v štirivaljniku. V zadnji izdaji dodatni elementi, ki onemogočajo dva od štirih valjev, tehtajo le 3 kg, doplačilo za sistem pa je 2000 PLN. Ker so koristi, povezane z zmanjšano porabo goriva, majhne (približno 0,4-0,6 l/100 km, s konstantno počasno vožnjo do 1 l/100 km), se ocenjuje, da je za absorpcijo potrebnih skoraj 100 km vožnje. dodatni stroški. Vendar je treba omeniti, da izklop jeklenk ni v nasprotju z dejanskim zmanjšanjem števila jeklenk. V "onemogočenih" cilindrih sta napajanje in vžig izklopljena, ventili pa ne delujejo (ostanejo zaprti), vendar bati še vedno delujejo in ustvarjajo trenje. Mehanska odpornost motorja ostaja nespremenjena, zato je pri povprečju prihranek goriva tako majhen. Teža pogonske enote in število elementov, ki jih je treba izdelati, sestaviti in spraviti na delovno temperaturo med delovanjem motorja, se ne zmanjšata.
Vendar dinamika in ekonomika nista vse. Kultura in zvok motorja sta v veliki meri odvisna tudi od števila valjev. Vsi kupci ne prenesejo zvoka dvovaljnega ali trivaljnega motorja. Še posebej, ker se je večina voznikov z leti navadila na zvok štirivaljnih motorjev. Pomembno je tudi, da, preprosto povedano, večje število valjev prispeva k kulturi motorja. Razlog za to je različna stopnja uravnoteženosti ročičnih sistemov pogonskih enot, ki povzročajo znatne tresljaje, zlasti v linijskih dvo- in trivaljnih sistemih. Da bi odpravili situacijo, oblikovalci uporabljajo izravnalne gredi.
Štirivaljnik se glede tresljajev obnaša veliko bolj spodobno. Verjetno bomo kmalu lahko pozabili na razmeroma priljubljene motorje, skoraj popolnoma uravnotežene in delujoče "žametno", kot je "šestica" v obliki črke V s kotom valja 90º. Verjetno jih bodo zamenjali manjši in lažji štirivaljni motorji, na veselje ljubiteljev »rezanja« valjev oziroma tako imenovanega »downsizinga«. Poglejmo, kako dolgo se bodo odlično delujoči motorji V8 in V12 varovali v ekskluzivnih limuzinah in kupejih. Obstajajo že prvi primeri prehoda v naslednji generaciji modela z VXNUMX na VXNUMX. Nesporen se zdi le položaj motorjev v superšportnikih, kjer je mogoče prešteti celo šestnajst valjev.
Noben valj ni prepričan v prihodnost. Želja po zmanjšanju stroškov in okolja je danes obsesivna, saj to vodi k nižji porabi goriva in manjšim emisijam ogljika. Manjša poraba goriva je le teorija, zapisana v merilnih ciklih in uporabljena za namene validacije. In v življenju, kot v življenju, se dogaja na različne načine. Tržnim trendom pa je težko pobegniti. Avtomobilski analitiki napovedujejo, da bo do leta 2020 52 % proizvedenih motorjev na svetu imelo prostornino 1,0-1,9 litra, tisti do 150 KM pa se bodo zadovoljili le s tremi valji. Upajmo, da nihče ne bo prišel na idejo o izdelavi enovaljnega avtomobila.
