Объем двигателя — как работает и что это такое,на что влияет

Двигатель – сердце автомобиля, поэтому при выборе авто покупатели часто обращают внимание на один немаловажный фактор – его объем. Однако мало кто представляет, что же такое рабочий объем двигателя и на что он влияет.

Начнем с определения – рабочий объем двигателя – это сумма всех объемов цилиндров автомобиля, где объем поршня – это произведение площади поршня на его ход, а ходом поршня называется расстояние от верхней мертвой точки до нижней мертвой точки. Говоря простым языком, объем цилиндра – это объем камеры сгорания, где и происходит воспламенение и сгорание топлива.

Объём двигателя считают в кубических сантиметрах или литрах. Один литр – это 1000 кубических сантиметров. В зависимости от объема автомобили делятся на микролитражные – до 1,1 литра, малолитражные – 1,2-1,7 литра, среднелитражные – 1,8-3,5 литра и крупно литражные – свыше 3,5 литров. В основном такое разделение применяется для автомобилей с бензиновыми двигателями.

Как работает автомобильный двигатель?

Для начала, чтобы было понятнее, о чем пойдет речь, давайте рассмотрим, как происходит рабочий процесс в автомобильном двигателе, и за счет чего машина может двигаться.

Представьте себе замкнутую камеру, в которой одна стенка является подвижным поршнем. Туда через специальный патрубок поместили смесь топлива (бензина) и воздуха, а затем подожгли ее при помощи специального устройства – свечи зажигания. Смесь вспыхивает и мгновенно сгорает, по сути – взрывается. Раскаленный газ, образовавшийся в результате сгорания, толкает поршень.

С обратной стороны поршень прикреплен к коленчатому валу, через который сила толчка передается на колесную ось, приводящую автомобиль в движение. Чем больше сгорит топлива, тем сильнее будет толчок.

Соответственно, большая камера сгорания обеспечит бОльшую мощность двигателя, чем маленькая. Это, конечно, очень упрощенное объяснение, на практике на мощность влияет множество факторов.

Что такое объем двигателя?

Камера, где сгорает топливно-воздушная смесь, другими словами называется цилиндром двигателя. В современных автомобильных двигателях этих цилиндров (камер цилиндрической формы) обычно несколько – четыре, шесть, восемь или даже двенадцать.

Объем двигателя определяется как суммарный объем всех цилиндров, или же как объем одного цилиндра, умноженный на их количество. Объем одного цилиндра определяется в момент, когда поршень опущен до упора, в самую нижнюю точку. Объем двигателя может быть выражен в кубических сантиметрах или в литрах (литраж автомобиля).

Как делятся автомобили по классам с учетом объема двигателя

В модельном ряду каждого производителя присутствуют продукты, которые отличаются по классам, массе, габаритным размерам и другим характеристикам. Что касается легковых авто, во время тотального доминирования атмосферных бензиновых двигателей существовало условное деление на: субкомпактные и компактные микролитражные и малолитражные автомобили с рабочим объемом до 1.2 литра; авто малого класса с двигателями от 1.2 до 1.8 литра; средний класс с объемом от 1.8 до 3.5 литров. мощные гражданские и спортивные версии автомобилей с моторами от 3.5 литров и более; версии высшего класса, кторые могут иметь различный объем ДВС. Давайте взглянем, на что влияет объем двигателя.

Установка того или иного мотора на конкретную модель напрямую зависит от того, какие характеристики должна демонстрировать машина (разгонная динамика, крутящий момент, максимальная скорость и т.д.). От объема двигателя показатель мощности имеет зависимость по причине того, что чем больше топлива сгорит в камере сгорания за цикл, тем больше энергии высвобождается и передается на поршень. Другими словами, чем больше камеры сгорания, тем больше топливно-воздушной смеси туда можно подать и вместить. Динамика разгона и «максималка» также зависят от мощности двигателя. Чем мощнее мотор, тем большую скорость сможет развить автомобиль.

Также следует учитывать, что увеличение объема камер автоматически означает больший расход топлива. Нужно добавить, что от объема двигателя сильно зависит и цена автомобиля. Например, для производства мощного двигателя V12 с объемом 5.5 л. требуются намного большие затраты сравнительно с изготовлением трехцилиндрового мотора с объемом 0.8 л. Параллельно с этим следует учитывать, что установка под капот мощного силового агрегата повлечет необходимость серьезной доработки трансмиссии, системы охлаждения, впуска, выпуска, тормозной системы и т.д. Исходя из вышесказанного, небольшие бюджетные городские малолитражки зачастую оснащены ДВС с самым маленьким объемом, так как подобные двигатели просты в изготовлении, обеспечивают приемлемую динамику и отличаются небольшим расходом топлива. При этом цена на такие серийные авто остается приемлемой.

На что влияет объем двигателя?

• Во-первых, расход бензина. Чем больше объем цилиндра, тем больше топлива надо, чтобы воспламенить его с наибольшей отдачей, соответственно, расход повышается. Однако этот минус оборачивается не менее ощутимым плюсом. Чем больше объем двигателя, тем больше мощность двигателя, так как большее количество бензина выделяет большее количество энергии
• Во-вторых, как уже было отмечено, чем больше объём, тем больше мощность, то есть, автомобиль с двигателем большего объёма будет быстрее разгоняться, сможет перевозить более тяжелые грузы и большее количество пассажиров

Зачастую двигатели большего объема оказываются гораздо более экономичными: не приходится слишком сильно давить на педаль газа, чтобы разогнать машину. Расход топлива не увеличивается, в то время, как малолитражные двигатели под нагрузкой сжигают гораздо больше топлива.

Чем больше объем, тем больше сам двигатель, тем больше машина. Скажем так: большие объемы используются на машинах более высокого класса, потому двигатель и все другие системы дороже в обслуживании. Цена на такой автомобиль заведомо выше.

Для того, чтобы понять, какой именно автомобиль вам более подходит, следует усвоить, что микро- и малолитражные автомобили лучше всего подходят для движения в больших городах с пробками на дорогах. Их расход будет в городском потоке минимален по сравнению с другими авто, но, в свою очередь, такие авто не подходят для дальних путешествий, так как на скорости свыше 100 км/ч им явно не хватает мощности. Много груза они перевозить также не смогут.

Автомобили с объемом от 1,8 до 3 литров отлично подходят как для городского движения, так и для дальних поездок, их мощности хватает для разгона и движения на большой скорости, для перевозки грузов, причем расход бензина у таких автомобилей не так уж и велик.

Автомобили оснащенные двигателями от 3 литров — это либо внедорожники, либо микроавтобусы и минивэны, предназначенные для перевозки большего количества пассажиров или груза.

Увеличение рабочего объема двигателя

Физическое увеличение объема камеры сгорания является одним из способов форсирования мотора в целях повышения мощности. Начнем с того, что сильно увеличить объем не получается, так как блок цилиндров двигателя обычно рассчитан на расточку самих цилиндров строго до определенных пределов. Такие пределы предполагают 3 капитальных ремонта, во время которых изношенные цилиндры растачиваются для возвращения им правильной формы перед установкой ремонтных поршней, поршневых колец и других элементов увеличенного размера. Поршни и другие детали двигателя, которые доступны в продаже, также встречаются исключительно в трех ремонтных размерах. По этой причине во время глубокого тюнинга двигателя автомобиля лучше сразу менять мотор, то есть устанавливать другой двигатель с изначально большим рабочим объемом, который потом можно дополнительно расточить во второй или последний ремонтный размер.

Расход топлива и объем двигателя. Простые секреты.

Многих автолюбителей волнует вопрос – как связаны расход топлива и объем двигателя. Казалось было логично, что если больше объем двигателя (например – 2,0 или 2,5 литра), то тем и расход больше! А вот не всегда это так, бывает что двигатель объемом в 1,5 литра «кушает» больше чем двигатель объемом в 2,0 литра. Почему так происходит?

Итак, расход топлива и объем двигателя.

В мозге рисуется логичная прямая: чем больше объем – тем больше в этот двигатель поместится топлива, а соответственно и расход будет намного выше. Но почему практика иногда показывает обратную картину? Например, двигатель современного автомобиля с объемом в 2,0 литра имеет расход (на механике около 7-8 литров, взять тот же Skyactiv от Mazda), а вот автомобиль не совсем свежего отечественного производителя с двигателем в 1,5 литра будет иметь расход в 8 – 9 литров. Так где же логика?

Все зависит от множества факторов.

1) Технологичность. Первая причина это технологичность двигателя, автомобили очень быстро эволюционируют, а особенно сильно эволюционируют двигатели, становятся более мощными и более экономичными. Но как такое возможно? Все просто появляются новые технологии, которые позволяют увеличить мощность и уменьшить расход топлива. Простые примеры это 16 клапанов вместо 8 (быстрее впрыск топлива и отвод отработанных газов), или же инжектор вместо карбюратора (инжектор практически никогда не перельет топлива и не зальет свечи в отличие от карбюратора), также появился многоточечный впрыск топлива в цилиндры и т.д. В общем сейчас существует очень много технологий которые на механическом уровне позволяют экономить двигателю топливо, без потери мощности.

2) Прошивки. Не секрет что сейчас, в «инжекторных» автомобилях можно менять программу прошивки блока ЭБУ (мозга двигателя). Автомобиль при помощи таких прошивках может быть очень экономичный! При мне прошивали 2,0 литровый FORD FOCUS, и достигали расхода в 7 литров по городу. НО при таких «экономичных» прошивках страдает мощность двигателя, то есть автомобиль получается «задушенный», с места с «пробуксоном» на нем не тронешься. Правда можно поставить и «мощную» прошивку тут все будет наоборот, расход увеличится, причем многократно, но и увеличится мощность также многократно. Тут нужно выбирать, что для вас нужно.

3) Стиль езды. Тут как говорится, можно экономить – ездить спокойно, а можно топить педаль в пол, соответственно и расход увеличится. От стиля езды расход очень сильно зависит. Например – у моего знакомого на KIA RIO в предыдущем поколении (механика), расход с двигателем 1,4 литра, летом 10 литров, но он выжимает из своего автомобиля все что можно, практически всегда крутит «двигатель»! А у меня с двигателем 1,6 литра и с автоматом расход топлива 9,0 литров на 100 километров (подробнее в статье – Chevrolet Aveo расход топлива). Хотя и двигатель мощнее и автомат.

4) Техническая исправность автомобиля. Очень обширная тема, на расход может влиять очень многое. Если у вас элементарно давно не менялись воздушный и топливный фильтры, давно не чистилась топливная рейка, то расход топлива будет увеличен. Вполне может двигатель 1,6 литра (со старыми фильтрами) расходовать больше чем 2,0 литра (но со свежими фильтрами). Так что следим за фильтрами и меняем их вовремя.

5) Тип трансмиссии. Следующим пунктом в нашей статье – расход топлива и объем двигателя, логично поговорить о типе трансмиссии. Тут думаю все понятно, механика и продвинутые автоматы (вариаторы, коробка DSG или автомат на шесть и более передач), будут расходовать меньше, чем старые автоматы на три – четыре передачи. Таким образом, если автомобиль с двигателем 1,4 литра укомплектован автоматом на 4 передачи, то он будет расходовать больше, чем автомобиль с двигателем 2,0 литра, но с вариатором или автоматом на 6-ть передач.

6) Турбина или не турбина. Если взять два двигателя: – например обычный 1,4 литра и турбированный 1,6 литра. ТО второй 1,6 литра, не только будет намного экономичнее (экономия иногда достигает 20 %), но и намного мощнее и производительнее.

7) Ошибочная экономия. Давайте реально подумаем – почему иногда двигатель 1,4 литра намного прожорливее, чем 1,6 литра или 2,0 литра? Все дело в мощности двигателя. Если взять один и тот же автомобиль, с одинаковой массой, но с разными двигателями (обычные, не турбированные), то получается. Чтобы достигнуть таких же характеристик разгона, двигателю 1,4 литра нужно работать в более высоких оборотах, а соответственно его практически всегда нужно будет раскручивать даже если нужно достигнуть 60 км/ч, иначе ваш автомобиль попросту не будет ехать. Если крутим двигатель больше, то и расход будет больше, это логично. Теперь двигатель 1,6 литра, он намного мощнее своего собрата, чтобы ему достигнуть 60 км/ч ему не нужно больших оборотов, он будет работать в среднем режиме, соответственно и расход топлива зашкаливать не будет.

НА этом все. Не нужно думать, что большие двигатели практически всегда это просто «убийцы» бензина, не всегда это так. Простой пример – есть два автомобиля Nissan Almera (1.6 литра, автомат) и Nissan Teana (2,5 литра, вариатор), расход у Nissan Almera практически такой же как и у Teana – 12 – 14 литров, а зимой Almera начала расходовать больше, примерно 14 литров, у Teana расход по бортовому компьютеру 13,1! Как то так! Так что нужно думать что покупаете, читайте в интернете, не всегда расход топлива и объем двигателя прямо пропорциональные зависимости.

Как точно рассчитать объем двигателя и влияет ли он на стиль езды авто

Двигатели

Чем больше объем двигателя, тем больше он получает топливной смеси. Таким образом повышается мощность мотора и увеличивается количество выдаваемых им лошадиных сил, но одновременно растет и расход топлива. Чтобы выбрать транспортное средство, которое будет идеально отвечать запросам водителя, важно знать, как узнать кубатуру силового агрегата, и на что еще влияет этот показатель.

Как узнать точный объем мотора

Точный объем двигателя автомобиля или мотоцикла не всегда совпадает с заявленным автоконцерном. Например, если кубатура силового агрегата 1596 см 3 , то он будет обозначен, как 1,6 л, а 2438 см 3 — 2,4 л. Рассчитать правильное значение можно самостоятельно, для этого требуется только знать параметры движка и формулу, которую мы рассмотрим ниже.

ДВС Форд Мустанг мощностью 558 лошадиных сил.

Общий принцип работы ДВС

Чтобы разобраться, что такое рабочий объем двигателя важно понять, как именно работает силовой агрегат. Двигатель внутреннего сгорания включает в себя несколько цилиндров, внутри которых вверх-вниз перемещаются поршни, сжимая топливную смесь или выводя отработанные газы:

1. Когда поршень поднимается к верхней мертвой точке, топливная смесь возгорается.
2. Получившийся взрыв отбрасывает поршень обратно, в нижнюю мертвую точку — это движение сообщает крутящий момент коленвалу, и далее на привод автомобиля.
3. Деталь по инерции снова поднимается, выталкивая отработку.
4. Опускаясь во второй раз, поршень освобождает место для поступления новой топливной смеси. Далее он поднимается, и цикл повторяется снова.

Четырехтактный силовой агрегат совершает несколько тысяч полных циклов в минуту.

В каких единицах измеряется объем движка и как его посчитать

Объем камеры сгорания является рабочим объемом цилиндра. Камерой сгорания называют расстояние от верха цилиндра до конца рабочей камеры, который отмечает нижняя мертвая точка хода поршня. Литраж двигателя это полный рабочий объем агрегата.

Рабочий объем многоцилиндрового двигателя является суммой объемов всех камер сгорания мотора.

Для подсчета объема можно воспользоваться онлайн-калькуляторами, но и вручную это сделать совсем несложно. Определить рабочий объем цилиндра можно по формуле:

3,14 (число Пи) х D (диаметр цилиндра) х S (ход поршня).

Как узнать объем бензинового двигателя:

• Измерить диаметр цилиндра (при разобранном движке), или воспользоваться документацией на авто: диаметр поршня можно считать равным этому же показателю камеры сгорания.
• Умножить полученное число на 3,14.
• Узнать высоту от верха до конца рабочей камеры, который отмечает нижняя мертвая точка хода поршня и перемножить с найденным выше значением. При подсчете необходимо использовать одинаковые единицы измерения: если диаметр цилиндра указан в сантиметрах, то и величину хода поршня следует перевести в них же.
• Умножить результат на число цилиндров. Если все измерения производились в сантиметрах, вы получите объем двигателя в см 3 .

Чаще всего на вопрос, «В чем измеряется объем двигателя?», автовладельцы отвечают: «В литрах». Чтобы перевести в них полученный результат, его следует разделить на тысячу (1000 см 3 = 1 л).

Единственный в мире 16-цилиндровый ДВС на Bugatti Veyron (1001 л. с.).

Влияет ли объем движка на характер движения автомобиля

Главное, на что влияет объем двигателя легкового авто — это мощность и, соответственно, скорость: чем больше «лошадок» под капотом, тем сильнее способно разгоняться транспортное средство.

ДВС с турбонаддувом — исключение из правила: за счет дополнительной подачи воздуха, они способны развивать большую мощность даже при относительно скромной кубатуре.

На что влияет объем двигателя, помимо мощности:

• Срок службы мотора. Например, Рено Дастер имеет мотор 1,5 л мощностью 150 л. с., а Киа Оптима — двухлитровый движок аналогичной мощности. При одинаковом использовании ресурс Киа будет больше, потому что из 1,5-литрового заявленные лошадиные силы придется принудительно выжимать при помощи различных технологий, а для мотора объемом 2 л это естественная мощность.
• Динамика машины. Сильный движок способен быстрее разгоняться.
• Грузоподъемность и проходимость.

Общая тенденция большинства автоконцернов — уменьшение объема ДВС и одновременно увеличение их мощности приводит к уменьшению ресурса мотора и срока службы автомобиля.

Всегда ли большая кубатура гарантирует увеличение мощности

Объем двигателя непосредственно влияет на мощность только у легковых авто. Для КамАЗов и других грузовых машин крутящий момент — более значимый параметр, чем количество «лошадок». Например, литраж КамАЗ-54115 — 10,8 л, но его мощность около 240 л. с., а трехлитровый дизельный движок БМВ Х5 способен выдавать 218 л. с.

Самый мощный из КамАЗов — 65228, на нем установлен 600-сильный рядный шестицилиндровый дизельный ДВС Cummins ISX15.

Cummins ISX15 на КамАЗ 65228.

Классификация легковых авто по литражу

Рабочий объем двигателя — основной критерий, по которому классифицируют легковые машины. Для бензиновых моторов принято деление на:

• Микролитражные — до 1,1 л;
• Малолитражные — от 1,2 до 1,7 л;
• Среднелитражные — от 1,8 до 3,5 л;
• Крупнолитражные — больше 3,5 л.

Также существует европейская классификация с буквенными маркировками:

• В — компактные авто от 1,0 до 1,6 л;
• С — машины среднего ценового сегмента от 1,4 до 2,0 л;
• D — большие семейные автомобили от 1,6 до 2,5 л;
• Е — авто бизнес-класса с кубатурой движка от 2 л.

Машины классов J (внедорожники), М (минивены) и S (спорткары) не имеют ограничений по емкости ДВС.

Во многих странах от кубатуры зависит размер транспортного налога. В России за основу для налогообложения берется не литраж мотора, а лошадиные силы, но этот показатель также напрямую связан с объемом ДВС.

Как самому добавить объем мотору

Сделать больше физический объем камеры сгорания можно тремя способами:

• Приобрести поршни большего диаметра и произвести расточку цилиндра под эту величину.
• Установить коленвал с большей высотой хода.
• Объединить оба вышеперечисленных метода.

Расточку невозможно сделать самостоятельно — за этим придется обращаться к специалистам. Чтобы не ошибиться с выбором фирмы, стоит обращать внимание на отзывы ее реальных клиентов.

Определяя новые размеры камеры сгорания, важно помнить, что слишком тонкие стенки цилиндров будут приводить к перегреву мотора, а излишне большая камера — к возникновению детонации.

Перед тем, как решиться на расточку движка, учитывайте, что, по заявлению большинства автопроизводителей, ДВС рассчитаны только на три капитальных ремонта, и после этого уже подлежат утилизации.

Плюсы и минусы двигателей с большой кубатурой

Разобравшись, что означает объем двигателя, посмотрим, чем хороши автомобили с мощными моторами, и какие у них могут быть недостатки.

Плюсы объемных силовых агрегатов:

• Быстрый набор скорости, что особенно удобно во время обгона при движении по трассе.
• Использование системы климат контроля, которая забирает часть мощности, незначительно влияет на динамику машин со значительной кубатурой.
• Нет необходимости приобретать авто с турбированным движком, который, зачастую бывает капризным и очень дорогим в обслуживании.
• Быстрый прогрев даже в очень холодную погоду.

К минусам ДВС большим литражом относятся:

• Повышенный расход топлива, преимущественно по городу. Большие камеры требуют больше горючего, к тому же, во время стояния в пробках емкий мотор на холостом ходу также активно расходует бензин. При движении по трассе ситуация лучше — мощный движок быстрее разгоняет автомобиль до необходимой скорости, сокращая время езды в неэкономичном режиме.
• Высокая цена. Сильные моторы требуют сложной электроники, а также надежной подвески и трансмиссии, что напрямую влияет на стоимость автомобиля.
• Дорогое обслуживание и большие, чем у малолитражек налоги.

Только ли от кубатуры зависит потребление топлива

На экономичность транспортного средства влияет не только объем двигателя, но и система подачи горючего:

• 8-клапанный ДВС будет расходовать больше бензина (или дизтоплива), чем 16-клапанный, за счет того, что у последнего более сбалансирована система подачи горючего и вывода отработки.
• Инжекторные силовые агрегаты менее прожорливы, чем карбюраторные, так как необходимое количество топлива в них отмеряет электроника.
• Вид трансмиссии, настройки впрыска и других систем, и даже манера вождения влияют на расход бензина или дизтоплива.

Чем сложнее система впрыска топлива, тем экономичнее, экологичнее (но и дороже) автомобиль.

Конечно, при всем желании расход горючего на ВАЗ-21214 (Нива) не сравнится с экономичностью Оки, но при правильных параметрах мотора и стиле вождения, можно снизить траты.

Достоинства ДВС с небольшим литражом

Машина, которая может похвастаться хорошей тягой на низких оборотах, но имеет небольшой объем ДВС, вполне подойдет для езды по городу. Такие автомобили менее «прожорливы», дешевле в обслуживании и, зачастую, имеют меньшую цену, а модели с трубированными движками способны выдавать мощность, превышающую возможности аналогичной кубатуры при стандартной подаче топлива.

1,5-литровый VTEC Turbo от Honda может выдавать до 177 л. с. (при испытаниях на стенде).

Включенный кондиционер «перетягивает» на себя часть мощности мотора, поэтому при движении на машине со слабым движком водителю в таком случае постоянно придется переключаться на более низкие передачи.

Источник https://seite1.ru/zapchasti/obem-dvigatelya-kak-rabotaet-i-chto-eto-takoena-chto-vliyaet/.html

Источник https://www.drive2.ru/b/1158559/

Источник https://autodvs.ru/obem-dvigatelya/