Что такое объем дизельного двигателя автомобиля

Что такое рабочий объем двигателя и как его определить

Автолюбитель должен разбираться в технических параметрах своего транспортного средства, понимать, что они означают, какое влияние оказывают на работу автомобиля. Кроме того, не помешает уметь оценивать параметры ДВС, понимать, на что влияет величина рабочего объема двигателя, а при необходимости — найти это значение в документации или рассчитать по формуле.

Что такое рабочий объем двигателя

Основная характеристика силового агрегата (дизельного, бензинового), установленного на легковой или грузовой автомобиль, − рабочий объем. Параметр обязательно указывают при продаже авто, от его значения зависят важные характеристики транспортного средства:

• мощность;
• скорость разгона;
• объем и масса перевозимого груза.

В документации, описаниях, инструкциях значение рабочего объема двигателя указывают в кубических сантиметрах или литрах.

Смесь бензина и воздуха попадает в полость цилиндра, при сгорании двигает поршень, он перемещается вверх-вниз от нижней до верхней точки. Крайние положения обозначают аббревиатурами НМТ, ВМТ — верх и низ соответственно.

Параметры, определяющие рабочий объем:

1. Ход поршня (H) — отрезок между крайними верхним и нижним положениями.
2. Объем камеры сгорания(Vкс). Это пространство над поршнем, когда он находится в крайнем положении ВМТ.
3. Полный объем цилиндра (Vпол) — пространство под поршнем, когда он находится в крайнем положении НМТ.

Рабочий объем одного цилиндра (Vраб) = Vпол – Vкс. Для определения суммарного литража силового агрегата нужно Vраб одного цилиндра умножить на количество цилиндров.

Классификация авто по объему двигателя:

Классы легкового автомобиля

Зачем нужно проверять объем двигателя

О потенциале автомобиля судят по максимальной мощности мотора, а этот важный параметр прямо зависит от литража силового агрегата. Чем больше воздушно-топливной смеси попадет в камеру сгорания во время одного цикла, тем больше вырабатывается энергии при сгорании.

Это один из важнейших критериев при выборе автомобиля. Кроме того, владельца авто интересует литраж, если он планирует капитальный ремонт или работы по модернизации (тюнинг) двигателя:

• блок цилиндров − замена головки;
• расточка цилиндров.

К расточке цилиндров прибегают, если хотят увеличить объем камеры сгорания для повышения мощности мотора. Блок цилиндров мотора любой модели рассчитан на 3 капремонта. Для проведения работ по ремонту или модернизации важно знать литраж. Также эта характеристика нужна при выборе запасных частей.

Где можно посмотреть объем двигателя?

Объем двигателя можно посмотреть в техническом паспорте, но, если автомобиль подержанный, цифры, указанные в ПТС, могут не соответствовать действительности. Причины могут быть разными: от аварии до тюнинга двигателя и замены некоторых узлов.

При покупке или ремонте авто рабочий объем можно узнать по VIN-коду двигателя — этот 17-значный код указан в ПТС, в свидетельстве о регистрации, его можно найти и на кузове транспортного средства. Местонахождение цифр производитель указывает в сопроводительных документах: VIN-код может находиться на лонжеронах, на шасси, на стойке водительского сиденья (нижняя часть).

Состав 17-значного VIN-кода:

Географическая зона, страна, производитель

Информация о типе кузова, типе и модели двигателя, сведения о шасси, данные о кабине, виде тормозной системы, серии авто

Контрольная цифра, по ней определяют достоверность VIN-номера, выясняют, не находится ли авто в угоне

Информация о заводе-изготовителе, годе выпуска, серийном номере ТС

Узнать значения VIN-кода можно на СТО, в онлайн-магазинах запасных частей, с помощью автомобильных онлайн-сервисов. Неспециалисту расшифровать код сложно, потому что нет единой системы обозначений — производители используют разные методы шифрования типа двигателя.

На «движке» есть номер, состоящий из 14 цифр, по нему можно выяснить модель, год и месяц выпуска, индивидуальный порядковый номер. А потом определить литраж двигателя по модели.

По номеру двигателя подробную информацию о модели можно найти в каталоге завода-изготовителя.

Способы расчета и формулы

Объем вычислить легко, если известны величины радиуса поршня (R) и хода поршня (H). Значения нужно подставить в формулу (3,14 × R² × H). Полученный результат равен рабочему объему одного цилиндра, чтобы узнать литраж двигателя, нужно умножить его на количество цилиндров.

Формула для расчета: Vдвиг = ((3.14 × R² × H) × количество цилиндров)/1000. На 1000 делят, чтобы перевести мм³ в см³.

В интернете есть калькуляторы расчета объема двигателя: достаточно заполнить поля и нажать кнопку «Рассчитать». Измерить диаметры цилиндров можно микрометром и нутрометром.

На что влияет литраж?

Объем двигателя определяет характеристики модели (максимальная скорость, крутящий момент, разгонная динамика), влияет на стоимость автомобиля. Чем мощнее мотор, тем сложнее другие механизмы (тормозная система, система охлаждения, трансмиссия), дороже плановое обслуживание, больше расход топлива, моторного масла.

Бюджетные малолитражные авто расходуют мало топлива: ДВС объемом 1,2-1,7 л обеспечивает достаточную для города динамику.

Чем больше литраж, тем выше расходы на содержание:

• техосмотр;
• страховка;
• постановка на учет, снятие с учета;
• налог;
• растаможка.

Высокая цена на автомобиль с двигателем большого объема окупается комфортом эксплуатации, особенно в холодное время года. Движок быстрее прогревается, менее требователен к качеству бензина, требует капремонта при большем пробеге.

При выборе нового или подержанного автомобиля всегда оценивают объем двигателя. Любителям дальних поездок не подходят малолитражки: движку объемом 1,2-1,7 л не хватает мощности на скорости 100 км/ч. Для дальних поездок и перемещения в черте города подходят авто литражом 1,8-3 л: на них можно перевозить грузы, мотору хватает мощности при разгоне и движении на большой скорости. Узнать рабочий объем можно из ПТС или с помощью формулы путем точных замеров.

Турбонаддув двигателя TDI

Дизельный двигатель TDI (аббревиатура расшифровывается как Turbocharged Direct Injection) – детище инженеров автомобильного концерна Volkswagen, работа над созданием которого началась в 70-х годах ХХ ст. Само название TDI – защищенная патентом торговая марка, на которую у концерна есть исключительные права, а значит, происхождение двигателя по такой надписи можно определить безошибочно.

Подобные силовые агрегаты устанавливаются на весь дочерний ряд немецкого автомобильного гиганта, будь то легковые автомобили, грузовики, джипы, микроавтобусы. Также TDI-двигателями располагают некоторые модели какое-то время сотрудничал. Разберемся подробнее, что такое TDI двигатель? В чем его плюсы и так ли он надежен и перспективен?

Топливный впрыск в моторах TDI

На ранних этапах развития дизельных ДВС давление в системе, которая предполагает наличие ТНВД в связке с простыми механическими форсунками, составляло всего 20-40 Бар. Современный дизель имеет давление на минимальной отметке в 1600 Бар и выше. Тенденция к увеличению давления впрыска топлива связана с тем, что дизельные двигатели отличаются очень коротким временем, которое отводится на процесс смесеобразования.

Если коленвал вращается на 2000 об/мин, тогда на смешивание порции дизтоплива с воздухом выделяется всего 3-4 миллисекунды. Увеличение частоты вращения коленчатого вала еще более сокращает этот временной отрезок. Также приготовление однородной топливно-воздушной смеси становится возможным только благодаря увеличению давления впрыска. В случае с низким давлением топливная смесь будет некачественной, процесс сгорания отличается низкой эффективностью. Результатом становится повышение токсичности выхлопа дизеля и низкий КПД.

Ранее за топливный впрыск на дизеле отвечал ТНВД, который работает в паре с механическими форсунками, сегодня на дизельные моторы ставятся системы Common Rail. Так как процесс горения в дизеле является взрывом от контакта порции солярки с разогретым на такте сжатия воздухом, то время впрыска очень ограничено.

ТНВД в современном дизеле попросту создает давление в общей магистрали, а пьезоинжекторы (пьезоэлектрические форсунки) TDI способны впрыскивать четко определенное количество дизтоплива в цилиндры дизельного двигателя за очень короткий промежуток времени (менее чем за 0,2 миллисекунды) по команде ЭБУ.

Также в отдельных конструкциях систем питания дизельных ДВС можно встретить так называемые насос-форсунки. Это означает, что каждая инжекторная форсунка оборудована собственным насосом высокого давления. Получается, развитие дизельных технологий сегодня сводится к увеличению давления впрыска и максимальной эффективности работы системы турбонаддува. Так удается решить главные задачи: увеличить мощность и снизить уровень токсичности отработавших газов.

Рекомендуем: Как повысить мощность двигателя и зачем это нужно

Надежность дизельных TDI

Установка турбонаддува позволила дизельному двигателю развивать большую мощность, а также увеличился КПД дизеля. Что касается моторов TDI, то данные двигатели являются достаточно надежными при условии правильной эксплуатации. Наиболее сильно на исправность этих ДВС влияет качество топлива и своевременное обслуживание. При должном уходе сам мотор может оказаться даже «миллионником».

Слабым местом TDI считаются форсунки и турбокомпрессор. Ресурс форсунок напрямую зависит от качества дизтоплива и общего состояния системы питания дизельного TDI. Срок службы турбины может варьироваться, средний показатель ресурса составляет 120-160 тыс. км.

Общая оценка преимуществ TDI

Среди выявленных достоинств силовой установки образца Turbocharged Direct Injection нельзя не обратить внимания на следующее:

• мощность;
• экономичность;
• компактность;
• экологичность.

Этот набор определился не сразу и даже не после появления на рынке в 1980 г. Audi 80 с TDI под капотом, а лишь после многочисленных доработок и улучшений, что привело к запуску в серию в 1989 г. нового мощного турбодизеля, во многом не уступающего бензиновым агрегатам.

Специалисты признают, что TDI – один из лучших современных дизелей, эффективность которого определяется исходя из соотношения исходной мощности и крутящего момента на единицу объема цилиндра и расходованного топлива.

Особенности и преимущества

Первым делом автолюбителей интересует, что же это такое двигатель TDI и как расшифровывается используемая аббревиатура. На самом деле не сложно разобраться в том, что означает TDI и в чём суть этого мотора, если взглянуть на полное название. Полная расшифровка звучит как Turbocharged Direct Injection.

Подобные движки можно встретить не только среди модельного ряда WAG. Есть ряд автомобилей, где в качестве мотора выступает двигатель TDI. Это продукты компаний, с которыми сотрудничает Volkswagen.

Важно заметить, что сама аббревиатура TDI является запатентованной торговой маркой. WAG обладает эксклюзивными правами на неё. Это позволяет без каких-либо опасений покупать автомобиль и быть при этом уверенным, что двигатель принадлежит именно WAG.

Когда Audi вошла в состав WAG, автоконцерн Volkswagen очень быстро выбился в лидеры среди лучших производителей дизельных силовых установок. Используемые инновационные решения и новые технологии позволили получить огромный список преимуществ и привилегий. При этом главными достоинствами турбодизелей TDI считаются:

• незначительная шумность во время работы;
• превосходные показатели по крутящему моменту;
• небольшой расход;
• низкий уровень токсичности выделяемого выхлопа.

Хотя дизельные двигатели TDI обладают весомыми преимуществами по сравнению с конкурентами, наиболее весомыми называют прекрасный коэффициент полезного действия и экономичность. Эти два фактора предопределили успех проекта.

Подобных характеристик во многом удалось добиться за счёт более высокого давления впрыска. Если сравнивать с аналогами, у которых этот показатель находится на уровне 1350 бар и не выше, то TDI выдаёт 2050 бар.

В двигателе реализована система, в которой инжектор объединили с топливным насосом. Это позволяет контролировать все процессы впрыска горючего. Подобное нововведение позволило добиться высоких показателей крутящего момента с одновременной плавной работой в разных режимах.

Особая система подачи горючего обеспечивает равномерное и деликатное сжигание топлива, тем самым снижаются до минимума ударные нагрузки. Это привело уже к появлению другого преимущества в виде тихой работы и снижения уровня токсичности выхлопного газа.

Важным шагом для повышения эффективности работы дизеля стало внедрение аккумуляторной системы подачи, то есть Common Rail. С её помощью удалось избавиться от зависимости механизма впрыска от того, какой текущий угол поворота коленчатого вала и рабочий режим мотора. Тем самым были созданы условия для впрыска горючего в рабочие цилиндры под воздействием высокого давления даже тогда, когда мотор работает при минимальных нагрузках.

Несмотря на то, что аккумуляторная система подачи топлива не уступает традиционным системам по ремонтопригодности, а местами её превосходит, тут крайне важно использовать максимально качественное горючее. То есть TDI лучше заправлять на проверенных АЗС.

Можно выделить несколько технологических особенностей этих двигателей, которые выделяют их на фоне конкурентов и позволяют говорить о некоторых уникальных, нестандартных или нетипичных решениях.

1. Поскольку инжектор объединили с топливным насосом, система позволяет всесторонне контролировать механизм впрыска горючего. В итоге это привело к повышению крутящего момента, плавности и эластичности хода вне зависимости от текущего режима работы двигателя.
2. Когда в двигателе происходит процесс сгорания солярки, это не сопровождается серьёзными ударными нагрузками, что происходит на многих аналогах. Тем самым удаётся обеспечить низкий уровень шума в работе силового агрегата.
3. TDI характеризуются очень низкой концентрацией оксида азота в вырабатываемом выхлопе. Это объясняет достаточно адекватный уровень токсичности, чего многие другие дизельные моторы добиться не могут. Среди конкурентов именно TDI заслуженно и справедливо считается самым экологичным.

Подобные особенности выводят двигатель на лидирующие позиции. Это очень востребованный на рынке мотор, который во многом оправдывает свою стоимость.

По цене это не самый доступный дизельный двигатель. Потому фактор стоимости иногда отпугивает потенциальных покупателей. Чтобы убедиться в справедливости и правильности своего выбора, следует дополнительно изучить мотор и обязательно познакомиться с его потенциальными неисправностями.

Если подводить какой-то итог, то TDI справедливо можно назвать мощными, бесшумными, экологичными моторами, которые минимально загрязняют окружающую среду. Не удивительно, что в Европе наблюдается повышенный спрос на автомобили, оснащённые такими моторами.

Особенности

Главная особенность – это турбина, которой оснащается двигатель TDI. механизм, который обеспечивает принудительную подачу воздуха, увеличивая тем самым крутящий момент и мощность мотора. Но в отличие от других двигателей, 2.0 TDI имеет особую конструкцию турбины – с изменяемой геометрией. Чем она отличается от обычных компрессоров? Такая конструкция позволяет регулировать величину и направление потока отработавших газов. Это дает существенный прирост в мощности и высокую топливную экономичность. Так, с двух литров объема можно получить до 170 лошадиных сил мощности. А благодаря системе непосредственного впрыска расход топлива составляет порядка 5,5 литра в смешанном цикле.

Некоторые двигатели TDI в «Фольксвагене» оснащаются турбиной типа VNT.

Данная аббревиатура означает, что это компрессор с переменным соплом. Поставщиком таких турбин для «Фольксвагена» является «Гаррет». Конструкция данного узла предполагает наличие:

• Вакуумного привода.
• Механизма управления.
• Направляющих лопаток.

Последние созданы для изменения скорости потока отработавших газов. Это происходит за счет корректировки величины сечения канала. Так, лопатки могут проворачиваться вокруг своей оси на определенный угол. Это действие производится при помощи механизма управления. Он состоит из рычага и кольца. Срабатывание механизма обеспечивает вакуумный привод. Именно он воздействует на рычаг через специальную тягу. Вакуумный привод оснащен клапаном ограничения давления наддува. Он подключен к электронной системе управления двигателем. Механизм срабатывает от величины давления наддува и температуры воздуха на впуске.

Классификации

По источнику энергии

Двигатели могут использовать следующие типы источников энергии:

• электрические; постоянного тока (электродвигатель постоянного тока);
• переменного тока (синхронные и асинхронные);