Чем определяется рабочий объем двигателя
Что такое рабочий объем двигателя
Как узнать объем двигателя
Для расчета рабочего объема двигателя вам будет нужно посчитать объем одного цилиндра и затем умножить на их количество у ДВС. И того получается:
Vдвиг = число Пи умножено на квадрат радиуса (диаметр поршня) умноженное на высоту хода и умноженное на кол-во цилиндров.
Поскольку, как правило, параметры поршня везде указываются в миллиметрах, а объем двигателя измеряется в см. куб., то для перевода единиц измерения, результат придется разделить еще на 1000.
Заметьте, что полный объем и рабочий, отличаются, так как поршень имеет выпуклости и выточки под клапана и в него также входить объем камеры сгорания. Поэтому не стоит путать эти два понятия. И чтобы рассчитать реальный (полный) объем цилиндра, нужно суммировать объем камеры и рабочий объем.
Определить объем двигателя можно обычным калькулятором, зная параметры цилиндра и поршня, но посчитать рабочий объем в см³ нашим, в режиме онлайн, будет намного проще и быстрее, тем более, если вам расчеты нужны, дабы узнать мощность двигателя, поскольку эти показатели напрямую зависят друг от друга.
На что влияет литраж
Как уже было сказано, чем больше объем цилиндра, тем больше топлива в нем можно сжечь за один такт. Соответственно, и энергия его сгорания будет выше. В результате повышается мощность мотора и динамические характеристики автомобиля.
Однако не следует забывать о том, что большие двигатели обладают большим аппетитом. Так, если полуторалитровый бензиновый силовой агрегат в городском цикле расходует в среднем 9-10 литров горючего на 100 км пути, то двухлитровому мотору потребуется 12-13 литров топлива. На трассе разница меньше, примерно 6,5-7 литров против 8-8,5.
Причина в том, что во время работы на холостом ходу больший двигатель также потребляет больше бензина, при этом во время движения он позволяет быстрее разогнать машину до требуемой скорости, т.е. сокращается время работы в неэкономичном режиме.
Формула «больше объем – выше мощность» справедлива для легковых автомобилей. У грузовиков применяется несколько иной подход. Большой объем не обязательно подразумевает «табун лошадей» под капотом, поскольку для этих автомобилей более важной характеристикой является большой крутящий момент во всех диапазонах оборотов коленвала.
Так, у тягача КамАЗ-54115 объем силового агрегата составляет 10,85 л (объем только одного цилиндра сопоставим с рабочим объемом двигателя малолитражки), при этом мощность его составляет всего 240 л.с. Для сравнения, BMW X5 c трехлитровым дизельным мотором развивает мощность 218 л.с. справедливости ради стоит отметить, что на тяжелые грузовики КамАЗ последнего поколения, ставятся более современные моторы объемом 11,76 л и мощностью до 400 л.с.
Расчет объема ДВС калькулятором
Чтобы посчитать объем интересующего вас двигателя нужно внести 3 цифры в соответствующие поля, — результат появится автоматически. Все три значения можно посмотреть в паспортных данных автомобиля или тех. характеристиках конкретной детали либо же определить, какой объем поршневой поможет штангенциркуль.
Таким образом, если к примеру у вас получилось что объем равен 1598 см³, то в литрах он будет обозначен как 1,6 л, а если вышло число 2429 см³, то 2,4 литра.
Длинноходный и короткоходный поршень
Также замете, что при одинаковом количестве цилиндров и рабочем объеме двигатели могут иметь разный диаметр цилиндров, ход поршней и мощность таких моторов так же будет разной. Движок с короткоходными поршнями очень прожорлив и имеет малый КПД, но достигает большой мощности на высоких оборотах. А длинноходные стоят там, где нужна тяга и экономичность.
Следовательно, на вопрос «как узнать объем двигателя по лошадиным силам» можно дать твердый ответ – никак. Ведь лошадиные силы хоть и имеют связь с объемом двигателя, но вычислить его по ним не получится, поскольку формула их взаимоотношения еще включает много разных показателей. Так что определить кубические сантиметры двигателя можно исключительно по параметрам поршневой.
Особенности расчета
От объема двигателя зависит, сколько горючего можно подать в полость цилиндра. Следовательно, чем больший объем топливной смеси поступает в камеру сгорания, тем на более существенный объем энергии можно рассчитывать.
Формула расчета объема цилиндров имеет следующий вид:
Здесь π равно 3,14 (фиксированная величина), r — радиус цилиндра машины, а h — его высота. Можно проводить расчеты через диаметр, разнице нет.
Кроме того, формула для расчета объема может выражаться, как площадь поперечного сечения, умноженная на высоту в точке, когда поршень расположен в нижней мертвой позиции.
С учетом вышесказанного можно сделать следующий вывод, расчетный объем мотора — это:
- Сумма объемов каждого из цилиндров;
- Произведение объема одного цилиндра на их общее число в двигателе.
Единица измерения — литры или кубические сантиметры. При этом 1000 см3 равно одному литру.
Если объем мотора показывается в литрах, производитель округляет число до целого. Так, если параметр имеет размер 1598 куб. см, в литрах это 1,6.
Зачем нужно проверять объем двигателя
Чаще всего узнают объем двигателя когда хотят увеличить степень сжатия, то есть если хотят расточить цилиндры с целью тюнинга. Поскольку чем больше степень сжатия, тем больше будет давление на поршень при сгорании смеси, а следовательно, двигатель будет более мощным. Технология изменения объема в большую сторону, дабы нарастить степень сжатия, очень выгодна — ведь порция топливной смеси такая же, а полезной работы больше. Но всему есть свой предел и чрезмерное её увеличение грозит самовоспламенением, вследствие чего происходит детонация, которая не только уменьшает мощность, но и грозит разрушением мотора.
Формула расчета объема трубы
Чтобы приступить к расчетам, следует узнать исходные данные. Например, понадобится радиус трубы. Отсюда можно получить показатель того, сколько занимает труба или сколько она вмещает в себя. Для нашего случая (определения вместительности воды) подойдет второй вариант.
Как узнать радиус? Достаточно знать диаметр трубы, который необходимо разделить на два. В нашем случае речь идет о внутреннем диаметре. Если по каким-то причинам этот параметр неизвестен, тогда можно ориентироваться по длине окружности. Для этого при помощи гибкого метра замеряем этот показатель, а затем делим его на 2Пи, что приблизительно равняется 6,28.
Также потребуется определить и площадь сечения изделия. Для этого снова используем число Пи, которое нужно умножить на квадрат радиуса. При этом данный параметр мы получим в той же единице измерения, в которой был взят радиус. Это значит, что если радиус был представлен в метрах, то и площадь сечения мы получим в квадратных метрах.
В итоге остается подставить полученные значения в основную формулу, умножив площадь сечения трубы на длину.
Расчет объема воды в трубе и системе
Чтобы определить этот параметр, в указанную выше формулу нужно подставить данные внутреннего радиуса трубы. Но как быть, если нужно подсчитать весь объем системы отопления, которая состоит еще и из радиаторов, и из котла отопления, и из расширительного бака?
Нужно вычислить объем радиатора. Сделать это достаточно просто. Нужно узнать из технического паспорта, каков объем одной секции, а затем умножить это число на количество секций в определенной батарее. Так, зачастую в чугунных радиаторах эта цифра для одной секции составляет порядка 1,5 литра. Если радиатор биметаллический, тогда эта цифра может быть в десять раз меньше.
Расчет трубы — веса, массы, диаметра
Что касается объема воды в котле, то эти данные также имеются в паспорте.
Чтобы измерить вместительность расширительного бака, нужно заполнить его измеренным количеством воды.
С трубами, как уже говорилось, также просто. Полученные значения для каждого метра определенного диаметра необходимо лишь умножить на метраж этого диаметра труб. Нужно отметить, что в соответствующей литературе, а также в Сети имеются специальные таблицы, которые позволяют определить данные, исходя из других параметров, учитывая материал и особенности изделий. Только необходимо понимать, что эти цифры ориентировочные. Однако погрешность будет незначительной, если принять их для расчета объема воды.
Нельзя не отметить в этом вопросе одну характерную особенность. Стальные трубы большего диаметра пропускают воды меньше, чем полипропиленовые трубы аналогичного диаметра. Это связано с тем, что последние имеют более гладкую внутреннюю поверхность, а стальные – шероховатую. Однако при этом стальные изделия имеют больший объем воды, чем в аналогичных по пропускному сечению остальных видах труб.
Площадь поверхности цилиндра
Для того чтобы вычислить площадь поверхности обычного прямого кругового цилиндра, необходимо подсчитать площади оснований и боковой поверхности.
Вначале рассмотрим, как вычисляют площадь боковой поверхности. Это произведение длины окружности на высоту цилиндра. Длина окружности, в свою очередь, равняется удвоенному произведению универсального числа П на радиус окружности.
Площадь круга, как известно, равняется произведению П на квадрат радиуса. Итак, сложив формулы для площади определения боковой поверхности с удвоенным выражением площади основания (их ведь два) и произведя нехитрые алгебраические преобразования, получаем окончательное выражение для определения площади поверхности цилиндра.
Определение объёма фигуры
Объем цилиндра определяется по стандартной схеме: площадь поверхности основания умножается на высоту.
Таким образом, конечная формула выглядит следующим образом: искомое определяется как произведение высоты тела на универсальное число П и на квадрат радиуса основания.
Полученная формула, надо сказать, применима для решения самых неожиданных задач. Точно так же, как объем цилиндра, определяется, например, объём электропроводки. Это бывает необходимо для вычисления массы проводов.
Отличия в формуле только в том, что вместо радиуса одного цилиндра стоит делённый надвое диаметр жилы проводки и в выражении появляется число жил в проводе N. Также вместо высоты используется длина провода. Таким образом рассчитывается объем «цилиндра» не одного, а по числу проводков в оплётке.
Такие расчёты часто требуются на практике. Ведь значительная часть ёмкостей для воды изготовлена в форме трубы. И вычислить объем цилиндра часто бывает нужно даже в домашнем хозяйстве.
Однако, как уже говорилось, форма цилиндра может быть разной. И в некоторых случаях требуется рассчитать, чему равен объем цилиндра наклонного.
Отличие в том, что площадь поверхности основания умножают не на длину образующей, как в случае с прямым цилиндром, а на расстояние между плоскостями – перпендикулярный отрезок, построенный между ними.
Как видно из рисунка, такой отрезок равен произведению длины образующей на синус угла наклона образующей к плоскости.
Рабочий объем цилиндров двигателя | Изучение устройства автомобиля AvtoLegko.ru
Для того чтобы полнее представить работу двигателя, необходимо знать, что такое рабочий объем цилиндра, объем камеры сжатия, полный объем цилиндра, степень сжатия, литраж и число оборотов коленчатого вала. Рабочий объем цилиндра — объем между мертвыми точками. Он заполняется горючей смесью при такте впуска, т.е. когда поршень движется от верхней к нижней мертвой точке. Когда поршень достигает верхней мертвой точки, над ним остается небольшое свободное пространство, которое называется камерой сжатия, или сгорания. Если объем камеры сгорания сложить с рабочим объемом цилиндра, то получим полный объем цилиндра.
Рис. 1. а) Рабочий объем цилиндра и камеры сгорания; б) Ход поршня двигателя.
Все названные объемы измеряют в кубических сантиметрах. При делении полного объема цилиндра на объем камеры сгорания получается величина, называемая степенью сжатия.Степень сжатия показывает, во сколько раз сжимают горючую смесь в цилиндре. Чем больше степень сжатия, тем больше будет давление на поршень при сгорании смеси, а следовательно и больше мощность двигателя. Увеличивать степень сжатия очень выгодно — от той же порции топлива можно получить больше полезной работы. Однако при чрезмерном увеличении степени сжатия наступает самовоспламенение рабочей смеси, и смесь сгорает с большой скоростью — происходит детонация топлива. Детонация — это недопустимо быстрое сгорание рабочей смеси, вызывающее неустойчивую работу двигателя. У двигателя при детонации появляется резкий стук, мощность его снижается, из глушителя выходит черный дым. Конструкторы изыскивают способы борьбы с детонацией топлива и постепенно повышают степень сжатия. В зависимости от степени сжатия применяют определенный сорт топлива.
Повысить мощность двигателя также позволяет увеличение числа оборотов коленчатого вала в минуту. Однако и на этом пути имеются трудности: в основном это недостаток времени на впуск горючей смеси в цилиндр и выпуск отработавших газов, возникновение чрезмерно высокой скорости движении деталей кривошипно-шатунного и газораспределительного механизмов и их большой износ.
Преодолевая эти препятствия, конструкторы добиваются увеличения числа оборотов до 1000 5000 в минуту. Если двигатель многоцилиндровый, то рабочие объемы цилиндров суммируют и получают объем, называемый литражом двигателя.
Объем подсчитывают в кубических сантиметрах и затем переводят в литры. Увеличение литража двигателя сопровождается ростом его мощности. Литраж определяет класс автомобиля.
Как узнать объем двигателя. На что он влияет
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.
Справка! 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:
- Ход поршня (H) — отрезок между крайними верхним и нижним положениями.
- Объем камеры сгорания(Vкс). Это пространство над поршнем, когда он находится в крайнем положении ВМТ.
- 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:
| Литраж (л) | Классы легкового автомобиля |
| ≤ 1,1 | Микролитражный |
| 1,2-1,7 | Малолитражный |
| 1,8-3,5 | Среднелитражный |
| > 3,5 | Крупнолитражный |
Как определить объем цилиндра двигателя
Итак, чтобы узнать объем цилиндра двигателя, следует понимать, что фактически цилиндр является емкостью, подобно бытовым предметам цилиндрической формы (чашка, банка и т.д.). Зная радиус и высоту, объем высчитывается достаточно легко. Если же эти параметры не заданы, тогда задача усложняется. Еще нужно учитывать и то, что цилиндр ДВС не всегда идеален по окружности.
Вернемся к замерам. Для вычисления объема нужно умножить высоту на число «Пи» и на квадрат радиуса (Объем равен В умножить на π и умножить на Р². Литера В данной формулы является высотой цилиндра, Р представляет собой радиус основания, а число π примерно равно 3,14.
Сам объем цилиндра измеряется в соответствующих радиусу и высоте кубических единицах. Обычно для измерения объема в ДВС используются см3 (кубические сантиметры), если же параметры заданы в метрах, тогда данные по объему отражены в метрах кубических (кубометрах) и т.д.
При этом важно понимать, что указанная формула подходит для измерения объема прямого кругового цилиндра, то есть основание является кругом, а направляющая строго перпендикулярна ему.
Рекомендуем также прочитать статью о том, что такое степень сжатия двигателя внутреннего сгорания. Из этой статьи вы узнаете о данном параметре, а также на что влияет степень сжатия в конструкции ДВС.
Кстати, если вместо радиуса цилиндра в исходных данных имеется диаметр, тогда расчеты следует производить по формуле, где объем равен В помноженное на π и помноженное на (Д/2)². Еще одной формулой для вычислений является следующая: Объем равен ¼ помноженное на В помноженное на π и помноженное на Д². В этом случае Д является диаметром основания цилиндра.
Что касается практических замеров, несколько проще замерить периметр, то есть длину окружности основания цилиндра, чем промерять диаметр или радиус. Получается, высчитать объем, если известен периметр основания цилиндра, можно по формуле, где объем равен ¼ умножить на В умножить на П² / π. Литера П является периметром основания. Еще нужно учесть, что при расчетах фактическая вместимость будет немного меньше той, которую покажут расчеты, так как не учитывается величина объема стенок сосуда.
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.
Как узнать объём двигателя автомобиля
В эру развития автомобильной индустрии появляется огромное количество автоновинок, обладающих передовыми технологиями в области конструкции моторных агрегатов. Разрабатываются новые типы двигателей, такие как гибриды, появляются новые классы авто, например, электрокары. В связи с великим множеством имеющихся на рынке моторов, покупателю тяжело определиться с выбором будущего авто, который послужит средством передвижения на определённом этапе его жизни. О том, как узнать объём двигателя, мы сегодня и поговорим.
Виды двигателей
Как же определиться с моторным агрегатом? Давайте сначала разберёмся с его классификацией. Итак, сердце автомобиля подразделяется на несколько типов: двигатели внутреннего сгорания и электромоторы. Однако в связи с проблемой заряда электрокаров, самыми популярными являются авто именно с ДВС. Они подразделяются на бензиновые и дизельные. Их отличие состоит в том, что для движков, работающих на бензине, необходима электрическая искра, которая важна для воспламенения топлива. Топливная смесь в дизельных агрегатах способна воспламеняться самостоятельно. Каждый из типов движков имеет свои преимущества и недостатки. У автомобилей с дизельным мотором больше крутящий момент, они более экономичны, примерно на 20 процентов, соответственно, и запас хода у таких авто больше.
Дизели более надёжны за счёт того, что работают без электронных устройств, и даже в случае поломки ремонт таких двигателей обойдётся значительно дешевле бензиновых.
Что касается недостатков моторов, работающих на солярке, то, прежде всего, это их вес, который негативно сказывается на манёвренности автомобиля, зимой машину придётся долго прогревать. У транспорта с бензиновым мотором, который шуточно называют «зажигалкой», максимальная мощность несколько выше дизельных и, соответственно, максимальная скорость тоже.
Но у них менее скромный аппетит и они менее надёжны. Есть автомобили и с электрическим агрегатом.
Однако они стоят значительно дороже обычных и до сих пор актуальна проблема с зарядкой мотора, не говоря уже про обслуживание такого транспорта. Скидки на новые автомобили!Выгодный кредит от 9.9% Рассрочка 0%
Различия силовых агрегатов
Итак, вы определились с типом двигателя, теперь вам необходимо выбрать его объём. Сейчас на рынке представлена масса агрегатов: от наиболее слабых и экономичных до самых мощных и прожорливых. Поговорим об их достоинствах и недостатках. У моторов с большим литражом увеличен налог, значительно выше стоимость обслуживания и, соответственно, потребление топлива.
Мощный автомобиль будет служить вам большой срок времени, а при правильной эксплуатации будет ещё и надёжным помощником, ведь мотор не страдает от перегрузки и может полноценно эксплуатироваться при включённом кондиционере и других электронных системах.
При небольших пробегах имеет смысл покупать автомобиль с малолитражным движком, дабы избежать высокого налога на мощность. Очень важно выбрать правильные параметры и определиться с предполагаемым видом эксплуатации авто. Сравним разные объёмы агрегатов:
- Моторы объёмом от 0,8 до 1 литра. В основном они ставятся на машины для перевозки грузов в связи с малой мощностью. Расходуют около 5 литров на 100 километров.
- Агрегаты объёмом от 1,2 до 1,8 литра вполне подходят для повседневной езды, они имеют небольшой расход топлива, в районе 5–10 литров на 100 километров.
- Золотая середина — 1,8–2,5 литра. Небольшой налог, вменяемый расход и уверенный разгон — как в городе, так и на трассе.
- Двигатели объёмом выше 3–4,5 литра ставятся на дорогие иномарки.
- Машины с 5-литровыми агрегатами относятся к люксовым категориям и облагаются повышенным налогом.
Определяем объём двигателя
Теперь о том, как же узнать литраж агрегата автомобиля. Существует несколько способов. Можно посмотреть объём в техническом паспорте автомобиля, однако этот способ не совсем подходит при покупке подержанной машины. Возможно, конфигурацию мотора изменяли, модернизировали. Действительное значение можно узнать только на блоке цилиндров.
Определить литраж мотора можно и по VIN-коду. Его стоит искать под задним сиденьем, под лобовым стеклом либо в нижней части арки двери водителя. Этот код состоит из семнадцати символов.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:
Цифры Что обозначают 1, 2, 3 Географическая зона, страна, производитель 4, 5, 6, 7, 8 Информация о типе кузова, типе и модели двигателя, сведения о шасси, данные о кабине, виде тормозной системы, серии авто 9 Контрольная цифра, по ней определяют достоверность VIN-номера, выясняют, не находится ли авто в угоне 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17 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.
Справка! 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.
Что в итоге
Как видно, необходимость узнать точный рабочий объем двигателя возникает по разным причинам. Естественно, VIN-код и данные в техпаспорте являются самым быстрым способом определения параметров ДВС.
Если даже один из перечисленных выше случаев нельзя исключить из списка, тогда единственным способом для получения достоверной информации о фактическом рабочем объеме цилиндров является разборка двигателя с последующими точными замерами.
Что означает понятие объем двигателя. Определение рабочего объема мотора. Классы авто в зависимости от объема ДВС, плюсы и минусы большого объема двигателя.
Влияние степени сжатия на мощность и другие характеристики мотора. Тюнинг и увеличение степени сжатия, а также понижение параметра в отдельных случаях.
Какой срок службы двигателя является нормой для современных моторов. Почему не осталось двигателей «миллионников». Как увеличить ресурс современного ДВС.
Изменение степени сжатия: на что влияет способность динамично менять степень сжатия ДВС. Двигатели с возможностью изменения степени сжатия, устройство.
Виды двигателей внутреннего сгорания, отличия различных типов ДВС. Особенности компоновки, объем двигателя, мощность, крутящий момент и другие параметры.
Какая темература и давление в цилиндрах дизеля, а также как данные показатели влияют на производительность мотора и процесс сгорания дизельного топлива.
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.
На заметку! В интернете есть калькуляторы расчета объема двигателя: достаточно заполнить поля и нажать кнопку «Рассчитать». Измерить диаметры цилиндров можно микрометром и нутрометром.
Рабочий объём двигателя: что это за величина, на что она влияет
Двигатель является важнейшей компонентой любого транспортного средства, а его литраж у большинства ассоциируется с мощностью силового агрегата. В целом такой подход можно считать соответствующим истине.
Но за цифрами 1.1, 2.0, 3.5 мы видим только параметр, определяющий класс автомобиля: микролитражка, малолитражка, гольф-класс или крупнолитражное авто. Что же такое объём мотора на физическом уровне, понимают далеко не все.
Понятие рабочего объёма цилиндра
Распространённое определение рабочего объёма двигателя звучит следующим образом: им обозначают суммарное значение объёмов цилиндров силового агрегата, а под объёмом поршня следует понимать произведение длины его хода на площадь верхней проекции. Ход поршня, в свою очередь – это расстояние между верхней и нижней мёртвыми точками. Таким образом, рабочим объёмом цилиндра называют объём камеры сгорания, в которой и происходят энергетические процессы – воспламенение горючей смеси и её сгорание.
В такте впуска происходит наполнение цилиндра топливовоздушной смесью, который завершается, когда поршень находится в нижней МТ. При движении поршня в обратном направлении происходит сжатие горючей смеси и её воспламенение.
Степень сжатия определяется при делении полного объёма цилиндра (когда поршень пребывает в НМТ) к объёму камеры сгорания (ВМТ). Чем больше степень сжатия, тем с большей силой смесь при возгорании и расширении давит на поршень, то есть от этого показателя напрямую зависит мощность мотора.
Таким образом, для увеличения мощности двигателей достаточно увеличивать степень сжатии. Но на деле всё упирается в некий предел сжатия, при превышении которого смесь самовозгорается без искры или сгорает настолько быстро, что двигатель начинает детонировать и работать неустойчиво.
Симптомы детонационных процессов – постукивания, доносящиеся из двигателя, наличие густого выхлопа чёрного цвета, а также падение мощности. Автопроизводители тратят много усилий, чтобы увеличить степень сжатия и при этом избавиться от детонации, но делать это им становится всё труднее.
Рост мощности зависит также от скорости вращения коленвала, но и этот показатель бесконечно увеличивать нельзя: горючая смесь не будет успевать попадать в цилиндр, возникают проблемы с выводом отработанных газов, да и износ деталей при увеличении скорости вращения также увеличивается.
Современные моторы – многоцилиндровые. Это означает, что рабочий объём двигателя является арифметической суммой полных объёмов всех цилиндров, и чем он больше, тем выше класс автомобиля и мощнее силовой агрегат.
Для чего требуется проверка рабочего объёма мотора
Рядовому автомобилисту этот показатель, строго говоря, не нужен, но есть категория водителей, стремящихся выжать из своего мотора всё до капельки. Вот им знать рабочий объём камеры сгорания нужно для увеличения степени сжатия, достигаемого таким хитрым способом, как расточка цилиндров.
Подобный приём считается едва ли не единственным доступным способом увеличения мощности мотора, причём экономически очень выгодным – ведь при том же объёме топливной смеси полезной работы выполняется намного больше. Но, как мы уже отмечали, здесь необходимо соблюдать меру: при увеличении степени сжатия сверх пороговой смесь будет самовоспламеняться, что приведёт к нестабильной работе, уменьшению мощности и даже разрушением силового агрегата.
Расчет объёма цилиндра
Итаке, рассмотрим методику, как узнать рабочий (не полный) объём двигателя. Общую формулу мы уже называли: это результат умножения объёма 1 цилиндра на их количество в данном ДВС. А объём цилиндра определяется как умножение R 2 *L*π.
Длину и диаметр поршня принято обозначать в миллиметрах, объём силового агрегата – в кубических сантиметрах, поэтому полученный результат делят на 1000.
Нужно понимать, что понятия полный/рабочий объёмы – не тождественные, поскольку поршень имеет проточки, выпуклости и другие геометрические детали, плюс необходимо учесть объём камеры сгорания. Если влияние геометрии цилиндра минимально, то объём КС учитывать необходимо обязательно: полный объём получается сложением объёма рабочего и камеры сгорания.
Таким образом, определить рабочий объём цилиндра (силового агрегата, разумеется, тоже) можно с помощью калькулятора, достаточно знать исходные данные. Но если этих цифр под рукой нет, можно воспользоваться онлайн калькуляторами, многие из которых могут определять и мощность силового агрегата, поскольку это взаимозависимые показатели.
Часто объём мотора называют литражом и указывают не в кубических сантиметрах, а литрах. Таким образом, 1300 см 3 эквивалентно 1,3 л., то есть полученное значение нужно разделить на тысячу.
Расчет объёма мотора онлайн калькулятором
Найти сайт, предлагающий такой калькулятор, не проблема. Чтобы посчитать рабочий объём двигателя, вам останется ввести три цифры в соответствующие поля и нажать кнопку расчет (иногда результат рассчитывается и автоматически, как только вы ввели последнюю цифру). Исходные данные можно взять в паспортных данных транспортного средства.
Обычно значение в кубических сантиметрах крайне редко получается целым, поэтому при переводе в литры их закругляют с использованием общепринятых правил: 1598 см 3 = 1,60 л., 2.429 см 3 = 2,40 л.
Бывают двигатели, у которых при равном рабочем литраже и числе цилиндров их диаметр неодинаков – в этом случае будут неодинаковыми ходы поршней, будет различаться и мощность каждого из них. Мотор, у которого ход поршня небольшой, являются более прожорливыми и характеризуются меньшим КПД, но большей мощностью, достигаемой на высоких оборотах. У длинноходных всё наоборот – они экономичнее и обладают лучшей тягой на всех диапазонах оборотов коленвала.
Хотя мощность и зависит от литража двигателя, но зависимость эта не линейна и включает другие показатели, из чего следует, что определить объём мотора по лошадиным силам не получится, точный расчёт производится только на основании данных о поршневой группе.
Увеличение литража двигателя
Существует категория автовладельцев, для которых задача увеличения мощности мотора становится самоцелью. Такое мероприятие, имеющее несколько названий (чип-тюнинг, тюнинг мотора, форсировка двигателя), можно выполнить и самостоятельно.
Силовой агрегат состоит из цилиндров (обычно их число кратно 4), которые расположены в общем корпусе (БЦ). Внутри цилиндра вверх-вниз бегает поршень, а всё вместе является камерой сгорания, теххарактеристики которой формируют литраж силового агрегата.
Каким образом можно нарастить мощность мотора, если все его параметры тщательно рассчитываются автопроизводителем? Существует несколько способов добиться желаемой цели, выбор которых зависит от ваших амбиций и финансовых возможностей.
Наиболее простой и дешёвый вариант – расточка цилиндров, позволяющая увеличить литраж КС. Но придётся устанавливать и новые поршни с изменённым в сторону увеличения радиусом.
Более затратный вариант – установка коленвала с увеличенным радиусом кривошипа. При этом увеличивается диаметр шатунов, так что замене подлежит вся поршневая группа. Увеличение мощности достигается за счёт роста хода поршней, что позволяет увеличить литраж мотора.
Отметим, что форсировка мотора в домашних условиях требует использования специализированного оборудования независимо от выбранного метода, а также наличия соответствующего опыта. Малейшая ошибка чревата крайне серьёзными последствиями, поэтому подобные работы принято доверять профессионалам – специалистам тюнинговых ателье.
Характеристики объема двигателя
Самую первую сборку двигателя внутреннего сгорания (ДВС) относят к далекому 1885 г. и осуществил ее инженер из Германии Карл Бенц. С того времени инженеры постоянно пытаются улучшить динамику моторов. И всегда на слуху выражение «рабочий объем двигателя», но что такое объем двигателя в реальности и из каких параметров он складывается, знает далеко не каждый.
Объем двигателя – это конструктивный параметр ДВС, определяющий его мощность.
Во многих странах налогообложение автомобилей определяется рабочим объемом их моторов. Например, в Японии владельцы автомобилей «Кei Сar», которые относятся к классу малолитражек и имеют объем мотора 0.66 см кубических, не платят дорожный налог. В некоторых странах мира налоговое законодательство устроено так, что чем больше рабочий объем двигателя, тем выше дорожный налог.
Что касается России, то здесь величину дорожного налога определяет количество лошадиных сил, хотя эти два параметра полностью взаимосвязаны. Из всего вышесказанного можно сделать вывод, что объем двигателя это показатель мощности автомобиля, а так же платежеспособности его владельца.
Один из перспективных векторов развития конструкции ДВС – это создание двигателей с изменяемым объемом, что достигается применением системы автоматического отключения нескольких цилиндров в режиме частичной нагрузки мотора.
Такая технология уже используется на некоторых новых внедорожниках американского производства, благодаря которой можно экономить около 20% топливной смеси.
В настоящее время в опытно-экспериментальной стадии используются особые двигатели с механическим изменением рабочего хода поршня. Но ДВС с изменяемым рабочим объемом некоторое время уже используют в качестве лабораторного оборудования, например, при определении октанового числа бензина «моторным методом».
Характеристики объема двигателя
Рабочий объем всех типов двигателей принято измерять в кубических сантиметрах, или литрах. Именно по этим параметрам машины можно разделить на следующие категории:
- микролитражки (не более 1.1 литра);
- малолитражки (от 1.2 до 1.7 литра);
- среднего объема (от 1.8 до 3.5 литра);
- крупно-литражные ( от 3.6 и более литров).
Разделение это довольно условно и касается в основном моторов, работающих на бензине. С дизельными двигателями ситуация немного отличается. Показатель литража силовых установок одна из важнейших деталей автомобиля. Чем больше топливной смеси помещается в камере сгорания, тем больше автомобиль потребляет бензина. Но вместе с расходом топлива увеличивается и мощность авто, потому как большее количество горючего будет производить большее количество высвобождающейся энергии.
К минусам крупно-литражных автомобилей, кроме расхода топлива, можно отнести и его более высокую себестоимость. Так, логично предположить, что для его изготовления потребуется гораздо больше материалов, да и требования к качеству изготавливаемых деталей, соответственно, будут намного выше.
Как рассчитать объем двигателя
Любая силовая установка имеет определенное количество цилиндров и чтобы вычислить ее суммарную мощность, необходимо учесть параметры каждого из них.В свою очередь, рабочий объём цилиндра определяется как произведение площади сечения цилиндра на длину рабочего хода поршня (от НМТ до ВМТ).
Так как же узнать суммарный объем двигателя? Для этого нужно сделать несколько несложных вычислений:
- Например, если на авто установлен рядный четырех-цилиндровый мотор, и объем каждого отдельного цилиндра составляет 499 кубических сантиметров, нам следует умножить это число на четыре.
- В итоге мы получим значение определяющее значение литража, в нашем случае это 1996, далее округляем его до ближайшей целой величины. В нашем случае это 2000, затем делим эту величину на 1000, и это значит, что этот мотор будет иметь объем два литра.
Принцип работы ДВС
Принцип работы двигателя внутреннего сгорания:
- Камера сгорания силового агрегата заполняется топливной смесью (бензин с воздухом). Камера устроена так, что она имеет подвижный элемент (поршень).
- Затем при помощи специального приспособления, которое называется «свеча зажигания», топливная смесь возгорается.
- Высвободившаяся в результате «взрыва» энергия толкает поршень вниз, он в свою очередь передает движение коленвалу, а тот через различные редуктора начинает крутить колеса.
Это самое простое описание работы мотора, на самом деле там огромное количество нюансов, но и оно позволяет ответить на вопрос, как узнать объем бензинового двигателя.
Теперь понятно, что объем любого двигателя это суммарное значение всех камер сгорания мотора. На что влияет этот показатель? В первую очередь на мощность автомобиля. Хотя в современных машинах все чаще применяется турбонаддув, что позволяет изобретателям увеличивать мощность, оставляя объем камеры сгорания неизменным.
Как увеличить объем двигателя
Таким вопросом часто задаются автовладельцы, поставившие перед собой цель во чтобы то ни стало увеличить мощность своего «железного друга».
Как известно мотор машины состоит из нескольких цилиндров, они размещаются в едином блоке (блоке цилиндров). Внутри каждого цилиндра расположен поршень. А вся эта система в совокупности называется камерой сгорания и определяет литраж силовой установки.
Сделать самостоятельный расчет объема мотора довольно просто, для этого существует формула, которая была описана выше.
В итоге как же можно увеличить мощность двигателя самостоятельно? Как правило, есть несколько способов решить эту проблему. Все зависит от того, насколько вы хотите увеличить силовую отдачу двигателя и конечно от размера вашего кошелька:
- Самый простой и дешевый вариант, это обыкновенная расточка блока цилиндров для увеличения камеры сгорания. В таком случае ваши затраты будут связаны только с приобретением новых поршней большего диаметра.
- Более затратный вариант, это замена «родного» коленчатого вала на вал с большим радиусом кривошипа. Ну а так как диаметр шатунов увеличится, то придется менять и всю поршневую группу. После такой процедуры рабочий ход поршней увеличится, а соответственно и литраж силового агрегата станет больше.
Каким способом увеличения мощности авто воспользоваться личное дело каждого. Но стоит помнить, что выполнить форсирование мотора в домашних условиях просто нереально. Для этого нужно специальное оборудование, а самое главное высококлассные специалисты. Так что, если вы все-таки решились на такой шаг, вам прямая дорога в тюнинговое агенство.
