4 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое топовый двигатель

Двигатель

Дви́гатель — устройство, преобразующее какой-либо вид энергии в механическую работу. Термин мотор заимствован в первой половине XIX века из немецкого языка [1] (нем. Motor — «двигатель», от лат. mōtor — «приводящий в движение») и преимущественно им называют электрические двигатели и двигатели внутреннего сгорания [2] .

Двигатели подразделяют на первичные и вторичные. К первичным относят непосредственно преобразующие природные энергетические ресурсы в механическую работу, а ко вторичным — преобразующие энергию, выработанную или накопленную другими источниками.

К первичным двигателям (ПД) относятся ветряное колесо, использующее силу ветра, водяное колесо и гиревой механизм — их приводит в действие сила гравитации (падающая вода и сила притяжения), тепловые двигатели — в них химическая энергия топлива или ядерная энергия преобразуются в другие виды энергии. Ко вторичным двигателям (ВД) относятся электрические, пневматические и гидравлические двигатели.

Содержание

  • 1 Первичные двигатели
    • 1.1 Паровые машины
    • 1.2 Двигатель Стирлинга
    • 1.3 Паровая турбина
    • 1.4 Двигатель внутреннего сгорания
  • 2 Вторичные двигатели
    • 2.1 Электродвигатели
    • 2.2 Пневмодвигатели и гидромашины
  • 3 Классификации
    • 3.1 По источнику энергии
    • 3.2 По типам движения
    • 3.3 По устройству
      • 3.3.1 Реактивные двигатели
      • 3.3.2 Ракетные двигатели
    • 3.4 По применению
  • 4 Производство
  • 5 Переносные значения
  • 6 См. также
  • 7 Примечания
  • 8 Ссылки

Первичные двигатели [ править | править код ]

Первыми первичными двигателями стали парус и водяное колесо. Парусом пользуются уже более 7 тысяч лет.

Водяное колесо — норию широко применяли для оросительных систем в странах Древнего мира: Египте, Китае, Индии. Водяные и ветряные колёса широко использовались в Европе в средних веках как основная энергетическая база мануфактурного производства.

Паровые машины [ править | править код ]

В середине XVII века были сделаны первые попытки перехода к машинному производству, потребовавшие создания двигателей, не зависящих от местных источников энергии (воды, ветра и прочего). Первым двигателем, в котором использовалось тепловая энергия химического топлива, стала пароатмосферная машина, изготовленная по проектам французского физика Дени Папена и английского механика Томаса Севери. Эта машина была лишена возможности непосредственно служить механическим приводом, к ней «прилагалось в комплект» водяное мельничное колесо (по-современному говоря, гидротурбина), которое вращала вода, выжимаемая паром из парового котла в резервуар водонапорной башни. Котел то подогревался паром, то охлаждался водой: машина действовала периодически.

В 1763 году русский механик Иван Иванович Ползунов изготовил по собственному проекту стационарную паровую машину непрерывного действия. В ней были сдвоены два цилиндра, поочерёдно заполнявшиеся паром, и также подающими воду на башню, но — постоянно.

К 1784 году английский механик Джеймс Уатт создал более совершенную паровую машину, названную универсальным паровым двигателем. Уатт с детства работал подручным на машине конструкции Севери. В его задачу входило постоянно переключать краны подачи пара и воды на котел. Эта однообразная работа изрядно надоела изобретателю и побудила изобрести как поршень двойного хода, так и автоматическую клапанную коробку (потом и центробежный предохранитель). В машине был предусмотрен в цилиндре жесткий поршень, по обе стороны которого поочередно подавался пар. Все происходило в автоматическом режиме и непрерывно. Поршень вращал через кривошипно—шатунную систему маховик, обеспечивающий плавность хода. Паровая машина могла теперь стать приводом различных механизмов и перестала быть привязана к водонапорной башне. Элементы, придуманные Уаттом, входили в той или иной форме во все паровые машины. Паровые машины совершенствовали и применяли для решения различных технических задач: привода станков, судов, экипажей для перевозки людей по дорогам, локомотивов на железных дорогах. К 1880 году суммарная мощность всех работавших паровых машин превысила 26 млн кВт (35 млн л. с.).

Двигатель Стирлинга [ править | править код ]

В 1816 шотландец Роберт Стирлинг предложил двигатель внешнего сгорания, называемый сейчас его именем Двигатель Стирлинга. В этом двигателе рабочее тело (воздух или иной газ) заключен в герметичный объём. Здесь осуществлен цикл по типу цикла Севери («до-Уаттовского»), но нагрев рабочего тела и его охлаждение производятся в различных объёмах машины и сквозь стенки рабочих камер. Природа нагревателя и охладителя для цикла не имеют значения, а потому он может работать даже в космосе и от любого источника тепла. КПД созданных сейчас стирлингов невелик. Теоретически он должен раза в 2 превышать КПД для ДВС, а практически — это примерно одинаковые величины. Но у стирлингов есть ряд других преимуществ, которые способствовали развитию исследований в этом направлении.

Паровая турбина [ править | править код ]

Рисунки, изображающие крыльчатое колесо, вращающееся под воздействием потока пара, известны с древних времён. Однако практические конструкции паровой турбины были созданы лишь во второй половине XIX века, благодаря развитию конструкционных материалов, позволивших достичь высоких скоростей вращения.

В 1889 году шведский инженер Карл Густав де Лаваль предложил использовать расширяющееся сопло и быстроходную турбину (до 32000 об/мин), а, независимо от него, ещё в 1884 году англичанин Чарлз Алджернон Парсонс изобрёл первую пригодную для промышленного применения реактивную турбину (более тихоходную), способную вращать судовой винт. Паровые турбины стали применять на морских судах, а с начала XX века на электростанциях. В 1960-х годах их мощность превысила 1000 МВт в одном агрегате.

Двигатель внутреннего сгорания [ править | править код ]

Проект первого двигателя внутреннего сгорания (ДВС) принадлежит известному изобретателю часового анкера Христиану Гюйгенсу и предложен ещё в XVII веке. Интересно, что в качестве топлива предполагалось использовать порох, а сама идея была подсказана артиллерийским орудием. Все попытки Дени Папена (упомянутого выше, как создатель первой паровой машины) построить машину на таком принципе, успехом не увенчались. Первый надёжно работавший ДВС сконструировал в 1860 году французский инженер Этьен Ленуар. Двигатель Ленуара работал на газовом топливе. Спустя 16 лет немецкий конструктор Николас Отто создал более совершенный 4-тактный газовый двигатель. В этом же 1876 году шотландский инженер Дугальд Кларк испытал первый удачный 2-тактный двигатель. Совершенствованием ДВС занимались многие инженеры и механики. Так, в 1883 году немецкий инженер Карл Бенц изготовил использованный им в дальнейшем 2-тактный ДВС. В 1897 году его соотечественник и тоже инженер Рудольф Дизель предложил ДВС с воспламенением рабочей смеси в цилиндре от сжатия воздуха, названный впоследствии дизелем.

Читать еще:  Чем отличается двигатель экобуст

В XX веке ДВС стал основным двигателем в автомобильном транспорте. В 1970-х годах почти 80 % суммарной мощности всех существовавших ДВС приходилось на транспортные машины (автомобили, трактора и прочее). Параллельно шло совершенствование гидротурбин, применявшихся на гидроэлектростанциях. Их мощность в 1970-х годах превысила 600 МВт.

В первой половине XX века создали новые типы первичных двигателей: газовые турбины, реактивные двигатели, а в 1950-х и ядерные силовые установки. Процесс совершенствования и изобретения первичных двигателей продолжается.

Вторичные двигатели [ править | править код ]

Электродвигатели [ править | править код ]

В 1834 году русский учёный Борис Семёнович Якоби (так писалось его имя в русской транскрипции) создал первый пригодный для практического использования электродвигатель постоянного тока.

В 1888 году сербский студент и будущий великий изобретатель Никола Тесла высказал принцип построения двухфазных двигателей переменного тока, а год спустя русский инженер Михаил Осипович Доливо-Добровольский создал первый в мире 3-фазный асинхронный электродвигатель, ставший наиболее распространённой электрической машиной.

Пневмодвигатели и гидромашины [ править | править код ]

Пневмодвигатели и гидромашины, соответственно, работают от сетей (баллонов) высокого давления воздуха или жидкости преобразуя гидравлическую (пневматическую) энергию насосов. Их широко применяют в качестве исполнительных механизмов в различных устройствах и системах. Так, созданы пневмолокомотивы (особенно пригодны для работ во взрывоопасных условиях, например в шахтах, где тепловые двигатели не применимы из-за температурных условий, а электрические — из-за искр при коммутации), с помощью гидромашин осуществляется привод гусениц в некоторых типах тракторов и танков, перемещение рабочих органов бульдозеров и экскаваторов. Всё разнообразнее конструкции экологически чистых городских автомобилях на пневмоприводах, предлагаемых инженерами разных стран. Вторичные двигатели играют большую роль в технике, однако их мощность относительно невелика. Их также широко применяют и в миниатюрных и сверхминиатюрных устройствах.

Классификации [ править | править код ]

По источнику энергии [ править | править код ]

Двигатели могут использовать следующие типы источников энергии:

  • электрические;
    • постоянного тока (электродвигатель постоянного тока);
    • переменного тока (синхронные и асинхронные);
  • электростатические;
  • химические;
  • ядерные;
  • гравитационные;
  • пневматические;
  • гидравлические;
  • лазерные.

По типам движения [ править | править код ]

Получаемую энергию двигатели могут преобразовывать к следующим типам движения:

  • вращательное движение твёрдых тел;
  • поступательное движение твёрдых тел;
  • возвратно-поступательное движение твёрдых тел;
  • движение реактивной струи;
  • другие виды движения.

Электродвигатели, обеспечивающие поступательное и/или возвратно-поступательное движение твёрдого тела:

  • линейные;
  • индукционные;
  • пьезоэлектрические.
  • ионные двигатели;
  • стационарные плазменные двигатели;
  • двигатели с анодным слоем;
  • радиоионизационные двигатели;
  • коллоидные двигатели;
  • электромагнитные двигатели и др.

По устройству [ править | править код ]

Двигатели внешнего сгорания — класс двигателей, где источник тепла или процесс сгорания топлива отделены от рабочего тела:

Двигатели внутреннего сгорания — класс двигателей, у которых образование рабочего тела и подвод к нему тепла объединены в одном процессе и происходят в одном технологическом объёме:

  • двигатели с герметично запираемыми рабочими камерами (поршневые и роторные ДВС);
  • двигатели с камерами, откуда рабочее тело имеет свободный выход в атмосферу (газовые турбины).

По типу движения главного рабочего органа ДВС с запираемыми рабочими камерами делятся на ДВС с возвратно-поступательным движением (поршневые) (делятся на тронковые и крецкопфные) и ДВС с вращательным движением (роторные), которые по видам вращательного движения делятся на 7 различных типов конструкций. По типу поджига рабочей смеси ДВС с герметично запираемыми камерами делятся на двигатели с принудительным электрическим поджиганием (калильным или искровым) и двигатели с зажиганием рабочей смеси от сжатия (дизель).

По типу смесеобразования ДВС делятся на: с внешним смесеобразованием (карбюраторные) и с непосредственным впрыском топлива в цилиндры или впускной коллектор (инжекторные). По типу применяемого топлива различают ДВС работающие на бензине, сжиженном или сжатом природном газе, на спирте (метаноле) и пр.

Реактивные двигатели [ править | править код ]
  • прямоточные реактивные (ПВРД);
  • пульсирующие реактивные (ПуВРД);
  • газотурбинные двигатели:
    • турбореактивные (ТРД);
    • двухконтурные (ТРДД);
    • турбовинтовые (ТВД);
    • турбовинтовентиляторные ТВВД;
Ракетные двигатели [ править | править код ]
  • жидкостные ракетные двигатели;
  • твердотопливные ракетные двигатели;
  • ядерные ракетные двигатели;
  • некоторые типы электроракетных двигателей.

По применению [ править | править код ]

В связи с принципиально различными требованиями к двигателю в зависимости от его назначения, двигатели идентичные по принципу действия, могут называться «корабельными», «авиационными», «автомобильными» и тому подобными.

Категория «Двигатели» в патентоведении одна из наиболее активно пополняемых. В год по всему миру подаётся от 20 до 50 заявок в этом классе. Часть из них отличаются принципиальной новизной, часть — новым соотношением известных элементов. Новые же по конструкции двигатели появляются очень редко.

Читать еще:  Где находиться датчик температур двигателя на калине

Производство [ править | править код ]

Переносные значения [ править | править код ]

Важность, первичность двигателя в технике привела к тому, что слово «двигатель» употребляется в переносном смысле во всех сферах деятельности человека (например, в экономике общеизвестно выражение «Реклама — двигатель торговли»)

Электрический двигатель против ДВС : что лучше сегодня

Мы живём в удивительное время! На наших глазах происходит революция! Слава богу, что революция техническая. Все мировые автопроизводители обьявили о разработках а некоторые уже выпускают серийно, средства транспорта с нулевым выбросом. Так называют транспорт с электрическим двигателем.

И перед автомоделистами встает вопрос: что выбрать — ДВС или электро? Мало того, предпочтения могут меняться, и человек, который раньше был ярым приверженцем ДВС вдруг может пересесть на электричку и наоборот. Это вечный вопрос и тема для холивара, потому что нельзя сказать — что лучше, это личное дело каждого. Совсем недавно модели с ДВС явно выигрывали в этом споре — электрические системы были либо слишком дорогими, либо слишком слабыми. С появлением бесколлекторных электрических двигателей и литий-полимерных аккумуляторов электро модели сильно потеснили ДВС, если не сказать, что сдвинули с лидирующий позиций. Чтобы вы могли сделать разумный начальный выбор, рассмотрим особенности каждого из видов моделей, а вы уж сами решите, что является для вас плюсом, а что минусом.

ДВСЭлектро
Шумит и дымит как настоящая: с одной стороны, это антуражно и многим нравится, с другой — возможно недовольство окружающих.Ездит довольно тихо, но не бесшумно. Практически не беспокоит окружающих, но и не вызывает особо восторженных взглядов.
Настройка двигателя требует особых навыков, двигатель нужно постоянно подстраивать при смене погоды.Электромотор работает одинаково хорошо в любую погоду и не требует настройки.
Запуск двигателя требует особых манипуляций. Бывает, что запустить двигатель никак не удаётся, просто мучение.Электромотор включается всегда и быстро.
Начальные вложения меньше, чем в электро, но потом нужно покупать довольно дорогое топливо.Кроме модели сразу требуется купить несколько довольно дорогих аккумуляторов и специальное зарядное устройство для них, но потом долгое время практически никаких затрат.
Ресурс двигателя ограничен и измеряется в десятках часов. Возможен как постепенный износ, так и заклинивание при неправильной эксплуатации.Бесколлекторный двигатель почти вечен, только подшипники желательно менять иногда. Однако, уязвимое место — дорогой регулятор, который может быстро и внезапно сгореть.
Модель постоянно покрывается слоем масла, смешанного с пылью и грязью, это связано с наличием в масла выхлопных газах.Электричка будет грязной только если вы сами этого захотите.
Заправляются за несколько секунд, если кончилось топливо.Замена аккумулятора требует одну-две минуты.
Нужно таскать с собой бутыль с топливом и накал для свечи. Если модель не с пулстартером (дёргалкой), то ещё ротостартер или стартовый стол.Нужно таскать с собой несколько аккумуляторов и/или зарядное устройство.
Время катания зависит только от количество имеющегося в запасе топлива. Это только на первый взгляд… На самом деле, в ДВС модели есть бортовой аккумулятор для питания электроники, аккумулятор в накале для свечи и аккумулятор в ротостартере или стартовом столе. Все их надо периодически заряжать.Время катания зависит от количества имеющихся в наличии заряженных аккумуляторов. Если рядом есть источник питания для зарядного устройства, то можно подзаряжать аккумуляторы и кататься дольше.
Пока не кончилось топливо в баке, модель едет одинаково хорошо.Аккумулятор постепенно разряжается и под конец становится заметно, что модель едет хуже.
Модели с ДВС масштаба менее 1/10 — редкость.Электромодели бывают любых масштабов.
Нельзя запускать в помещении.Можно запускать в помещении.

Большая часть минусов ДВС, таких как сложность настройки и запуска, высокая цена топлива, большое количество масла, пачкающего двигатель, необходимость использования накала, относятся только к наиболее распространенным калильным ДВС, работающим на метаноле. Бензиновые ДВС, применяемые на моделях больших масштабов, лишены части недостатков, но слишком громоздки, тяжелы и дороги.

И тем не менее будущее транспорта за электрической энергией – с этим вряд ли кто-то решится поспорить. Цены на электрокары будут только опускаться, осталось только немного подождать или … Решать Вам.

Рейтинг современных и надежных двигателей легковых авто

  1. Subaru
  2. Toyota
  3. Honda
  4. Mitsubishi
  5. Opel
  6. Ford и Mazda
  7. Renault-Nissan
  8. Volkswagen
  9. BMW
  10. Заключение

Каждый автовладелец знает, что двигатель машины – самый нужный и основополагающий агрегат, благодаря которому работает транспортное средство. Двигатели бывают бензиновые и дизельные. Чтобы понять, какой окажется долговечным, нужно изучить характеристики всех движков. Представляем Топ-8 самых надежных двигателей легковых автомобилей.

Subaru

Этот агрегат чаще всего встречается на японских марках авто. Отличается высококачественными запчастями в сборке. Заявленный производителем пробег – свыше 250 тыс. км.

Есть и минус – высокая стоимость и большие затраты при необходимости проведения капитального ремонта.

Subaru Impreza

Toyota

Бензиновый мотор-миллионник, объем которого составляет 2 л. Чаще всего его отправляют в кроссоверы. Ресурс составляет более 200 тыс. км. Характеризуется отменным качеством запчастей.

Важно, что детали для него имеют небольшую стоимость, и при необходимости их может приобрести каждый автовладелец. Также он отличается невысокой ценой, но при этом хорошим качеством.

Движок Toyota Tundra

Honda

Занимает третье место в рейтинге самых надежных современных двигателей легковых автомобилей. Его конструкция проста и долговечна. Ресурс, как и у Toyota, равен 200 000. Важно, что клапаны устроены по принципу «винт-гайка», поэтому при ремонте не требуется покупка толкателей клапанов.

Читать еще:  Продлеваем срок службы двигателя

Honda

Чаще встречается в японских машинах. Недостаток – большая цена комплектующих.

Mitsubishi

Является бензиновым двигателем. Объем равен 1,6 л. Мощности для быстрого разгона маловато, но зато в комплекте идут высокотехнологичные детали в составе, которые гарантируют долгий срок службы. Конструкция проста, но надежна. Встречается в основном я японских марках. Средний пробег до первых поломок составляет около 180 – 200 тыс. км.

Современный мотор, имеющий надежную конструкцию. Объем его составляет 2 л. Подобные агрегаты распространены среди американских моделей авто. Ресурс равен 300 000 – 400 000 км.

Главное достоинство –способность справляться с серьезными нагрузками.

Ford и Mazda

Это современные агрегаты группы Duratec HE/MZR. Пробег – более 150 000 км. Конструкция несложна, но и качество составляющих запчастей хромает.

Ford

Важно отметить, что он не переносит перегрев и недостаток автомобильного масла. Отличается большим расходом топлива.

Renault-Nissan

Чаще всего этот вид встречается в составе японских кроссоверов. Наиболее популярна модель К7М у Renault и MR20DE у Nissan, объем которых составляет почти 2 л.

Renault

Они мощные заявленный эксплуатационный срок составляет больше 400 тыс. км. Для обоих характерно отменное качество запчастей и доступность приобретения деталей по отдельности. На автомобильном рынке агрегаты представлены с 2005 года, но при этом производители продолжают с каждым годом изменять их и создавать все более высокотехнологичные варианты.

Volkswagen

Агрегат среднего качества, так как составляющие имеют не самую современную и простую конструкцию. Количество возможных километров равно 150 тыс. Не имеет ремонтных размеров. Отличается большой стоимостью и подходит не для всех моделей авто.

Volkswagen

Является менее наименее долговечным бензиновым четырехцилиндровым агрегатом в топе самых надежных современных двигателей легковых автомобилей. Наиболее популярны разновидности М50, М52 и М 54, однако последнюю сняли с производства в 2006 году.

BMW

Средний пробег составляет 150 тыс. км. Минус – качество запчастей в сборке оставляет желать лучшего. Сама конструкция сложная. Все это в сумме снижает надежность силового агрегата.

Заключение

Выбирая авто, не забывайте про характеристики двигателя.

  1. Учитывайте заявленный производителем пробег движка.
  2. Изучите конструкцию и помните – чем она проще, тем надежнее мотор и дешевле ремонт.
  3. Смотрите на качество составных компонентов и их стоимость.
  4. Если для вас важна скорость, обращайте внимание на мощность и объем силового агрегата.

Так какой тип двигателя лучше?

Какой двигатель лучше — дизельный или бензиновый? Это один из извечных водительских споров. Попробуем их сравнить и дать свой ответ на эту дилемму.

Ресурс и надёжность

Когда речь заходит о ресурсе, то на первое место всегда ставят дизельные двигатели, и совершенно не случайно. Сама конструкция дизеля намного крепче, ведь давление в цилиндрах у него в три раза больше, по сравнению с бензиновым мотором.

Поэтому и все элементы мотора делаются крупнее, толще и прочнее, что положительно сказывается на износоустойчивости. Кроме того, рабочие обороты у дизельного двигателя в два раза ниже оборотов бензинового, а значит и износ от трения происходит медленнее.

Обслуживание и содержание

Обслуживать дизельный мотор намного дороже и проблематичнее, чем бензиновый. Про него не зря говорят, что дизель не экономит топливо, а даёт в долг, назад своё он заберёт именно ремонтом. Современные дизеля стали намного капризнее к качеству топлива, моторного масла и регулярности проведения ТО. А владение подержанной дизельной машиной может запросто оставить владельца без средств к существованию, так как стоимость замены топливных форсунок или ремонта топливного насоса высокого давления просто зашкаливает. С бензиновыми моторами всё гораздо проще и дешевле.

Экономичность

Дизельные моторы, конечно, экономичнее, однако в настоящее время это достаточно спорное преимущество. Стоимость дизельного топлива превышает стоимость 92-го бензина, а современные бензиновые моторы имеют расход в районе 6 л/100 км. Получатся, что дизельные двигатели выигрывают по расходу топлива только на больших автомобилях, где их бензиновые аналоги потребляют чуть ли не в два раза больше горючки.

Ездовые характеристики

Дизельные моторы очень тяговиты на низких оборотах, в городских условиях это несомненный плюс перед бензиновыми. Но вот на трассе, где нужно совершать обгоны на высоких скоростях, дизеля уже проигрывают. Конечно, есть очень резвые и даже спортивные дизельные моторы, но вот если от автомобиля требуется именно динамика, то лучше выбрать бензиновый вариант.

Испытание русской зимой

Экономичность — ничто, запуск зимой — всё. Именно по этому принципу многие российские автолюбители выбирают себе автомобили. И предпочтение они отдают совсем не дизелям. Какой толк от машины, которая не может завестись уже при минус 15 градусов? Зимняя

эксплуатация дизельного автомобиля — это ежедневная борьба с замерзающей соляркой или подсевшим аккумулятором. Кроме того, в дизельной машине невозможно нормально прогреть салон пока автомобиль стоит на месте, тепло пойдёт только после нескольких километров пути или после установки дополнительного отопителя. Бензиновые машины таких проблем не имеют.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector