Cilindri. Što trebate znati?

Treba li mali automobil imati 2 cilindra, a veliki 12? Bi li motor s tri ili četiri cilindra bio bolji za isti model? Nijedno od ovih pitanja nema jasan odgovor.

Tema broja cilindara u motorima osobnih automobila pojavljuje se s vremena na vrijeme i svaki put izaziva široke kontroverze. U osnovi, to se događa kada postoji određeni opći "cilindrični" trend. Sada imamo jedan – posezanje za motorima s tri ili čak dva cilindra, kojih praktički nema na tržištu nekoliko desetljeća. Zanimljivo, smanjenje broja cilindara ne vrijedi samo za jeftine i masovne automobile, isto vrijedi i za više klase. Naravno, još uvijek ima automobila na koje se to ne odnosi, jer je broj cilindara u njima jedan od odlučujućih prestiža.

Odluka o tome koliko će cilindara imati motor pojedinog automobila donosi se u fazi projektiranja automobila. Tipično je motorni prostor pripremljen za motore s različitim brojem cilindara, iako postoje iznimke. Veličina automobila u ovom slučaju je od najveće važnosti. Pogon mora biti dovoljno snažan da vozilu osigura odgovarajuću dinamiku, a istovremeno dovoljno štedljiv da odskoči od konkurencije i zadovolji ekološke zahtjeve. Općenito, poznato je da mali auto ima malo cilindara, a veliki puno. Ali koliko konkretno? Gledajući, trenutno se pretpostavlja da ih je što manje.

Zakretni moment potreban za stvaranje pogonske sile na kotačima se stvara u svakom od cilindara. Stoga se moraju uzimati u dovoljnim količinama kako bi se postigao dobar kompromis između dinamike i ekonomije. U modernim motorima smatra se da je optimalni radni volumen jednog cilindra približno 0,5-0,6 cm3. Dakle, dvocilindrični motor trebao bi imati volumen od približno 1,0-1,2 litre, trocilindrični - 1.5-1.8, a četverocilindrični - najmanje 2.0.

No, dizajneri se "spuštaju" ispod te vrijednosti, uzimajući čak 0,3-0,4 litre, uglavnom kako bi postigli manju potrošnju goriva i manje dimenzije motora. Manja potrošnja goriva je poticaj za kupce, manje dimenzije znače manju težinu i manju potrošnju materijala te samim time niže troškove proizvodnje. Ako smanjite broj cilindara i također smanjite njihovu veličinu, dobit ćete ogroman dobitak u proizvodnji velikih količina. Također za okoliš, jer tvornice automobila zahtijevaju manje materijala i energije.

Odakle dolazi optimalni kapacitet jednog cilindra od 0,5-0,6 l? Balansiranje određenih vrijednosti. Što je cilindar veći, to će proizvesti veći moment, ali će biti sporiji. Težina komponenti koje rade u cilindru, kao što su klip, klipnjača i klipnjača, bit će veća, pa će ih biti teže pomicati. Povećanje brzine neće biti tako učinkovito kao u malom cilindru. Što je cilindar manji, lakše je postići visoke okretaje jer su mase klipa, klipnog klipa i klipnjače male i lakše se ubrzavaju. Ali mali cilindar neće stvoriti veliki zakretni moment. Stoga je potrebno prihvatiti određenu vrijednost pomaka jednog cilindra kako bi oba ova parametra bila zadovoljavajuća u svakodnevnoj uporabi.

Ako uzmemo radni volumen jednog cilindra od 0,3-0,4 litara, tada ćete morati nekako "nadoknaditi" nedostatak snage. Danas se to obično radi s kompresorom, obično turbo punjačem ili turbo punjačem, i mehaničkim kompresorom za postizanje većeg okretnog momenta niskog do srednjeg raspona. Supercharging vam omogućuje "pumpanje" velike doze zraka u komoru za izgaranje. S njim motor dobiva više kisika i učinkovitije sagorijeva gorivo. Zakretni moment se povećava, a s njim i najveća snaga, vrijednost izračunata iz okretnog momenta motora i broja okretaja u minuti. Dodatno oružje dizajnera je izravno ubrizgavanje benzina, koje omogućuje spaljivanje mršavih smjesa goriva i zraka.

Ovakvi mali motori, 2 ili 3 cilindra, radnog volumena 0.8-1.2, superiorni su u odnosu na četverocilindrične ne samo u manjim dimenzijama, već i po manjem mehaničkom otporu i bržem dostizanju radne temperature. To je zato što se sa svakim "rezanim" cilindrom smanjuje broj dijelova potrebnih za zagrijavanje, kao i za kretanje i stvaranje trenja. No, ozbiljnih problema imaju i manji motori s manje cilindara. Najvažnija je tehnološka kompliciranost (izravno ubrizgavanje, nadopterećenje, ponekad i dvostruko punjenje) i učinkovitost koja se značajno smanjuje s povećanjem opterećenja. Zato su štedljivi uz glatku vožnju u niskom do srednjem rasponu. Idealno s načelima ekološke vožnje, kao što čak i neki proizvođači sugeriraju. Kada vožnja postane brza i dinamična, a motor se često okreće, potrošnja goriva eksponencijalno raste. Događa se da je razina veća od one kod atmosferskih motora s velikim obujmom, velikim brojem cilindara i usporedivom dinamikom.

Uredništvo preporučuje:

- Fiat Tipo. Test ekonomične verzije 1.6 MultiJet

- Ergonomija interijera. O tome ovisi sigurnost!

– Impresivan uspjeh novog modela. Redovi u salonima!

Nije ni čudo da neki pokušavaju pronaći druge načine za postizanje istog cilja. Na primjer, koristi se pomalo zaboravljena ideja onemogućavanja određenih cilindara. Pri niskim opterećenjima motora, osobito pri vožnji konstantnom brzinom, zahtjev za snagom je zanemariv. Malom automobilu treba samo 50 KS za konstantnu brzinu od 8 km/h. za prevladavanje otpora kotrljanja i aerodinamičkog otpora. Cadillac je 8. prvi put koristio cilindre za zatvaranje u svojim V1981 motorima, ali je to brzo ukinuo. Tada su korvete, mercedesi, džipovi i honde imale "uklonjive" cilindre. S gledišta ekonomije rada, ideja je vrlo zanimljiva. Kada je opterećenje motora malo, neki cilindri prestaju raditi, ne dovode im se gorivo i paljenje se isključuje. V8 motor postaje V6 ili čak V4.

Sada je ideja implementirana u četverocilindar. U najnovijem izdanju dodatni elementi koji onemogućuju dva od četiri cilindra teže samo 3 kg, a doplata za sustav je 2000 PLN. Budući da su prednosti povezane sa smanjenom potrošnjom goriva male (otprilike 0,4-0,6 l/100 km, uz konstantnu sporu vožnju do 1 l/100 km), procjenjuje se da je za apsorpciju potrebno gotovo 100 km vožnje. dodatni troškovi. Međutim, vrijedno je napomenuti da isključivanje cilindara ne proturječi stvarnom smanjenju broja cilindara. U "onesposobljenim" cilindrima napajanje i paljenje su isključeni, a ventili ne rade (ostaju zatvoreni), ali klipovi i dalje rade, stvarajući trenje. Mehanička otpornost motora ostaje nepromijenjena, zbog čega je dobitak u ekonomičnosti goriva tako mali kada se u prosjeku izračuna. Ne smanjuje se težina pogonske jedinice i broj elemenata koji se moraju izraditi, sastaviti i dovesti na radnu temperaturu dok motor radi.

Međutim, dinamika i ekonomija nisu sve. Kultura i zvuk motora također uvelike ovise o broju cilindara. Ne mogu svi kupci podnijeti zvuk dvocilindarskog ili trocilindričnog motora. Pogotovo jer se većina vozača tijekom godina navikla na zvuk četverocilindarskih motora. Također je važno da, jednostavno rečeno, veći broj cilindara doprinosi kulturi motora. To je zbog različite razine ravnoteže sustava radilica pogonskih jedinica, koje stvaraju značajne vibracije, osobito u linijskim dvo- i trocilindričnim sustavima. Kako bi popravili situaciju, dizajneri koriste osovine za uravnoteženje.

Četverocilindrični se u smislu vibracija ponašaju puno pristojnije. Vjerojatno ćemo uskoro moći zaboraviti na relativno popularne motore, gotovo savršeno izbalansirane i rade "baršunasto", kao što je "šestica" u obliku slova V s kutom cilindra od 90º. Vjerojatno će ih zamijeniti manji i lakši četverocilindrični motori, na radost ljubitelja "rezanja" cilindara, odnosno takozvanog "downsizinga". Pogledajmo koliko dugo će se savršeno ispravni V8 i V12 motori štititi u ekskluzivnim limuzinama i kupeima. Već postoje prvi primjeri prijelaza u sljedećoj generaciji modela s VXNUMX na VXNUMX. Neosporan se čini samo pozicija motora u supersportskim automobilima, gdje se može nabrojati i šesnaest cilindara.

Nijedan cilindar nije siguran u budućnost. Želja za smanjenjem troškova i okoliša danas je opsesivna, jer to dovodi do manje potrošnje goriva i manje emisije ugljika. Samo što je manja potrošnja goriva zapravo samo teorija koja se bilježi u mjernim ciklusima i koristi u svrhu validacije. A u životu, kao u životu, to se događa na različite načine. Međutim, teško je pobjeći od tržišnih trendova. Automobilski analitičari predviđaju da će do 2020. godine 52% motora proizvedenih u svijetu imati obujam od 1,0-1,9 litara, a oni do 150 KS zadovoljit će se samo s tri cilindra. Nadajmo se da nitko neće doći na ideju o izgradnji jednocilindričnog automobila.