Объём двигателя: на что влияет и из чего складывается
Цилиндры, поршни и их устройство
Поршни бензинового двигателя современного автомобиля работают, как правило, по четырёхтактной схеме: «впуск — сжатие — рабочий ход — очистка цилиндра» (есть исключения, например, роторные двигатели, но не будем заострять внимание на редких вариациях). Поршни движутся в цилиндрах, куда поступает топливно-воздушная смесь. Воспламеняется она от искры свечи зажигания (в дизельных моторах — от сжатия, но о них тоже поговорим отдельно), смесь сгорает, получившийся газ расширяется, и энергия от этого приводит механизмы в движение.
С нижней стороны поршень соединён через шатун с коленчатым валом. Кинетическая энергия поршня, поступательно движущегося в фазе рабочего хода, преобразуется коленчатым валом во вращательную (кривошипно-шатунный механизм), далее переходит в трансмиссию и вращает колёса. Если взглянуть на процесс упрощённо, то чем больше сгорит топлива — тем сильнее будет толчок, больше та самая кинетическая энергия. Поэтому автомобилю действительно нужны вместительные камеры сгорания.
Двигатель с большим объёмом цилиндров должен быть мощнее мотора с низким объёмом. На практике, конечно, всё немного сложнее: мощность определяется разными факторами. Один из них — количество цилиндров. К примеру, у четырёхцилиндрового двигателя с большими цилиндрами может быть такой же объём, как у шестицилиндрового с цилиндрами меньшими.
Как измерять объём двигателя
Объём двигателя — это одна из основных характеристик автомобиля и узнать её можно в разделе с техническими характеристиками. У Kia Seltos , например, он указан рядом с типом мотора:
▪ 1.6 или 2 для двигателя MPI (с распределённым впрыском);
▪ 1.6 для турбированного T-GDI (с непосредственным впрыском и турбонаддувом).
По сути объём — это вместимость всех цилиндров двигателя. В данных моделях традиционно четыре цилиндра. Чтобы рассчитать общий объём, нужно узнать, сколько вмещает каждый из них.
Также существует рабочий объём мотора — это ход поршня (путь, который он проходит от верхней мёртвой точки до нижней), умноженный на площадь сечения цилиндра и число цилиндров. Так и получается литраж.
Листая описание к модели, можно заметить интересную деталь: с увеличением объёма цилиндров с 1.6 до 2.0 литра возрастает и количество лошадиных сил (со 123 до 149). Это подтверждает первый тезис: больше объём — сильнее мотор. Но ведь при этом турбированный двигатель 1.6 литра способен выдать 177 «лошадей», хотя объём у него меньше! Как так? На этот вопрос ответим чуть ниже.
Крутящий момент
Этот параметр показывает, с каким усилием двигатель вращает коленчатый вал. Итак, от объёма цилиндров зависит количество топливно-воздушной смеси, которую двигатель может впускать и сжигать за один оборот коленчатого вала. Соответственно, на первый взгляд, крутящий момент возрастает в зависимости от объёма цилиндров: больше места — больше сгорает — выше момент.
Но на практике немалую роль здесь играют конструктивные особенности мотора, повышающие эффективность сгорания топливо-воздушной смеси: прямой (непосредственный) впрыск топлива (о нём можно больше узнать здесь ), система изменения фаз газораспределения. Очень ощутимый эффект дают турбонаддув или компрессор, способствующие дополнительному сжатию рабочей смеси. На крутящий момент это влияет весьма заметно! К примеру, у двигателя T-GDI он 265 Н·м против 180 Н·м у атмосферного MPI. Но я не призываю в этом случае отказываться от атмосферных двигателей. Почитайте о преимуществах обоих типов в этом материале , если начали сомневаться.
Мощность двигателя
Тут все примерно так же, как с крутящим моментом. Двигатели с большим объёмом могут быть потенциально мощнее. Например, у Kia Sorento комплектации с 2.5 MPI под капотом 179 лошадиных сил, а у 3.5 MPI — 249.
Поскольку мощность двигателя и крутящий момент взаимосвязаны, то и факторы, которые повышают эти показатели, будут те же: эффективность образования рабочей смеси, сжатия, впрыска и сгорания.
К слову, вы заметили, что у моделей авто, которые я привожу в качестве примера, довольно сильно разнятся объёмы двигателя. С чем это связано? Ведь, казалось бы, делайте моторы тогда побольше, и всё. Но нет, в итоге это было бы абсолютно неэффективно. И разница связана с предназначением автомобиля.
Kia Seltos — это компактный кроссовер для города. Он подпадает под категорию малолитражных авто, ему просто не нужно больше. Достаточная мощность и экономичность — покупатель оценит его именно за это. Больше ориентированный на далекие поездки и вылазки на бездорожье Sorento имеет и больший литраж. Такие автомобили лучше показывают себя в динамике, при ускорении и в сложных дорожных условиях, где нужна повышенная проходимость, а следовательно — запас по мощности и крутящему моменту. Именно поэтому дизельные двигатели (у которых крутящий момент значительно больше при сопоставимой с бензиновым мощности) предлагаются для Sorento, но не для Seltos.
Помимо факторов, которые я перечислил в этом материале, еще есть вопрос долговечности. Объём влияет на износ двигателя: большой двигатель теоретически проживёт дольше, потому что реже работает на максимуме возможностей. При этом, если на автомобиле установлена эффективная роботизированная коробка передач, то разница в расходе топлива может оказаться невелика. Но и ДВС с небольшим объёмом и с турбонаддувом в наше время тоже имеют неплохой моторесурс благодаря современным технологиям, и при этом весьма экономичны: литраж невелик, а эффективность высока. Выбирать автомобиль в соответствии со своими предпочтениями можно на Kia Маркетплейсе : отмечайте нужные фильтры и выбирайте, какая модель подойдёт лучше всего именно вам.