Xylanh. Những gì bạn nên biết?

Một chiếc xe nhỏ có nên có 2 xi lanh và một chiếc xe lớn có 12 xi lanh? Động cơ ba hoặc bốn xi lanh sẽ tốt hơn cho cùng một mô hình? Không câu hỏi nào trong số này có câu trả lời rõ ràng.

Chủ đề về số lượng xi lanh trong động cơ xe du lịch xuất hiện theo thời gian và từng thời điểm gây ra tranh cãi rộng rãi. Về cơ bản, điều này xảy ra khi có một xu hướng "hình trụ" chung nhất định. Hiện chúng tôi có một - tiếp cận cho động cơ ba hoặc thậm chí hai xi-lanh, thực tế đã không có mặt trên thị trường trong vài thập kỷ. Điều thú vị là việc giảm số lượng xi-lanh không chỉ áp dụng với xe đại trà, giá rẻ mà áp dụng tương tự đối với các dòng xe cao cấp hơn. Tất nhiên, vẫn có những chiếc xe không áp dụng điều này, vì số lượng xi-lanh trong đó là một trong những yếu tố quyết định uy tín.

Quyết định về việc động cơ của một chiếc ô tô cụ thể sẽ có bao nhiêu xi-lanh được đưa ra ở giai đoạn thiết kế ô tô. Thông thường, khoang động cơ được chuẩn bị cho các động cơ có số lượng xi lanh khác nhau, mặc dù vẫn có những trường hợp ngoại lệ. Kích thước của chiếc xe trong trường hợp này là vô cùng quan trọng. Bộ truyền động phải đủ mạnh để cung cấp cho xe động lực phù hợp, đồng thời đủ kinh tế để nổi bật so với đối thủ và đáp ứng các yêu cầu về môi trường. Nói chung là biết xe nhỏ ít xi lanh, xe lớn nhiều xi lanh. Nhưng cụ thể như thế nào? Nhìn, hiện tại cho rằng bọn họ càng ít càng tốt.

Mômen xoắn cần thiết để tạo ra lực truyền động trên các bánh xe đường được tạo ra trong mỗi xi lanh. Do đó, phải lấy đủ số lượng chúng để có được sự dung hòa tốt giữa động lực học và kinh tế học. Trong các động cơ hiện đại, người ta tin rằng thể tích làm việc tối ưu của một xi lanh là xấp xỉ 0,5-0,6 cm3. Do đó, động cơ hai xi-lanh nên có dung tích khoảng 1,0-1,2 lít, ba xi-lanh - 1.5-1.8 và bốn xi-lanh - ít nhất là 2.0.

Tuy nhiên, các nhà thiết kế đã "đi xuống" dưới giá trị này, thậm chí lấy 0,3-0,4 lít, chủ yếu để đạt được mức tiêu thụ nhiên liệu thấp hơn và kích thước động cơ nhỏ hơn. Mức tiêu thụ nhiên liệu thấp hơn là một động lực cho khách hàng, kích thước nhỏ hơn có nghĩa là trọng lượng ít hơn và tiêu thụ vật liệu ít hơn và do đó chi phí sản xuất thấp hơn. Nếu bạn giảm số lượng xi lanh và cũng giảm kích thước của chúng, bạn sẽ thu được lợi nhuận lớn khi sản xuất số lượng lớn. Cũng vì môi trường, vì các nhà máy sản xuất ô tô yêu cầu ít nguyên liệu và năng lượng hơn.

Dung tích tối ưu của một xi lanh 0,5-0,6 l đến từ đâu? Cân bằng các giá trị nhất định. Xylanh càng lớn thì mômen xoắn càng nhiều nhưng sẽ chậm hơn. Trọng lượng của các bộ phận làm việc trong xylanh như piston, chốt piston, thanh truyền sẽ lớn hơn nên chúng sẽ khó di chuyển hơn. Việc tăng tốc độ sẽ không hiệu quả như ở xi lanh nhỏ. Xylanh càng nhỏ càng dễ đạt được vòng tua cao vì khối lượng của piston, chốt piston và thanh truyền nhỏ và tăng tốc dễ dàng hơn. Nhưng một xi-lanh nhỏ sẽ không tạo ra nhiều mô-men xoắn. Do đó, cần phải chấp nhận một giá trị nhất định của dịch chuyển của một xi lanh để cả hai thông số này đều đạt yêu cầu trong sử dụng hàng ngày.

Nếu chúng ta lấy một thể tích làm việc của xi-lanh đơn là 0,3-0,4 lít, thì bằng cách nào đó bạn sẽ phải “bù đắp” cho việc thiếu công suất. Ngày nay, điều này thường được thực hiện với bộ siêu nạp, thường là bộ tăng áp hoặc bộ tăng áp và máy nén cơ khí để đạt được mô-men xoắn từ thấp đến tầm trung cao hơn. Tính năng siêu nạp cho phép bạn “bơm” một lượng lớn không khí vào buồng đốt. Với nó, động cơ nhận được nhiều oxy hơn và đốt cháy nhiên liệu hiệu quả hơn. Mô-men xoắn tăng lên và cùng với đó là công suất cực đại, một giá trị được tính toán từ mô-men xoắn động cơ và RPM. Một vũ khí bổ sung của các nhà thiết kế là việc phun xăng trực tiếp, cho phép đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu-không khí.

Những động cơ nhỏ như vậy, 2 hoặc 3 xi lanh, với thể tích làm việc từ 0.8-1.2, vượt trội hơn so với động cơ bốn xi lanh không chỉ ở kích thước nhỏ hơn, mà còn ở độ bền cơ học thấp hơn và đạt nhiệt độ hoạt động nhanh hơn. Điều này là do với mỗi xi lanh bị "cắt", số lượng các bộ phận cần thiết để đốt nóng, cũng như để chuyển động và tạo ra ma sát, giảm. Nhưng động cơ nhỏ hơn với ít xi lanh hơn cũng có những vấn đề nghiêm trọng. Điều quan trọng nhất là sự phức tạp về công nghệ (phun xăng trực tiếp, tăng áp, đôi khi sạc đôi) và hiệu suất giảm đáng kể khi tăng tải. Đó là lý do tại sao chúng tiết kiệm nhiên liệu với một chuyến đi êm ái trong phạm vi thấp đến trung bình. Lý tưởng nhất là với các nguyên tắc lái xe sinh thái, như thậm chí một số nhà sản xuất đề xuất. Khi việc lái xe trở nên nhanh nhẹn và năng động và động cơ quay thường xuyên, mức tiêu thụ nhiên liệu sẽ tăng theo cấp số nhân. Nó xảy ra ở mức cao hơn so với động cơ hút khí tự nhiên với phân khối lớn, số lượng xi lanh lớn và hệ động lực tương đương.

Các biên tập viên khuyến nghị:

- Fiat Tipo. 1.6 Thử nghiệm phiên bản tiết kiệm MultiJet

- Nội thất công thái học. An toàn phụ thuộc vào nó!

– Thành công ấn tượng của mô hình mới. Dòng trong tiệm!

Không có gì ngạc nhiên khi một số người đang cố gắng tìm những cách khác để đạt được cùng mục tiêu. Ví dụ, ý tưởng hơi bị lãng quên về việc vô hiệu hóa một số xi lanh nhất định được sử dụng. Ở tải động cơ thấp, đặc biệt là khi lái xe ở tốc độ không đổi, yêu cầu về công suất là không đáng kể. Một chiếc xe nhỏ chỉ cần 50 mã lực để đạt tốc độ không đổi 8 km / h. để vượt qua lực cản lăn và lực cản khí động học. Cadillac lần đầu tiên sử dụng xi-lanh ngắt trong động cơ V8 của họ vào năm 1981 nhưng nhanh chóng loại bỏ điều này. Sau đó, những chiếc Corvette, Mercedes, Jeeps và Hondas có xi-lanh "có thể tháo rời". Từ quan điểm của kinh tế học hoạt động, ý tưởng rất thú vị. Khi tải động cơ ở mức thấp, một số xi lanh ngừng hoạt động, không có nhiên liệu được cung cấp cho chúng và hệ thống đánh lửa bị tắt. Động cơ V8 trở thành động cơ V6 hoặc thậm chí là V4.

Bây giờ ý tưởng đã được thực hiện trong một bốn xi lanh. Trong phiên bản mới nhất, các yếu tố bổ sung làm vô hiệu hóa hai trong số bốn xi-lanh chỉ nặng 3 kg và phụ phí cho hệ thống là 2000 PLN. Vì những lợi ích liên quan đến việc giảm tiêu thụ nhiên liệu là nhỏ (khoảng 0,4-0,6 l / 100 km, với lái xe chậm liên tục lên đến 1 l / 100 km), ước tính rằng cần phải đi gần 100 km để hấp thụ. chi phí bổ sung. Tuy nhiên, điều đáng chú ý là việc tắt xi-lanh không mâu thuẫn với việc giảm số lượng xi-lanh thực tế. Trong xi lanh "bị vô hiệu hóa", nguồn điện và đánh lửa bị tắt, và các van không hoạt động (vẫn đóng), nhưng các piston vẫn hoạt động, tạo ra ma sát. Lực cản cơ học của động cơ không thay đổi, đó là lý do tại sao mức tăng tiết kiệm nhiên liệu lại rất nhỏ khi lấy giá trị trung bình. Trọng lượng của bộ phận truyền động và số lượng các phần tử phải được sản xuất, lắp ráp và đưa đến nhiệt độ hoạt động trong khi động cơ đang chạy không được giảm.

Tuy nhiên, động lực học và kinh tế học không phải là tất cả. Văn hóa và âm thanh của động cơ cũng phụ thuộc phần lớn vào số lượng xi-lanh. Không phải người mua nào cũng có thể chịu được tiếng động cơ hai xi-lanh hoặc ba xi-lanh. Đặc biệt là vì hầu hết các tài xế đã quen với âm thanh của động cơ bốn xi-lanh trong nhiều năm. Điều quan trọng là, nói một cách đơn giản, số lượng xi lanh lớn hơn góp phần tạo nên nét văn hóa của động cơ. Điều này là do mức độ cân bằng khác nhau của hệ thống tay quay của các bộ truyền động, tạo ra rung động đáng kể, đặc biệt là trong hệ thống hai và ba xi lanh thẳng hàng. Để khắc phục tình trạng trên, các nhà thiết kế sử dụng trục cân bằng.

Bốn xi-lanh về độ rung hoạt động tốt hơn nhiều. Có lẽ chẳng bao lâu nữa chúng ta sẽ có thể quên đi những động cơ tương đối phổ biến, cân bằng gần như hoàn hảo và hoạt động "mượt như nhung", chẳng hạn như "số sáu" hình chữ V với góc xylanh 90º. Chúng có khả năng được thay thế bằng động cơ bốn xi-lanh nhỏ hơn và nhẹ hơn, trước sự thích thú của những người yêu thích "cắt" xi-lanh, hay còn gọi là "giảm kích thước". Hãy cùng xem động cơ V8 và V12 hoạt động hoàn hảo sẽ tự bảo vệ mình trong bao lâu trên những chiếc sedan và coupe độc ​​quyền. Đã có những ví dụ đầu tiên về sự chuyển đổi trong thế hệ tiếp theo của mô hình từ VXNUMX sang VXNUMX. Chỉ vị trí của động cơ trong những chiếc xe siêu thể thao là không thể chối cãi, nơi thậm chí có thể đếm được mười sáu xi-lanh.

Không một trụ nào là chắc chắn về tương lai. Ngày nay, mong muốn giảm chi phí và môi trường là nỗi ám ảnh, vì điều này dẫn đến mức tiêu thụ nhiên liệu thấp hơn và lượng khí thải carbon thấp hơn. Chỉ là mức tiêu thụ nhiên liệu thấp hơn thực sự chỉ là một lý thuyết được ghi lại trong các chu kỳ đo lường và được sử dụng cho mục đích xác nhận. Và trong cuộc sống, cũng như trong cuộc sống, nó xảy ra theo những cách khác nhau. Tuy nhiên, rất khó để thoát khỏi xu hướng thị trường. Các nhà phân tích ô tô dự đoán rằng vào năm 2020, 52% động cơ được sản xuất trên thế giới sẽ có dung tích từ 1,0-1,9 lít và những động cơ có công suất lên tới 150 mã lực sẽ chỉ bằng ba xi-lanh. Hãy hy vọng không ai nghĩ ra ý tưởng chế tạo một chiếc ô tô xi-lanh đơn.