Технические характеристики двигателя и на что они влияют

Преимущества и недостатки рядных 6-цилиндровых моторов

В 21 веке популярность шестицилиндровых рядных моторов начала стремительно падать. Они фактически вымерли, поскольку появились более эффективные и производительные V-образные аналоги. Отсюда у многих возникает закономерный вопрос, касающийся того, чем отличаются между собой эти ДВС, и действительно ли у рядного мотора нет шансов против V-образного двигателя.

Рядный 6-цилиндровый мотор

Каждый из вас уже понял, что основное отличие заключается в расположении цилиндров. В случае с рядными (R) они располагаются в одну линию (In Line) или ряд, а при V-компоновке стоят друг напротив друга, внешне создавая букву V.

Не стоит делать поспешные выводы, сразу делая V моторы очевидными фаворитами в этом противостоянии. Стоит взглянуть на основные достоинства, а также перечислить недостатки каждого из двигателей.

К сильным сторонам рядных ДВС специалисты относят следующие моменты:

В случае с рядной компоновкой получается достаточно простая и надёжная конструкция. Это не зависит от числа цилиндров.
Изготовление блока более простое, здесь не требуется второй комплект ГБЦ и распределительных валов, чего не скажешь о V-образных конкурентах.
Вместо того, чтобы применять 4 коротких распредвала, в рядных шестёрках используют 2 длинных вала.
Рядники проще в ремонте и обслуживании, поскольку доступ к основным узлам, таким как свечи зажигания или высоковольтные провода лёгкий и открытый.
С рядными моторами любят работать практически все автомеханики, поскольку никаких существенных сложностей с их ремонтом или плановым обслуживанием нет.
Одним из ключевых достоинств справедливо считается балансировка ДВС.

Уравновешивание происходит за счёт правильного рабочего цикла. Фактически балансировка достигается возвратно-поступательными движениями поршней. Это не требует сложных дополнительных решений. Рядные ДВС плавно набирают обороты, не вызывают сильных вибраций.

Но не всё так идеально, как может показаться на первый взгляд после изучения преимуществ. В действительности работа и конструкция рядного двигателя имеет ряд причин, из-за которых популярность такого движка резко снизилась с появлением более современных V6.

Одной из главных проблем считается размещение. Большое число цилиндров не позволяет разместить их в один ряд в подкапотном пространстве многих автомобилей.
При поперечном размещении рядника не остаётся пространства для приводов и трансмиссии, без которых не обойтись в автомобилях с передним приводом.
Такие ДВС не могут похвастаться универсальностью, из-за чего автопроизводители от них отказываются. Куда выгоднее сделать V6, который можно разместить под капотом нескольких моделей.
Слабой стороной считается жёсткость длинного рядника. Коленвалы и распредвалы длинные, из-за чего они могут прогибаться при вращении.
Жёсткость блока цилиндров у рядных ДВС уступает V6.
Рядные шестёрки плохо влияют на центр тяжести транспортного средства из-за своего более высокого расположения.

Но пока всё равно нельзя однозначно заявлять о том, какой двигатель в итоге лучше, сравнивая между собой рядный и V-образный силовой агрегат.

Доработка моторов

Тюнинг — доработка двигателя внутреннего сгорания по увеличению некоторых показателей, таких как мощность, динами, расход или другое. Это движение набрало всемирную популярность в начале 2000-х годов. Многие автолюбители начали самостоятельно экспериментировать со своими силовыми агрегатами и выкладывать фотоинструкции в глобальную сеть.

Сейчас можно встретить массу информации по проведенным доработками. Конечно, не весь этот тюнинг одинаково хорошо влияет на состояние силового агрегата. Так, стоит понимать, что разгон мощности без полного анализа и тюнинга может «угробить» ДВС, а коэффициент износа при этом увеличивается в несколько раз.

На основании этого, прежде чем проводить тюнинг мотора стоит все тщательно проанализировать, дабы не «попасть» на новый силовой агрегат» или, что еще хуже, не попасть в аварию, которая может стать для многих первой и последней.

Внешняя скоростная характеристика двигателя

Внешней скоростной характеристикой двигателя называется зависимость эффективной мощности Ne и крутящего момента Ме от частоты вращения коленчатого вала при полной подаче топлива. Эффективной называется мощность, развиваемая на коленчатом валу двигателя. Внешняя скоростная характеристика определяет возможности двигателя и характеризует его работу. По внешней скоростной характеристике определяют техническое состояние двигателя. Она позволяет сравнивать различные типы двигателей и судить о совершенстве новых двигателей.

На внешней скоростной характеристике (рис.6) выделяют следующие точки, определяющие характерные режимы работы двигателя:

Nmax – максимальная (номинальная) мощность;

nN – частота вращения коленчатого вала при максимальной мощности;

Мmax – максимальный крутящий момент;

nM – частота вращения коленчатого вала при максимальном крутящем моменте;

nmin – минимальная частота вращения коленчатого вала, при которой двигатель работает устойчиво при полной подаче топлива;

nmax – максимальная частота вращения.

Из характеристики видно, что двигатель развивает максимальный момент при меньшей частоте вращения, чем максимальная мощность.

Это необходимо для автоматического приспосабливания двигателя к возрастающему сопротивлению движения. Например, автомобиль двигается по горизонтальной дороге при максимальной мощности двигателя и начинает преодолевать подъем. Сопротивление дороги возрастает, скорость автомобиля и частота вращения коленчатого вала уменьшаются, а крутящий момент увеличивается, обеспечивая возрастание тяговой силы на ведущих колесах автомобиля. Чем больше увеличение крутящего момента при уменьшении частоты вращения, тем выше приспосабливаемость двигателя и тем меньше вероятность его остановки. Для бензиновых двигателей увеличение (запас) крутящего момента достигает 30 %, а у дизелей — 15 %.

В эксплуатации большую часть времени двигатели работают в диапазоне частот вращения n_M—n_N, при которых развиваются соответственно максимальные крутящий момент и эффективная мощность. Внешнюю скоростную характеристику двигателя строят по данным результатов его испытаний на специальном стенде. При испытаниях с двигателя снимают часть элементов систем охлаждения, питания и др. (вентилятор, радиатор, глушитель и др.), без которых обеспечивается его работа на стенде. Полученные при испытаниях мощность и крутящий момент приводят к нормальным условиям, соответствующим давлению окружающего воздуха 1 атм и температуре 15 °С. Эти мощность и момент называются стендовыми, и они указываются в технических характеристиках, инструкциях, каталогах, проспектах и т.п. В действительности мощность и момент двигателя, установленного на автомобиле, на 5… 10 % меньше, чем стендовые. Это связано с установкой на двигатель элементов, которые были сняты при испытаниях (насос гидроусилителя, компрессор и др.). Кроме того, давление и температура при работе двигателя на автомобиле отличаются от нормальных.

При проектировании нового двигателя внешнюю скоростную характеристику получают расчетным способом, используя для этого специальные формулы. Однако действительную внешнюю скоростную характеристику получают только после изготовления и испытания двигателя.

Характеристики двигателя ВАЗ 21116 1.6 8V Гранта, Калина 2

Параметр	Значение
Конфигурация	L
Число цилиндров	4
Объем, л	1,597
Диаметр цилиндра, мм	82
Ход поршня, мм	75,6
Степень сжатия	10,5
Число клапанов на цилиндр	2 (1-впуск; 1-выпуск)
Газораспределительный механизм	SOHC
Порядок работы цилиндров	1-3-4-2
Номинальная мощность двигателя / при частоте вращения коленчатого вала	66 кВт-(90,0 л.с.) / 5600 об/мин
Максимальный крутящий момент / при частоте вращения коленчатого вала	143 Н·м / 3500 об/мин
Система питания	распределенный впрыск с электронным управлением
Рекомендованное минимальное октановое число бензина	95
Экологические нормы	Евро 4
Вес, кг	112

Виды подогревателей

Мощность

Такая характеристика двигателя, как мощность, является одной из важнейших. Как правило, именно по ней можно сделать вывод о том, насколько резво машина будет вести себя на дороге и насколько комфортно будет на ней ездить.

Обычно мощность измеряется в лошадиных силах. Как правило, минимальное значение параметра составляет порядка 60–70 единиц, когда как максимальные величины для автомобилей, представленных на рынке, достигают нескольких сотен.

Лошадиная сила — это условная единица, которая была включена в характеристики ДВС лишь благодаря удобству и легкости примерного представления фактических возможностей автомобиля.

Помимо мощности, двигатели внутреннего сгорания характеризуются рабочим объемом, который выражается в кубических сантиметрах. Для современных машин актуальные значения составляют 1000–4000 единиц. Рабочим объемом принято называть величину, которая характеризует суммарный объем всех цилиндров, предусмотренных в ДВС.

Сравнение атмосферных и турбированных двигателей внутреннего сгорания показывает, что варианты, оборудованные турбо, значительно выигрывают в плане мощности и позволяют мотору выдавать характеристики, о которых владельцам обычных ДВС остается лишь мечтать.

Принцип работы электродвигателя

1. Согласно на проводник с током I в магнитном поле будет действовать сила F.

2. Если проводник с током I согнуть в рамку и поместить в магнитное поле, то две стороны рамки, находящиеся под прямым углом к магнитному полю, будут испытывать противоположно направленные силы F

3. Силы, действующие на рамку, создают или момент силы, вращающий ее.

4. Производимые электродвигатели имеют несколько витков на , чтобы обеспечить больший постоянный .

5. Магнитное поле может создаваться как магнитами, так и электромагнитами. Электромагнит обычно представляет из себя провод намотанный на сердечник. Таким образом, по ток протекающий в рамки будет индуцировать ток в обмотки электромагнита, который в свою очередь будет создавать магнитное поле.

Подробное описание принципа работы электродвигателей разных типов:

Устройство двигателя внутреннего сгорания

При разнообразии конструктивных решений устройство у всех ДВС схоже. Двигатель внутреннего сгорания образован следующими компонентами:

Блок цилиндров . Блоки цилиндров – цельнолитые детали. Более того, единое целое они составляют с картером (полой частью). Именно на картер ставят коленчатый вал). Производители запчастей постоянно работают над формой блока цилиндров, его объемом. Конструкция блока цилиндров ДВС должна чётко учитывать все нюансы от механических потерь до теплового баланса.
Кривошипно-шатунный механизм (КШМ) – узел, состоящий из шатуна, цилиндра, маховика, колена, коленвала, шатунного и коренного подшипников. Именно в этом узле прямолинейное движение поршня преобразуется непосредственно во вращательное. Для большинства традиционных ДВС КШМ – незаменимый механизм. Хотя ряд инженеров пытаются найти замену и ему. В качестве альтернативы КШМ может рассматриваться, например, система кинематической схемы отбора мощности (уникальная российская технология, разработка научных сотрудников из «Сколково», направленная на погашение инерции, снижение частоты вращения, увеличение крутящего момента и КПД).

Газораспределительный механизм (ГРМ). Присутствует у четырехтактных двигателей (что это такое, ещё будет пояснено в блоке, посвященном принципу работы ДВС). Именно от ГРМ зависит, насколько синхронно с оборотами коленчатого вала работает вся система, как организован впрыск топливной смеси непосредственно в камеру, под контролем ли выход из нее продуктов сгорания.

Основным материалом для производства ГРМ выступает кордшнуровая или кордтканевая резина. Современное производство постоянно стремится улучшить состав сырья для оптимизации эксплуатационных качеств и повышения износостойкости механизма. Самые авторитетные производители ГРМ на рынке – Bosch, Lemforder, Contitech (все – Германия), Gates (Бельгия) и Dayco (США).

Замену ГРМ проводят через каждые 60000 — 90 000 км пробега. Всё зависит от конкретной модели авто (и регламента на неё) и особенностей эксплуатации машины.

Привод газораспределения нуждается в систематическом контроле и обслуживании. Если пренебрегать такими процедурами, ДВС может быстро выйти из строя.

Система питания . В этом узле осуществляется подготовка топливно-воздушной смеси: хранение топлива, его очистка, подача в двигатель.
Система смазки . Главные компоненты системы – трубки, маслоприемник, редукционный клапан, масляный поддон и фильтр. Для контроля системы современные решения также оснащаются датчиками указателя давления масла и датчиком сигнальной лампы аварийного давления. Главная функция системы – охлаждение узла, уменьшение силы трения между подвижными деталями. Кроме того, система смазки выполняет очищающую функцию, освобождает двигатель от нагара, продуктов, образованных в ходе износа мотора.
Система охлаждения . Важна для оптимизации рабочей температуры. Включает рубашку охлаждения, теплообменник (радиатор охлаждения), водяной насос, термостат и теплоноситель.

В LMS ELECTUDE системе и времени впрыска уделяется особое внимание. Любой автомеханик должен понимать, что именно от исправности системы впрыска, времени впрыска зависит способность оперативно изменять скорость движения авто

А это одна из важнейших характеристик любого мотора.

Тонкий нюанс! При изучении устройства нельзя проигнорировать и такой элемент, как датчик положения дроссельной заслонки. Датчик не является частью ДВС, но устанавливается на многих авто непосредственно рядом с ДВС.

Датчик эффективно решает такую задачу, как передача электронному блоку управления данных о положении пропускного клапана в определенный интервал времени. Это позволяет держать под контролем поступающее в систему топливо. Датчик измеряет вращение и, следовательно, степень открытия дроссельной заслонки.

А изучить устройство мотора основательно помогает дистанционный курс для самообучения «Базовое устройство двигателя внутреннего сгорания автомобиля», на платформе ELECTUDE

Принципиально важно, что каждый может пошагово продвинуться от теории, связанной с ДВС и его составными частями, до оттачивания сервисных операций по регулировке. Этому помогает встроенный LMS виртуальный симулятор

Система газораспределения

Газораспределительная система играет важную роль в работе автомобиля. Она напрямую влияет на работоспособность вашего железного «друга»

Ее неисправность может повлечь за собой серьезные поломки, вот почему иногда важно знать ее составляющие. К ним относятся механизм распределения, распредвалы и привод

Газораспределительная система может быть простой и динамической. Вторая разновидность системы обеспечивает свободное переключение режимов двигателя, выступает как стабилизатор процесса его работы. В динамической системе регулируются фазы и высота подъема клапана.

Современные автомобили могут иметь различное количество распредвалов, однако оптимальный вариант – это установка одного устройства на 8 клапанов мотора.

Ремень или цепь могут выступать приводом в устройстве системы газораспределения. Прежде чем выбирать наиболее удобный вариант, ознакомьтесь с их достоинствами и недостатками. Ремень системы может изнашиваться через равный промежуток времени, поэтому требует вложений в его замену. К основному достоинству можно отнести практически бесшумную работу устройства. В отличие от ремня, цепь вызывает неприятный металлический лязг. Однако цепь является наиболее прочным и надежным приводом, который хоть и имеет большую стоимость, но не изнашивается в течении длительного срока эксплуатации.

Силовые агрегаты автомобилей имеют еще ряд особенностей устройства двигателя, однако для водителя-непрофессионала они не имеют значения.

Расход масла

Показатель расхода масла указывается производителем автомобиля в технической документации к нему. Нормальным считается потребление смазки в соотношении 0,8–3% от потребляемого количества топлива. Также на этот показатель влияет размер двигателя, он увеличивается на больших, мощных агрегатах, особенно дизельных. Различают расход масла:

Штатный – испарение смазочного материала с цилиндров, выдавливание через картер газами, смазка компрессора турбины;
Нештатный – течи уплотнений, потеря масла через сальники коленвала, маслосъемные поршневые кольца, перемычки поршня, когда происходит их разрушение.

К чрезмерному расходу приводит использование масла низкого качества и несоответствующей требованиям технической эксплуатации марки.

Двигатели в автомобилях Лада Гранта

Двигатель под индексом 11186

Бензиновый двигатель объемом 1,6 литра с 8 клапанами. Мощность силового агрегата – 87 л. с., с крутящим моментом в 140 Нм. Обладает экологическими стандартами Евро-4. Является логическим продолжением развития конструкции двигателя под индексом 11183.

Устанавливается на автомобили Lada Granta и, до недавнего времени, Lada Kalina, которая после объединения с обновленной линейкой «Гранта» была упразднена.

На 2019 год ставится на модели Гранта различных модификаций – от хэтчбеков и седанов до моделей в кузове лифтбек и универсал.

Среди плюсов можно назвать простую конструкцию, надежность и экономичность относительно своих западных конкурентов. Ремонтопригодность также никуда не ушла, однако цены на запчасти, по данным сервисменов, подросли, что дает пищу к размышлению.

Ресурс двигателя без капремонта соответствует порядка 200 тыс. км, но моторы при должном обслуживании нередко выхаживают значительно больше, не требуя капитального ремонта.

Наиболее часто диагностируемыми проблемами мотора являются плавающие обороты, шумность при работе, стуки, поломки помпы (может привести к столкновению поршней с клапанами), поломки катушки зажигания, термостата и выход из строя датчика массового расхода воздуха.

Двигатель под индексом 11194

Ранее на различные модификации Калины ставился 1.4-литровый инжекторный бензиновый двигатель мощностью 89 л. с. Соответствовал экологическим нормам Евро-3 и Евро-4. Однако после объединения двух моделей под одним номенклатурным названием на официальном сайте производителя в разделе «Комплектации и цены» www.lada.ru данный 16-клапанный мотор отсутствует.

Двигатель под индексом 21126

Шестнадцатиклапанный инжекторный бензиновый двигатель объемом 1,6 литра, мощностью 98 л. с., с крутящим моментом в 145 Нм.

Начинал свою карьеру под капотом автомобилей семейства Priora, впоследствии перейдя в модельный ряд Гранта.

Отличительными особенностями можно назвать применение в современной версии силового агрегата более надежных зарубежных комплектующих. Это является как весомым плюсом, так и минусом двигателя. Стоимость обслуживания при ряде поломок будет выше из-за более дорогих запчастей. В частности, переборка шатунно-поршневой группы от Federal Mogul владельцам обойдется дороже ранее применяемых отечественных аналогов.

В прошлом году стало известно, что поршни иностранного поставщика будут доработаны, у них появится проточка под клапаны, что сведет к минимуму проблему погнутых клапанов и пробитых поршней при обрыве ремня ГРМ. Это является безусловным плюсом для данной модели. Отметим также, что улучшенная поршневая будет устанавливаться в 1,6-литровые двигатели целого ряда моделей – от Lada Granta и Largus до Vesta, XRAY.

«На всех а/м LADA с мотором 1.6 LADA, выпущенных после 15.08.2018, конструктивно исключена возможность контакта поршня и клапана», – говорилось в сообщении на сайте лада.онлайн

Тем не менее минусы достаточно стандартны для моторов Лада: плавающие обороты из-за неисправности ДМРВ, перегрев из-за выхода из строя термостата, троение мотора из-за проблем с электроникой и электрикой, а также шумная работа двигателя из-за износа гидрокомпенсаторов.

Пробег при своевременном ТО без вмешательства в мотор – 200 тыс. км.*

*Здесь стоит обратить внимание на то, что пробеги двигателей АвтоВАЗ достаточно условные. Один из самых показательных случаев, получивших известность в СМИ, относится как раз к 1.6-литровому мотору под капотом Lada Vesta

Поломка силового агрегата произошла на 400-й тысяче километров, и то лишь по причине использования некачественного топлива. Подробности читайте на страницах нашего издания: Может ли Лада Веста проехать более 500 тыс. км: отчет

Поэтому мы бы рекомендовали владельцам обслуживать свои автомобили вовремя, заправляться только на проверенных АЗС и использовать исключительно официальные запчасти. Тогда и машина беспроблемно отслужит вам не только положенный срок, но и очень приятно удивит своей надежностью.

Двигатель под индексом 21127

И вновь модернизация, ставшая продолжением ранее рассмотренного агрегата 21126. Главным образом, изменена мощность. Плюс 8 лошадиных сил с итоговыми 106 «лошадями» под капотом. Этого удалось добиться благодаря изменениям впуска, в частности установкой впускного ресивера изменяемой длины. При этом крутящий момент бензинового мотора поднялся на 3 Нм, до 148 единиц.

Для избавления от проблемы плавающих оборотов датчик ДМРВ был заменен на комбинацию датчиков абсолютного давления и температуры воздуха (ДАД+ДТВ).

Бензиновый и дизельный мотор: особенности

Если проводить сравнительную характеристику бензиновых и дизельных моторов, то здесь стоит выделить следующие особенности:

1. Потребление топлива. С позиции потребления горючего лидирующие позиции занимает «дизель». Здесь есть несколько причин:

Нельзя не отметить и ряд минусов — дороговизна дизельного мотора и сложность обслуживания.

2. Момент вращения. Если рассматривать крутящий момент, как ключевую характеристику, то здесь в лидерах дизель. Эта особенность хороша не только для легковушек, но и для грузовых авто. Именно высокий момент вращения способствует быстрому троганию транспорта и успешному маневрированию при большой нагрузке и небольших скоростях.

3. Эксплуатация. Не менее важный момент — удобство использования автомобиля с тем или иным мотором. Здесь стоит выделить главный недостаток дизеля — необходимость переходить на зимний тип топливной смеси. Если своевременно не осуществить переход, то вместо жидкости в баке можно увидеть затвердевшую смесь. В итоге придется не только греть машину, но и ремонтировать многие элементы топливной системы.

4. Удельная мощность. Здесь в лидерах бензиновый мотор. К примеру, если брать дизельный и бензиновый тип мотора с одной мощностью, то у второго объем меньше (как и масса).

5. Шум. Если анализировать уровень шума, то здесь впереди бензиновый силовой агрегат. Многим автолюбителя не нравится раздражающий «дизельный» стук. С другой стороны, повышенный шум будет иметь место лишь при неправильной настройке. Кроме этого, производители делают все возможное, чтобы уровни шума бензиновых и дизельных моторов почти не различались.

6. Экологическая составляющая. Не менее важный момент — экологичность двигателя (особенно сегодня). Современные моторы выпускают в окружающую среду меньший объем окиси углерода, являющегося главным загрязнителем атмосферы. К сожалению, на дорогах пока много автомобилей, имеющих высокий уровень вредных элементов в выбросе, и загрязняющих окружающую среду. В плане экологичности лидером является бензиновый мотор, ведь здесь конструкторам удалось создать множество типов узлов, улучшающих состав выхлопных газов и снижающих их уровень вреда.

7. Пожароопасность. С позиции вероятности воспламенения более безопасным считается дизель, ведь его топливо загорается лишь при смешивании и кислородом и под высоким давлением. Что касается бензина, то он летуч, а его пары могут воспламениться от малейшей искры.

Характеристики двигателя ВАЗ 11186/11189 Гранта, Калина, Веста

Параметр	Значение
Конфигурация	L
Число цилиндров	4
Объем, л	1,596
Диаметр цилиндра, мм	82,0
Ход поршня, мм	75,6
Степень сжатия	10,5
Число клапанов на цилиндр	2 (1-впуск; 1-выпуск)
Газораспределительный механизм	SOHC
Порядок работы цилиндров	1-3-4-2
Номинальная мощность двигателя / при частоте вращения коленчатого вала	64 кВт-(87 л.с.) / 5100 об/мин
Максимальный крутящий момент / при частоте вращения коленчатого вала	140 Н•м / 3800 об/мин
Система питания	Распределенный впрыск с электронным управлением
Рекомендованное минимальное октановое число бензина	95
Экологические нормы	Евро 4 (Евро 5)
Вес, кг	112