Двигатель внутреннего сгорания маленький: Купить ДВС для радиоуправляемых моделей в интернет-магазине Время машин |

Содержание

Маленькие двигатели внутреннего сгорания. Двигатели самого малого объема на актуальных серийных автомобилях

В нашей предыдущей статье мы уже рассказывали о . При этом ни для кого не секрет, что постоянный рост цен на нефтепродукты и сложная экологическая ситуация являются основными факторами, которые сильно влияют на . Указанное влияние фактически сводится к одному – максимальное снижение расхода топлива и эффективная очистка отработавших газов.

При этом важно понимать, что наиболее качественно снизить потребление горючего удается за счет уменьшения . Однако такое уменьшение закономерно приводит к тому, что двигатель становится менее мощным и надежным, теряется приемлемая динамика разгона ТС и т.д.

По этой причине конструкторы и инженеры постоянно ищут решения, чтобы повысить силового агрегата без увеличения его объема. Для этих целей на автомобилях сегодня активно используется установка , в конструкции моторов применяется , увеличивается и т.д.

Если говорить о бензиновых двигателя, изготовление слишком маленьких агрегатов по рабочему объему для авто и широкого списка другой техники в наши дни попросту нецелесообразно по целому ряду причин. При этом маленькие дизельные двигатели вполне имеют право на жизнь и активно разрабатываются. Давайте остановимся на этом более подробно.

Читайте в этой статье

Самые маленькие дизельные моторы, бензиновые и роторно-поршневые ДВС

Как уже было сказано выше, решение задачи по снижению токсичности выхлопа и общего количества вредных выбросов в атмосферу потребовало всесторонних изменений. Определенные доработки затронули как сами ДВС, так и топливо для них.

Бензиновые моторы стали использовать горючее, в котором допускается наличие большого количества спирта (в отдельных случаях до 75-80%), в дизельные ДВС заливается .

Что же касается миниатюрных версий, самые маленькие бензиновые двигатели сегодня используются в авиамоделировании (ставятся на авиамодели), а также на маленьких моделях радиоуправляемых машин, судов и т.п.

Аналоги покрупнее можно обычно встретить на бензопилах, газонокосилках, моторных лодках и другой различной технике. При этом тенденции к созданию микромоторов на бензине не наблюдается. Дело в том, что общий принцип работы в основе имеет возвратно-поступательное движение поршня, а сам агрегат сильно теряет в плане производительности при значительном уменьшении рабочего объема.

Если просто, необходимый КПД в процессе преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное значительно понижается в агрегатах на бензине, чего становится недостаточно для прокручивания колес автомобиля или выполнения другой полезной работы.

Вернемся к микромоторам. Еще отметим, что некоторые ошибочно считают известные микродвигатели инженера Йесуса Уайлдера V12 и V16 наглядным образцом самого маленького бензинового двигателя. Однако на практике такой мотор скорее игрушка, чем практичный ДВС. Дело в том, что агрегат работает не на жидком топливе. В действие двигатель приводит сжатый воздух, а КПД находится на весьма низкой отметке.

Если же говорить о дизелях, этот тип двигателя имеет сегодня все шансы стать не просто маленьким, а фактически микроскопическим. Начнем с того, что сегодня часто встречаются маленькие дизельные двигатели, которые имеют рабочий объем чуть больше 0.2 л. и выдают, в среднем, 3.2 л.с.

Такие субкомпактнтые дизели прижились на небольшой мототехнике, а также приводят в действие различные механизмы. Вместительность топливного бака для такого мотора обычно составляет около 2.5 л. солярки.

Примечательно то, что рабочий объем цилиндра составляет всего лишь 1 миллиметр кубический. Таких малых размеров удалось добиться посредством изготовления ультратонких плоских элементов. Поршни больше напоминают прочные тонкие пластинки, а общие габариты ДВС составляют 5*15*3 мм. Для сравнения, такой двигатель можно разместить на ногте большого пальца человеческой руки. При этом коленвал раскручивается до 50 тыс. об/мин, а мощность установки составляет чуть более 11 Ватт.

Еще добавим, что отдельного внимания заслуживает и роторно-поршневой двигатель Ванкеля (роторный двигатель). Особенностью такого мотора является то, что в нем нет привычных поршней, цилиндров, элементов и т. д.

Детали внутри него совершают только вращательное движение, а сам агрегат больше похож на электродвигатель. В роторном агрегате почти в половину меньше деталей по сравнению с дизельным или бензиновым поршневым ДВС, то есть данная силовая установка компактнее по размеру и легче по весу.

Однако и это не главное. Такой тип двигателя имеет очень высокий КПД. Например, роторно-поршневой мотор, объем которого составляет всего 1.3 литра, при этом выдает целых 220 л.с. Если же оснастить этот агрегат турбонаддувом, тогда мощность можно поднять до 350 л.с. Главный недостаток — высокий расход горючего.

Что касается субкомпактных версий, самый маленький роторный двигатель весит всего 335 г. и является мотором с индексом OSMG 1400. Его рабочий объем составляет 0.005 литра, при этом мощность почти 1.3 л.с.

Что в итоге

Как видно, если учесть значительную потерю КПД при уменьшении объема бензинового двигателя, а также специфические особенности в виде повышенного расхода топлива и сниженной надежности роторно-поршневого мотора, компактный дизельный двигатель является наиболее перспективным вариантом во всех отношениях.

Другими словами, самый маленький дизельный двигатель вполне может выступать источником энергии и использоваться в различных целях. Если в ближайшем будущем инженеры и конструкторы решат ряд имеющихся сегодня проблем (потери тепла по причине малой толщины стенок камер сгорания микродвигателя, сниженный ресурс небольших деталей в условиях высокого нагрева и т.д.), тогда дизельные сверхмалого размера вполне могут стать серийными.

При этом такие агрегаты будут потреблять уже не литры, а граммы топлива, показатель КПД вполне может оказаться на отметке около 7-10%. Это значит, что такой двигатель в качестве источника энергии окажется более эффективным и намного более долговечным решением по сравнению с различными аккумуляторными батареями, которые могут быть схожи по габаритам.

Насколько экономичен мини-двигатель внутреннего сгорания?

Как известно, ДВС делятся на бензиновые и дизельные, причем как первые, так и вторые сегодня претерпевают значительные изменения. Причиной модернизации, как самих механизмов, так и топлива, является значительно ухудшившаяся экология, на состояние которой влияют и выхлопы техники, работающей на жидком горючем. Так, к примеру, появился эко-бензин, разведенный спиртом в пропорции от 8:2 до 2:8, то есть спирта в таком топливе может содержаться от 20 до 80 процентов. Но на этом модернизация и закончилась. Тенденция уменьшения бензиновых двигателей в объеме практически не наблюдается. Самые маленькие образцы устанавливаются в авиамодели, более крупные используются на газонокосилках, лодочных моторах, снегоходах, скутерах и другой подобного рода технике
.

Что же касается , сегодня действительно сделано немало для того, чтобы этот двигатель стал по-настоящему микроскопическим. В настоящее время концерном Toyota
созданы самые маленькие микролитражки Corolla II, Corsa и Tercel
, в них установлены дизельные двигатели 1N
и 1NT
объемом всего 1.5 литра. Одна беда – срок службы таких механизмов чрезвычайно низкий, и причина тому – очень быстрая выработка ресурса цилиндро-поршневой группы. Существуют и совсем крошечные дизельные ДВС, объемом всего 0.21 литра. Их устанавливают на компактную мототехнику и строительные механизмы, но мощности большой ожидать не приходится, максимум, что они выдают – 3.25 л.с. Впрочем, и расход топлива у таких моделей небольшой, о чем говорит объем топливного бака – 2.5 литра.

Насколько эффективен самый маленький двигатель внутреннего сгорания?

Обычный ДВС, действие которого основано на возвратно-поступательном движении поршня, теряет производительность по мере уменьшения рабочего объема. Все дело в значительной потере КПД при преобразовании этого самого движения ЦПГ во вращательное, столь необходимое для колес. Однако еще до Второй Мировой Войны механик-самоучка Феликс Генрих Ванкель создал первый действующий образец роторно-поршневого ДВС, в котором все узлы только вращаются. Логично, что данная конструкция, очень напоминающая электромотор, позволяет сократить количество деталей на 40 %, по сравнению со стандартными двигателями.

Несмотря на то, что до сегодняшнего дня не решены все проблемы данного механизма, срок службы, экономичность и экологичность соответствуют установленным мировым стандартам. Производительность же превосходит все мыслимые пределы. Роторно-поршневой ДВС с рабочим объемом 1.3 литра позволяет развить мощность в 220 лошадиных сил
. Установка же турбокомпрессора увеличивает этот показатель до 350 л.с., что очень даже существенно. Ну, а самый маленький двигатель внутреннего сгорания из серии «ванкелей», известный под маркой OSMG 1400
, имеет объем всего 0. 005 литра, однако при этом выдает мощность в 1.27 л.с. при собственном весе 335 граммов.

Основное преимущество роторно-поршневых двигателей – отсутствие шумов, сопровождающих работу механизмов, благодаря низкой массе работающих узлов и точному балансу вала.

Самый маленький дизельный двигатель как источник энергии

Если говорить о полноценном , то на сегодняшний день самые небольшие размеры имеет детище инженера Йесуса Уайлдера. Это 12-цилиндровый двигатель V-образного типа, полностью соответствующий ДВС Ferrar
i и Lamborghini
. Однако на деле механизм является бесполезной безделушкой, поскольку работает не на жидком топливе, а на сжатом воздухе, и при рабочем объеме в 12 кубических сантиметров имеет очень низкий КПД.

Другое дело – самый маленький дизельный двигатель, разработанный учеными Великобритании. Правда, в качестве горючего для него требуется не солярка, а особая самовозгорающаяся при увеличении давления смесь метанола с водородом. При тактовом движении поршня в камере сгорания, объем которой не превышает одного кубического миллиметра, возникает вспышка, приводящая механизм в действие. Что любопытно, микроскопических размеров удалось добиться путем установки плоских деталей, в частности, те же поршни являются ультратонкими пластинами. Уже сегодня в ДВС с габаритами 5х15х3 миллиметра крошечный вал вращается со скоростью 50.000 об/мин, вследствие чего производит мощность порядка 11,2 Ватта.

Пока перед учеными стоит ряд проблем, которые необходимо решить перед тем, как выпускать дизельные мини-двигатели на поточное производство. В частности, это колоссальные теплопотери из-за чрезвычайно тонких стенок камеры сгорания и недолговечность материалов при воздействии высоких температур. Однако, когда все-таки крошечные ДВС сойдут с конвейера, всего нескольких граммов топлива хватит, чтобы заставить механизм при КПД в 10 % работать в 20 раз дольше и эффективнее аккумуляторов таких же размеров.

Испанский инженер по имени Патело собрал 12-цилиндровый V-образный двигатель, который, как он считает, является самым маленьким подобным двигателем в мире
Имея под рукой небольшое количество алюминия, бронзы и нержавеющей стали, он провел более 1200 часов времени, проектируя, вычерчивая, сверля и обрабатывая миниатюрные детали.

Поршни цилиндров двигателя имеют диаметр 11.3 мм, а рабочий объем двигателя составляет около 12 кубических сантиметров. Весь двигатель состоит из 261 детали, каждую из которых Пэтело создал своими собственными руками. Все детали соединены в единую конструкцию с помощью 222 винтов, которые являются единственными покупными изделиями.

К сожалению, этот двигатель не является полноценным двигателем внутреннего сгорания, он приводится в действие сжатым воздухом, которые подается по трубкам под давлением 0.1 атмосферы. Но он все равно работает и это можно увидеть на видео.

Пэтело создал этот двигатель, не преследуя никаких коммерческих целей. Создание этого двигателя он посвятил своим четырем внукам и использует его в образовательных целях.

А вот действительно самый маленький двигатель в мире придумали еще в 2009 году.

Алекс Зеттл (Alex Zettl) и его коллеги из университета Калифорнии в Беркли (University of California, Berkeley) построили самый маленький в мире двигатель, поперечник которого составляет всего 200 нанометров — в тысячи раз меньше толщины человеческого волоса.

Двигатель эксплуатирует тот факт, что на масштабах в нанометры силы поверхностного натяжения играют большую роль, чем в «обычном» мире.

Полное название устройства — «Наноэлектромеханический осциллятор релаксации, приводимый силами поверхностного натяжения» (surface-tension-driven nanoelectromechanical relaxation oscillator).

Он состоит из двух мельчайших жидких капель металла индия, лежащих рядом друг с другом на подложке, составленной из углеродных нанотрубок.

Одна из капель меньше другой. Когда через подложку пропускают слабый постоянный ток (десятки микроампер при напряжении 1,3-1,5 вольта), он провоцирует убегание атомов из большой капли в меньшую.

Так как диаметр меньшей капли при этом растёт быстрее, чем уменьшается диаметр большой капли, наступает момент, когда меньшая капля соприкасается с большей, хотя по-прежнему уступает ей в размере.

В это мгновение силы поверхностного натяжения заставляют убежавшие атомы быстро вернуться к большей капле через точку контакта, и так восстанавливается первоначальное положение. Цикл начинается заново. Меняя напряжение можно регулировать частоту колебаний в системе.

Этот двигатель при соответствующих изменениях можно было бы применять в нанороботах для движения и привода исполнительных механизмов, в микроэлектромеханических схемах, микроскопических датчиках и так далее.

К сожалению, принцип, положенный в основу установки, работает только при таком масштабе. Ведь у этого нанодвигателя необычайно высокое отношение мощности к размерам.

Если бы его можно было бы увеличить до размеров автомобильного двигателя, то мощность осциллятора оказалась бы в сто миллионов раз больше.

А вот самый маленький звездообразный двигатель от нашего первого героя репортажа.

http://youtu.be/ITUZeNcxy3k

Теперь опять переключаемся в микромир.

В 2011 году ученые Штутгартского университета вместе с исследователями Института интеллектуальных систем Макса Планка испытали самый маленький паровой двигатель в мире. И хотя его пока нельзя использовать, эксперимент доказал, что подобное устройство, в принципе, может работать.

Физики не были уверены, что созданный ими двигатель Стирлинга придет в движение, поскольку из-за микроскопических размеров этому могли помешать различные процессы, не оказывающие влияния в макромире. В изобретенном 200 лет назад Робертом Стирлингом двигателе наполненный газом цилиндр периодически нагревается и охлаждается, в результате чего газ расширяется и сжимается. Благодаря этому поршень выполняет движение.

Ученым удалось уменьшить размер поршня и цилиндра до нескольких микрометров (тысячных миллиметра), а затем собрать все детали. Посему газ был заменен плавающим в воде пластиковым шариком размером 0,003 миллиметра. Благодаря тому, что эта коллоидная частица в 10 тысяч раз больше атома, за ее участием в броуновском движении можно было наблюдать в микроскоп.

Поршень заменили сфокусированным лазерным лучом переменной интенсивности. Это дало возможность ограничивать движение шарика в большей или меньшей степени — аналогично с расширением и сжатием газа в обычном двигателе. Необходимым условием было изменение температуры: для этого использовался другой лазер, который включался и моментально отключался, поскольку из-за маленького количества вода быстро нагревалась и охлаждалась.

Работа двигателя была нестабильной из-за того, что молекулы воды пребывают в постоянном движении и все время сталкиваются с микрочастицей. При этом масштабы обмена пластикового шарика энергией с окружающими молекулами были приблизительно сравнимы с количеством энергии, получаемой от луча. В макромире, например, энергия сталкивающихся частиц настолько мала, что совсем не влияет на работу двигателя. Тем не менее, эксперимент оказался успешным.

источники

Двигатели бывают разные. Некоторые из них имеют размер пятиэтажного дома, в то время как для того, чтобы увидеть другие, придется поискать микроскоп. Недавно мы представили вам список самых крупных двигателей в мире, теперь пришло время броситься в другую крайность.

DKW 49cc

Несмотря на то, что этот одноцилиндровый двигатель от DKW покажется гигантским, в сравнении с другими участникам этого хит-парада, 49сс всё-таки является особенным, поскольку он используется в автомобилестроении. А точнее, в автомобиле Peel P50. Самый маленький в мире двигатель, используемый в производстве серийных автомобилей, имеет лишь 4 л.с. Да и этого, в общем-то, достаточно, ведь автомобиль весит всего 56 кг.

Smalltoe motorcycle – этаноловый двигатель

К сожалению, данных об объеме двигателя у нас не имеется, но есть данные о мощности: 0.3 л.с. Этот двигатель используется в самом маленьком в мире мотоцикле Smalltoe, колёсная база которого составляет лишь 80мм. Этот мощнейший движок разгоняет мотоцикл до невероятной скорости в 2км/ч. И да, на нем можно ездить. Посмотрите видео.

Самый маленький V12 в мире

Мануэль Хермо Баррьеро, механик ВМФ Испании в отставке, занимается постройкой маленьких, рабочих двигателей. Неплохое занятие для пенсионера, не так ли? Этот двигатель V12 признан самым маленьким в мире. Его постройка заняла у Мануэля 1220 часов кропотливой работы.

Самый маленький W32 в мире

Если вас шокировал предыдущий двигатель, то приготовьтесь увидеть еще одно творение господина Баррьеро – самый маленький W32 в мире. Работа над двигателем заняла 2520 часов, и в процессе постройки было использовано 850 различных деталей. Как и V12, этот двигатель идеально сбалансирован, и в доказательство этого факта инженер предлагает посмотреть видеозапись.

Nanobee

Рональд Валентин занимается постройкой маленьких двигателей для своих моделей самолётов уже 30 лет. Самый маленький из них – Nanobee – существует пока лишь в форме прототипа. Объем двигателя составляет 0.006мл. Самым удивительным фактом является то, что этот двигатель реально работает! Он признан самым маленьким в мире дизельным двигателем.

Самый маленький паровой двигатель в мире

На изображении вы видите полностью рабочий паровой двигатель, вот только размеры его не совсем привычны. Индийскому инженеру Икбалу Ахмеду удалось создать функционирующий паровой двигатель, который имеет высоту 6.8мм, длину 16.24мм и весит 1.72гр.

Микроскопический двигатель внутреннего сгорания

Что, вы все еще не удивлены? Ну, хорошо. Взгляните на этот двигатель. Кстати, чтобы на него взглянуть, потребуется микроскоп, поскольку его диагональ составляет лишь 0.0001мм. Двигатель состоит из резервуара с водой, через который проходит два электрода. Ток подается на электроды, благодаря чему кислород и водород распадаются. В результате образуются нанопузыри газа, увеличивается объем и вырабатывается энергия. Ох уж эта наука!

Самодельный двс своими руками. Мини-двигатель внутреннего сгорания – так ли он функционален? Как сделать простой движок Стирлинга – Видео

В древние времена люди использовали животных для приведения в действие простейших механизмов. Позже для плавания на парусных суднах и для того чтобы заставить вращаться ветряные мельницы, делающие из зерна муку, стала использоваться сила ветра. Затем люди научились использовать силу течения речной воды для того, чтобы заставить вращаться водяные колёса, перекачивающие и поднимающие воду или приводящие в действие разнообразные механизмы.

Тепловые двигатели появились в далёком прошлом, в том числе и двигатель Стирлинга. Сегодня технологии значительно усложнились. Так, например, человечество изобрело двигатель внутреннего сгорания, который является довольно сложным механизмом. На основе ДВС в настоящее время работает большинство современных автомобилей и другой необходимой для человека техники. Функция, которую выполняет тепловое расширение внутри двигателя внутреннего сгорания, очень сложна, но без неё работа ДВС невозможна.

В механическом устройстве, называемом двигателем внутреннего сгорания, энергия сгорающего топлива преобразуется в механическую. Для того чтобы сделать двигатель внутреннего сгорания своими руками, необходимо знать основные принципы его действия.

Типы моторов

Самодельный двигатель может иметь несколько конфигураций. Среди них:

Варианты с магнитом постоянного действия.
Комбинированная синхронная модель.
Переменный двигатель.

Привод с постоянным магнитом оборудуется основным элементом в роторной части. Функционирование таких приборов основано на принципе притяжения или отталкивания между статором и ротором приспособления. Такой шаговый электродвигатель оснащен роторной частью из железа. Принцип его работы заключается на фундаментальной основе, согласно которой, предельно допустимое отталкивание производится с минимальным зазором. Это способствует притяжению точек ротора к полюсам статора. Комбинированные устройства сочетают в себе оба параметра.

Еще один вариант – это двухфазные моторы шагового типа. Прибор представляет собой простую конструкцию, может иметь два типа обмотки, легко устанавливается в необходимом месте.

Насколько эффективен самый маленький двигатель внутреннего сгорания?

. Установка же турбокомпрессора увеличивает этот показатель до 350 л.с., что очень даже существенно. Ну, а самый маленький двигатель внутреннего сгорания из серии «ванкелей», известный под маркой
OSMG 1400
, имеет объем всего 0.005 литра, однако при этом выдает мощность в 1.27 л.с. при собственном весе 335 граммов.

Основное преимущество роторно-поршневых двигателей – отсутствие шумов, сопровождающих работу механизмов, благодаря низкой массе работающих узлов и точному балансу вала.

Монополярные модификации

Самодельный двигатель этого типа состоит из единой обмотки и центрального магнитного крана, влияющего на все фазы. Каждый отсек обмотки активируется для обеспечения определенного магнитного поля. Так как в подобной схеме полюс в состоянии функционировать без дополнительного переключения, коммутация пути и направления тока имеет элементарное устройство. Для стандартного мотора со средней мощностью хватает одного транзистора, предусмотренного в оснащении каждой обмотки. Типичная схема двухфазного двигателя предполагает шесть проводов на выходном сигнале и три аналогичных элемента на фазе.

Микроконтроллер агрегата может использоваться для активизации транзистора в автоматически определенной последовательности. При этом обмотки подключаются посредством соединения выходных проводов и постоянного магнита. При взаимодействии клемм катушки вал блокируется для проворачивания. Показатель сопротивления между общим проводом и торцовой частью катушки пропорционален аналогичному аспекту между торцами проводки. В связи с этим длина общего провода в два раза больше, чем соединительная половина катушки.

Биполярные варианты

Самодельный шаговый двигатель этого типа оборудован одной обмоткой фазы. Поступление тока в нее осуществляется переломным способом при помощи магнитного полюса, что обуславливает усложнение схемы. Она обычно агрегирует с соединяющим мостом. Имеется пара дополнительных проводов, которые не являются общими. При смешивании сигнала такого мотора на повышенных частотах эффективность трения системы снижается.

Создаются также трехфазные аналоги, имеющие узкую специализацию. Они применяются в конструкции станков с ЧПУ, а также в некоторых автомобильных бортовых компьютерах и принтерах.

Устройство и принцип работы

При передаче напряжения клеммам щетки двигателя приводятся в непрерывное вращение. Установка на холостом ходу уникальна, поскольку преобразовывает входящие импульсы в заранее определенную позицию имеющегося ведущего вала.

Любой импульсный сигнал воздействует на вал под конкретным углом. Такой редуктор максимально эффективен, если ряд магнитных зубцов размещен вокруг центрального зубчатого железного стержня или его аналога. Электрические магниты активируются от наружной контрольной цепи, состоящей из микрорегулятора. Для начала поворота вала двигателя один активный электромагнит притягивает к своей поверхности зубчики колеса. При их выравнивании по отношению к ведущему элементу они немного перемещаются к очередной магнитной детали.

В шаговом электродвигателе первый магнит должен включаться, а следующий элемент – деактивироваться. В результате шестерня начнет вращение, постепенно выравниваясь с предыдущим колесиком. Процесс повторяется поочередно требуемое число раз. Такие обороты и получили название «постоянный шаг». Скорость вращения мотора можно определить путем подсчета количества шагов для полного оборота агрегата.

Какие достоинства и недостатки имеют реально работающие магнитные двигатели

Достоинства:

Полная автономия, экономия топлива, возможность из подручных средств организовать двигатель в любом нужном месте;
Мощный прибор на неодимовых магнитах способен обеспечивать энергией жилое помещение до 10 вКт и выше;
Гравитационный двигатель способен работать до полного износа и даже на последней стали работы выдавать максимальное количество энергии.

Недостатки:

Магнитное поле может негативно влиять на здоровье человека, особенно этому фактору подвержен космический (реактивный) движок;
Несмотря на положительные результаты опытов, большинство моделей не способны работать в нормальных условиях;
Даже после приобретения готового мотора, его бывает очень сложно подключить;
Если Вы решите купить магнитный импульсный или поршневой двигатель, то будьте готовы к тому, что его цена будет сильно завышена.

Работа магнитного двигателя – это чистая правда и она реально, главное правильно рассчитать мощность магнитов.

Подключение

Подсоединение мини-двигателя, сделанного своими руками, осуществляется по определенной схеме. Основное внимание обращается на количество проводов привода, а также предназначение прибора. Моторы шагового типа могут оснащаться 4, 5, 6 или 8 проводами. Модификация с четырьмя элементами проводки может эксплуатироваться исключительно с биполярным приспособлением. Любая фазная обмотка имеет два провода. Для определения необходимой длины подключения в пошаговом режиме рекомендовано использовать обычный метр, позволяющий достаточно точно установить необходимый параметр.

На мощном шестипроводном двигателе предусмотрена пара проводов для каждой обмотки и центрирующий кран, который может подключаться к моно или биполярному устройству. Для агрегации с одиночным приспособлением используются все шесть проводов, а для парного аналога достаточно будет одного конца провода и центрального крана каждой обмотки.

С чего начать?

Конечно же, с информации. Достаем руководство, в котором подробно и со схемами сообщается, как ремонтировать именно вашу марку автомобиля. Находим в Интернете каталог, в котором есть запасные части на это авто, чтобы сразу определиться с ценами и, возможно, сделать заказ в интернет-магазине.

Готовим инструменты:

ключи — храповичный, динамометрический;
оправки для сцепления поршней, колпачков;
рассухариватель к клапанам;
микрометр;
головки;
приспособление для регулировки клапанов;
двухлапый или трехлапый съемник;
стетоскоп;
пинцет;
опорная стойка;
гидравлическая цепная таль;
комплект съемников.

Как сделать двигатель своими руками?

Для создания элементарного мотора потребуется кусок магнита, сверло, фторопласт, проволока из меди, микрочип, провод. Вместо магнита можно использовать ненужный виброзвонок сотового телефона.

В качестве детали вращения используется сверло, поскольку инструмент оптимально подходит по техническим параметрам. Если внутренний радиус магнита не соответствует аналогичному аспекту вала, можно использовать медную проволоку, намотав ее таким образом, чтобы убрать люфт вала. Такая операция дает возможность увеличить диаметр вала в точке соединения с ротором.

В дальнейшем создании самодельного двигателя потребуется сделать втулки из фторопласта. Для этого возьмите подготовленный лист и проделайте отверстие диаметром 3 мм. Затем сконструируйте трубку-втулку. Вал необходимо отшлифовать до диаметра, обеспечивающего свободное перемещение. Это позволит избежать излишнего трения.

Емкость для воды

Теперь необходимо взять еще одну банку из-под краски, но уже меньшего размера. В центре ее крышки сверлят отверстие диаметром в 1 см. Сбоку банки проделывают еще два отверстия — одно почти у дна, второе — выше, у самой крышки.

Берут два корка, в центре которых проделывают отверстие с диаметров медной трубки. В один корок вставляют 25 см пластиковой трубы, в другой — 10 см, так, чтобы их край едва выглядывал из пробок. В нижнее отверстие малой банки вставляют корок с длинной трубкой, в верхнее — более короткую трубку. Меньшую банку размещаем на большой банке краски так, чтобы отверстие на дне было на противоположной стороне от вентиляционных проходов большой банки.

Финальная стадия

Далее производится намотка катушек. Каркас требуемого размера зажимается в тисах. Чтобы намотать 60 витков, понадобится 0,9 метра провода. После проведения процедуры катушка обрабатывается клеевым составом. Лучше всего эту деликатную процедуру проводить с микроскопом или увеличительным стеклом. После каждой двойной обмотки каплю клея внедряют между втулкой и проволокой. Один край каждой обмотки спаивается между собой, что даст возможность получить единый узел с парой выходов, которые паяются к микрочипу.

Параметры технического плана

Мини-двигатель, сделанный своими руками, в зависимости от конструкционных особенностей, может иметь различные характеристики. Ниже приведены параметры самых популярных шаговых модификаций:

ШД-1 – обладает шагом 15 градусов, имеет 4 фазы и крутящий момент 40 Нт.
ДШ-0,04 А – шаг составляет 22,5 градуса, количество фаз – 4, оборотистость – 100 Нт.
ДШИ-200 – 1,8 градуса; 4 фазы; 0,25 Нт крутящего момента.
ДШ-6 – 18/4/2300 (значения указаны по аналогии с предыдущими параметрами).

Зная, как сделать двигатель в домашних условиях, необходимо помнить о том, что скорость крутящего показателя шагового мотора будет трансформироваться прямо пропорционально аналогичному параметру тока. Понижение линейного момента на высоких скоростях напрямую зависит от схемы привода и индуктивности обмоток. Двигатели со степенью защиты IP 65 рассчитаны на суровые условия работы. По сравнению с серверами, шаговые модели работают намного дольше и продуктивнее, не требуют частого ремонта. Однако у серводвигателей немного другая направленность, поэтому сравнение этих типов не имеет особого смысла.

Насколько экономичен мини-двигатель внутреннего сгорания?

Что же касается , сегодня действительно сделано немало для того, чтобы этот двигатель стал по-настоящему микроскопическим. В настоящее время концерном Toyota

созданы самые маленькие микролитражки
Corolla II, Corsa и Tercel
, в них установлены дизельные двигатели
1N
и
1NT
объемом всего 1.5 литра. Одна беда – срок службы таких механизмов чрезвычайно низкий, и причина тому – очень быстрая выработка ресурса цилиндро-поршневой группы. Существуют и совсем крошечные дизельные ДВС, объемом всего 0.21 литра. Их устанавливают на компактную мототехнику и строительные механизмы, но мощности большой ожидать не приходится, максимум, что они выдают – 3.25 л.с. Впрочем, и расход топлива у таких моделей небольшой, о чем говорит объем топливного бака – 2.5 литра.

Делаем самодельный ДВС

Мотор своими руками также можно сделать на жидком топливе. При этом не потребуется сложное оборудование и профессиональный инструментарий. Необходима плунжерная пара, которую можно взять из тракторного или автомобильного топливного насоса. Цилиндр плунжерной втулки создается путем обрезки утолщенного элемента шлефа. Затем следует проделать отверстия для выхлопного и перепускного окна, припаять пару гаек в верхней части, предназначенных для свечей зажигания. Тип элементов – М-6. Поршень вырезается из плунжера.

Самодельный дизель-двигатель потребует установки картера. Он делается из жести с припаянными подшипниками. Дополнительную прочность позволит создать ткань, покрытая эпоксидной смолой, которой покрывается элемент.

Коленчатый вал собирается из утолщенной шайбы с парой отверстий. В одно из них необходимо запрессовать вал, а второе крайнее гнездо служит для монтажа шпильки с шатуном. Операция также производится методом прессовки.

Завершающие работы по сборке самодельного дизельного мотора

Ниже приведен порядок сборки катушки зажигания:

Используется деталь от авто или мотоцикла.
Устанавливается подходящая свеча.
Монтируются изоляторы, фиксируемые при помощи «эпоксидки».

Альтернативой мотору с системой ДВС может служить бесконтактный мотор замкнутого типа, устройство и принцип работы которого представляют систему обратного обмена газов. Он устроен из двухсекционной камеры, поршня, коленвала, передаточной коробки, системы зажигания. Зная, как сделать двигатель своими руками, вы можете существенно сэкономить и получить в хозяйстве нужную и полезную вещь.

Когда пришло время капиталки?

Сколько эксплуатируется ваше авто? Каков километраж? По каким дорогам – асфальт или ухабы? Масло приходится чаще обычного доливать? Расход бензина вырос? Компрессия падает хотя бы в одном цилиндре? ДВС дрожит на опорах? Стучат пальцы поршня? И еще на столько же других вопросов придется самому себе ответить.

Добавим: если у вашего автомобиля – 150 тысяч километров пробега, падает мощность, то это повод для проведения капиталки. Хотя «классика» выдерживает без капремонта и 200 – 250 тысяч.

Если вашему авто более десятка лет, он отечественный, например «Жигули» или «Москвич», то его предел до первого капремонта — 150 тыс. км.

Длинноходные и короткоходные моторы – в чем разница, и какие лучше?

Главная
Статьи
Длинноходные и короткоходные моторы – в чем разница, и какие лучше?

Автор:
Борис Игнашин

Признайтесь, что вы часто видели в тест-драйвах фразы про «типично короткоходный характер мотора» и не вполне понимали, о чем идет речь. Сегодня мы наконец расскажем, что такое коротко- и длинноходные моторы, в чем разница подходов к проектированию двигателей, и почему сейчас можно уверенно сказать, что «длинноходники» все-таки победили.

Средняя скорость, и какой она бывает

Для понимания вопроса придется вспомнить немного о конструкции ДВС и принципах его работы. Вы наверняка знаете, что в основе любой конструкции двигателя внутреннего сгорания лежит воздействие расширяющихся газов на поршень. Поршни могут быть любой формы и размеров, но у любого поршня есть такой параметр, как средняя скорость, и от нее зависит очень и очень многое.

Средняя скорость поршня – это величина, которую можно определить по формуле Vp = Sn/30, где S – ход поршня, м; n – частота вращения, мин-1. И именно она определяет степень возможного форсирования двигателя по оборотам, ускорения элементов шатунно-поршневой группы во время работы, а также его механический КПД.

От средней скорости поршня зависят нагрузки на стенку поршня, на поршневой палец, шатун и коленвал. Причем зависимость эта квадратичная: с увеличением скорости (Vp) в два раза нагрузки увеличиваются в четыре раза, а если в три – то в девять раз.

Эксперименты инженеров-мотористов уже очень давно доказали, что классическая конструкция шатунно-поршневой группы выдерживает максимальную скорость порядка 17-23 м/с. И чем выше эта величина, тем скорее изнашивается мотор. Увеличить скорость поршня практически невозможно – самые облегченные гоночные двигатели Формулы-1 имели скорость порядка 23-25 м/с, и это безумно много. Этого удалось достичь только потому, что «формульные» моторы рассчитаны на очень короткую эксплуатацию – от них не требуется «ходить» по 100 000 км.

От теории – к практике. Как известно, мощность мотора – это производная от крутящего момента, помноженного на обороты (об этом я писал большую статью с таблицами и графиками). То есть, если мы хотим получить больше мощности, то надо увеличивать обороты. А так как скорость поршня ограничена, то у нас не остается другого выбора, кроме как уменьшить его ход. Чем меньше расстояние нужно пройти поршню за один оборот, тем меньше может быть его скорость.

Короткоходные, длинноходные и «квадратные» моторы

Казалось бы, выше мы только что озвучили два прекрасных аргумента для максимального уменьшения хода поршня. К тому же, чем меньше ход поршня, тем больше диаметр цилиндра при том же объеме, и тем более крупные клапаны можно поставить. Улучшается газообмен, а значит, и работа мотора в целом… Но, как оказалось, безмерно уменьшать ход тоже нельзя.

Чем меньше ход, тем больше должен быть диаметр цилиндра, если мы хотим сохранить объем. А вот форма камеры сгорания с ростом диаметра цилиндра ухудшается, соотношение объема камеры и площади неизбежно растет, увеличивается коэффициент остаточных газов, возрастают тепловые потери, ухудшается сгорание топлива… КПД падает, склонность к детонации повышается, ухудшаются экономичность и экологичность.

При уменьшении хода поршня снижается, к тому же, и диаметр кривошипа коленчатого вала, а значит, уменьшается крутящий момент мотора. Ухудшаются и массогабаритные параметры двигателей – они становятся куда крупнее в горизонтальном сечении. К тому же для сохранения рабочего объема приходится увеличивать число цилиндров, а это уже ведет к резкому повышению сложности конструкции. В общем, нужен был компромисс.

Основные задачи проектирования моторов решили к 60-м годам прошлого века, тогда же нащупали пределы прочности конструкции по средней скорости поршня. Стало ясно, что оптимальные параметры мощности, общего КПД и габаритов у атмосферного мотора получаются в том случае, если диаметр цилиндра равен ходу поршня или чуть меньше.

На фото: двигатель Nissan Qashqai

Если они совпадают, то такие моторы еще называют «квадратными». Моторы, у которых диаметр цилиндра все-таки больше хода поршня, называют короткоходными, а те, у которых он меньше, – длинноходными.

Внимательный читатель скажет: стоп, а откуда вообще взялись короткоходные моторы, если эксперименты доказали, что эффективнее всего «квадратные» или чуть-чуть длинноходные?! Все просто: короткоходники получили распространение в автоспорте. Там расход топлива и приемистость на низких оборотах не сильно «делали погоду», и можно было пожертвовать КПД ради достижения большей мощности на высоких оборотах при сохранении малого рабочего объема.

Для получения лучшей топливной экономичности, тяги и чистоты выхлопа, наоборот, ход поршня увеличивали, жертвуя оборотами и максимальной мощностью. Длинноходные моторы применяли там, где были нужны тяга и экономичность.

Тем временем, к 80-м годам среднюю скорость поршня в серийных моторах довели до предела в 18 м/с, дальше ее увеличивать не получалось. Такая ситуация сохранилась до 90-х, когда требования к массогабаритным и экономическим характеристикам моторов резко возросли.

Длинноходный прогресс

90-е годы – это в первую очередь массовое внедрение новых экологических норм, резкое повышение массы кузова автомобилей из-за новых требований по пассивной безопасности, а заодно и возросшие требования к габаритам и экономичности силовых агрегатов. Машины становились просторнее изнутри и безопаснее во всех смыслах.

А двигателям приходилось поспевать за прогрессом. Массовый переход на многоклапанные головки блоков цилиндров повысил мощность и сделал моторы чище. Средний рабочий объем мотора постарались уменьшить и тем самым выиграть в расходе топлива и габаритах. Прогресс в области конструирования поршневой группы позволил уменьшить высоту поршня и увеличить длину шатуна, сделав больше механический КПД мотора.

Следовательно, стало возможно перейти к более длинноходным конструкциям, которые при том же рабочем объеме были компактнее, имели больший крутящий момент и к тому же стали экономичнее. Облегчение поршневой группы позволило снизить нагрузки на нее при высоких оборотах, а массовое внедрение турбонаддува и регулируемого впуска – еще и выиграть в максимальной мощности и тяге. Умеренно длинноходные моторы от этого только выиграли.

В 2000-е в стане двигателей объемом от 2 литров наметился перелом в переходе от «квадратов» к длинноходным конструкциям. И вот вам несколько примеров. При рабочем объеме 2 литра моторы VW серии ЕА888 (стоят на множестве моделей концерна от Skoda Octavia до Audi A5) имеют ход поршня 92,8 мм при диаметре цилиндра 82,5, а 2-литровые моторы Renault серии F4R (более всего известный по Duster) – 93 мм и 82,7 соответственно. Моторы Toyota объемом 1,8 л серии 1ZZ (Corolla, Avensis и др.) – еще более длинноходные, их размерность 91,5х79.

На фото: двигатель Volkswagen Golf GTI

Рабочие обороты таких двигателей заметно уменьшились, особенно у турбонаддувных, снизились и обороты максимальной мощности. А значит и снижение механического КПД уже не столь важно, зато преимущества налицо. По габаритам моторы лишь немного больше «классических» 1,6 из недавнего прошлого, а по тяге и расходу топлива намного превосходят однообъемных предшественников.

В современных моторах пытаются сочетать высокую эффективность работы длинноходных моторов и повышенный механический КПД короткоходных. Так, в ультрасовременном (но тем не менее уже снимаемом с производства) моторе BMW серии N20В20 (стоят на 1-й, 3-й, 5-й сериях, X1 и X3) применяется несимметричная поршневая группа, в которой ось коленчатого вала и ось поршневых пальцев смещены относительно оси цилиндров. Тут используются регулируемый маслонасос, плазменное напыление цилиндров, бездроссельный впуск и прочие технические «фокусы» для снижения механических потерь и сопротивления впуска. Размерность этого длинноходного мотора 90,1х84, и никто не скажет, что у него плохие характеристики хоть в чем-то, кроме надежности.

Дизели

Дизельные моторы, которые в силу особенностей рабочего цикла обычно являются длинноходными и низкооборотными, выиграли вдвойне. Внедрение турбонаддува резко подняло крутящий момент и позволило снизить степень сжатия, а прогресс топливной аппаратуры и поршневой группы – еще и увеличить рабочие обороты.

На фото: двигатель Volkswagen Golf TDI

В итоге дизели превзошли по литровой мощности атмосферные бензиновые моторы, а по крутящему моменту – бензиновые моторы с наддувом. Так, двигатели серии N57 (3-я, 5-я, 7-я серии, X3, X5 и др.) от BMW при диаметре цилиндра 84 мм и ходе поршня 90 мм имеют рабочий объем 2,993 литра, мощность до 381 л. с. и 740 Нм крутящего момента. Средняя скорость поршня при этом – 13,2 метра в секунду.

Оборотная сторона

Конечно же, беспроигрышных лотерей не бывает, и чудесной высокой отдачи добились ценой надежности – тут нет никакого секрета. Старый принцип актуален и поныне: у «сильно длинноходных» моторов высокая средняя скорость поршня увеличивает нагрузку на стенки цилиндра.

Конечно же, материалы становятся лучше, но при сравнении двигателей одной серии с разными параметрами хода поршня и диаметра цилиндра заметно, что длинноходные модели более склонны к износу поршневых колец и задирам цилиндров. И ресурс поршневой у них оказывается существенно ниже, чем у более «квадратных» собратьев.

А вот при сравнении разных моторов все далеко не так однозначно. На моторах с алюминиевым блоком и алюсиловым покрытием стараются снизить нагрузку на стенку цилиндра в том числе и снижением хода поршня, но, как правило, все равно ресурс получается меньше, чем у моторов с чугунными гильзами или блоком.

Мотор Renault-Nissan серии M4R (Qashqai, Fluence и др.), который пришел на смену уже упомянутому чугунному F4R, имеет ход поршня 90,1 мм при диаметре цилиндра 84 – он все еще длинноходный, но ход поршня значительно сократился. Габариты при этом не увеличиваются за счет более тонкостенной конструкции блока цилиндров.

На фото: двигатель Renault Latitude

Современные двигатели не нуждаются в высоких оборотах для достижения высокой мощности, а экономичность и экологичность становятся все важнее. Пусть даже в реальной эксплуатации заявленные характеристики и не подтверждаются… К тому же, можно путем усложнения конструкции обойти множество ограничений, которые десятки лет заставляли делать выбор между мощностью и экономичностью моторов.

Короткоходные «крутильные» моторы просто вымирают, им нет места в новом мире. Даже в Формуле-1 отказались от экстремальных конструкций с рабочими оборотами за 19 тысяч и соотношением диаметра цилиндра и хода поршня больше 2,4 к 1. Конечно, для фанатов и гоночных серий выпуск подобной техники сохранится, но в практическом плане смысла в ней уже нет. Победа длинноходных конструкций, за редким исключением, фактически состоялась.

Одним из немногих «оплотов короткоходности» до недавнего времени оставались атмосферные V6 и V8 от Mercedes-Benz. Так, моторы серии М272 (E-Klasse W211, M-Class W164 и др.) – откровенно короткоходные во всех вариантах исполнения. Например, у 3-литровой версии соотношение хода к диаметру будет 82,1 к 88. Как и их предки в лице М104, так и их наследники вплоть до М276, они были олицетворением успешных короткоходных моторов. Компания не стремилась к излишней компактности моторов, места было достаточно, а момента у двигателей объемом 3-3,5 литра и так хватало с запасом. Городить длинноходную конструкцию не было смысла.

Но новое поколение двигателей AMG серий М133/М176 с наддувом стали длинноходными – 83х92 мм, как и перспективная рядная шестерка 3,0 с наддувом серии М256 – 83х92,4 мм.

На фото: двигатель Mercedes-AMG CLA 45 4MATIC

Из «могикан» остаются разве что моторы GM, их блок V8 6,2 Vortec/L86/LT1 все еще не стремится к компактности, имея размерность 103,25х92 мм, и даже компрессорная версия LT4 сохраняет ту же размерность блока. Но это, скорее всего, тоже ненадолго.

Конец спорам

Даунсайз, наддув, непосредственный впрыск, гладкая моментная характеристика, высокий крутящий момент, регулируемый ГРМ и продвинутые трансмиссии сотворили маленькое чудо. Споры «длинноходный или короткоходный» уже более не актуальны.

Моторы вдруг прибавили в литровой мощности до границ, ранее считавшихся возможными только для специально подготовленных гоночных моторов. Увидев цифры в 120-150 л. с. с литра объема, мы уже не удивляемся, и даже 200 л. с. на литр кажутся вполне реальными, а «смешной» паспортный расход топлива для мощной и тяжелой машины кажется вполне реальным. Дизельные двигатели из «гадких утят» превратились в прекрасных лебедей с литровой мощностью даже большей, чем у бензиновых двигателей.

Во многом все это, плюс уменьшение габаритов и веса моторов, стало возможным благодаря длинноходной конструкции. Окончательно оформившийся тренд вряд ли переломится, особенно с учетом прогнозируемого вытеснения ДВС электромоторами и разнообразными «удлинителями дистанции».

практика

Новые статьи

Статьи / Интересно

5 причин покупать и не покупать Citroen C4 II

Отношение к автомобилям французских марок в России всегда было неоднозначным. Элегантные, изящные, слишком претенциозные, капризные, ненадежные, дорогие в обслуживании – все это про них. Но…

503

02.10.2022

Статьи /

Сделано в гараже: угадываем лучшие самодельные автомобили СССР

Дефицит автомобилей в СССР в сочетании с высоким уровнем технического образования когда-то привели к возникновению такого уникального явления, как самодельные автомобили. Действительно, если…

1012

01.10.2022

Статьи / Практика

Майонез в расширительном бачке: так ли опасна эмульсия в системе охлаждения

Нет, наверное, смысла говорить о том, сколько паники способна вызвать эмульсия, которую автовладелец может однажды обнаружить на крышке маслозаливной горловины, в расширительном бачке или пр. ..

493

30.09.2022

Двигатель внутреннего сгорания: принцип работы, устройство

Первый двигатель внутреннего сгорания появился в 1860 году. Он работал на газовом топливе. Со временем конструкция совершенствовалась, появились агрегаты, которые работают на бензине и дизеле.

Содержание

Что такое ДВС, его назначение
Типы двигателей внутреннего сгорания
Виды двигателя внутреннего сгорания

Карбюратор, процесс работы
Инжектор, точное время впрыска
Бензиновый мотор
Дизельный мотор
Виды по количеству и расположению цилиндров

Устройство ДВС: схема в разрезе

Как смазывается двигатель

Принцип работы двигателя внутреннего сгорания: фазы и рабочие циклы

Работа 4-х тактного двигателя
2-х тактный двигатель

Преимущества ДВС

Что такое ДВС, его назначение

Двигатель внутреннего сгорания – это агрегат, который обеспечивает сгорание топлива внутри камер и использует высвободившуюся энергию для передачи другим частям большого механизма (автомобиля). Энергия преобразуется в механическую работу всех остальных часто автомобиля, в результате чего он передвигается.

В настоящее время ДВС используются в автомобилях, поездах, морских судах, авиации, строительной технике. Военная техника передвигается с помощью таких моторов. Их устанавливают на бурильные установки и станции электроэнергии.

ПОСМОТРЕТЬ ВИДЕО

Типы двигателей внутреннего сгорания

Моторы делятся на:

Поршневые. Топливо сгорает в цилиндре, в результате энергия от взрыва толкает поршни, которые заставляют двигаться вал.
Роторно-поршневые. Ротор двигается не возвратно и поступательно, как в предыдущем типе, а по другой траектории. Конструкция обеспечивает хорошую динамику разгона автомобилям.
С газовой турбиной. Энергия преобразуется с помощью ротора. Он имеет клиновидные лопатки.

Виды двигателя внутреннего сгорания

Существует несколько разновидностей моторов. Виды ДВС делятся по следующим признакам:

По виду топлива – газ, бензин, дизель;
По способу образования топливно-воздушной смеси – карбюраторные и инжекторные;
По количеству цилиндров;
По расположению цилиндров.

Карбюратор, процесс работы

Карбюратор – это сложное механическое устройство, которое смешивает воздух и бензин. Он состоит из поплавковых камер, которые контролируют количество составляющих для создания оптимальной смеси. Считается устаревшим механизмом, на современных авто конструкция ДВС использует электронный впрыск топлива.

Инжектор, точное время впрыска

Инжекторные автомобили опеределяют количество топлива и воздуха с помощью электронного блока управления. Он анализирует показатели всех датчиков и на основе этих данных посылает сигнал форсункам для распыления необходимого количества топлива. Состав формируется во впускном коллекторе.

Бензиновый мотор

Бензин – это распространенный вид топлива, бензиновый двигатель внутреннего сгорания используется в большинстве современных автомобилей. Количество бензина регулирует ЭБУ или карбюратор. Смесь топлива и воздуха в таком типе двигателей воспламеняется свечами зажигания.

Дизельный мотор

Форсунки впрыскивают дизель, они управляются ЭБУ автомобиля. Смесь формируется во впускном коллекторе. Отличие от инжекторного бензинового мотора в том, что смесь воспламеняется из-за давления, свечи зажигания в этом не принимают участия.

Виды по количеству и расположению цилиндров

По расположению цилиндров моторы разделяют на:

Рядные. Все цилиндры расположены друг за другом. Их достоинство в простоте конструкции и низкой стоимости обслуживания всех деталей.
V-образные. Такой двигатель в разрезе выглядит, как буква V. Цилиндры расположены под углом друг к другу. Это экономит место под капотом, поэтому количество цилиндров может доходить до 12. Такое расположение позволило конструкторам увеличить объем цилиндров, чаще всего такие моторы имеют объем больше 3 литров.
Оппозитные. Цилиндры располагаются горизонтально друг напротив друга. Это уменьшает центр тяжести, поэтому такие установки чаще всего используются в гоночных и спортивных авто. Они имеют большой ресурс и не требуют частого капитального ремонта.

Устройство ДВС: схема в разрезе

Двигатель внутреннего сгорания состоит из следующих элементов:

Блок цилиндров, внутри которых двигаются поршни;
Механизм, который распределяет топливно-воздушную смесь и отработанные газы;
Механизм шатунов, который превращает ход поршней во вращение вала;
Система впрыска топлива;
Свечи, дают искру для взрыва смеси;
Система удаления отработанных газов.

Устройство двигателя внутреннего сгорания предусматривает дополнительные системы – смазка и охлаждение. Во время работы мотор разогревается до высоких температур, его нужно охлаждать, чтобы не повредить детали. Некоторые металлические элементы постоянно соприкасаются друг с другом, поэтому нуждаются в смазке.

Как смазывается двигатель

ДВС в машине смазывается моторным маслом. Важно покупать то масло, которое рекомендует производитель авто, так как от него зависит качественная работа двигателя внутреннего сгорания. Детали, которые необходимо смазывать:

Коленвал;
Распредвал;
Клапаны;
Стенки цилиндров.

Принцип работы двигателя внутреннего сгорания: фазы и рабочие циклы

Работа двигателя делится на циклы, они повторяются. Циклы делятся на такты. Существуют двух- и четырехтактные моторы. Так как рабочих камер в моторе несколько, они работают не одновременно – в каждой камере проходит свой такт.

Работа 4-х тактного двигателя

Принцип работы одноцилиндрового четырехтактного двигателя:

Впуск. Поршень движется по инерции вниз, одновременно входной клапан открывается и топливо затягивает в камеру из-за разрежения.
Сжатие. Оба клапана закрыты, поршень двигается вверх, топливо сжимается. Свечой подается искра в цилиндр, смесь загорается благодаря трем факторам: высокая температура в цилиндре бензинового двигателя, большое давление в камере сгорания бензинового двигателя, искра.
Рабочий ход. После сгорания смеси остаются газы, они двигают поршень вниз.
Выпуск. Когда поршень доходит до низшей точки, открывается выпускной клапан, выходят отработанные газы.

Как видно, принцип работы ДВС достаточно прост.

2-х тактный двигатель

Этот вид устроен проще – выпускное отверстие расположено выше, чем впускное. Поршень в низшей точке закрывает впускной клапан. Когда он начинает движение, клапан естественно открывается, смесь идет в цилиндр, при этом выпускное отверстие закрывается. Топливо сжимается, подается искра, смесь взрывается.

На втором такте поршень идет вниз под давлением газов. Открывается выпускной клапан, они выходят. Потребление топлива при этом больше, так как существуют потери при открывании и закрывании клапанов.

Преимущества ДВС

Двигатель внутреннего сгорания устроен так, что имеет несколько преимуществ перед другими типами:

Маленький расход топлива;
Маленький вес;
Маленький объем топливного бака.

ПОСМОТРЕТЬ ВИДЕО

Теперь вы знаете, что такое ДВС в автомобиле, и как работает ДВС. Типы двигателей внутреннего сгорания делятся по принципу движущихся частей. Также существует несколько видов, которые разделяются по назначению, топливу и количеству цилиндров. Производители постоянно совершенствуют их и изобретают новые виды.

Год изобретения двигателя внутреннего сгорания

Содержание

Тепловые машины (в основном, паровые) с момента появления отличались большими габаритами и это обусловленно в значительной степени применением внешнего сгорания (требовались: котлы, конденсаторы, испарители, теплообменники, тендеры, насосы, водяные резервуары и др. ). В то же время основная (функциональная) часть паровой машины (поршень и цилиндр) сравнительно невелика. Поэтому мысль изобретателей всё время возвращалась к возможности совмещения топлива с рабочим телом двигателя, позволившего затем значительно уменьшить габариты интенсифицировать процессы впуска и выпуска рабочего тела. Облегчение двигателей позволило устанавливать их на транспорте, в том числе даже на самолёт. Современные самолёты (кроме небольшого количества на электромоторах) комплектуются исключительно двигателями внутреннего сгорания – реактивными, турбореактивными, или поршневыми.

Прогресс в области ДВС тесно увязан с открытием и применением различных топлив, включая синтезированные. Поскольку состав рабочего тела (получающегося сгоранием топливо-воздушной смеси), теплотворная способность, скорость сгорания смеси, и параметры цикла (степень сжатия) зависит от применённого топлива, оно и определяет в значительной части массо-габаритные и мощностные показатели таких двигателей. Топливо ДВС определяет устройство последнего, и вообще возможность его создания. Первым таким топливом стал светильный газ.

Газовый двигатель Лебона [ править | править код ]

В 1799 году французский инженер Филипп Лебон открыл светильный газ и получил патент на использование и способ получения светильного газа путём сухой перегонки древесины или угля. Это открытие имело огромное значение, прежде всего для развития техники освещения. Очень скоро во Франции, а потом и в других странах Европы газовые лампы стали успешно конкурировать с дорогостоящими свечами. Однако светильный газ годился не только для освещения. Изобретатели взялись за конструирование двигателей, способных заменить паровую машину, при этом топливо сгорало бы не в топке, а непосредственно в цилиндре двигателя.

В 1801 году Лебон взял патент на конструкцию газового двигателя. Принцип действия этой машины основывался на известном свойстве открытого им газа: его смесь с воздухом взрывалась при воспламенении с выделением большого количества теплоты. Продукты горения стремительно расширялись, оказывая сильное давление на окружающую среду. Создав соответствующие условия, можно использовать выделяющуюся энергию в интересах человека. В двигателе Лебона были предусмотрены два компрессора и камера смешивания. Один компрессор должен был накачивать в камеру сжатый воздух, а другой — сжатый светильный газ из газогенератора. Газовоздушная смесь поступала потом в рабочий цилиндр, где воспламенялась. Двигатель был двойного действия, то есть попеременно действовавшие рабочие камеры находились по обе стороны поршня. По существу, Лебон вынашивал мысль о двигателе внутреннего сгорания, однако в 1804 году он был убит, не успев воплотить в жизнь своё изобретение [1] .

Двигатель Ленуара [ править | править код ]

В последующие годы несколько изобретателей из разных стран пытались создать работоспособный двигатель на светильном газе. Однако все эти попытки не привели к появлению на рынке двигателей, которые могли бы успешно конкурировать с паровой машиной. Честь создания коммерчески успешного двигателя внутреннего сгорания принадлежит бельгийскому механику Жану Этьену Ленуару. Работая на гальваническом заводе, Ленуар пришёл к мысли, что топливовоздушную смесь в газовом двигателе можно воспламенять с помощью электрической искры, и решил построить двигатель на основе этой идеи.

Ленуар не сразу добился успеха. После того как удалось изготовить все детали и собрать машину, она проработала совсем немного и остановилась, так как из-за нагрева поршень расширился и заклинил в цилиндре. Ленуар усовершенствовал свой двигатель, продумав систему водяного охлаждения. Однако вторая попытка запуска также закончилась неудачей из-за заедания поршня. Ленуар дополнил свою конструкцию системой смазки, только тогда двигатель начал работать. Таким образом, именно Ленуар впервые решил проблемы смазки и охлаждения ДВС. Двигатель Ленуара имел мощность около 12 л.с. с КПД около 3,3% [2] .

Двигатель Отто [ править | править код ]

К 1864 году было выпущено уже более 300 таких двигателей разной мощности. Разбогатев, Ленуар перестал работать над усовершенствованием своей машины, и это предопределило её судьбу — она была вытеснена с рынка более совершенным двигателем, созданным немецким изобретателем Николаусом Отто.

В 1864 году он получил патент на свою модель газового двигателя и в том же году заключил договор с богатым инженером Лангеном для эксплуатации этого изобретения. Вскоре была создана фирма «Отто и Компания».

На первый взгляд, двигатель Отто представлял собой шаг назад по сравнению с двигателем Ленуара. Цилиндр был вертикальным. Вращаемый вал помещался над цилиндром сбоку. Вдоль оси поршня к нему была прикреплена рейка, связанная с валом. Двигатель работал следующим образом. Вращающийся вал поднимал поршень на 1/10 высоты цилиндра, в результате чего под поршнем образовывалось разрежённое пространство и происходило всасывание смеси воздуха и газа. Затем смесь воспламенялась. Ни Отто, ни Ланген не владели достаточными знаниями в области электротехники и отказались от электрического зажигания. Воспламенение они осуществляли открытым пламенем через трубку. При взрыве давление под поршнем возрастало примерно до 4 атм. Под действием этого давления поршень поднимался, объём газа увеличивался и давление падало. При подъёме поршня специальный механизм отсоединял рейку от вала. Поршень сначала под давлением газа, а потом по инерции поднимался до тех пор, пока под ним не создавалось разрежение. Таким образом, энергия сгоревшего топлива использовалась в двигателе с максимальной полнотой. В этом заключалась главная оригинальная находка Отто. Рабочий ход поршня вниз начинался под действием атмосферного давления, и после того, как давление в цилиндре достигало атмосферного, открывался выпускной вентиль, и поршень своей массой вытеснял отработанные газы. Из-за более полного расширения продуктов сгорания КПД этого двигателя был значительно выше, чем КПД двигателя Ленуара и достигал 15 % (до 22%? [2] ), то есть превосходил КПД самых лучших паровых машин того времени [3] .

Четырёхтактный цикл был самым большим техническим достижением Отто. Но вскоре обнаружилось, что за несколько лет до его изобретения точно такой же принцип работы двигателя был описан французским инженером Бо де Роша. Группа французских промышленников оспорила в суде патент Отто. Суд счёл их доводы убедительными. Права Отто, вытекавшие из его патента, были значительно сокращены, в том числе было аннулировано его монопольное право на четырёхтактный цикл.

Хотя конкуренты наладили выпуск четырёхтактных двигателей, отработанная многолетним производством модель Отто всё равно была лучшей, и спрос на неё не прекращался. К 1897 году было выпущено около 42 тысяч таких двигателей разной мощности. Однако то обстоятельство, что в качестве топлива использовался светильный газ, сильно сужало область применения первых двигателей внутреннего сгорания (невозможно применения на транспорте, ввиду громоздкости баллонов и трудностей заправки). Количество светильногазовых заводов было незначительно даже в Европе, а в России их вообще было только два- в Москве и Петербурге.

Поэтому не прекращались поиски нового горючего для двигателя внутреннего сгорания. Некоторые изобретатели пытались применить в качестве газа пары жидкого топлива. Ещё в 1872 году американец Брайтон пытался использовать в этом качестве керосин. Однако керосин плохо испарялся, и Брайтон перешёл к более лёгкому нефтепродукту — бензину. Но для того, чтобы двигатель на жидком топливе мог успешно конкурировать с газовым, необходимо было создать специальное устройство для испарения бензина и получения горючей смеси его с воздухом. Брайтон в том же 1872 году придумал один из первых так называемых «испарительных» карбюраторов, но он действовал неудовлетворительно.

Бензиновый двигатель [ править | править код ]

Работоспособный бензиновый двигатель появился только десятью годами позже. Вероятно, первым его изобретателем можно назвать Костовича О.С., предоставившим работающий прототип бензинового двигателя в 1880 году. Однако его открытие до сих пор остается слабо освещенным. В Европе в создании бензиновых двигателей наибольший вклад внес немецкий инженер Готлиб Даймлер. Много лет он работал в фирме Отто и был членом её правления. В начале 80-х годов он предложил своему шефу проект компактного бензинового двигателя, который можно было бы использовать на транспорте. Отто отнёсся к предложению Даймлера холодно. Тогда Даймлер вместе со своим другом Вильгельмом Майбахом принял смелое решение — в 1882 году они ушли из фирмы Отто, приобрели небольшую мастерскую близ Штутгарта и начали работать над своим проектом.

Проблема, стоявшая перед Даймлером и Майбахом была не из лёгких: они решили создать двигатель, который не требовал бы газогенератора, был бы очень лёгким и компактным, но при этом достаточно мощным, чтобы двигать экипаж. Увеличение мощности Даймлер рассчитывал получить за счёт увеличения частоты вращения вала, но для этого необходимо было обеспечить требуемую частоту воспламенения смеси. В 1883 году был создан первый калильный бензиновый двигатель с зажиганием от раскалённой трубочки, вставляемой в цилиндр. Первая модель бензинового двигателя предназначалась для промышленной стационарной установки [3] .

Процесс испарения жидкого топлива в первых бензиновых двигателях оставлял желать лучшего. Поэтому настоящую революцию в двигателестроении произвело изобретение карбюратора. Создателем его считается венгерский инженер Донат Банки. В 1893 году он взял патент на карбюратор с жиклёром, который был прообразом всех современных карбюраторов. В отличие от своих предшественников Банки предлагал не испарять бензин, а мелко распылять его в воздухе. Это обеспечивало его равномерное распределение по цилиндру, а само испарение происходило уже в цилиндре под действием тепла сжатия. Для обеспечения распыления всасывание бензина происходило потоком воздуха через дозирующий жиклёр, а постоянство состава смеси достигалось за счёт поддержания постоянного уровня бензина в карбюраторе. Жиклёр выполнялся в виде одного или нескольких отверстий в трубке, располагавшейся перпендикулярно потоку воздуха. Для поддержания напора был предусмотрен маленький бачок с поплавком, который поддерживал уровень на заданной высоте, так что количество всасываемого бензина было пропорционально количеству поступающего воздуха.

Первые двигатели внутреннего сгорания были одноцилиндровыми, и, для того чтобы увеличить мощность двигателя, обычно увеличивали объём цилиндра. Потом этого стали добиваться увеличением числа цилиндров.

В конце XIX века появились двухцилиндровые двигатели, а с начала XX столетия стали распространяться четырёхцилиндровые.

Многие ученые и инженеры внесли свой вклад в разработку двигателей внутреннего сгорания. В 1791 году Джон Барбер изобрел газовую турбину. В 1794 году Томас Мид запатентовал газовый двигатель. В том же 1794 году Роберт Стрит запатентовал двигатель внутреннего сгорания на жидком топливе и построил рабочий прототип. В 1807 году французские инженеры Никифор и Клод Ниепсе запустили экспериментальный твердотопливный двигатель внутреннего сгорания, который использовал в качестве топлива измельченный в порошок пиреолофор. В 1807 году французский изобретатель Франсуа Исаак де Риваз построил первый поршневой двигатель, называемый часто двигателем де Риваза [en] . Двигатель работал на газообразном водороде, имея элементы конструкции, с тех пор вошедшие в последующие прототипы ДВС: поршневую группу и искровое зажигание. Кривошипно-шатунного механизма в конструкции двигателя ещё не было.

Первый практически пригодный двухтактный газовый ДВС был сконструирован французским механиком Этьеном Ленуаром в 1860 году. Мощность составляла 8,8 кВт (11,97 л. с.). Двигатель представлял собой одноцилиндровую горизонтальную машину двойного действия, работавшую на смеси воздуха и светильного газа с электрическим искровым зажиганием от постороннего источника и золотниковым газораспределением. В конструкции двигателя появился кривошипно-шатунный механизм. КПД двигателя не превышал 4,65 %. Несмотря на недостатки, двигатель Ленуара получил некоторое распространение. Использовался как лодочный двигатель.

Познакомившись с двигателем Ленуара, осенью 1860 года выдающийся немецкий конструктор Николаус Аугуст Отто с братом построили копию газового двигателя Ленуара и в январе 1861 года подали заявку на патент на двигатель с жидким топливом на основе газового двигателя Ленуара в Министерство коммерции Пруссии, но заявка была отклонена. В 1863 году создал двухтактный атмосферный двигатель внутреннего сгорания. Двигатель имел вертикальное расположение цилиндра, зажигание открытым пламенем и КПД до 15 %. Вытеснил двигатель Ленуара.

В 1876 году Николаус Август Отто построил более совершенный четырёхтактный газовый двигатель внутреннего сгорания.

В 1884 году [4] Огнеслав Степанович Костович в России построил первый бензиновый карбюраторный двигатель. Двигатель Костовича был оппозитным, с горизонтальным размещением направленных встречно цилиндров [5] . В нём впервые в мире было применено электрическое зажигание [6] . Он был 4-тактным, 8-цилиндровым, с водяным охлаждением. Мощность двигателя составляла 80 л. с. при массе двигателя 240 кг [7] , что существенно превышало показатели двигателя Г. Даймлера, созданного годом позже. Однако, заявку на свой двигатель Костович подал только 14 мая 1888 г. [8] , а патент получил в 1892 г., т.е. позже, чем Г. Даймлер и В. Майбах, разрабатывавшие карбюраторный двигатель параллельно и независимо от О. Костовича.

В 1885 году немецкие инженеры Готтлиб Даймлер и Вильгельм Майбах разработали лёгкий бензиновый карбюраторный двигатель. Даймлер и Майбах использовали его для создания первого мотоцикла в 1885, а в 1886 году — на первом автомобиле.

Двигатель Дизеля и Тринклера [ править | править код ]

Немецкий инженер Рудольф Дизель, опираясь на богатые угольные ресурсы Германии (ввиду отсутствия в последней месторождений нефти) в 1897 предложил двигатель с воспламенением от сжатия, работавшим на угольной пыли. Однако, такой двигатель ввиду быстрого абразивного износа поршневой группы, низкой скорости и полноты сгорания угля не получил никакого распространения. Однако, имя Дизеля стало нарицательным для всех моторов с воспламенением от сжатия.

На заводе «Людвиг Нобель» Эммануила Людвиговича Нобеля в Петербурге в 1898—1899 Густав Васильевич Тринклер усовершенствовал этот двигатель, использовав бескомпрессорное распыливание топлива, что позволило применить в качестве топлива нефть. В результате бескомпрессорный двигатель внутреннего сгорания высокого сжатия с самовоспламенением стал наиболее экономичным стационарным тепловым двигателем. В 1899 на заводе «Людвиг Нобель» построили первый дизель в России и развернули массовое производство дизелей. Этот первый дизель имел мощность 20 л. с., один цилиндр диаметром 260 мм, ход поршня 410 мм и частоту вращения 180 об/мин. В Европе дизельный двигатель, усовершенствованный Густавом Васильевичем Тринклером, получил название «русский дизель» или «Тринклер-мотор». На всемирной выставке в Париже в 1900 двигатель Дизеля получил главный приз. В 1902 Коломенский завод купил у Эммануила Людвиговича Нобеля лицензию на производство дизелей и вскоре наладил массовое производство.

В 1908 году главный инженер Коломенского завода Р. А. Корейво строит и патентует во Франции двухтактный дизель с противоположно-движущимися поршнями и двумя коленвалами. Дизели Корейво стали широко использоваться на теплоходах Коломенского завода. Выпускались они и на заводах Нобелей.

В 1896 году Чарльз В. Харт [en] и Чарльз Парр [en] разработали двухцилиндровый бензиновый двигатель. В 1903 году их фирма построила 15 тракторов. Их шеститонный #3 является старейшим трактором с двигателем внутреннего сгорания в Соединенных Штатах и хранится в Смитсоновском Национальном музее американской истории в Вашингтоне, округ Колумбия. Бензиновый двухцилиндровый двигатель имел совершенно ненадёжную систему зажигания и мощность 30 л. с. на холостом ходу и 18 л. с. под нагрузкой [9] .

Первым практически пригодным трактором с двигателем внутреннего сгорания был американский трёхколёсный трактор lvel Дэна Элбона 1902 года. Было построено около 500 таких лёгких и мощных машин.

В 1903 году состоялся полёт первого самолёта братьев Орвила и Уилбура Райт. Двигатель самолёта изготовил механик Чарли Тэйлор. Основные части двигателя сделали из алюминия. Двигатель Райт-Тэйлора был примитивным вариантом бензинового инжекторного двигателя.

На первом в мире теплоходе — нефтеналивной барже «Вандал», построенной в 1903 году в России на Сормовском заводе для «Товарищества Братьев Нобель», были установлены три четырёхтактных двигателя Дизеля мощностью по 120 л. с. каждый. В 1904 году был построен теплоход «Сармат».

Практически одновременно в Германии по заказу СССР был по проекту профессора Ю. В. Ломоносова и по личному указанию Ленина в 1924 году на заводе Эсслинген [de] (бывш. Кесслер) близ Штутгарта построен тепловоз Ээл2 (первоначально Юэ001).

Реактивные, турбореактивные, газотурбинные, роторные ДВС [ править | править код ]

Начали широкое техническое развитие только в XX веке, ввиду сложностей технического характера для их конструирования, расчёта и изготовления. Хотя первые реактивные двигатели применяли в ракетах ещё задолго до этого, они имели ограниченное применение (пиротехника, военное дело) и были одноразовыми (разрушались вместе с ракетой). Космонавтика стала возможна лишь благодаря новым, усовершенствованным ДВС (многоступенчатые ракеты с мощными ЖРД).

Турбореактивные двигатели были анонсированы в условиях военных действий в гитлеровской Германии. Первые такие двигатели были установлены на реактивных самолётах, таких как Ме-262, беспилотный самолёт-снаряд Фау-1. Неоценимый вклад в этой области внёс Вернер фон Браун: разработанные им двигатели на новых ракетах Сатурн-5 позволили осуществить лунную программу. Без разработки столь мощных и надёжных ДВС выход за пределы атмосферы до сих пор является невозможным.

Газотурбинные двигатели, также СПГГ и дизель-молоты имеют широкое распространение в промышленности, строительстве, флоте и военном деле. Начиная с середины XX века, они получили широчайшее распространение.

Роторные ДВС одно время представлялись полноценным заменителем поршневых ДВС. Однако, несмотря на все усилия конструкторов фирмы Mazda и последующих, они не смогли уложиться в ужесточающиеся новые экологические нормы. Вместе с этим, осталась проблемой и долговечность таких двигателей, наряду с достаточно большой стоимостью изготовления и ремонта. Поэтому к настоящему времени такие двигатели почти полностью исчезли, их область применения занята поршневыми комбинированными и газотурбинными двигателями.

Двигатель – одно из основных составляющих автомобиля. Без изобретения двигателя автомобилестроение, скорее всего, остановилось в развитии сразу же после изобретения колеса. Рывок в истории создания автомобилей, произошел благодаря изобретению двигателя внутреннего сгорания. Это устройство стало реальной движущей силой, дающей скорость.

Попытки создать устройство, подобное двигателю внутреннего сгорания, начались с 18 века. Созданием устройства, которое могло бы преобразовывать энергию топлива в механическую, занимались многие изобретатели.

Первыми в этой области были братья Ньепс из Франции. Они придумали прибор, который сами назвали «пирэолофор». В качестве топлива для данного двигателя должна была использоваться угольная пыль. Однако, данное изобретение так и не получило научного признания, и существовала, по сути, только в чертежах.

Первым успешным двигателем, который начал продаваться, был двигатель внутреннего сгорания бельгийского инженера Ж.Ж. Этьена Ленуара. Год рождения этого изобретения – 1858. Это был двухтактовый электрический двигатель с карбюратором и искровым зажиганием. Топливом для устройства служил каменноугольный газ. Однако изобретатель не учел потребность в смазке и охлаждении своего двигателя, поэтому он работал очень недолго. В 1863 году Ленуар переделал свой двигатель – добавил недостающие системы и в качестве топлива ввел в использование керосин.

Устройство было крайне несовершенным – сильно нагревался, неэффективно использовал смазку и топливо. Однако с помощью него ездили трехколесные автомобили, которые так же были далеки от совершенства.

В 1864 году был изобретен одноцилиндровый карбюраторный двигатель, работающий от сгорания нефтепродуктов. Автором изобретения стал Зигфрид Маркус, он же представил общественности транспортное средство, развивающее скорость 10 миль в час.

В 1873 году еще один инженер – Джордж Брайтон – смог сконструировать 2-х цилиндровый двигатель. Изначально он работал на керосине, а позже на бензине. Недостатком этого двигателя была излишняя массивность.

В 1876 году произошел рывок в индустрии создания двигателей внутреннего сгорания. Николас Отто впервые создал технически сложное устройство, которое эффективно преобразовывало энергию топлива в механическую энергию.

В 1883 году француз Эдуард Деламар разрабатывает чертеж двигателя, топливом для которого служит газ. Однако его изобретение существовало только на бумаге.

1185 году в истории автомобилестроения появляется громкое имя – Готтлиб Даймлер. Он смог не только изобрести, но и запустить в производство прототип современного газового двигателя – с вертикально расположенными цилиндрами и карбюратором. Это был первый компактный двигатель, который к тому же способствовал развитию приличной скорости перемещения.

Параллельно с Даймлером над созданием двигателей и автомобилей работал Карл Бенц.

В 1903 году предприятия Даймлера и Бенца объединились, дав начало полноценному предприятию автомобилестроения. Так началась новая эра, послужившая дальнейшему совершенствованию двигателя внутреннего сгорания.

Бензиновый двигатель внутреннего сгорания прочно вошел в нашу жизнь и останется в ней еще на неопределенное время. Развитие альтернативных топливных технологий предполагает, что в некотором будущем бензиновый мотор станет в конечном счете лишь историей, однако его потенциал, по расчетам специалистов, исчерпан лишь на 75 процентов, что позволяет назвать бензиновый ДВС на данный момент одним из главных типов двигателей в на шем мире.

Изобретение бензинового мотора, как и многих других современных вещей, существование без которых сегодня немыслимо, произошло благодаря, в общем-то, случайности, когда в 1799 году французом Ф. Лебоном был открыт светильный газ – смесь водорода, окиси углерода, метана и некоторых других горючих газов. Как предполагает его название, светильный газ использовался для осветительных приборов, заменивших в то время свечи, однако в скором времени Лебон нашел ему и другое применение. Изучая свойства найденного газа, инженер заметил, что его смесь с воздухом взрывается, выделяя большое количество энергии, которую можно использовать в интересах человека. В 1801 году Лебон запатентовал первый газовый двигатель, состоящий из двух компрессоров и камеры сгорания. По существу газовый двигатель Лебона стал примитивным прототипом современного ДВС.

Нужно отметить, что попытки поставить тепловую энергию взрыва на службу человечеству предпринимались задолго до рождения Лебона. Еще в 17-м веке нидерландский ученый Христиан Гюйгенс использовал порох, чтобы приводить в движение водяные насосы, доставляющие воду в сады Версальского дворца, а итальянский физик Алессандро Вольта в конце 80-х годов 18 века изобрел «электрический пистолет», в котором электрическая искра воспламеняла смесь водорода и воздуха, выстреливая из ствола кусок пробки.

В 1804 году Лебон трагически погиб и развитие технологии внутреннего загорания на некоторое время приостановилось, пока бельгиец Жан Этьен Ленуар не догадался использовать принцип электрического зажигания для воспламенения смести в газовом двигателе. После нескольких неудачных попыток, Ленуару удалось создать работающий двигатель внутреннего сгорания, который он запатентовал в 1859 году. К сожалению, Ленуар оказался больше коммерсантом, чем изобретателем. Выпустив несколько сотен своих моторов, он заработал довольно приличную сумму денег и прекратил дальнейшее усовершенствование своего изобретения. Тем не менее, двигатель Ленуара, использовавшийся как привод локомотивов, дорожных экипажей, судов и в стационарном виде, считается первым в истории работающим двигателем внутреннего сгорания.

В 1864 году немецкий инженер Август Отто получил патент на собственную модель газового двигателя, КПД которого достигал 15-ти процентов, то есть был не только эффективнее двигателя Ленуара, но и эффективнее любого парового агрегата, существовавшего в то время. Совместно с промышленником Лангеном, Отто создал фирму «Отто и Компания», в планы которой входило производство новых моторов, которых было выпущено около 5 000 экземпляров. В 1877 году Отто запатентовал четырехтактный двигатель внутреннего сгорания, однако, как оказалось, четырехтактный цикл был изобретен еще за несколько лет до этой даты французом Бо де Рошем. Судебная тяжба между этими инженерами закончилась поражением Отто, в результате чего его монопольные права на четырёхтактный цикл были отозваны. Тем не менее, конструкция двигателя Отто во многом превосходила французский аналог, что и предопределило его успех – к 1897 году было выпущено уже 42 000 таких моторов различной мощности.

Светильный газ в качестве топлива для ДВС существенно суживал область их применения, поэтому инженерами из разных стран постоянно проводились поиски нового, более доступного горючего. Одним из первых изобретателей, применивших бензин в качестве топлива для ДВС, был американец Брайтон, разработавший в 1872 году так называемый «испарительный» карбюратор. Однако его конструкция была настолько несовершенной, что он оставил свои попытки.

Лишь через десять лет после изобретения Брайтона был создан работоспособный двигатель внутреннего сгорания, работающий на бензине. Готлиб Даймлер, талантливый немецкий инженер, работавший на фирме Отто, еще в начале 80-х годов 19-го века предложил начальнику разработанный им самим проект бензинового мотора, который можно было бы использовать на дорожном транспорте, однако Отто отверг его начинания. В ответ на это Даймлер и его друг Вильгельм Майбах уволились из «Отто и Компания» и организовали собственное дело. Первый бензиновый двигатель Даймлера-Майбаха появился в 1883 году и предназначался для установки стационарно. Зажигание в цилиндре происходило от полой раскаленной трубочки, но в целом конструкция мотора оставляла желать лучшего именно из-за неудовлетворительного зажигания, а так же процесса испарения бензина.

На этом этапе требовалась более простая и надежная система испарения бензина, которая была изобретена в 1893 году венгерским конструктором Донатом Банки. Он изобрел карбюратор, ставший прообразом карбюраторных систем, известных сегодня. Банки предложил революционную по тем временам идею – не испарять бензин – а равномерно распылять его по цилиндру. Поток воздуха всасывал бензин через дозирующий жиклёр, сделанный в форме трубки с отверстиями. Напор потока поддерживался посредством небольшого бачка с поплавком, обеспечивающим постоянную пропорциональную смесь воздуха и бензина.

С этого момента в истории развитие ДВС пошло по нарастающей. Первые карбюраторные моторы имели всего один цилиндр. Рост мощности достигался за счет увеличения объема цилиндра, однако уже к концу столетия начали появиться двухцилиндровые двигатели, а с началом 20-го века все большее распространение начали получать моторы с четырьмя цилиндрами.

Презентация двигатели внутреннего сгорания двс. Двигатели внутреннего сгорания

Двигатель внутреннего сгорания (сокращённо ДВС) это тип двигателя, тепловая машина, в которой химическая энергия топлива (обычно применяется жидкое или газообразное углеводородное топливо), сгорающего в рабочей зоне, преобразуется в механическую работу. Несмотря на то, что ДВС являются относительно несовершенным типом тепловых машин (сильный шум, токсичные выбросы, меньший ресурс), благодаря своей автономности (необходимое топливо содержит гораздо больше энергии, чем лучшие электрические аккумуляторы) ДВС очень широко распространены, например в транспорте.

История создания двигателей внутреннего сгорания В 1799 году французский инженер Филипп Лебон открыл светильный газ. В 1799 году он получил патент на использование и способ получения светильного газа путём сухой перегонки древесины или угля. Это открытие имело огромное значение прежде всего для развития техники освещения. Очень скоро во Франции, а потом и в других странах Европы газовые лампы стали успешно конкурировать с дорогостоящими свечами. Однако светильный газ годился не только для освещения.

Патент на конструкцию газового двигателя. В 1801 году Лебон взял патент на конструкцию газового двигателя. Принцип действия этой машины основывался на известном свойстве открытого им газа: его смесь с воздухом взрывалась при воспламенении с выделением большого количества теплоты. Продукты горения стремительно расширялись, оказывая сильное давление на окружающую среду. Создав соответствующие условия, можно использовать выделяющуюся энергию в интересах человека. В двигателе Лебона были предусмотрены два компрессора и камера смешения. Один компрессор должен был накачивать в камеру сжатый воздух, а другой — сжатый светильный газ из газогенератора. Газовоздушная смесь поступала потом в рабочий цилиндр, где воспламенялась. Двигатель был двойного действия, то есть попеременно действовавшие рабочие камеры находились по обе стороны поршня. По существу, Лебон вынашивал мысль о двигателе внутреннего сгорания, однако в 1804 году он погиб, не успев воплотить в жизнь своё изобретение.

Жан Этьен Ленуар В последующие годы несколько изобретателей из разных стран пытались создать работоспособный двигатель на светильном газе. Однако все эти попытки не привели к появлению на рынке двигателей, которые могли бы успешно конкурировать с паровой машиной. Честь создания коммерчески успешного двигателя внутреннего сгорания принадлежит бельгийскому инженеру Жану Этьену Ленуару. Работая на гальваническом заводе, Ленуар пришёл к мысли, что топливовоздушную смесь в газовом двигателе можно воспламенять с помощью электрической искры, и решил построить двигатель на основе этой идеи. Ленуар не сразу добился успеха. После того как удалось изготовить все детали и собрать машину, она проработала совсем немного и остановилась, так как из-за нагрева поршень расширился и заклинил в цилиндре. Ленуар усовершенствовал свой двигатель, продумав систему водяного охлаждения. Однако вторая попытка запуска также закончилась неудачей из- за плохого хода поршня. Ленуар дополнил свою конструкцию системой смазки. Только тогда двигатель начал работать.

Август Отто В 1864 году было выпущено уже более 300 таких двигателей разной мощности. Разбогатев, Ленуар перестал работать над усовершенствованием своей машины, и это предопределило её судьбу- она была вытеснена с рынка более совершенным двигателем, созданным немецким изобретателем Августом Отто. В 1864 году тот получил патент на свою модель газового двигателя и в том же году заключил договор с богатым инженером Лангеном для эксплуатации этого изобретения. Вскоре была создана фирма «Отто и Компания». На первый взгляд, двигатель Отто представлял собой шаг назад по сравнению с двигателем Ленуара. Цилиндр был вертикальным. Вращаемый вал помещался над цилиндром сбоку. Вдоль оси поршня к нему была прикреплена рейка, связанная с валом. Двигатель работал следующим образом. Вращающийся вал поднимал поршень на 1/10 высоты цилиндра, в результате чего под поршнем образовывалось разряжённое пространство и происходило всасывание смеси воздуха и газа. Затем смесь воспламенялась. Ни Отто, ни Ланген не владели достаточными знаниями в области электротехники и отказались от электрического зажигания. Воспламенение они осуществляли открытым пламенем через трубку. При взрыве давление под поршнем возрастало примерно до 4 атм. Под действием этого давления поршень поднимался, объём газа увеличивался и давление падало. При подъёме поршня специальный механизм отсоединял рейку от вала. Поршень сначала под давлением газа, а потом по инерции поднимался до тех пор, пока под ним не создавалось разряжение. Таким образом, энергия сгоревшего топлива использовалась в двигателе с максимальной полнотой. В этом заключалась главная оригинальная находка Отто. Рабочий ход поршня вниз начинался под действием атмосферного давления, и после того, как давление в цилиндре достигало атмосферного, открывался выпускной вентиль, и поршень своей массой вытеснял отработанные газы. Из-за более полного расширения продуктов сгорания КПД этого двигателя был значительно выше, чем КПД двигателя Ленуара и достигал 15%, то есть превосходил КПД самых лучших паровых машин того времени.

Поскольку двигатели Отто были почти в пять раз экономичнее двигателей Ленуара, они сразу стали пользоваться большим спросом. В последующие годы их было выпущено около пяти тысяч штук. Отто упорно работал над усовершенствованием их конструкции. Вскоре зубчатую рейку заменила кривошипно-шатунная передача. Но самое существенное из его изобретений было сделано в 1877 году, когда Отто взял патент на новый двигатель с четырёхтактным циклом. Этот цикл по сей день лежит в основе работы большинства газовых и бензиновых двигателей. В следующем году новые двигатели уже были запущены в производство. Четырёхтактный цикл был самым большим техническим достижением Отто. Но вскоре обнаружилось, что за несколько лет до его изобретения точно такой же принцип работы двигателя был описан французским инженером Бо де Рошем. Группа французских промышленников оспорила в суде патент Отто. Суд счёл их доводы убедительными. Права Отто, вытекавшие из его патента, были значительно сокращены, в том числе было аннулировано его монопольное право на четырёхтактный цикл. Хотя конкуренты наладили выпуск четырёхтактных двигателей, отработанная многолетним производством модель Отто всё равно была лучшей, и спрос на неё не прекращался. К 1897 году было выпущено около 42 тысяч таких двигателей разной мощности. Однако то обстоятельство, что в качестве топлива использовался светильный газ, сильно суживало область применения первых двигателей внутреннего сгорания. Количество светильногазовых заводов было незначительно даже в Европе, а в России их вообще было только два- в Москве и Петербурге.

Поиски нового горючего Поэтому не прекращались поиски нового горючего для двигателя внутреннего сгорания. Некоторые изобретатели пытались применить в качестве газа пары жидкого топлива. Ещё в 1872 году американец Брайтон пытался использовать в этом качестве керосин. Однако керосин плохо испарялся, и Брайтон перешёл к более лёгкому нефтепродукту — бензину. Но для того, чтобы двигатель на жидком топливе мог успешно конкурировать с газовым, необходимо было создать специальное устройство для испарения бензина и получения горючей смеси его с воздухом. Брайтон в том же 1872 году придумал один из первых так называемых «испарительных» карбюраторов, но он действовал неудовлетворительно.

Бензиновый двигатель Работоспособный бензиновый двигатель появился только десятью годами позже. Изобретателем его был немецкий инженер Юлиус Даймлер. Много лёт он работал в фирме Отто и был членом её правления. В начале 80-х годов он предложил своему шефу проект компактного бензинового двигателя, который можно было бы использовать на транспорте. Отто отнёсся к предложению Даймлера холодно. Тогда Даймлер вместе со своим другом Вильгельмом Майбахом принял смелое решение в 1882 году они ушли из фирмы Отто, приобрели небольшую мастерскую близ Штутгарта и начали работать над своим проектом. Проблема, стоявшая перед Даймлером и Майбахом была не из лёгких: они решили создать двигатель, который не требовал бы газогенератора, был бы очень лёгким и компактным, но при этом достаточно мощным, чтобы двигать экипаж. Увеличение мощности Даймлер рассчитывал получить за счёт увеличения частоты вращения вала, но для этого необходимо было обеспечить требуемую частоту воспламенения смеси. В 1883 году был создан первый бензиновый двигатель с зажиганием от раскалённой полой трубочки, открытой в цилиндр. Первая модель бензинового двигателя предназначалась для промышленной стационарной установки.

Процесс испарения жидкого топлива в первых бензиновых двигателях заставлял желать лучшего. Поэтому настоящую революцию в двигателестроении произвело изобретение карбюратора. Создателем его считается венгерский инженер Донат Банки. В 1893 году взял патент на карбюратор с жиклёром, который был прообразом всех современных карбюраторов. В отличие от своих предшественников Банки предлагал не испарять бензин, а мелко распылять его в воздухе. Это обеспечивало его равномерное распределение по цилиндру, а само испарение происходило уже в цилиндре под действием тепла сжатия. Для обеспечения распыления всасывание бензина происходило потоком воздуха через дозирующий жиклёр, а постоянство состава смеси достигалась за счёт поддержания постоянного уровня бензина в карбюраторе. Жиклёр выполнялся в виде одного или нескольких отверстий в трубке, располагавшейся перпендикулярно потоку воздуха. Для поддержания напора был предусмотрен маленький бачок с поплавком, который поддерживал уровень на заданной высоте, так что количество всасываемого бензина было пропорционально количеству поступающего воздуха. Первые двигатели внутреннего сгорания были одноцилиндровыми, и, для того чтобы увеличить мощность двигателя, обычно увеличивали объём цилиндра. Потом этого стали добиваться увеличением числа цилиндров. В конце XIX века появились двухцилиндровые двигатели, а с начала XX столетия стали распространяться четырёхцилиндровые.

Состав Поршневые двигатели камерой сгорания является цилиндр, где химическая энергия топлива превращается в механическую энергию, которая из возвратно- поступательного движения поршня превращается во вращательную с помощью кривошипно-шатунного механизма. По типу используемого топлива делятся на: Бензиновые смесь топлива с воздухом готовится в карбюраторе и далее во впускном коллекторе, или во впускном коллекторе при помощи распыляющих форсунок (механических или электрических), или непосредственно в цилиндре при помощи распыляющих форсунок, далее смесь подаётся в цилиндр, сжимается, а затем поджигается при помощи искры, проскакивающей между электродами свечи. Дизельные специальное дизельное топливо впрыскивается в цилиндр под высоким давлением. Горючая смесь образуется (и сразу же сгорает) непосредственно в цилиндре по мере впрыска порции топлива. Воспламенение смеси происходит под действием высокой температуры воздуха, подвергшегося сжатию в цилиндре.

Газовые двигатель, сжигающий в качестве топлива углеводороды, находящиеся в газообразном состоянии при нормальных условиях: Смеси сжиженных газов хранятся в баллоне под давлением насыщенных паров (до 16 атм). Испарённая в испарителе жидкая фаза или паровая фаза смеси ступенчато теряет давление в газовом редукторе до близкого атмосферному, и всасывается двигателем во впускной коллектор через воздушно-газовый смеситель или впрыскивается во впускной коллектор посредством электрических форсунок. Зажигание осуществляется при помощи искры, проскакивающей между электродами свечи. Сжатые природные газы хранятся в баллоне под давлением атм. Устройство систем питания аналогично системам питания сжиженным газом, отличие отсутствие испарителя. Генераторный газ газ, полученный превращением твёрдого топлива в газообразное. В качестве твёрдого топлива используются:

УгольТорфДревесина Газодизельные основная порция топлива приготавливается, как в одной из разновидностей газовых двигателей, но зажигается не электрической свечой, а запальной порцией дизтоплива, впрыскиваемого в цилиндр аналогично дизельному двигателю. Роторно-поршневой Комбинированный двигатель внутреннего сгорания двигатель внутреннего сгорания, представляющий собой комбинацию из поршневой (роторно- поршневой) и лопаточной машины (турбина, компрессор), в котором в осуществлении рабочего процесса участвуют обе машины. Примером комбинированного ДВС служит поршневой двигатель с газотурбинным наддувом (турбонаддув). RCV — двигатель внутреннего сгорания, система газораспределения которого реализована за счёт вращения цилиндра. Цилиндр совершает вращательное движение попеременно проходя впускной и выпускной патрубок, поршень при этом совершает возвратно-поступательные движения.

Дополнительные агрегаты, требующиеся для ДВС Недостатком ДВС является то, что он производит высокую мощность только в узком диапазоне оборотов. Поэтому неотъемлемыми атрибутами двигателя внутреннего сгорания являются трансмиссия и стартёр. Лишь в отдельных случаях (например, в самолётах) можно обойтись без сложной трансмиссии. Постепенно завоёвывает мир идея гибридного автомобиля, в котором мотор всегда работает в оптимальном режиме. Также ДВС нужны топливная система (для подачи топливной смеси) и выхлопная система (для отвода выхлопных газов).

Слайд 1

Описание слайда:

Слайд 2

Описание слайда:

Слайд 3

Описание слайда:

Слайд 4

Описание слайда:

Слайд 5

Описание слайда:

Слайд 6

Описание слайда:

Август Отто
В 1864 году было выпущено уже более 300 таких двигателей разной мощности. Разбогатев, Ленуар перестал работать над усовершенствованием своей машины, и это предопределило её судьбу- она была вытеснена с рынка более совершенным двигателем, созданным немецким изобретателем Августом Отто.
В 1864 году тот получил патент на свою модель газового двигателя и в том же году заключил договор с богатым инженером Лангеном для эксплуатации этого изобретения. Вскоре была создана фирма «Отто и Компания».
На первый взгляд, двигатель Отто представлял собой шаг назад по сравнению с двигателем Ленуара. Цилиндр был вертикальным. Вращаемый вал помещался над цилиндром сбоку. Вдоль оси поршня к нему была прикреплена рейка, связанная с валом. Двигатель работал следующим образом. Вращающийся вал поднимал поршень на 1/10 высоты цилиндра, в результате чего под поршнем образовывалось разряжённое пространство и происходило всасывание смеси воздуха и газа. Затем смесь воспламенялась. Ни Отто, ни Ланген не владели достаточными знаниями в области электротехники и отказались от электрического зажигания. Воспламенение они осуществляли открытым пламенем через трубку. При взрыве давление под поршнем возрастало примерно до 4 атм. Под действием этого давления поршень поднимался, объём газа увеличивался и давление падало. При подъёме поршня специальный механизм отсоединял рейку от вала. Поршень сначала под давлением газа, а потом по инерции поднимался до тех пор, пока под ним не создавалось разряжение. Таким образом, энергия сгоревшего топлива использовалась в двигателе с максимальной полнотой. В этом заключалась главная оригинальная находка Отто. Рабочий ход поршня вниз начинался под действием атмосферного давления, и после того, как давление в цилиндре достигало атмосферного, открывался выпускной вентиль, и поршень своей массой вытеснял отработанные газы. Из-за более полного расширения продуктов сгорания КПД этого двигателя был значительно выше, чем КПД двигателя Ленуара и достигал 15%, то есть превосходил КПД самых лучших паровых машин того времени.

Слайд 7

Описание слайда:

Слайд 8

Описание слайда:

Поиски нового горючего
Поэтому не прекращались поиски нового горючего для двигателя внутреннего сгорания. Некоторые изобретатели пытались применить в качестве газа пары жидкого топлива. Ещё в 1872 году американец Брайтон пытался использовать в этом качестве керосин. Однако керосин плохо испарялся, и Брайтон перешёл к более лёгкому нефтепродукту — бензину. Но для того, чтобы двигатель на жидком топливе мог успешно конкурировать с газовым, необходимо было создать специальное устройство для испарения бензина и получения горючей смеси его с воздухом.
Брайтон в том же 1872 году придумал один из первых так называемых «испарительных» карбюраторов, но он действовал неудовлетворительно.

Слайд 9

Описание слайда:

Слайд 10

Описание слайда:

Слайд 11

Описание слайда:

Слайд 12

Описание слайда:

Слайд 13

Описание слайда:

Слайд 14

Описание слайда:

создания..

История создания

Этьен Ленуар (1822-1900)

Этапы развития ДВС:

1860 г. Этьен Ленуар изобрел первый двигатель, работавший на светильном газе

1862 г. Альфонс Бо Де Роша предложил идею четырехтактного двигателя. Однако свою идею осуществить он не сумел.

1876 г. Николаус Август Отто создает четырехтактный двигатель по Роше.

1883 г. Даймлер предложил конструкцию двигателя, который мог работать как на газе, так и на бензине

Карл Бенц изобрел самоходную трехколесную коляску на основе технологий Даймлера.

К 1920 г. ДВС становятся лидирующими. экипажи на паровой и электрической тяге стали большой редкостью.

Август Отто (1832-1891)

Карл Бенц

История создания

Трехколесная коляска, изобретенная Карлом Бенцом

Принцип действия

Четырехтактный двигатель

Рабочий цикл четырехтактного карбюраторного двигателя внутреннего сгорания совершается за 4 хода поршня (такта), т. е. за 2 оборота коленчатого вала.

Различают 4 такта:

1 такт
– впуск
(горючая смесь из карбюратора поступает в цилиндр)

2 такт
– сжатие
(клапаны закрыты и смесь сжимается, в конце сжатия смесь воспламеняется электрической искрой и происходит сгорание топлива)

3 такт
– рабочий ход
(происходит преобразование тепла, полученного от сгорания топлива, в механическую работу)

4 такт
– выпуск
(отработавшие газы вытесняются поршнем)

Принцип действия

Двухтактный двигатель

Существует также двухтактный двигатель внутреннего сгорания. Рабочий цикл двухтактного карбюраторного двигателя внутреннего сгорания осуществляется за два хода поршня или за один оборот коленчатого вала.

1 такт 2 такт

	Сгорание

На практике мощность двухтактного карбюраторного двигателя внутреннего сгорания часто не только не превышает мощность четырёхтактного, но оказывается даже ниже. Это обусловлено тем, что значительная часть хода (20-35%) поршень совершает при открытых клапанах

КПД двигателя

КПД двигателя внутреннего сгорания мал и примерно составляет 25% – 40%
. Максимальный эффективный КПД наиболее совершенных ДВС около 44%.
Поэтому многие ученые пытаются увеличить КПД, а также и при этом саму мощность двигателя.

Способы увеличения мощности двигателя:

Использование многоцилиндровых двигателей

Использование специального топлива (правильного соотношения смеси и рода смеси)

Замена частей двигателя (правильных размеров составных частей, зависящие от рода двигателя)

Устранение части потерь теплоты перенесением места сжигания топлива и нагревания рабочего тела внутрь цилиндра

КПД двигателя

Степень сжатия

Одной из важнейших характеристик двигателя является его степень сжатия, которая определяется следующее:

e V
2
V
1

где V2
и V1
— объемы в начале и в конце сжатия. С увеличением степени сжатия возрастает начальная температура горючей смеси в конце такта сжатия, что способствует более полному ее сгоранию.

Разновидности ДВС

Двигатели Внутренненго Сгорания

Основные компоненты двигателя

Строение яркого представителя ДВС – карбюраторного двигателя

Остов двигателя
(блок-картер, головки цилиндров, крышки подшипников коленчатого вала, масляный поддон)

Механизм движения
(поршни, шатуны, коленчатый вал, маховик)

Механизм газораспределения
(кулачковый вал, толкатели, штанги, коромысла)

Система смазки
(масло, фильтр грубой отчистки, поддон)

жидкостная
(радиатор, жидкость, др.)

Система охлаждения

воздушная
(обдув потоками воздуха)

Система питания
(топливный бак, топливный фильтр, карбюратор, насосы)

Основные компоненты двигателя

Система зажигания
(источник тока – генератор и аккумулятор, прерыватель + конденсатор)

Система пуска
(электрический стартер, источник тока – аккумулятор, элементы дистанционного управления)

Система впуска и выпуска
(трубопроводы, воздушный фильтр, глушитель)

Карбюратор двигателя

1 слайд

2 слайд

Двигатель внутреннего сгорания (сокращённо ДВС) – это устройство, в котором химическая энергия топлива превращается в полезную механическую работу. ДВС классифицируют: По назначению — делятся на транспортные, стационарные и специальные. По роду применяемого топлива — легкие жидкие (бензин, газ), тяжелые жидкие (дизельное топливо). По способу образования горючей смеси — внешнее (карбюратор) и внутреннее у дизельного ДВС. По способу воспламенения (искра или сжатие). По числу и расположению цилиндров разделяют рядные, вертикальные, оппозитные, V-образные, VR-образные и W-образные двигатели.

3 слайд

Элементы ДВС: Цилиндр Поршень — двигается внутри цилиндра Клапан впрыска топлива Свеча – производит зажигание топлива внутри цилиндра Клапан выпуска газа Коленчатый вал — раскручивается поршнем

4 слайд

Циклы работы поршневых ДВС Поршневые двигатели внутреннего сгорания классифицируются по количеству тактов в рабочем цикле на двухтактные и четырёхтактные. Рабочий цикл в поршневых двигателях внутреннего сгорания состоит из пяти процессов: впуска, сжатия, сгорания, расширения и выпуска.

5 слайд

6 слайд

1. В процессе впуска поршень перемещается от верхней мертвой точки (в.м.т.) к нижней мертвой точке (н.м.т.), а освобождающееся надпоршневое пространство цилиндра заполняется смесью воздуха с топливом. Из-за разности давлений во впускном коллекторе и внутри цилиндра двигателя при открытии впускного клапана смесь поступает (всасывается) в цилиндр

7 слайд

2. В процессе сжатия оба клапана закрыты и поршень, перемещаясь от н.м.т. к в.м.т. и уменьшая объём надпоршневой полости, сжимает рабочую смесь (в общем случае рабочее тело). Сжатие рабочего тела ускоряет процесс сгорания и этим предопределяет возможную полноту использования тепла, выделяющегося при сжигании топлива в цилиндре.

8 слайд

3. В процессе сгорания происходит окисление топлива кислородом воздуха, входящего в состав рабочей смеси, вследствие чего давление в надпоршневой полости резко возрастает.

9 слайд

4. В процессе расширения раскаленные газы, стремясь расшириться, перемещают поршень от в. м.т. к н.м.т. Совершается рабочий ход поршня, который через шатун передает давление на шатунную шейку коленчатого вала и проворачивает его.

10 слайд

5. В процессе выпуска поршень перемещается от н.м.т. к в.м.т. и через второй открывающийся к этому времени клапан, выталкивает отработавшие газы из цилиндра. Продукты сгорания остаются только в объёме камеры сгорания, откуда их нельзя вытеснить поршнем. Непрерывность работы двигателя обеспечивается последующим повторением рабочих циклов.

11 слайд

12 слайд

История автомобиля История автомобиля началась ещё в 1768 году вместе с созданием паросиловых машин, способных перевозить человека. В 1806 году появились первые машины, приводимые в движение двигателями внутреннего сгорания на англ. горючем газе, что привело к появлению в 1885 году повсеместно используемого сегодня газолинового или бензинового двигателя внутреннего сгорания.

13 слайд

Изобретатели-первопроходцы Немецкий инженер Карл Бенц, изобретатель множества авто- мобильных технологий, считается изобретателем и современного автомобиля.

14 слайд

Карл Бенц В 1871 году совместно с Августом Риттером организовал механическую мастерскую в Мангейме, получил патент на двухтактный бензиновый двигатель, вскоре им были запатентованы системы будущего автомобиля: акселератор, систему зажигания, карбюратор, сцепление, коробку передач и радиатор охлаждения.

Описание четырехтактного двигателя внутреннего сгорания

Введение

На этой 3D-модели показан четырехтактный дизельный двигатель внутреннего сгорания. Двигатель предназначен для грузовиков, фургонов и грузовиков и т. д., а не для небольших легковых автомобилей. На модели показаны все основные компоненты, связанные с типичным четырехтактным двигателем внутреннего сгорания такого размера. Ниже приводится краткое описание каждой детали двигателя с подробным описанием.

Компоненты двигателя (краткое описание)

Клапан выпуска воздуха системы водяного охлаждения
Фильтр смазочного масла
Топливный фильтр
Натяжитель ремня
Насос охлаждающей воды
Основной ремень
Натяжитель ремня
Воздухоохладитель
Фильтр сапуна картера
Турбокомпрессор
Маховик
Блок цилиндров
Стартер
Поддон двигателя
Крышка коромысла

Компоненты двигателя (подробно)

Клапан выпуска воздуха охлаждающей воды

Клапан выпуска воздуха используется для выпуска воздуха в атмосферу. Необходимо выпустить воздух после повторного заполнения водяной системы рубашки. Наличие воздуха в системе приведет к снижению теплопередачи и возможной кавитации водяного насоса рубашки охлаждения.

Фильтр смазочного масла

Смазочное масло постоянно фильтруется, чтобы предотвратить повреждение деталей двигателя металлическими частицами (гильзы цилиндров, поршневые кольца и т. д.).

Топливный фильтр

Топливо фильтруется для предотвращения попадания негорючих частиц в камеру сгорания; эти частицы могут вызвать коррозию деталей двигателя и закупорить распылительные отверстия топливных форсунок (изменив форму распыла и вызвав снижение КПД двигателя).

Натяжитель ремня

Натяжитель ремня предотвращает провисание ремня из-за его старения; это также облегчает замену ремня (снимите натяжитель, и ремень также легко снимается).

Насос охлаждающей воды/воды рубашки охлаждения

Насос охлаждающей воды (или «воды рубашки») обеспечивает циркуляцию воды рубашки охлаждения двигателя и служит двум целям. Это обеспечивает равномерное рассеивание тепла через двигатель, а циркуляция воды в рубашке позволяет отводить тепло, выделяемое двигателем.

Главный ремень

Главный ременный привод используется для передачи энергии посредством ремня. Главный привод позволяет использовать небольшую часть общей мощности двигателя для привода вспомогательных агрегатов, таких как водяной насос рубашки охлаждения, генератор переменного тока и т. д.

Натяжитель ремня

Охладитель наддувочного воздуха/промежуточный охладитель

Наддувочный воздух (сжатый воздух) охлаждается для повышения плотности воздуха. Увеличение плотности означает, что на объемное пространство доступно больше кислорода для горения.

Плотность воздуха не должна быть слишком высокой, иначе будет образовываться влага.

Фильтр сапуна картера

Пары воздуха/масла удаляются из картера. Масло от паров отделяется и сливается обратно в картер, воздух выгоняется. Отделение масла снижает потери масла и снижает общие эксплуатационные расходы.

Выпуск сжатого воздуха турбонагнетателя

Сжатый воздух часто называют «наддувочным воздухом».

Сжатие воздуха позволяет увеличить плотность кислорода на единицу объема. Для горения доступно больше кислорода за цикл зажигания, и, следовательно, может быть высвобождено больше энергии за цикл сгорания.

Воздухозаборник турбонагнетателя

Окружающий воздух всасывается в компрессор турбонагнетателя из-за перепада давления, создаваемого компрессором во время его движения.

Воздушный компрессор турбокомпрессора

Окружающий воздух сжимается воздушным компрессором турбокомпрессора для увеличения плотности воздуха, используемого для сгорания.

Повышенная плотность воздуха дает повышенную плотность кислорода, что позволяет высвобождать больше энергии за цикл сгорания.

Вращающийся узел центральной ступицы (CHRA)

Вал и подшипники, соединяющие турбину турбонагнетателя с отработавшими газами и воздушный компрессор турбонагнетателя, размещены во вращающемся узле центральной ступицы (CHRA).

Турбокомпрессор Турбина выхлопных газов

Выхлопные газы из камеры сгорания приводят в действие турбину выхлопных газов. Турбина выхлопных газов соединена общим валом с воздушным компрессором.

Выпускной патрубок

После выхлопной турбины выхлопной газ выбрасывается и выбрасывается в атмосферу.

Примечание: Трубка, соединяющая выхлоп турбонагнетателя с атмосферой (здесь не показана). Также можно использовать глушитель для уменьшения шума.

Приводной вал

Приводной вал соединяет двигатель с предполагаемым получателем мощности. Обычно коробка передач или сцепление устанавливаются в качестве посредника; это позволяет лучше контролировать использование мощности двигателя.

Маховик

Маховик накапливает энергию вращения и сопротивляется изменениям скорости вращения. По сути, маховик представляет собой тяжелый металлический диск, который сглаживает циклы сгорания двигателя. Количество энергии, хранящейся в маховике, равно квадратному корню из скорости его вращения.

Блок двигателя/блок цилиндров

В блоке двигателя находятся внутренние компоненты двигателя. Каналы внутри блока используются для распределения воды рубашки охлаждения.

Соленоид стартера

Соленоид входит в зацепление зубчатого колеса стартера с маховиком при получении сигнала запуска. Пружина снова выводит зубец из зацепления, чтобы он не повреждался при вращении двигателя на более высоких оборотах.

Стартер

Стартер представляет собой электрический двигатель, используемый для вращения двигателя при получении сигнала запуска. Запустить двигатель без стартера невозможно, так как перед впрыском топлива двигатель должен работать.

Сливная пробка поддона двигателя

Сюда можно слить смазочное масло из двигателя. В какой-то момент масло необходимо будет заменить, это становится очевидным из-за изменения цвета (от прозрачного до темно-коричневого). Замена масла регулируется по часам работы или установленному временному интервалу.

Масляный поддон/резервуар

Смазочное масло хранится в масляном поддоне/резервуаре.

Всасывающая трубка смазочного масла

Всасывающая трубка соединяет поддон и насос смазочного масла (сторона всасывания).

Выпускной выпускной коллектор

Выхлопные газы из цилиндров сгорания выбрасываются в выпускной коллектор. Иногда используется общий выпускной коллектор для всех цилиндров, но не всегда.

Крышка коромысла

Крышка коромысла закрывает коромысло. Их необходимо закрывать, поскольку они смазываются разбрызгиванием и работают на относительно высоких скоростях.

Дополнительные ресурсы

https://en.wikipedia.org/wiki/Четырехтактный_двигатель

https://en.wikipedia.org/wiki/Internal_combustion_engine

https://www.uti.edu/blog/motorcycle/how-4 -stroke-engines-work

Краткая история двигателя внутреннего сгорания

18 апреля 2019

Можно было идти пешком, верхом или путешествовать в повозке — после изобретения колеса варианты стали доступны человечеству для путешествий по суше почти не развивались в течение 4000 лет. Это не изменилось до появления новаторов и изобретателей в конце 19 века.век. После того, как железная дорога позволила стильно перевозить большое количество людей и товаров, именно двигатель внутреннего сгорания коренным образом изменил индивидуальную мобильность. Наша краткая история двигателя внутреннего сгорания рассказывает о том, как он был изобретен, как он стал использоваться в первых автомобилях и что было сделано для снижения рисков, связанных с этим высокоскоростным мобильным нововведением.

Однажды в августе 1888 года у жителей Вислоха, Брухзаля и Дурлаха были все основания удивляться: трехколесная повозка, похожая на нечто среднее между конной повозкой и велосипедом, катила по улицам их городов. . За исключением того, что поблизости не было видно лошадей. Три пассажира, женщина и двое подростков, не крутили педали. Транспортное средство, очевидно, двигалось своим ходом, управляемым рукояткой, которую держала женщина. Женщину звали Берта Бенц, подростками были ее сыновья Ричард и Ойген, а транспортным средством был запатентованный Бенцем автомобиль № 3.

Карл Бенц, муж Берты, запатентовал первую версию автомобиля еще в 1886 году и представил автомобиль публике в июле того же года во время тест-драйва в Мангейме. «Не может быть никаких сомнений в том, что у этого моторизованного велосипеда скоро появится множество друзей», — таково было эйфорическое заявление «Neue Badische Landeszeitung» от 4 июня 1886 года. , и экономический успех оказался недостижимым. Чтобы оживить упавший дух мужа и убедить современников в практичности нового транспортного средства, Берта Бенц решила провести тщательный тест-драйв, хотя и не предупредив колеблющегося мужа заранее. Первым делом утром она и ее сыновья отправились по 104-километровой дороге из Мангейма в город ее рождения Пфорцхайм, куда они благополучно добрались за 12 часов 57 минут.

Эта поездка считается первой дальней поездкой в истории автомобилестроения и по сей день отмечается как Мемориальный маршрут Берты Бенц. Насколько значительным было рекламное воздействие в то время, до сих пор является предметом споров среди исследователей. Однако одно можно сказать наверняка: после этого запатентованный автомобиль Бенца начал свой медленный, но верный путь к коммерческому успеху. К 1893 году было продано 69 автомобилей, в основном в США, Англии и особенно во Франции, где, благодаря хорошим дорогам, первых автолюбителей уже не так основательно трясло. На рубеже веков Benz & Cie. уже поставила 1709 автомобилей. экземпляры своего автомобиля. Число сотрудников возросло до более чем 430 человек, то есть в десять раз больше.

© akg images

Этьен Ленуар и гиппомобиль

Карл Бенц был первым предпринимателем, который представил на рынке работающий автомобиль с двигателем внутреннего сгорания. И все же в конце 19 века развитие автомобиля оказалось на перепутье. Большое количество инженеров, мастеров-новаторов и изобретателей экспериментировали с технологиями двигателей и создавали первые паровые автомобили и электромобили, а также автомобили с двигателями внутреннего сгорания. Еще в 1863 году бельгийский изобретатель Этьен Ленуар проехал на своем «гиппомомобиле» девять километров от Парижа до Жуанвиль-ле-Пон и обратно. Он был оснащен собственным газовым двигателем Ленуара и работал на производном скипидара, что принесло ему звание первого автомобиля с двигателем внутреннего сгорания. В отличие от паровой машины, топливо не сжигалось вне двигателя, а образующееся тепло направлялось в цилиндры. Вместо этого кинетическая энергия генерировалась взрывным сгоранием внутри двигателя.

Однако дальше стадии разработки гиппомобиль так и не продвинулся: он был слишком тяжелым, а его двухтактный двигатель развивал не более 100 оборотов в минуту. Это означает, что средняя скорость автомобиля составляла около шести километров в час, скорость, с которой могла бы справиться даже неторопливая коляска. С другой стороны, запатентованный автомобиль Бенца с четырехтактным двигателем развивал скорость 400 оборотов в минуту и максимальную скорость 16 км/ч. Бенц основывал разработку этого двигателя на работе Николауса Августа Отто, который сам использовал газовый двигатель Ленуара в качестве шаблона для дальнейшего развития.

Николаус Август Отто и четырехтактный двигатель

Газовый двигатель Ленуара, запатентованный в 1959 году, произвел настоящую сенсацию в то время и рассматривался как первая альтернатива большому и тяжелому паровому двигателю. В отличие от последнего, его не нужно было так долго предварительно нагревать, прежде чем его можно было запустить в работу. Снабженный газом из муниципальной сети, бесшумный двигатель был задействован для привода такого оборудования, как печатные станки и ткацкие станки. Однако его конструкция требовала очень мощной системы водяного охлаждения и, прежде всего, огромных объемов газа. Его эффективность составляла от трех до четырех процентов, а это означало, что он мог преобразовать лишь очень небольшую часть энергии, содержащейся в топливе, в механическую энергию.

Продавец и технический самоучка Николаус Август Отто осознал как потенциал, так и ограничения этой машины и приступил к ее усовершенствованию. В 1861 году он заказал создание копии двигателя Ленуара и установил, что он будет работать лучше, если будет работать на этиловом спирте. В том же году он и его брат Вильгельм подали заявку на патент испарителя спирта. В обоснование заявки ссылались на независимость газовой сети от двигателей внутреннего сгорания и поднимали возможность самоходных перевозок по проселочным дорогам. В следующем году он начал экспериментировать с четырехтактным двигателем, принцип которого был теоретически описан и запатентован французским инженером Альфонсом Бо де Роша в том же году, совершенно независимо от Отто. Идея Отто состояла в том, чтобы максимально сжать смесь воздуха и газа. Это позволило бы уменьшить долю газа и, тем самым, потребление. Поршень, однако, должен был бы дважды двигаться вверх и вниз, чтобы выполнить одну единицу работы.

На практике управление горением по-прежнему доставляло Отто всевозможные проблемы, а кульминацией экспериментов было разрушение двигателей. Потребовалось двенадцать лет, до 1876 года, чтобы произвести первый функциональный четырехтактный двигатель на заводе газовых двигателей Deutz AG. Он установил принцип впуска, сжатия, сгорания и выпуска, в соответствии с которым до сих пор работает каждый двигатель внутреннего сгорания в автомобилях или мотоциклах: при первом такте поршень движется вниз и всасывает смесь воздуха и топлива в цилиндр через клапан. . На втором этапе поршень движется вверх, при этом сжимая и нагревая смесь. В момент максимального сжатия смесь воспламеняется искрой от свечи зажигания. Давление, создаваемое взрывом, очень быстро толкает поршень вниз в такте сгорания. На четвертом этапе поршень снова быстро движется вверх и через клапан выталкивает сгоревшие газы из цилиндра.

Daimler, Maybach и мотор-квадрицикл

Двигатель был впервые подготовлен для массовой защиты Готлибом Даймлером и Вильгельмом Майбахом, которые работали в Deutz AG с 1872 года. Двигатель имел большой успех и очень хорошо продавался. Но он все еще был слишком тяжелым для мобильного использования. После ссоры с Отто Даймлер покинул Deutz AG в конце 1881 года и открыл экспериментальную мастерскую в Каннштадте, где к нему вскоре присоединился Maybach. Целью Daimler была разработка небольших быстродействующих двигателей внутреннего сгорания, которые могли бы приводить в движение транспортные средства на суше и на воде. Еще в 1883 году он подал заявку на патент улучшенного одноцилиндрового четырехтактного двигателя, который он разработал совместно с Maybach. Их «газовый двигатель с горячетрубным зажиганием» мог развивать мощность 1 л.с. при 650 оборотах в минуту. Он был небольшим, относительно легким и работал на бензине: идеально подходит для использования в автомобиле. В 1885 году Даймлер и Майбах построили предшественника мотоцикла, который они окрестили «Reitwagen», или «машина для верховой езды». В октябре 1886 года они установили в карету двигатель «дедовских часов» — таким образом был создан первый автомобиль с четырьмя колесами. В 1889 г., они представили свой первый полностью самоходный автомобиль, моторный квадрицикл мощностью 1,5 л.с. или «автомобиль на стальных колесах», на Всемирной выставке в Париже. Одиннадцать лет спустя они разработали автомобиль для австрийского бизнесмена Эмиля Еллинека, кузов которого представлял собой значительный отход от прежнего принципа перевозки, а двигатель мощностью 35 л.с. разгонял машину до максимальной скорости почти 90 км/ч. Автомобиль был назван в честь дочери Еллинека, которую звали Мерседес.

Водительские права становятся обязательными

«Мерседес» Еллинека обошелся ему примерно в 150 000 марок. Так что неудивительно, что на рубеже веков автомобиль все еще оставался роскошью, предназначенной для самых богатых десяти тысяч человек. Но хотя поначалу по дорогам грохотало всего несколько автомобилей, они все чаще вызывали споры и также становились причиной аварий. Именно по этой причине 10 марта 1899 года президент Франции Эмиль Франсуа Лубе выбрал официальный журнал, чтобы объявить о первом в мире дорожном кодексе, а вместе с ним и о введении обязательных водительских прав. Президент обосновал это решение тем, что автомобили все чаще «пугают лошадей, повреждают землю или просто поднимают слишком много пыли».

Одиннадцать лет назад Карл Бенц получил первые в мире водительские права от окружного управления Великого Герцогства Баден. Но потребуется еще несколько лет, чтобы владение водительскими правами в Германии стало обязательным. В Пруссии министерским декретом от 29 сентября 1903 г. были приняты первые основные правила проверки автомобилей и их водителей. Эти задачи были возложены на инженеров ассоциаций по наблюдению за котлами (DÜV). В конце концов, многие из первых автомобилей все еще приводились в движение паровыми двигателями, с которыми специалисты DÜV были хорошо знакомы. И все же регламента по проверке водителей и транспортных средств по всему Германскому Рейху все еще не предвиделось, хотя ситуация с каждым годом становилась все более острой. Это было связано с тем, что новая технология была подвержена поломкам, а многие водители не были знакомы с их транспортными средствами.

© TÜV NORD

Уже в 1906/1907 г. из 36 022 транспортных средств на дорогах Германии погибло 145 человек. Пропорционально количеству автомобилей на дорогах риск стать жертвой аварии был почти в шестьдесят раз выше, чем в 2017 году. Государство должно было отреагировать. В 1909 г. законодательство в форме «Закона о движении автотранспортных средств» позаботилось о том, чтобы безопасность автомобильного движения впервые была охвачена законом на всей территории страны. Постановление устанавливало, в частности, следующее: «Транспортные средства должны быть пригодными для движения по дорогам и, прежде всего, должны быть сконструированы, обставлены и оборудованы таким образом, чтобы исключалась опасность возгорания и взрыва, а также любые неудобства, которых можно избежать для людей и экипажей из-за шума, дыма, пар или неприятные запахи исключены». Официально признанные эксперты теперь отвечали за контроль безопасности водителей и транспортных средств по всей Германии, и среди них были эксперты DÜV. Первоначально они могли выполнять эту задачу в дополнение к другим своим инспекционным обязанностям, потому что, в конце концов, по сравнению с паровыми котлами количество автомобилей и их водителей было все еще исчезающе малым.

От предметов роскоши к массовым транспортным средствам

То, что это скоро изменится, было в немалой степени заслугой Генри Форда. В 1913 году американский автомобильный магнат установил сборочные линии на своем заводе в Хайленд-Парке, штат Мичиган, тем самым совершив революцию в производственном процессе своей модели T. По мере того как производственные затраты падали, снижались и цены. Надежная и простая в ремонте «Жестяная Лиззи» Форда стала бестселлером: к 1927 году было продано около 15 миллионов автомобилей. Другие автопроизводители тоже извлекли уроки из принципа Форда и попрощались с ручным производством. В Париже с конвейера ежедневно сходило 100 автомобилей Citroën типа А с 1919. В 1924 году в Рюссельсхайме компания Opel открыла эпоху промышленного производства в Германии, начав производство на конвейерных лентах «Laubfrosch» или «древесной лягушки».

По мере роста количества автомобилей росла и потребность в проверках. Поэтому в начале 1920-х годов Norddeutsche DÜV создала собственное автомобильное отделение, а в 1928 году — DÜV Hannover. Поскольку ассоциации по надзору за котлами теперь также проводили испытания лифтов и электрических систем на безопасность, было принято решение изменить их название в 1938. Отныне они были известны как «Technische Überwachungsvereine» («Ассоциации технического мониторинга») или сокращенно «TÜV».

В то время, однако, требовалось, чтобы автомобили были проверены и одобрены только один раз, во время первой регистрации. Тем не менее, многие владельцы автопарков по-прежнему хотели, чтобы их транспортные средства регулярно проверялись внешними экспертами. В конце концов, если грузовик сломается на дороге, ремонт будет стоить денег. Частные автомобилисты изначально мало интересовались добровольными проверками безопасности, хотя полицейские проверки неоднократно показывали, что на большинстве автомобилей ни тормоза, ни свет не работают должным образом.

Срок действия TÜV

После войны автомобиль медленно, но верно превратился в массовое транспортное средство и стал мобильным символом растущего благосостояния в период экономического чуда. Только в Мюнхене количество автомобилей на дорогах росло на 20 процентов в год в период с 1950 по 1960 год. VW Beetle, а затем мотороллер Messerschmitt и BMW Isetta сделали доступной для рабочих и служащих возможность владеть собственными колесами. . Пришло время государству взять под контроль риск безопасности, связанный с непригодными для эксплуатации автомобилями. По состоянию на 1951, новый Закон Германии о дорожном движении (Straßenverkehrszulassungsordnung) требует проверки каждого транспортного средства каждые два года после первой регистрации.

© TÜV NORD

Ответственными за периодические проверки были ассоциации технического контроля и другие организации, в том числе Немецкая ассоциация автомобильных инспекций (DEKRA). Для выполнения этой задачи инженерам TÜV послевоенного периода требовались не только технические знания, но и настоящее чутье на импровизацию. Это было связано с тем, что построенные перед войной технические испытательные центры еще не были восстановлены или были слишком малы для растущего числа автомобилей: специалисты были вынуждены прибегать к использованию железнодорожных депо и строительных площадок и даже автостоянок-ресторанов, где они иногда находились. столкнулись с пьяными и шумными владельцами транспортных средств. И все же, даже вопреки законодательству, далеко не все автовладельцы регулярно представляют свои автомобили на периодический техосмотр. Чтобы подтолкнуть нарушителей к порядку, с 1 января 2019 года ввели обязанность иметь на машине техосмотр.61. И наклейка принесла свои плоды: в 1965 году только ассоциация Essen TÜV проверила около 500 000 автомобилей на 24 испытательных стендах.

© TÜV NORD
© TÜV NORD
© TÜV NORD

Не пейте за рулем

Благодаря общенациональным проверкам автомобилей автомобили стали еще более безопасными, но то же самое не распространяется автоматически на их водителей. . Число погибших с каждым годом увеличивалось пропорционально количеству участников дорожного движения. 19 год70 г. стал печальным апогеем этой тенденции: более 19 000 человек погибли на дорогах и около полумиллиона получили ранения. Международные сравнения показали, что дорожное движение в Германии было особенно опасным: плотность дорожного движения в Федеративной Республике была такой же, как в Соединенном Королевстве, но с вдвое большим количеством смертей. Виноваты в этом в большинстве случаев водители, которые ехали либо слишком быстро, либо слишком небрежно, либо, нередко, в состоянии алкогольного опьянения.

© TÜV NORD

Ассоциации технического мониторинга сделали все возможное, чтобы противодействовать этому на ранней стадии. В 1955 году TÜV Hannover стала первой в своем роде ассоциацией, создавшей Медико-психологический институт (MPI), в задачу которого входило составление отчетов о нарушителях правил дорожного движения. В первую очередь это были водители, пойманные пьяными за рулем автомобиля. TÜV Hamburg и TÜV Essen вскоре последовали их примеру, основав аналогичные учреждения. Они не только собирали отчеты о потенциально опасных водителях, но и помогали предотвращать правонарушения:В 70-х годах глава MPI в Ганновере Вернер Винклер разработал признанную на национальном уровне программу обучения под названием LEER. Это помогло автовладельцам прийти к осознанию того, что они не могут пить и одновременно садиться за руль. Многие нарушители правил дорожного движения изначально рассматривали обучение и сопровождавший его так называемый идиотский тест как наказание, назначенное государством, но на самом деле единственная цель этих мер заключалась в том, чтобы гарантировать, что водители доберутся до места назначения так же безопасно, как это сделала Берта Бенц. около 130 лет назад.

Вам также может понравиться

Maurus Zehnder

150 лет TÜV NORD

Краткая история паровой машины

От античности до XIX века: как была открыта сила пара и что DÜV сделали для борьбы с рисками принесенная с собой технология.

fotolia

История технического мониторинга

От DÜV к TÜV

От промышленной революции к цифровой: История TÜV NORD тесно связана с разработками последних 150 лет.

Прогноз рынка малых двигателей внутреннего сгорания (ДВС) в Азиатско-Тихоокеанском регионе до 2027 г.

Прогноз рынка малых двигателей внутреннего сгорания (ДВС) в Азиатско-Тихоокеанском регионе до 2027 г. — Влияние COVID-19 и региональный анализ по типу топлива (бензин, дизельное топливо и газ) , цилиндры (1, 2, 3 и 4), выходная мощность (1–5 кВт, 6–10 кВт и 11–20 кВт) и отрасль конечного использования (производство электроэнергии, производство, нефть и газ, транспорт, и другие)

Ожидается, что рынок малых ДВС в Азиатско-Тихоокеанском регионе вырастет с 1619,28 млн долларов США в 2020 году до 1977,14 млн долларов США к 2027 году; по оценкам, с 2020 по 2027 год он будет расти в среднем на 2,9% в год. Технология турбонаддува уже используется в двигателях внутреннего сгорания автомобильных транспортных средств для повышения мощности двигателей средней мощности. Небольшие компании-производители двигателей внутреннего сгорания проводят исследования по внедрению технологии турбонаддува, в частности, для небольших двигателей. В прогнозный период предполагается внедрить технологию турбонаддува водяных насосов, рикш, газонокосилок, садовой техники, генераторов и тракторов. Предполагается, что технология турбонаддува обеспечивает повышение удельной мощности на 40–60 % в двигателях меньшей мощности. Такая интеграция турбокомпрессоров в небольшие двигатели может стать новой тенденцией на рынке в ближайшие годы. Например, в октябре 2019 г., YANMAR HOLDINGS CO., LTD объявила о разработке промышленного двигателя 3TNV80FT, который поддерживается решением для турбонаддува 2G Eco Governor. Кроме того, с ростом цифровизации почти во всех отраслях промышленности рынок малых двигателей внутреннего сгорания также развивается благодаря цифровой связи. Например, компания Briggs & Stratton, LLC предлагает генератор Elite Series мощностью 8 кВт с возможностью подключения по Bluetooth и дистанционным мониторингом через мобильный телефон. В нем реализована технология InfoHub Portable Power, обеспечивающая удаленный мониторинг портативных генераторов, оснащенных небольшими двигателями внутреннего сгорания. Такие варианты подключения улучшают пользовательский интерфейс и интерфейс машины, что может создать новую тенденцию на рынке, которая еще больше стимулирует спрос на рынок малого льда. Бум потребления двигателей внутреннего сгорания является одним из других факторов, которые, как ожидается, положительно повлияют на спрос.

Различные развивающиеся страны расположены в регионе, который объявил о блокировке, прекращении строительства и производственной деятельности. Правительства различных стран Азиатско-Тихоокеанского региона предприняли необходимые шаги для сокращения распространения вируса, объявив о блокировке, что повлияло на рост небольшого рынка ДВС. Введение карантина привело к остановке производственных и транспортных проектов в регионе, что негативно сказалось на росте малого ДВС в регионе. Однако после продолжительного карантина некоторые страны начали ослаблять ограничения. Например, правительство Индии приступило к фазе разблокировки, на которой оно разрешило возобновить производство и транспортировку. Тем не менее, Австралия все еще находится на карантине. Несколько производственных предприятий базируются в Китае, который сильно пострадал в первом квартале 2020 года. Производство и спрос на малые ДВС в стране упали в первом квартале 2020 года, а затем восстановились во втором квартале 2020 года. Страна является одним из крупнейших рынков малых ДВС в мир. Также Индия является одним из значимых рынков для малых ДВС.

Сегмент 1 доминировал на рынке малых ДВС в Азиатско-Тихоокеанском регионе в 2019 году. 1-цилиндровые малые двигатели внутреннего сгорания имеют простую конструкцию и компактные размеры, а также обладают улучшенными эксплуатационными характеристиками. Они обеспечивают быстрые и экономичные процессы с избыточными и надежными результатами. Кроме того, для одноцилиндровых двигателей внутреннего сгорания требуется простой метод охлаждения, такой как метод воздушного охлаждения, который снижает вес двигателя. Эти двигатели обеспечивают максимально возможную мощность при экономичной конструкции. Одноцилиндровые малогабаритные двигатели внутреннего сгорания находят применение в производстве оригинального оборудования (OEM), нефтяной и топливной промышленности, на транспорте и т.д. Неконтролируемое потребление ископаемого топлива и растущая неопределенность в отношении цен на топливо привели к появлению одноцилиндровой системы двигателя для снижения выбросов углерода, что в конечном итоге привело к небольшому рынку ДВС.

Общий размер рынка малых ДВС в АТР был получен с использованием как первичных, так и вторичных источников. Чтобы начать исследовательский процесс, было проведено исчерпывающее вторичное исследование с использованием внутренних и внешних источников для получения качественной и количественной информации, связанной с рынком. Этот процесс также служит цели получения обзора и прогноза рынка малых ДВС APAC в отношении всех сегментов, относящихся к региону. Кроме того, было проведено несколько первичных интервью с участниками отрасли и комментаторами для проверки данных, а также для получения более подробной аналитической информации по теме. В число участников, которые обычно принимают участие в таком процессе, входят отраслевые эксперты, такие как вице-президенты, менеджеры по развитию бизнеса, менеджеры по анализу рынка и менеджеры по продажам в национальном масштабе, а также внешние консультанты, такие как эксперты по оценке, аналитики-исследователи и ключевые лидеры общественного мнения, специализирующиеся на малых предприятиях Азиатско-Тихоокеанского региона. рынок ДВС. Гусеница Инк .; Кавасаки Хэви Индастриз, Лтд.; МИЦУБИСИ ТЯЖЕЛАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ, ООО; Либхерр; ЯНМАР ХОЛДИНГС КО., ЛТД.; Камминс, Инк; ИННИО; Корпорация Вяртсиля; Rolls-Royce Holdings plc является одной из ведущих компаний на рынке малого льда в Азиатско-Тихоокеанском регионе.

Причины для покупки

Чтобы понять ситуацию на рынке мелкого льда в Азиатско-Тихоокеанском регионе и определить сегменты рынка, которые с наибольшей вероятностью гарантируют высокую прибыль
Будьте впереди гонки, понимая постоянно меняющуюся конкурентную среду на рынке мелкого льда в Азиатско-Тихоокеанском регионе
Эффективно планировать слияния и поглощения и партнерские сделки на рынке маломерного льда в Азиатско-Тихоокеанском регионе, определяя сегменты рынка с наиболее перспективными вероятными продажами.0345 Получите прогноз рыночных доходов по различным сегментам на 2020–2027 годы в регионе Азиатско-Тихоокеанского региона.

Рынок малых двигателей внутреннего сгорания (ДВС) будет расти со среднегодовым темпом роста 4,5% и достигнет 5 280,83 млн долларов США в период с 2020 по 2027 год

Рынок малых двигателей внутреннего сгорания (ДВС) будет расти со среднегодовым темпом роста 4,5% и достигнет США 5 280,83 миллиона долларов с 2020 по 2027 год

Бесплатный образец PDF
Запрос перед покупкой

Энергия и сила

Рынок малых двигателей внутреннего сгорания (ДВС)

Прогноз рынка малых двигателей внутреннего сгорания (ДВС) до 2027 г.

— влияние COVID-19 и глобальный анализ по типу топлива (бензин, дизель и газ), цилиндрам (1, 2, 3 и 4), выходной мощности (1–5 кВт) , 6–10 кВт и 11–20 кВт) и отрасли конечного потребления (энергетика, обрабатывающая промышленность, нефть и газ, транспорт и др.)

Месяц публикации: Янв 2021 |
Код отчета: TIPRE00017958
| Кол-во страниц:

| Категория: Энергетика и мощность
| Статус: Опубликовано

Описание
Содержание
Компании
Скачать бесплатный образец

Рынок малых двигателей внутреннего сгорания (ДВС) в 2019 году оценивался в 4 450,14 млн долларов США, а к 2027 году ожидается, что он достигнет 5 280,83 млн долларов США; ожидается, что он будет расти в среднем на 4,5% в год с 2020 по 2027 год9.

0005

Мировой рынок малых двигателей внутреннего сгорания разделен на пять основных регионов: Северная Америка, Европа, Азиатско-Тихоокеанский регион, Ближний Восток и Африка и Южная Африка. В 2019 году в регионе Северной Америки было сильное распространение небольших двигателей внутреннего сгорания в электроэнергетике, сельском хозяйстве, производстве, а также в машиностроении для газонов и садов. Кроме того, на рынке малых двигателей внутреннего сгорания в Азии наблюдается значительный рост из-за более широкого внедрения генераторов электроэнергии и транспортных средств. В развивающихся странах, таких как Индия и Китай, рынок определяется ростом населения и увеличением потребности в достаточном количестве источников энергии. Таким образом, все чаще используются небольшие двигатели внутреннего сгорания для выработки электроэнергии и энергии для машин. Китай является одной из крупнейших стран, занимающих значительную долю на рынке малых двигателей внутреннего сгорания. Рост потребления двухколесных и трехколесных транспортных средств, имеющих бензиновые и дизельные двигатели, ускоряет рост рынка. Европейские страны, такие как Великобритания, Италия и Франция, переходят на экологически чистые источники энергии, экономичные небольшие двигатели и природный газ, что является движущей силой рынка.

В Северной Америке США являются самой развитой страной. Поскольку США первыми внедрили технологии, уровень внедрения газонных и садовых машин, генераторных установок, промышленного оборудования, дизельных насосов и другого энергетического оборудования в США выше, чем в других странах Северной Америки. Этот фактор побуждает мелких поставщиков двигателей внутреннего сгорания уделять больше внимания разработке небольших двигателей внутреннего сгорания для широкого спектра применений. Участники рынка также расширяют свое присутствие в регионе, чтобы обслуживать максимальное количество клиентов и расширять свое глобальное присутствие. Например, в декабре 2019 г., DEUTZ Corporation заключила партнерское соглашение с Kukje Machinery, чтобы расширить свое присутствие в Северной Америке для двигателей с диапазоном выходной мощности менее 19 кВт.

Ожидается, что рынок в Европе будет расти значительными темпами в течение прогнозируемого периода из-за увеличения спроса на экономичные решения и снижения загрязнения воздуха. На европейском рынке преобладают отрасли производства двигателей; однако из-за вспышки COVID-19 рост рынка снижается. Страны Европы рассматривают природный газ и гибридные системы как новую возможность для роста рынка двигателей внутреннего сгорания. Ожидается, что проекты по разработке новых технологий и сотрудничество участников рынка создадут сильные возможности для роста рынка.

Влияние пандемии COVID-19 на рынок малых двигателей внутреннего сгорания (ДВС)

Кризис, вызванный COVID-19, затрагивает отрасли промышленности во всем мире, и ожидается, что мировая экономика понесет сильнейший удар в 2020 году и, вероятно, в 2021 году. . Вспышка вызвала серьезные сбои в основных отраслях, таких как бытовая электроника, полупроводники, автомобилестроение и ИТ-инфраструктура. Все эти отрасли имеют решающее значение для роста мирового рынка малых двигателей внутреннего сгорания, поскольку они являются основными отраслями, формирующими спрос на рынке малых двигателей внутреннего сгорания. Закрытие заводов, запреты на поездки, запреты на торговлю и ограничения на границе повлияли как на производство, так и на продажи различных потребительских электронных продуктов и компонентов. Мировая электронная и полупроводниковая промышленность является одной из основных отраслей, которая сталкивается с серьезными сбоями из-за проблем с цепочками поставок и остановок производства.

Прибыльные регионы для рынка малых двигателей внутреннего сгорания (ДВС)

Дополнительная информация в этом отчете:

Анализ рынка

Интеграция турбонаддува и удаленного мониторинга

Технология турбонаддува уже используется в двигателях внутреннего сгорания автомобилей транспортных средств для увеличения мощности двигателей средней мощности. Небольшие компании-производители двигателей внутреннего сгорания проводят исследования по внедрению технологии турбонаддува, в частности, для небольших двигателей. В прогнозный период предполагается внедрить технологию турбонаддува водяных насосов, рикш, газонокосилок, садовой техники, генераторов и тракторов. Ожидается, что технология турбонаддува обеспечит повышение удельной мощности на 40–60 % в двигателях меньшей мощности. Интеграция турбокомпрессоров в небольшие двигатели может стать новой тенденцией на рынке в ближайшие годы. Например, в октябре 2019 г., YANMAR HOLDINGS CO., LTD объявила о разработке промышленного двигателя 3TNV80FT, который поддерживается решением для турбонаддува 2G Eco Governor.

Анализ рынка в зависимости от типа топлива

Небольшие двигатели внутреннего сгорания (ВС) генерируют энергию за счет различных видов топлива, таких как дизельное топливо, бензин и газ. Каждое топливо имеет определенный набор свойств, таких как плотность и летучесть, которые определяют его использование в требуемом приложении. Дизельные двигатели предпочтительны в случае тяжелого применения или там, где требуется высокая мощность. Малые двигатели внутреннего сгорания на бензине менее вредны для окружающей среды, поскольку они производят меньше выбросов по сравнению с другими двигателями. Таким образом, в зависимости от типа топлива рынок малых двигателей внутреннего сгорания делится на бензин, дизель и газ. Двигатели внутреннего сгорания на бензиновом топливе генерируют энергию за счет сжигания летучего жидкого топлива методом искрового зажигания. Кроме того, он делится на различные категории в зависимости от управления подачей топлива, зажигания и применения. Бензиновые двигатели внутреннего сгорания используются в автомобильной промышленности в легковых, грузовых и других транспортных средствах. Кроме того, он широко применяется в авиационной промышленности, энергетическом оборудовании и производственном оборудовании.

Рынок малых двигателей внутреннего сгорания (ДВС) по типу топлива — 2019 и 2027 годы

Получите дополнительную информацию об этом отчете: малые двигатели внутреннего сгорания (ДВС); большее количество цилиндров позволяет вырабатывать больше энергии за счет дополнительного расхода топлива. Цилиндры играют важную роль в работе двигателя внутреннего сгорания, поскольку они помогают контролировать температуру и обеспечивают стабильность и смазку для повышения производительности двигателя. В зависимости от цилиндров рынок малых двигателей внутреннего сгорания делится на 1, 2, 3 и 4.

Strategic Insights

Кол-во страниц

214

3 Прогнозируемый период0374

*Report Coverage — Small Internal Combustion Engine (ICE) Market*
Report Coverage	Details
Market Size Value in	US$ 4,450.14 Million in 2019
Размер рынка Стоимость на	5 280,83 млн долларов США к 2027 году
Темпы роста	Среднегодовой темп роста 4,5% с 2020 по 2027 год
2020-2027
Base Year	2020
No. of Pages	214
No. of Tables	141
No. of Charts & Figures	76
Доступны исторические данные	Да
Охваченные сегменты	Тип топлива, цилиндры, выходная мощность и отрасль конечного использования
Региональный охват	4 Северная Америка	4; Европа; Азиатско-Тихоокеанский регион; Латинская Америка; МЭА
Охват страны	США, Великобритания, Канада, Германия, Франция, Италия, Австралия, Россия, Китай, Япония, Южная Корея, Саудовская Аравия, Бразилия, Аргентина
Охват отчета	Прогноз доходов, рейтинг компании , конкурентная среда, факторы роста и тенденции
Доступен бесплатный образец

Разработка продукта является одной из наиболее часто используемых стратегий расширения портфеля продуктов компаниями. Гусеница Инк .; Кавасаки Хэви Индастриз, Лтд.; и Mitsubishi Heavy Industries, Ltd являются одними из ключевых игроков, реализующих стратегии по расширению клиентской базы и завоеванию значительной доли на рынке малых двигателей внутреннего сгорания (ДВС), что, в свою очередь, позволяет им сохранить свою торговую марку на мировом рынке.

Основные направления отчета

Прогрессивные отраслевые тенденции на мировом рынке малых двигателей внутреннего сгорания (ДВС), которые помогают игрокам разрабатывать эффективные долгосрочные стратегии
Стратегии роста бизнеса, принятые на развитых и развивающихся рынках
Количественный анализ глобального рынка малых двигателей внутреннего сгорания рынок двигателей внутреннего сгорания с 2018 по 2027 год
Оценка мирового спроса на малые двигатели внутреннего сгорания в различных отраслях
PEST-анализ для иллюстрации эффективности покупателей и поставщиков, работающих в отрасли, для прогнозирования роста рынка
Последние разработки для понимания рыночной конкуренции и глобального спроса
Рыночные тенденции и перспективы в сочетании с факторами, стимулирующими и сдерживающими рост мирового рынка
Процесс принятия решений путем понимания стратегий, которые лежат в основе коммерческого интереса в отношении глобальных малых внутренних рост рынка двигателей внутреннего сгорания
Объем мирового рынка малых двигателей внутреннего сгорания в различных узлах рынка
Подробный обзор и сегментация мирового рынка малых двигателей внутреннего сгорания, а также его динамика в отрасли
Глобальный размер рынка небольших внутренних двигателей сжигания в различных регионах с многообещающими возможностями роста

Небольшой рынок двигателей внутреннего сгорания:

от топлива типа

Выходная мощность

1–5 кВт
6–10 кВт
11–20 кВт
30002 Конечное использование отрасль
Производство электроэнергии
Производство
Нефтяной и газовой Liebherr
YANMAR HOLDINGS CO., LTD
Cummins, Inc.
Fairbanks Morse
INNIO
Wärtsilä Corporation
Rolls-Royce Holdings plc
Часто задаваемые вопросы
Азиатско-Тихоокеанский регион возглавил мировой рынок малых двигателей внутреннего сгорания в 2019 году. Рынок малых двигателей внутреннего сгорания в Азиатско-Тихоокеанском регионе был проанализирован на основе исторических, текущих и будущих тенденций в странах региона. Азиатский ландшафт малых двигателей внутреннего сгорания кажется обнадеживающим. В регионе усилия, предпринятые частными компаниями и государственными учреждениями для увеличения числа двигателей внутреннего сгорания, работающих на природном газе, привели к росту спроса на небольшие двигатели внутреннего сгорания из-за их топливной экономичности.
Бензиновое топливо лидирует по типу топлива на мировом рынке малых двигателей внутреннего сгорания. Доступность бензина как в сельской местности, так и в городах сравнительно очень высока по сравнению с другими видами топлива. Кроме того, производительность и мощность бензинового двигателя малого внутреннего сгорания являются основным фактором роста сегмента на мировом рынке. Тем не менее, растущая озабоченность по поводу выбросов двигателей может стать серьезной проблемой для бензинового сегмента.
Технологии играют жизненно важную роль в экономическом росте стран, благодаря чему развивающиеся страны, такие как Китай и Индия, переходят на двигатели внутреннего сгорания с низким уровнем выбросов. Северная Америка и Европа активно используют электродвигатели, а не двигатели внутреннего сгорания, что снижает рост рынка в определенных регионах. Азиатско-Тихоокеанский регион и Южная Америка растут более быстрыми темпами из-за сильной зависимости от двигателей внутреннего сгорания. Отсутствие достаточного производства электроэнергии для замены двигателей, работающих на ископаемом топливе, и недоступность поддерживающей инфраструктуры для развития электроэнергетики являются поддерживающими факторами роста рынка. Следовательно, растущий спрос в странах с развивающейся экономикой является одной из возможностей роста рынка.
Список компаний — Небольшой двигатель внутреннего сжигания (ICE) Рынок
Caterpillar
Cummins Inc.
Fairbanks Morse
LieSheris
Lybheris
LieSheris
LieSheris
LieSheris
LieSheris
LieSheris
LieSheris
LieSheris
LieSheris
Kawasaki Heavy Industries
Kawasaki. ООО
Rolls-Royce plc.
Wärtsilä
Yanmar Holdings Co., Ltd. рынок.

Выделяет ключевые бизнес-приоритеты, чтобы помочь компаниям пересмотреть свои бизнес-стратегии.

Основные выводы и рекомендации освещают важнейшие прогрессивные отраслевые тенденции на мировом рынке малых двигателей внутреннего сгорания, что позволяет участникам цепочки создания стоимости разрабатывать эффективные долгосрочные стратегии.

Разработка/изменение планов расширения бизнеса с использованием предложений существенного роста на развитых и развивающихся рынках.

Тщательно изучите глобальные рыночные тенденции и перспективы, а также факторы, влияющие на рынок, а также факторы, препятствующие его развитию.

Улучшите процесс принятия решений, поняв стратегии, лежащие в основе коммерческого интереса в отношении клиентских продуктов, сегментации, ценообразования и распространения.

Код отчета

TIPRE00017958

Full Name

Phone Number

Country

Select a CountryAfghanistanAland IslandsAlbaniaAlgeriaAmerican SamoaAndorraAngolaAnguillaAntarcticaAntigua and BarbudaArgentinaArmeniaArubaAustraliaAustriaAzerbaijanBahamasBahrainBangladeshBarbadosBelarusBelgiumBelizeBeninBermudaBhutanBoliviaBosnia and HerzegovinaBotswanaBouvet IslandBrazilBritish Indian Ocean TerritoryBrunei DarussalamBulgariaBurkina FasoBurundiCambodiaCameroonCanadaCape VerdeCaribbean Netherlands Cayman IslandsCentral African RepublicChadChileChinaChristmas IslandCocos (Keeling) IslandsColombiaComorosCongoCongo, Democratic Republic ofCook IslandsCosta RicaCote dIvoireCroatiaCubaCuraçaoCyprusCzech RepublicDenmarkDjiboutiDominicaDominican РеспубликаЭквадорЕгипетСальвадорЭкваториальная ГвинеяЭритреяЭстонияЭфиопияФолклендские островаФарерские островаФиджиФинляндияФранцияФранцузская ГвианаФранцузская ПолинезияФранцузские Южные ТерриторииГабонГамбияГрузияГерманияГанаГибралтарGlobalГрецияГреция nlandGrenadaGuadeloupeGuamGuatemalaGuernseyGuineaGuinea-BissauGuyanaHaitiHeard and McDonald IslandsHondurasHong KongHungaryIcelandIndiaIndonesiaIranIraqIrelandIsle of ManIsraelItalyJamaicaJapanJerseyJordanKazakhstanKenyaKiribatiKuwaitKyrgyzstanLao Peoples Democratic RepublicLatviaLebanonLesothoLiberiaLibyaLiechtensteinLithuaniaLuxembourgMacauMacedoniaMadagascarMalawiMalaysiaMaldivesMaliMaltaMarshall IslandsMartiniqueMauritaniaMauritiusMayotteMexicoMicronesia, Federated States ofMoldovaMonacoMongoliaMontenegroMontserratMoroccoMozambiqueMyanmarNamibiaNauruNepalNetherlandNew CaledoniaNew ZealandNicaraguaNigerNigeriaNiueNorfolk IslandNorth KoreaNorthern Mariana IslandsNorwayOmanPakistanPalauPalestine, State ofPanamaPapua New GuineaParaguayPeruPhilippinesPitcairnPolandPortugalPuerto RicoQatarReunionRomaniaRussian FederationRwandaSaint BarthélemySaint HelenaSaint Kitts and NevisSaint LuciaSaint Vincent and the GrenadinesSaint-Martin (France)SamoaSan MarinoSao Tome and PrincipeSaudi АравияСен egalСербияСейшельские островаСьерра-ЛеонеСингапурСинт-Мартен (голландская часть)СловакияСловенияСоломоновы островаСомалиЮжная АфрикаЮжная Джорджия и Южные Сандвичевы островаЮжная КореяЮжный СуданИспанияШри-ЛанкаSt. Pierre and MiquelonSudanSurinameSvalbard and Jan Mayen IslandsSwazilandSwedenSwitzerlandSyriaTaiwanTajikistanTanzaniaThailandTimor-LesteTogoTokelauTongaTrinidad and TobagoTunisiaTurkeyTurkmenistanTurks and Caicos IslandsTuvaluUgandaUkraineUnited Arab EmiratesUnited KingdomUnited StatesUruguayUzbekistanVanuatuVaticanVenezuelaVietnamVirgin Islands (British)Virgin Islands (U.S.)Wallis and Futuna IslandsWestern SaharaYemenZambiaZimbabwe

Компания

Должность

Комментарий

Ваши данные никогда не будут переданы третьим лицам, однако мы можем время от времени отправлять вам информацию о наших продуктах, которая может вас заинтересовать. Отправляя свои данные, вы соглашаетесь с тем, что мы свяжемся с вами. Вы можете связаться с нами в любое время, чтобы отказаться.

Поговорите с аналитиком

Цены

Пакет данных Excel
3000 долларов
e. market estimations and forecast. Use, presentation, and stockpiling of this information is limited to authorized users only. The document can be printed for individual use, but cannot be duplicated for eventual circulation. Other usage restrictions include but are not limited to: transmit to third parties, outside the client’s ecosystem; sub-licensing, reselling, transfer and lease rights; modification and alteration of the data; and copy or duplication of the data for commercial and non-commercial gains.»/>
Однопользовательская лицензия
4550 долларов США
Other individuals representing an organization are restricted from accessing the product. Breach in the license terms leads to violation of domestic IP laws. Other usage restrictions include but are not limited to: transmit to third parties, outside the client’s ecosystem; sub-licensing, reselling, transfer and lease rights; modification and alteration of the data; and copy or duplication of the data for commercial and non-commercial gains.»/>
Лицензия сайта
$6550
«/>
Корпоративная лицензия
$8550

Образец PDF демонстрирует структуру содержания и характер информации, включенной в отчет, который представляет собой качественный и количественный анализ.

Запросить скидку

Прогноз рынка малых двигателей внутреннего сгорания до 2027 г.

Рынок малых двигателей внутреннего сгорания (ДВС) оценивался в 4 450,14 млн долларов США в 2019 году, и, по прогнозам, к 2027 году он достигнет 5 280,83 млн долларов США; ожидается, что он будет расти со среднегодовым темпом роста 4,5% с 2019 по 2027 год.

США, Канада и Мексика являются крупнейшими экономиками Северной Америки. Технологические достижения привели к возникновению высококонкурентного рынка в регионе по мере привлечения населения. к нескольким технологическим разработкам из-за высокой покупательной способности.

По мере расширения использования легковых автомобилей автомобильная промышленность в регионе постоянно процветает. Садовая и садовая техника, а также другое энергетическое оборудование нашли широкое применение в Северной Америке.

Небольшой двигатель внутреннего сгорания позволяет производителям предлагать машины или инструменты малого форм-фактора, такие как компактные автомобили, газонокосилки и усовершенствованные небольшие генераторы. Кроме того, все более широкое использование природного газа создает для участников рынка множество возможностей для разработки усовершенствованного двигателя малого объема с высокой выходной мощностью и эффективностью.

Широкое распространение двигателей внутреннего сгорания в коммерческих автомобилях, пассажирских транспортных средствах и коммунальном оборудовании стимулирует европейский рынок малых двигателей внутреннего сгорания. Сектор производства двигателей, возглавляемый Германией благодаря присутствию известных производителей двигателей, таких как Hatz, DEUTZ и Yanmar Co., Ltd., вносит наибольший вклад в рынок Европы. Растущие нормы загрязнения и растущая озабоченность по поводу загрязнения малых двигателей внутреннего сгорания увеличили использование природного газа для двигателей на рынке. Кроме того, компании разрабатывают усовершенствованный небольшой двигатель внутреннего сгорания в основном для применения в небольших двигателях общего назначения. Например, в марте 2020 года немецкая компания Motorenfabrik Hatz представила новую технологию E1 для одноцилиндровых промышленных дизелей. Этот новый двигатель, основанный на технологии E1, развивает мощность 14,7 лошадиных сил (11 киловатт) с одним цилиндром. Точно так же двигатели 1B50E и 1B30E имеют выходную мощность 10,7 л.с. (8 кВт) и 6,7 л.с. (5 кВт) соответственно. Такое растущее развитие предлагаемых решений способствует росту рынка в промышленности и других отраслях конечного использования.

Рост числа производственных компаний в Индии и Китае благодаря наличию квалифицированных кадров стимулирует развитие рынка малых двигателей внутреннего сгорания. Увеличение продаж двухколесных транспортных средств и усовершенствование источников моторного топлива поддерживают рост рынка.

Кроме того, рост населения в регионе и сравнительно низкие экономические возможности различных стран способствовали внедрению двигателей внутреннего сгорания, а не электроэнергии. Высокая стоимость электродвигателей и отсутствие поддерживающей инфраструктуры дополнили рост рынка.

Правительства различных стран региона в основном продвигают использование природного газа в двигателях внутреннего сгорания для снижения выбросов. Следовательно, определенная политика способствует росту рынка в регионе для соответствия нормативным стандартам за счет использования природного газа в качестве основного источника в малых двигателях. .

Более того, в июле 2019 года министр транспорта Индии заверил, что запрета на двигатели внутреннего сгорания для продвижения электромобилей и моторов не будет. Отсутствие поддерживающей инфраструктуры и покупательной способности потребителей сдерживает электрическую революцию в стране. Таким образом, внедрение небольших двигателей внутреннего сгорания становится предпочтительным решением для клиентов, поскольку оно соответствует нормативным нормам с требуемой производительностью.

Гусеница; Камминс Инк .; Фэрбенкс Морс; ИННИО; Кавасаки Хэви Индастриз, Лтд.; Группа Либхерр; МИЦУБИСИ ХЕВИ ИНДАСТРИЗ, ЛТД.; Роллс-Ройс плк; Вяртсиля; и Yanmar Holdings Co., Ltd входят в число основных игроков на мировом рынке малых двигателей внутреннего сгорания (ДВС).

Влияние пандемии COVID-19 на рынок малых двигателей внутреннего сгорания (ДВС)

Вспышка COVID-19, начавшаяся в Ухане, Китай, в декабре 2019 года, распространилась по всему миру. Она сильно затронула Китай, Италию, Иран , Испания, Республика Корея, Франция, Германия и США с точки зрения подтвержденных положительных случаев и зарегистрированных смертей по состоянию на 2020 г.

Вспышка COVID-19 затронула экономику и промышленность в различных странах, поскольку привела к блокировкам, запретам на поездки и остановке бизнеса. Общий спад рынка из-за COVID-19 также влияет на рост рынка малых двигателей внутреннего сгорания (ДВС) из-за закрытия заводов, нарушения цепочки поставок и спада в мировой экономике.

Общий размер мирового рынка малых двигателей внутреннего сгорания (ДВС) был получен в соответствии с первичными и вторичными источниками. Чтобы начать процесс исследования, было проведено исчерпывающее вторичное исследование с использованием внутренних и внешних источников для получения качественной и количественной информации, связанной с На рынок.

Кроме того, было проведено несколько первичных интервью с участниками отрасли и комментаторами для проверки данных, а также для получения дополнительных аналитических сведений по теме. Участниками, которые обычно принимают участие в таком процессе, являются отраслевые эксперты, такие как вице-президенты, менеджеры по развитию бизнеса, менеджеры по анализу рынка и менеджеры по продажам на национальном уровне, а также внешние консультанты, такие как эксперты по оценке, аналитики-исследователи и ключевые лидеры мнений, специализирующиеся на рынок малых двигателей внутреннего сгорания (ДВС).

Подробная история двигателя внутреннего сгорания

Двигатели внутреннего сгорания являются бьющимся сердцем почти всех транспортных средств, встречающихся на дорогах, от автомобилей и мотоциклов до самолетов в небе и кораблей в море. Этот двигатель является преемником устаревших паровых двигателей или двигателей внешнего сгорания. Однако этот двигатель, несомненно, намного эффективнее своего предшественника.

Принципиальное отличие паровых машин и двигателей внутреннего сгорания заключается в том, что в последних топливо сгорает внутри за счет рекуррентного воспламенения, и образующиеся при этом газы приводят в движение поршни. В то время как при внешнем сгорании топливо сгорает снаружи, и образующееся тепло испаряет рабочую жидкость (воду), которая далее, расширяясь и воздействуя на механизм двигателя, производит движение и полезную работу.

Разработка двигателей внутреннего сгорания имеет долгую историю, насчитывающую более 150 лет, и несколько великих умов внесли свой вклад в ее эволюцию до того состояния, в котором она находится сегодня. Вот небольшой взгляд на ход его развития.

СВЯЗАННЫЙ: Богатая история двигателя Alfa Romeo Busso V6

Изобретения до 1860 года

Через GracesGuide.co.uk

1860 год стал эталонным годом в истории двигателей внутреннего сгорания, потому что в этом году Этьен Ленуар разработал первый коммерчески успешный двигатель внутреннего сгорания. Однако до этого было предпринято несколько многообещающих попыток многими достойными инженерами и учеными.

Почти за пятьдесят лет до Ленуара французские инженеры Нисефор Ньепс и Клод Ньепс построили двигатель внутреннего сгорания, работающий на смеси мха, угольной пыли и смолы, работающий на контролируемых взрывах. Они назвали его «Пиролофор», и этот двигатель был запатентован Наполеоном Бонапартом. Вскоре за этим двигателем последовал водородно-кислородный двигатель внутреннего сгорания, изобретенный Франсуа Исааком де Ривазом, в котором он использовал электрическую искру в качестве механизма зажигания. Риваз пошел дальше и установил свой двигатель на карету, которая стала первым в мире автомобилем с двигателем внутреннего сгорания.

Несколько лет спустя, в 1823 году, Сэмюэл Браун запатентовал первый двигатель внутреннего сгорания, который можно было применять в промышленности. Также известный как «Газовакуумный двигатель», он использовал для работы атмосферное давление. Он продемонстрировал свою эффективность в управлении экипажем и лодкой, и в 1930 году этот двигатель успешно перекачивал воду на верхний уровень Кройдонского канала в Англии.

Эти изобретения привлекли внимание нескольких новаторов, и в последующие годы появился ряд уникальных разработок. В 1826 году Сэмюэл Мори из Америки разработал газовый или паровой двигатель без сжатия с карбюратором. Снова в 1833 году Лемюэль Веллман Райт из Соединенного Королевства создал настольный газовый двигатель двойного действия с цилиндром с водяной рубашкой. Двигатель Уильяма Барнетта, разработанный в 1838 году, считается первым двигателем, в котором реализовано сжатие в цилиндре.

1860 и далее: от двухтактных до четырехтактных двигателей

Via MotorBiscuit.com

В последующие годы произошло еще несколько событий, но грандиозный прорыв произошел в 1860 году благодаря Жану Жозефу Этьену Ленуару. Он изобрел двигатель внутреннего сгорания, работающий на газе, который считается первым функциональным двигателем внутреннего сгорания. Функционально, потому что довольно многие из них были фактически произведены и использованы по всему Парижу в нескольких типографиях и ткацких станках.

В 1863 году Ленуар установил этот двигатель на транспортное средство и назвал его «Гиппомобиль». Он проехал на этом автомобиле девять километров из Парижа в Жуанвиль-ле-Пон и обратно. В качестве топлива он использовал производное скипидара; таким образом, это был первый автомобиль с жидкостным двигателем внутреннего сгорания. Однако иппомобиль Ленуара не мог удовлетворить потребность в скорости. Его двухтактный двигатель был способен развивать только 100 оборотов в минуту и имел среднюю скорость 6 километров в час.

Хотя двигатель Ленуара не имел большого успеха в автомобильной промышленности, его уменьшенный размер и вес впечатлили многих. После этого Николаус Август Отто, немецкий инженер, взялся за повышение эффективности этого двигателя. Он начал изучать потенциал этилового спирта в качестве топлива и устанавливать четырехтактные двигатели для повышения эффективности двигателя.

После двенадцати лет тщательных экспериментов и ряда неудач в 1872 году ему удалось разработать функциональный четырехтактный двигатель, основанный на принципах Альфонса Бо де Роша, и установить принципы впуска, сжатия, сгорания и выпуска. На сегодняшний день все двигатели внутреннего сгорания в автомобилях и мотоциклах функционируют на принципах, изложенных Отто.

СВЯЗАННЫЙ: Вот почему четырехтактные двигатели взяли верх над мотокроссом

1880-е годы: двигатель, разработанный идеально для автомобиля

Через MercedesBenz. com

Двигатель

Отто и его разработки, несомненно, были более мощными, чем у Ленуара; однако его вес стал проблемой для автомобилей. Они неплохо работали на заводах, но не подходили для автомобилей. Затем Готлиб Даймлер и Вильгельм Майбах взялись за оптимизацию этого двигателя. Однажды соратники Отто начали проводить свои собственные эксперименты с 1881 года по разработке двигателей, которые были бы маленькими, быстрыми и способными приводить в движение транспортные средства на суше и на воде.

Их первый успех пришел в 1883 году, когда они разработали бензиновый двигатель с зажиганием от горячей трубы, который мог генерировать одну л.с. при 650 оборотах в минуту. Он был небольшим и относительно легким, что делало его идеальным для использования в транспортных средствах. Дуэт продолжал расширять свои возможности, что привело к разработке предшественника мотоциклов, который они назвали «Retiwagen».

В 1886 г. они установили двигатель под названием «Дедушкины часы» на четырехколесную повозку, а в 1889 г.

Маленькие двигатели внутреннего сгорания. Двигатели самого малого объема на актуальных серийных автомобилях

Самые маленькие дизельные моторы, бензиновые и роторно-поршневые ДВС

Что в итоге

Насколько экономичен мини-двигатель внутреннего сгорания?

Насколько эффективен самый маленький двигатель внутреннего сгорания?

Самый маленький дизельный двигатель как источник энергии

Самодельный двс своими руками. Мини-двигатель внутреннего сгорания – так ли он функционален? Как сделать простой движок Стирлинга – Видео

Типы моторов

Насколько эффективен самый маленький двигатель внутреннего сгорания?

Монополярные модификации

Биполярные варианты

Устройство и принцип работы

Какие достоинства и недостатки имеют реально работающие магнитные двигатели

Подключение

С чего начать?

Как сделать двигатель своими руками?

Емкость для воды

Финальная стадия

Параметры технического плана

Насколько экономичен мини-двигатель внутреннего сгорания?

Делаем самодельный ДВС

Завершающие работы по сборке самодельного дизельного мотора

Когда пришло время капиталки?

Длинноходные и короткоходные моторы – в чем разница, и какие лучше?

Средняя скорость, и какой она бывает

Короткоходные, длинноходные и «квадратные» моторы

Длинноходный прогресс

Дизели

Оборотная сторона

Конец спорам

Новые статьи

Популярные тест-драйвы

Двигатель внутреннего сгорания: принцип работы, устройство

Что такое ДВС, его назначение

Типы двигателей внутреннего сгорания

Виды двигателя внутреннего сгорания

Карбюратор, процесс работы

Инжектор, точное время впрыска

Бензиновый мотор

Дизельный мотор

Виды по количеству и расположению цилиндров

Устройство ДВС: схема в разрезе

Как смазывается двигатель

Принцип работы двигателя внутреннего сгорания: фазы и рабочие циклы

Работа 4-х тактного двигателя

2-х тактный двигатель

Преимущества ДВС

Год изобретения двигателя внутреннего сгорания

Содержание

Газовый двигатель Лебона [ править | править код ]

Двигатель Ленуара [ править | править код ]

Двигатель Отто [ править | править код ]

Бензиновый двигатель [ править | править код ]

Двигатель Дизеля и Тринклера [ править | править код ]

Реактивные, турбореактивные, газотурбинные, роторные ДВС [ править | править код ]

Презентация двигатели внутреннего сгорания двс. Двигатели внутреннего сгорания

История создания

История создания

Принцип действия

Принцип действия

КПД двигателя

КПД двигателя

Разновидности ДВС

Основные компоненты двигателя

Основные компоненты двигателя

Описание четырехтактного двигателя внутреннего сгорания

Краткая история двигателя внутреннего сгорания

Этьен Ленуар и гиппомобиль

Николаус Август Отто и четырехтактный двигатель

Daimler, Maybach и мотор-квадрицикл

Водительские права становятся обязательными

От предметов роскоши к массовым транспортным средствам

Срок действия TÜV

Не пейте за рулем

Вам также может понравиться

Краткая история паровой машины

От DÜV к TÜV

Прогноз рынка малых двигателей внутреннего сгорания (ДВС) в Азиатско-Тихоокеанском регионе до 2027 г.

Рынок малых двигателей внутреннего сгорания (ДВС) будет расти со среднегодовым темпом роста 4,5% и достигнет 5 280,83 млн долларов США в период с 2020 по 2027 год

Прогноз рынка малых двигателей внутреннего сгорания (ДВС) до 2027 г.