Anonim

Kairėje - priverstinio „šešių“ alkūninis velenas, dešinėje - senas variklis. Litro tūris pastebimai padidėjo, o variklio „dydžių“ velenų kakliukų plotis yra mažesnis! Tai yra mokestis už variklio ilgio sumažinimą!

Слева - коленчатый вал форсированной «шестерки», справа - старенького мотора. Литровая мощность увеличилась очень заметно, а ширина шеек вала у «дайнсайзингового» мотора меньше! Это - плата за снижение длины мотора! Kairėje - priverstinio „šešių“ alkūninis velenas, dešinėje - senas variklis. Litro tūris pastebimai padidėjo, o variklio „dydžių“ velenų kakliukų plotis yra mažesnis! Tai yra mokestis už variklio ilgio sumažinimą! Kairėje - priverstinio „šešių“ alkūninis velenas, dešinėje - senas variklis. Litro tūris pastebimai padidėjo, o variklio „dydžių“ velenų kakliukų plotis yra mažesnis! Tai yra mokestis už variklio ilgio sumažinimą!

Variklių, perėjusių iš senelio į anūką, laikas beveik baigėsi. Kaip ir milžiniškų mastodonų, kurie sunaudojo tonų degalų, era … Akivaizdu, kad vienas yra glaudžiai susijęs su kitu.

Pagrindinė šiuolaikinė variklių gamybos tendencija yra sutalpinti maksimalų „arklių skaičių“ į kuo mažiau vietos gaubtui. Ir tai suprantama: tokia jėgos agregatų miniatiūra turi daug privalumų. Kompaktiškas universalas įgyja anksčiau nepasiekiamą energijos įsotinimą ir atitinka naujausius ekologinius reikalavimus.

Ir ką dėl to aukoti?

MARĖS LITERYJE

Variklio jėgos laipsnis (lygiai taip pat: „priverstinis“ laikomas slengu!) Yra vienas iš svarbiausių jo tobulumo parametrų. Tuo pačiu metu jos absoliuti galia apskritai nieko nekalba, nes sunkvežimio variklis yra 450 AG. jis gali būti priverstas daug mažiau nei šiuolaikinio „lengvojo automobilio“ dviejų šimtų arklio galių variklis.

Norint apibūdinti prievartos laipsnį, klasikinėje ICE teorijoje įvedami du dydžiai. Vienas - gana sunkiai suprantamas - vadinamas „vidutiniu efektyviu slėgiu“: tai yra naudingo darbo ir variklio tūrio santykis. Maždaug prieš trisdešimt metų automobilių varikliams šis skaičius svyravo nuo 0, 6 … 0, 8 MPa. O dabar modernūs greitaeigiai varikliai su turbokompresoriumi pakyla iki 1, 4 … 1, 6 MPa lygio. Beje, kai kurie dyzeliniai varikliai jau projektuoja vidutinį efektyvųjį slėgį 2, 5 … 3, 0 MPa. Bet tai yra sudėtingas parametras, naudojamas tik tarp specialistų. Variklių aprašymuose „svetainėse“ ir „raidėse“ jo nerasite.

„Litro galia“, gaunama paprasčiausiai padalinus vardinę variklio galią iš darbinio tūrio, yra akivaizdesnė. Ir čia progresas yra aiškiai matomas. Maskvos olimpinių žaidynių eros varikliai pagamino 40 … 50 "arklių" litre darbinio tūrio. Dabar pasiekėme puoselėjamą 100 AG / l. Tokie skaičiai senais laikais buvo tik „labai sportiniuose“ varikliuose.

TENDENCIJOS IR KOMPROMIZAI

1 nėra autorių teisių

Image

Priversmas - tai galios padidėjimas. Ir kartu su juo padidėja slėgis cilindre. Taigi visos mechaninės apkrovos proporcingai didėja. Ir mes pašaliname jėgą sumažindami dydį …

Taigi, dvi tendencijos. Viena vertus, mes sumažiname variklio ir jo dalių dydį. Kartu mes suprantame, kad stiprumas mažėja mažėjant dydžiui - stebuklų nebūna! Kita vertus, mes padidiname jėgos laipsnį, taip padidindami dalių apkrovą! Be to, apkrova yra ir šiluminė, ir mechaninė. Pirmieji augs maždaug taip, kaip padidėja į cilindrus tiekiamo kuro kiekis … Bet su mechaniniais dalykais paprastai būna sunku: variklį galite priversti įvairiais būdais: padidindami ir sukdami. Pirmuoju atveju padidėja dujų slėgis, antruoju - inercinės apkrovos. Abi jos turi skirtingą poveikį konstrukcijos stiprumui ir jos ištekliams.

Beje, kai kurių dalių, ypač stūmoklių ir švaistiklių, dydžio sumažinimas yra labiau susijęs ne su bendro variklio dydžio sumažėjimu, o su noru sumažinti jų mases, taip sumažinant alkūninio veleno guolių ir variklio skeleto inercines apkrovas. Tai daroma siekiant sumažinti variklio trinties nuostolius ir dėl to tiesiogiai paveikti jo efektyvumą ir išmetamo CO2 kiekį.

Taigi - dvi viena kitą paneigiančios tendencijos, garantuojančios tuo pat metu stiprumo sumažėjimą ir padidėjusias apkrovas. Todėl reikia ieškoti kompromiso. Bet jau akivaizdu, kad jo paieškos veda ten, kur mes pradėjome - sutrumpiname variklio tarnavimo laiką. Ir tai neišvengiama.

2 nėra autorių teisių

Image

Priverčiant ir miniatiūrizuojant dalis, velenų kaklų apkrovos didėja, todėl ištekliai ir patikimumas mažėja …

SLIMMO KAINA

Laikas išsiaiškinti, kaip auga „dydžio“ variklio apkrova. Gal tai nėra taip baisu?

Tai padaryti realiame stende yra sunku: per brangu, ilgai ir sunku. Teoriniams skaičiavimams taip pat reikia pradinių duomenų, kurių jokia įmonė nepateiks: intelektinė nuosavybė, žinote! Todėl mes tai padarysime lengviau: palyginsime tris vienos gerbiamos įmonės variklių variantus. Pirmasis yra gana senas, nepretenzingas, jo darbinis tūris 1, 6 litro ir maždaug 100 AG talpa, tai yra, jo litro darbinis tūris yra 63 AG / l. Šis variklis pelnė beveik nesunaikinamo reputaciją, nes jis tarnauja ilgiau nei pats automobilis. Paimsime tai kaip palyginimo pagrindą. Kiti du varikliai yra modernūs, priversti. Vienas iš jų yra eilėje esantis 2 litrų kvartetas, išvystantis 200 AG. Kitas yra V formos 3 litrų „šeši“, 280 AG. Čia litro tūris jau yra labai didelis - iki šimto jėgų litre, kurio matmenys labai maži. Natūraliai su turbokompresoriumi varikliai su tiesioginiu degalų įpurškimu.

Detalių matavimas iškart privertė susimąstyti. Esant beveik tokiam pačiam cilindrų skersmeniui ir glaudžiam alkūninio veleno kaklų skersmeniui, tiek senų, tiek naujų variklių pagrindinių kaklų ilgis yra beveik vienodas, apie 24 mm. Linijinių „keturių“ švaistikliai taip pat yra artimi - 22 mm, tačiau 3 litrų „šešiuose“ jie yra siauresni - tik 17 mm. Iš esmės išdėstymas yra aiškus: ant vieno kaklo turėtų būti dedamos dvi strypai. O kaip su kroviniais?

Čia aš turėjau kreiptis į šiuolaikinius variklio procesų modeliavimo metodus. Rezultatai pateikiami grafikuose!

Natūralu, kad kėlimas padidino ne tik galią, bet ir žymiai padidino slėgį cilindre. Taip, ne veltui jie prašo 98-ojo benzino varikliams su turbokompresoriumi! Brangus, bet ką daryti - mėgsta važiuoti, mylėti ir rogėmis (su pinigais) nešti! Bet svarbiausia yra tai, kad velenų žurnalų apkrovos smarkiai padidėjo! Palyginti su pagrindiniu varikliu, 2 litrų variklio švaistiklio apkrovos padidėjo beveik proporcingai padidintam sūkių skaičiui - 30 … 35%. Tačiau 3 litrų varikliui švaistiklio strypų žurnalų apkrova padidėjo dar labiau, net nepaisant mažesnio litro galios lygio - beveik 45%! Dėl to sumažėjo kaklo plotis - kitaip negalėjo būti!

Apkrovos yra alkūninio veleno guolių susidėvėjimo greitis. Mes tai įvertinsime ir mes. Aliejus buvo paimtas vienas ir tas pats, gera „sintetika“ 5W-40. Režimas taip pat yra tik vienas - vardinis, kuriam buvo atlikti ankstesni vertinimai. Taigi, mūsų skaičiavimais, guolių susidėvėjimo greitis, palyginti su baziniu varikliu, padidėjo 50 … 60% tuo pačiu montavimo atstumu! Padidėjusios apkrovos ir pakilusi temperatūra padidino alyvos plėvelės vientisumo pažeidimo zonų, kuriose gyvena nusidėvėjimas, ilgį. Balionų ir žiedų vaizdas yra humaniškesnis, tačiau čia pastebimas ir padidėjęs susidėvėjimas - savo darbą atlieka tos pačios apkrovos ir temperatūra. Tačiau šiandien madinga variklius gaminti visiškai iš aliuminio ir naudoti mažo klampumo alyvas - taigi skaičiai, gauti norint sumažinti išteklius, vis dar gali būti laikomi optimistiškais.

Kur yra priverstinio variklio stūmoklis ir švaistiklis? Teisingai - žemiau! Tačiau gyvenime malonė yra silpnybės ir neapsaugojimo dorybė.

Где поршень и шатун форсированного мотора? Правильно - внизу! А ведь по жизни, изящество - это достоинство слабости и беззащитности. Kur yra priverstinio variklio stūmoklis ir švaistiklis? Teisingai - žemiau! Tačiau gyvenime malonė yra silpnybės ir neapsaugojimo dorybė. Kur yra priverstinio variklio stūmoklis ir švaistiklis? Teisingai - žemiau! Tačiau gyvenime malonė yra silpnybės ir neapsaugojimo dorybė.

PĖDŲ ATSPARUMAS

Kroviniai, drabužiai … Bet tai dar ne viskas! Prisimeni kompromisą tarp stiprumo ir dydžio? Paprastai projektuojant variklį patikimumas užtikrinamas tuo, kad projektuojant detales yra nustatyti dideli saugos faktoriai - ne mažiau kaip pusantro išilgai alkūninio veleno ir švaistiklio. Jie suteikia konstrukcijai „patikimumą“, tai yra, jos nesunaikina trumpalaikio perkrovimo metu virš nominalios vertės ar kitos avarinės situacijos. Ir stiprumo sumažėjimas, susijęs su dalių dydžio sumažėjimu, kartu padidėjus apkrovai, sumažina šias saugos ribas iki beveik minimalių verčių … Mūsų vertinimai visiškai patvirtino, kad priverstiniams varikliams išilgai alkūninio veleno ir švaistiklio strypai saugos maržos neviršijo 5 … 10%. Apie ką šie numeriai kalba? Tik tiek, kad konstrukcijos patikimumas, kaip sugebėjimas išlaikyti jos funkcionalumą kritinėse situacijose, sumažėjo. Mes jau nekalbame apie motorinius išteklius.

ILGAS ILGAS GYVAS!

O kaip naujos medžiagos? Nauja technologija? Jie kompensuoja padidėjusias apkrovas!

Teoriškai taip. Bet, pirma, iš dalies. Antra, kaip rodo mūsų patirtis su automobilių gamyklomis, nedaugelis žmonių masinėje gamyboje linkę naudoti brangesnes medžiagas - praktiškai tai lemia sąnaudas … Ir mažos išlaidos yra pagrindinis kokybės priešas: toks yra įstatymas. Todėl kalbėti apie sistemingą automobilių ir ypač variklių tarnavimo laiko ribojimą yra gana pateisinama. O amžinas automobilis gamintojui nebereikalingas.