Automobilių pramonėje pastarąjį dešimtmetį pastebima tendencija - mažėjantis variklių darbinis tūris ir dažnesnis sraigės (turbokompresoriaus) naudojimas. Tačiau turbinos nėra vienintelis komponentas, leidžiantis efektyviai ir greitai padidinti variklio išvystomą galią. Automobilių inžinieriai retkarčiais pasinaudoja ir mechaninio kompresoriaus paslaugomis.
Pagrindinis ir esminis skirtumas tarp mechaninio kompresoriaus ir turbinos slypi jų veikimo principuose. Kitaip nei turbinos, kurios į akceleratoriaus paspaudimą sureaguoja po kelių akimirkų, kompresoriai į darbą įsijungia akimirksniu. Mechaninis kompresorius taip pat turi vieną svarbų privalumą - žaibišką reakciją į akceleratoriaus pedalą.
Istorinė Otto variklių raida
Variklis - tai įrenginys, kuris energiją paverčia mechaniniu darbu. Darbą atlieka cilindre slankiodamas stūmoklis, sukdamasis rotorius arba iš tūtos išmetami deginiai. Variklis varo darbo, transporto mašinas, technologinius, komunalinius ir buitinius įrenginius. Skiriami pirminiai ir antriniai varikliai. Pirminiai, pavyzdžiui, garo variklis (garo mašina), vėjo, hidraulinis, branduolinis varikliai, keičia gamtinius energijos išteklius (pvz., vėjo, vandens tėkmės, branduolinio kuro) į mechaninį darbą. Dauguma pirminių variklių yra šiluminės mašinos, naudojančios cheminę kuro arba branduolinę energiją.
Pirmieji varikliai buvo hidrauliniai (vandens ratas), naudoti senovės Rytų valstybėse, o Viduriniaisiais amžiais juos naudojo Europos manufaktūros. Tuo metu plačiai naudoti ir vėjo varikliai. 1763 m. I. Polzunovas suprojektavo garo mašiną, galinčią varyti bet kokią darbo mašiną. Šiluminį variklį - dvitaktę garo mašiną išrado J. Wattas (1782 m.).
19-ojo amžiaus antroje pusėje sukurta garo turbina ir vidaus degimo variklis. Aktyvinę garo turbiną 1883 m. išrado C. G. de Lavalis, reaktyvinę - 1884 m. Ch. A. Parsonsas. Pirmąjį vidaus degimo variklį 1860 m. sukonstravo J. J. É. Lenoiras, 1876 m. N. A. Otto sukūrė keturtaktį vidaus degimo variklį, o 1897 m. R. Dieselis išrado dyzelinį variklį.
Tuo pačiu metu buvo tobulinami ir hidrauliniai varikliai, ypač hidraulinės turbinos. Aktyvinę hidraulinę turbiną 1750 m. išrado Johannas Andreasas von Segneris (Vengrija), reaktyvinę - 1827 m. B. Fourneyronas. Pirmąjį nuolatinės srovės elektros variklį 1834 m. išrado B. Jakobis. Šio tipo variklius tobulino Antonio Pacinotti (Italija) ir Zénobe Théophileʼis Gramme (Belgija). 1888-89 m. M. Dolyvo-Dobrovolskis sukūrė trifazį asinchroninį elektros variklį su trumpai sujungtu rotoriumi.
20-ojo amžiaus pirmoje pusėje sukurti naujo tipo varikliai: dujų turbina, reaktyvinis variklis, branduolinis variklis. Dujų turbina tapo pagrindiniu aviaciniu varikliu, be to, ja varomi lokomotyvai ir automobiliai. 1957 m. Felixas Heinrichas Wankelis (Vokietija) sukūrė rotorinį vidaus degimo variklį.
Benzininiai varikliai su mechaniniais kompresoriais
Šiandien pažvelgsime į automobilius, kurie turi benzinu varomus Otto variklius, kuriems kompaniją palaiko ne turbinos, bet mechaniniai kompresoriai.
Audi Q7
Jeigu šiuo metu norėtumėte įsigyti „Audi“ markės automobilį, kuris turėtų variklį su mechaniniu kompresoriumi, Jūs turėtumėte pasirinkti štai šį dičkį - „Audi Q7“ su 3,0 litrų darbinio tūrio, 6 cilindrų jėgos agregatu, sugebančiu išvystyti 333 arklio galias. Paskubėkite, jeigu norite tai padaryti, nes netrukus šį motorą pakeis modernesnis analogas, kuris vietoj mechaninio kompresoriaus ar net sraigės turės elektrinę turbiną.
Chevrolet Camaro ZL1 ir Cadillac CTS-V
Šiame modelyje esantis jėgos agregatas montuojamas ir į kitus „Chevrolet“ markės modelius, pavyzdžiui: „Camaro ZL1“ ar „Cadillac CTS-V“.
Dodge Challenger
„Dodge“ pristačiusi šią „Challenger“ modelio versiją pranoko visų skeptikų lūkesčius. Tai buvo lyg prisikėlimas iš pelenų, rodantis, jog „FCA“ koncerne dirba fantazijos turintys žmonės. Šiais laikais reikia būti labai drąsiu, jog leistum inžinierių grupelei į „Challenger“ sumontuoti 716 arklio galių ir 880 Nm sukimo momentą išvystantį variklį.
Ford Falcon ir Holden Commodore
Australijos gyventojai yra susiskirstę į dvi stovyklas: „Ford“ ir „Holden“. Nepriklausomai nuo to, kurią stovyklą palaikote, vargu ar liksite nusivylę, nes „Ford“ ir „Holden“ daugelį metų žengia koja kojon ir stengiasi vienas nuo kito neatsilikti. Galiniai varantieji ratai, milžiniškas 8 cilindrų variklis ir mechaninė pavarų dėžė - kas gali būti geriau?
Šalia australiško „Ford“ stovi australiškas... „Opelis“? Tikrai ne. Kaip ir „Ford Falcon“, taip ir „Holden“ markės automobiliai buvo kuriami Australijoje įsikūrusių padalinių ir juose dirbančių inžinierių pagalba. Kaip ir „Fordas“, taip ir šis galiūnas turi galinių varančiųjų ratų pavarą, mechaninę pavarų dėžę ir 6,2 litro, 8 cilindrų benzininį motorą, sugebantį išvystyti 585 arklio galias ir 740 Nm sukimo momentą.
Įdomu yra tai, jog abudu varikliai turi daugybę tų pačių komponentų, nes 3,0 litrų, 6 cilindrų motoras yra sumažintas 5,0 litrų motoro versija. Abudu motorai daugelį metų plačiai naudojami įvairiuose „Jaguar“ ir „Land Rover“ gaminiuose, pradedant nuo kompaktiško „Jaguar XE“ sedano ir baigiant pajėgiais „Range Rover“ modeliais.
Patvarūs ir patikimi Otto varikliai
Nors modernūs automobiliai dažnai pasitelkia sudėtingas technologijas, tačiau vis dar egzistuoja daugybė patikimų ir ilgaamžių Otto variklių, kurie pasižymi paprasta konstrukcija ir nereikalauja sudėtingos priežiūros.
Renault ir Nissan varikliai
„Renault“ koncernas gamina du benzininius „amžinuosius variklius“: 1,6 l K4M (102-105 AG) ir dviejų litrų F4R (135-143 AG). Būdingos savybės yra paprasta konstrukcija, ketaus cilindrų blokas, nedidelis suspaudimo laipsnis ir hidrokompensatoriai vožtuvų sistemoje. Nepamirškite prireikus pakeisti paskirstymo diržą. Gerai prižiūrimi ir tinkamai apkrauti varikliai gali nuvažiuoti iki pusės milijono kilometrų. 1.6 variklis montuojamas į „Renault Logan“, „Sandero“, „Duster“ ir „Nissan Almera“.
Hyundai/Kia varikliai
G4FA/G4FC 1,4 l ir 1,6 l varikliai yra kuklūs darbininkai, kurie taksi automobiliuose ir pas privačius vairuotojus kartais nuvažiuoja iki trokštamos 500 000 km ribos. Variklių galia atitinkamai 107 ir 123 AG. Forsavimo laipsnis, kaip matote, yra didesnis nei „prancūzų“, tačiau jie „vežioja“ pakankamai lengvus kėbulus, ir jei vairuotojas nevežiotų po šešis žmones ir nebandytų „pagauti horizonto“, tai varikliai yra gana patvarūs. Nepaisant aliumininio cilindrų bloko, stūmokliai gali atitarnauti pusę milijono km, jei yra tinkamai prižiūrimi. Žinoma, juos prižiūrėti sunkiau nei „Renault“ variklius. Paskirstymo grandinę reikia periodiškai keisti, o tai yra rimtas variklio išardymas. Vožtuvai, kuriuose nėra hidrokompensatorių, turi būti sureguliuoti. Varikliai montuojami į itin populiarius modelius „Rio“ ir „Solaris“.
Chevrolet variklis
1,5 litro darbo tūrio B15D2 variklis, jei bus tinkamai prižiūrimas, gali būti artimas šiam rodikliui. Variklio galia 106 AG. Variklio cilindrų blokas yra pagamintas iš ketaus. Cilindrų galvutėje vožtuvai išdėstyti dviem eilėmis, V formos, po du įsiurbimo ir du išmetimo vožtuvus kiekviename cilindre. Paskirstymo velenai varomi grandine. Fazių keitiklių nėra. Beveik visi techniniai sprendimai idealiai tinka nebrangiam, paprastam ir patikimam varikliui. Nors grandinė neatlaikys pusės milijono kilometrų, tačiau važiuojant ramiai, ją gali tekti keisti tik vieną kartą.
Volkswagen variklis
Paskutinis, tikrai išradingas ir patikimas žinomo koncerno variklis, gali būti vadinamas aštuonių vožtuvų GSE 1,6 MPI, 102 arklio galių. Tai tiesioginis legendinio AKL variklio palikuonis. Cilindrų blokas yra aliumininis su ketaus įdėklais. Patikimumo receptas yra paprastas: aštuonių vožtuvų bloko galvutė su hidrokompensatoriais. Paskirstymo diržo pavara yra paprasta, patvari, o jos keitimas vyksta be rūpesčių. Šis variklis buvo gaminamas iki 2015 m. ir montuojamas į daugelį grupės modelių.
Honda variklis
Šis Japonijos gamintojas visada garsėjo savo didelio našumo automobilių ir motociklų varikliais. Modelių gamoje yra labai populiarus dviejų litrų R20A benzininis, atmosferinis variklis. Jis gaminamas nuo 2006 m. ir montuojamas „Civic“, „Accord“ ir CR-V krosoveriuose. Variklis turi aliumininį cilindrų bloką, o kai kurių variantų variklio galia siekia 155 AG. Tačiau nepaisant to, jo tarnavimo laikas gali siekti beveik 500 000 km. Tai variklis su vienu skirstomuoju velenu, varomas grandine. Už fazių reguliavimą atsakinga i-VTEC sistema.
Toyota variklis
Labiau paplitę nedidelio tūrio „Toyota“ varikliai, tačiau yra ir solidesnių šios markės automobilių. Todėl įmonės, kuri teikia pirmenybę patikimumui, garbę gins 2,5 litro 2AR-FE variklis. Jis buvo montuojamas į „RAV4 XA30“ ir „XA40“, „Camry XV40“, „XV50“, „XV70“. Įvairiuose variantuose jis išvysto nuo 169 iki 181 AG. Cilindrų blokas iš aliuminio. Paskirstymo velenėlius suka grandinė, kurios tarnavimo laikas - 150 000 km.
Peugeot / Citroën variklis
TU5JP4 variklio, dar vadinamo NFU, darbinis tūris - 1,6 litro. Šis variklis turi ketaus cilindrų bloką, paskirstymo diržo pavarą ir hidraulinius vožtuvų tarpų kompensatorius. Vėliau buvo pridėta vožtuvų fazių valdymo sistema. Tada variklis buvo indeksuojamas EC5. Variklis išvysto nuo 90 iki 115 AG. Šis variklis buvo montuojamas į „Peugeot 206“, „307“, „408“, „Partner“, „Citroen C4“ ir „C-Elysee“. Jo patikimumą lėmė paprasti techniniai sprendimai ir žemas suspaudimo laipsnis. Nepamirškite laiku atliekamų paskirstymo diržo keitimo darbų.
Priežiūra ir aplinkosauga
Bet kuris automobilis gali nuvažiuoti pusę milijono kilometrų, jei tai nėra vienas iš senų sovietinių ar ankstyvųjų kiniškų modelių. Be abejo, esant tokiai ridai, automobilyje bus važiuoklės ir elektros gedimų, be to, tikrai reikės remontuoti išmetimo sistemą. Mechaninė pavarų dėžė yra labai patikima, ir naudotos kainuoja nebrangiai. Automatinės dėžės, robotai ir variatoriai gali paploninti savininko piniginę.
Visam laikui pamirškite apie milijoną kilometrų nuvažiuojančius variklius. Mažo darbinio tūrio varikliai be turbokompresoriaus ir be tiesioginio įpurškimo yra patys geriausi. Savininko požiūris į techninę priežiūrą, net jei nėra akivaizdžių klaidų, gali turėti daug kartų didesnę įtaką eksploatacijos trukmei. Kai kurių išvardytų automobilių naudojimo vadovuose patariama keisti alyvą kas 20 000 km - tai mirties nuosprendis. Atlikite šią paprastą procedūrą kas 7 500-10 000 km ir variklis jūsų nenuvils.
Nuo 2008 m. sausio 1 d. įsigaliojo aplinkosaugos reikalavimai transporto priemonių techninei priežiūrai ir remontui. Jie nustato reikalavimus dirbtuvių įrengimui, susidarančių atliekų ir nuotekų tvarkymui, aplinkos oro apsaugai. Dirbtuvės, kuriose vykdoma variklio, transmisijos, pakabos, stabdžių ir kuro sistemų remontas ir techninė priežiūra, potencialiai teršia aplinką. Todėl vykdant šią veiklą, reikia laikytis nustatytų reikalavimų. Grindys turi būti padengtos nelaidžia skysčiams danga, atsparia benzino ir kitų skysčių ardančiajam poveikiui. Visi nutekėję pavojingi skysčiai turi būti surenkami ir tvarkomi kaip pavojingos atliekos. Atliekas reikia tvarkyti taip, kad jos nepatektų į aplinką. Atliekos turi būti rūšiuojamos susidarymo vietoje, perduodamos atliekų tvarkytojams. Pavojingoms atliekoms keliami dar didesni reikalavimai, kad jos nekeltų pavojaus žmonių sveikatai ir aplinkai.
Otto variklis vs. Dyzelinis variklis
Vertėtų paminėti ir pagrindinius skirtumus tarp Otto variklio (benzininio) ir dyzelinio variklio. Otto variklio sukūrėjas yra Nikolaus Otto, o dyzelinio variklio - Rudolf Diesel. Otto varikliuose naudojamas benzinas, o dyzeliniuose - dyzelinas.
Otto varikliuose naudojamos kibirkštinės žvakės (angl. spark plug), kurios uždega degalų-oro mišinį. Dyzeliniuose varikliuose, ypač šaltu oru, naudojamos pakaitinimo žvakės, kurios kaitina cilindrą prieš užkūrimą, kad lengviau detonuotų suspaustas dyzelino ir oro mišinys. Pakaitinimo žvakės reikalingos tik dyzeliams ir tik variklio užkūrimui šaltu oru.
Dujomis gali būti varomi abiejų tipų varikliai. Skirtumas tas, kad Otto variklyje degalų-oro mišinį uždega žvakės kibirkštis, todėl variklio darbui benzinas nebereikalingas. Tokio variklio kaip „dujinis“ iš esmės nėra - tai yra benzininis variklis, tik kurui naudojamos dujos vietoj benzino.
tags: #automobiliai #su #otto #varikliais