Cilindros. Que deberías saber?

Un coche pequeno debería ter 2 cilindros e un coche grande 12? Sería mellor un motor de tres ou catro cilindros para o mesmo modelo? Ningunha destas preguntas ten unha resposta clara.

O tema do número de cilindros nos motores dos turismos xorde de cando en vez e cada vez provoca unha ampla polémica. Basicamente, isto ocorre cando hai unha certa tendencia xeral "cilíndrica". Agora temos un, chegando aos motores de tres ou mesmo de dous cilindros, que practicamente non están no mercado dende hai varias décadas. Curiosamente, a redución do número de cilindros non só se aplica aos coches baratos e masivos, o mesmo se aplica ás clases superiores. Por suposto, aínda hai coches para os que isto non se aplica, porque o número de cilindros que constitúen é un dos prestixios determinantes.

A decisión sobre cantos cilindros terá o motor dun coche en particular tómase na fase de deseño do coche. Normalmente, o compartimento do motor está preparado para motores cun número diferente de cilindros, aínda que hai excepcións. O tamaño do coche neste caso é de suma importancia. A propulsión debe ser o suficientemente potente como para dotar ao vehículo da dinámica axeitada e, ao mesmo tempo, o suficientemente económica para diferenciarse da competencia e cumprir os requisitos ambientais. En xeral, sábese que un coche pequeno ten poucos cilindros, e un grande ten moitos. Pero como de específico? Mirando, actualmente asúmese que son os menos posibles.

O par necesario para xerar a forza motriz nas rodas da estrada xérase en cada un dos cilindros. Polo tanto, hai que tomar un número suficiente deles para conseguir un bo compromiso entre dinámica e economía. Nos motores modernos, crese que o volume de traballo óptimo dun cilindro é de aproximadamente 0,5-0,6 cm3. Así, un motor de dous cilindros debe ter un volume de aproximadamente 1,0-1,2 litros, un de tres cilindros - 1.5-1.8 e un de catro cilindros - polo menos 2.0.

Non obstante, os deseñadores "baixen" por debaixo deste valor, tomando incluso 0,3-0,4 litros, principalmente para lograr un menor consumo de combustible e dimensións do motor máis pequenas. O menor consumo de combustible é un incentivo para os clientes, as dimensións máis pequenas significan menos peso e menor consumo de material e, polo tanto, menores custos de produción. Se reduce o número de cilindros e tamén reduce o seu tamaño, obterá unha gran ganancia na produción de gran volume. Tamén polo medio ambiente, xa que as fábricas de automóbiles requiren menos materiais e enerxía.

De onde vén a capacidade óptima dun cilindro de 0,5-0,6 l? Equilibrar certos valores. Canto máis grande sexa o cilindro, máis torque producirá, pero será máis lento. O peso dos compoñentes que traballan no cilindro, como o pistón, o pasador do pistón e a biela, será maior, polo que serán máis difíciles de mover. O aumento da velocidade non será tan efectivo como nun cilindro pequeno. Canto máis pequeno sexa o cilindro, máis doado é conseguir altas RPM porque as masas do pistón, o pasador do pistón e a biela son pequenas e aceleran máis facilmente. Pero un cilindro pequeno non creará moito par. Polo tanto, é necesario aceptar un determinado valor do desprazamento dun cilindro para que ambos os dous parámetros sexan satisfactorios no uso cotián.

Se tomamos un volume de traballo dun só cilindro de 0,3-0,4 litros, terás que "compensar" dalgún xeito a falta de potencia. Hoxe en día, isto adoita facerse cun sobrealimentador, xeralmente un turbocompresor ou turbocompresor, e un compresor mecánico para conseguir un par de torque máis baixo ou medio. A sobrealimentación permítelle "bombear" unha gran dose de aire na cámara de combustión. Con el, o motor recibe máis osíxeno e queima o combustible de forma máis eficiente. O par aumenta e con el a potencia máxima, un valor calculado a partir do par motor e das RPM. Unha arma adicional dos deseñadores é a inxección directa de gasolina, que permite queimar mesturas magras de combustible e aire.

Tales motores pequenos, de 2 ou 3 cilindros, cun volume de traballo de 0.8-1.2, son superiores aos motores de catro cilindros non só en dimensións máis pequenas, senón tamén en menor resistencia mecánica e alcanzando máis rápido a temperatura de funcionamento. Isto débese a que con cada cilindro "cortado" diminúe o número de pezas necesarias para quentar, así como para moverse e crear fricción. Pero os motores máis pequenos e con menos cilindros tamén teñen serios problemas. O máis importante é a complicación tecnolóxica (inxección directa, sobrealimentación, ás veces dobre carga) e a eficiencia que diminúe significativamente ao aumentar a carga. É por iso que son eficientes en combustible cunha marcha suave na gama baixa e media. Idealmente con principios de condución ecolóxica, como incluso algúns fabricantes suxiren. Cando a condución se fai rápida e dinámica e o motor revolve con frecuencia, o consumo de combustible aumenta exponencialmente. Ocorre que un nivel é superior ao dos motores atmosféricos cunha gran cilindrada, un gran número de cilindros e unha dinámica comparable.

Os editores recomendan:

- Fiat Tipo. Proba da versión económica MultiJet 1.6

- Ergonomía interior. A seguridade depende diso!

– Impresionante éxito do novo modelo. Filas nos salóns!

Non é de estrañar que algúns intenten atopar outras formas de acadar o mesmo obxectivo. Por exemplo, úsase a idea un tanto esquecida de desactivar certos cilindros. A baixas cargas do motor, especialmente cando se conduce a unha velocidade constante, a demanda de potencia é insignificante. Un coche pequeno necesita só 50 CV para unha velocidade constante de 8 km/h. para superar a resistencia á rodadura e a resistencia aerodinámica. Cadillac utilizou por primeira vez cilindros de apagado nos seus motores V8 en 1981, pero axiña eliminou isto. Logo Corvettes, Mercedes, Jeeps e Hondas tiñan cilindros "desmontables". Desde o punto de vista da economía de funcionamento, a idea é moi interesante. Cando a carga do motor é baixa, algúns cilindros deixan de funcionar, non se lles subministra combustible e o contacto está desconectado. Un motor V8 convértese nun V6 ou mesmo nun V4.

Agora a idea implementouse nun catro cilindros. Na última edición, os elementos adicionais que desactivan dous dos catro cilindros pesan só 3 kg, e o recargo para o sistema é de 2000 PLN. Dado que os beneficios asociados ao consumo reducido de combustible son pequenos (aproximadamente 0,4-0,6 l / 100 km, con condución lenta constante de ata 1 l / 100 km), estímase que son necesarios case 100 km de desprazamento para a súa absorción. gastos adicionais. Non obstante, paga a pena notar que apagar os cilindros non contradí a redución real do número de cilindros. Nos cilindros "desactivados", a enerxía e a ignición están desconectadas e as válvulas non funcionan (permanecen pechadas), pero os pistóns seguen funcionando, creando fricción. A resistencia mecánica do motor permanece inalterada, polo que a ganancia no aforro de combustible é tan pequena ao facer a media. Non se reduce o peso da unidade motriz nin o número de elementos que deben fabricarse, montarse e levarse á temperatura de funcionamento mentres o motor está en marcha.

Porén, a dinámica e a economía non o son todo. A cultura e o son do motor tamén dependen en gran medida do número de cilindros. Non todos os compradores poden tolerar o son dun motor de dous ou tres cilindros. Sobre todo porque a maioría dos condutores acostumáronse ao son dos motores de catro cilindros ao longo dos anos. Tamén é importante que, simplemente, un maior número de cilindros contribúa á cultura do motor. Isto débese ao diferente nivel de equilibrio dos sistemas de manivela das unidades de accionamento, que crean vibracións importantes, especialmente nos sistemas de dous e tres cilindros en liña. Para remediar a situación, os deseñadores usan eixes de equilibrio.

Os catro cilindros en termos de vibración compórtanse moito máis decentemente. Probablemente en breve poderemos esquecernos dos motores relativamente populares, case perfectamente equilibrados e traballando "aveludados", como o "seis" en forma de V cun ángulo de cilindro de 90º. Probablemente sexan substituídos por motores de catro cilindros máis pequenos e lixeiros, para o deleite dos amantes dos cilindros "de corte", ou do chamado "downsizing". Vexamos canto tempo se protexerán os motores V8 e V12 que funcionan perfectamente en berlinas e coupés exclusivos. Xa hai os primeiros exemplos da transición na próxima xeración do modelo de VXNUMX a VXNUMX. Só a posición dos motores nos coches superdeportivos parece indiscutible, onde se poden contar ata dezaseis cilindros.

Nin un só cilindro está seguro do futuro. O desexo de reducir custos e o medio ambiente é obsesivo hoxe en día, xa que isto leva a un menor consumo de combustible e menores emisións de carbono. É só que o menor consumo de combustible é realmente só unha teoría rexistrada en ciclos de medición e utilizada para fins de validación. E na vida, como na vida, ocorre de diferentes xeitos. Non obstante, é difícil afastarse das tendencias do mercado. Os analistas de automoción prevén que para 2020, o 52% dos motores producidos no mundo terán unha cilindrada de 1,0-1,9 litros, e os de ata 150 CV contentaranse con só tres cilindros. Agardemos que a ninguén se lle ocorre a idea de construír un coche monocilíndrico.