צילינדרים. מה כדאי לדעת?

האם לרכב קטן צריך להיות 2 צילינדרים ולמכונית גדולה 12? האם מנוע שלושה או ארבעה צילינדרים יהיה טוב יותר עבור אותו דגם? לאף אחת מהשאלות הללו אין תשובה ברורה.

נושא מספר הצילינדרים במנועי רכב נוסעים צץ מעת לעת ומעורר בכל פעם מחלוקת רחבה. בעיקרון, זה קורה כאשר יש מגמה כללית "גלילית" מסוימת. כעת יש לנו אחד - המגיע למנועי שלושה או אפילו שני צילינדרים, שלמעשה לא היו בשוק כבר כמה עשורים. מעניין שההפחתה במספר הצילינדרים לא חלה רק על מכוניות זולות והמוניות, כך גם על מחלקות גבוהות יותר. כמובן שעדיין יש מכוניות שזה לא חל עליהן, כי מספר הצילינדרים בהן הוא אחד היוקרה הקובעים.

ההחלטה על כמה צילינדרים יהיו למנוע של מכונית מסוימת מתקבלת בשלב התכנון של המכונית. בדרך כלל, תא המנוע מוכן למנועים עם מספר שונה של צילינדרים, אם כי יש יוצאים מן הכלל. גודל המכונית במקרה זה הוא בעל חשיבות עליונה. ההנעה חייבת להיות חזקה מספיק כדי לספק לרכב את הדינמיקה המתאימה, ובמקביל חסכונית מספיק כדי לבלוט מהמתחרים ולעמוד בדרישות הסביבה. באופן כללי, ידוע שלמכונית קטנה יש מעט צילינדרים, ובגדול יש הרבה. אבל כמה ספציפי? בהסתכלות, מניחים כרגע שהם כמה שפחות.

המומנט הנדרש ליצירת הכוח המניע על גלגלי הכביש נוצר בכל אחד מהצילינדרים. לכן, יש לקחת מספר מספיק מהם כדי להשיג פשרה טובה בין דינמיקה לכלכלה. במנועים מודרניים, מאמינים שנפח העבודה האופטימלי של צילינדר אחד הוא בערך 0,5-0,6 סמ"ק. לפיכך, מנוע שני צילינדרים צריך להיות בנפח של כ-3-1,0 ליטר, שלושה צילינדרים - 1,2-1.5, וארבעה צילינדרים - לפחות 1.8.

עם זאת, מעצבים "יורדים" מתחת לערך זה, לוקחים אפילו 0,3-0,4 ליטר, בעיקר על מנת להשיג צריכת דלק נמוכה יותר וממדי מנוע קטנים יותר. צריכת דלק נמוכה יותר מהווה תמריץ ללקוחות, ממדים קטנים יותר פירושם פחות משקל ופחות צריכת חומרים ולכן עלויות ייצור נמוכות יותר. אם תקטינו את מספר הצילינדרים וגם תקטינו את גודלם, תקבלו רווח עצום בייצור בנפח גבוה. גם לאיכות הסביבה, שכן מפעלי רכב דורשים פחות חומרים ואנרגיה.

מאיפה הקיבולת האופטימלית של צילינדר אחד של 0,5-0,6 ליטר? איזון ערכים מסוימים. ככל שהצילינדר גדול יותר, כך הוא יפיק יותר מומנט, אך הוא יהיה איטי יותר. משקלם של הרכיבים הפועלים בצילינדר כמו הבוכנה, סיכת הבוכנה ומוט החיבור יהיה גדול יותר ולכן יהיה קשה יותר להזיז אותם. העלייה במהירות לא תהיה יעילה כמו בצילינדר קטן. ככל שהצילינדר קטן יותר, כך קל יותר להשיג סל"ד גבוה מכיוון שהמסות של הבוכנה, סיכת הבוכנה והמוט המחבר קטנות ומאיצות ביתר קלות. אבל צילינדר קטן לא יצור הרבה מומנט. לכן, יש צורך לקבל ערך מסוים של תזוזה של צילינדר אחד על מנת ששני הפרמטרים הללו יהיו מספקים בשימוש יומיומי.

אם ניקח נפח עבודה של צילינדר בודד של 0,3-0,4 ליטר, תצטרך איכשהו "לפצות" על חוסר הכוח. כיום, זה נעשה בדרך כלל עם מגדש על, בדרך כלל מגדש טורבו או מגדש טורבו, ומדחס מכני להשגת מומנט נמוך עד בינוני גבוה יותר. טעינת-על מאפשרת "לשאוב" מנה גדולה של אוויר לתוך תא הבעירה. בעזרתו המנוע מקבל יותר חמצן ושורף דלק בצורה יעילה יותר. המומנט גדל ואיתו ההספק המרבי, ערך המחושב ממומנט המנוע והסל"ד. נשק נוסף של מעצבים הוא הזרקה ישירה של בנזין, המאפשר שריפת תערובות דלק-אוויר רזה.

מנועים קטנים כאלה, 2 או 3 צילינדרים, עם נפח עבודה של 0.8-1.2, עדיפים על מנועי ארבעה צילינדרים לא רק בממדים קטנים יותר, אלא גם בהתנגדות מכנית נמוכה יותר והגעה מהירה יותר לטמפרטורת הפעולה. הסיבה לכך היא שבכל צילינדר "חתוך" פוחת מספר החלקים הדרושים לחימום, כמו גם לתנועה ויצירת חיכוך. אבל למנועים קטנים יותר עם פחות צילינדרים יש גם בעיות רציניות. החשוב ביותר הוא הסיבוך הטכנולוגי (הזרקה ישירה, טעינה על, לעיתים טעינה כפולה) והיעילות שיורדת משמעותית עם הגדלת העומס. זו הסיבה שהם חסכוניים בדלק עם נסיעה חלקה בטווח הנמוך עד הבינוני. באופן אידיאלי עם עקרונות נהיגה אקולוגית, כפי שאפילו יצרנים מסוימים מציעים. כאשר הנהיגה הופכת למהירה ודינמית והמנוע מסתובב בתדירות גבוהה, צריכת הדלק עולה באופן אקספוננציאלי. קורה שרמה גבוהה מזו של מנועי שאיפה טבעיים עם נפח גדול, מספר רב של צילינדרים ודינמיקה דומה.

העורכים ממליצים:

- פיאט טיפו. בדיקת גרסת 1.6 MultiJet חסכונית

- ארגונומיה פנימית. הבטיחות תלויה בזה!

– הצלחה מרשימה של הדגם החדש. תורים בסלונים!

לא פלא שחלקם מנסים למצוא דרכים אחרות להשיג את אותה מטרה. לדוגמה, נעשה שימוש ברעיון שנשכח מעט של השבתת צילינדרים מסוימים. בעומסי מנוע נמוכים, במיוחד בנסיעה במהירות קבועה, דרישת ההספק זניחה. מכונית קטנה צריכה רק 50 כ"ס למהירות קבועה של 8 קמ"ש. להתגבר על התנגדות גלגול וגרור אווירודינמי. קאדילק השתמשה לראשונה בצילינדרי כיבוי במנועי ה-V8 שלהם בשנת 1981, אך ביטלה זאת במהירות. אז לקורבטים, מרצדס, ג'יפים והונדות היו צילינדרים "ניתנים להסרה". מנקודת המבט של כלכלת התפעול, הרעיון מאוד מעניין. כאשר עומס המנוע נמוך, חלק מהצילינדרים מפסיקים לעבוד, לא מסופק להם דלק, וההצתה כבויה. מנוע V8 הופך ל-V6 או אפילו ל-V4.

כעת הרעיון יושם בארבעה צילינדרים. במהדורה האחרונה, אלמנטים נוספים המנטרלים שניים מתוך ארבעת הצילינדרים שוקלים 3 ק"ג בלבד, והתוספת למערכת היא 2000 PLN. מכיוון שהיתרונות הנלווים לצריכת דלק מופחתת הם קטנים (כ-0,4-0,6 ליטר/100 ק"מ, בנסיעה איטית מתמדת עד 1 ליטר/100 ק"מ), ההערכה היא שכמעט 100 ק"מ נסיעה נדרשת לספיגה. תשלומים נוספים. עם זאת, ראוי לציין כי כיבוי הצילינדרים אינו סותר את הירידה בפועל במספר הצילינדרים. בצילינדרים "מושבתים" הכוח וההצתה כבויים, והשסתומים אינם פועלים (נשארים סגורים), אך הבוכנות עדיין פועלות ויוצרות חיכוך. ההתנגדות המכנית של המנוע נשארת ללא שינוי, וזו הסיבה שהרווח בצריכת הדלק כל כך קטן בממוצע. משקל יחידת ההנעה ומספר האלמנטים שיש לייצר, להרכיב ולהביא לטמפרטורת עבודה בזמן שהמנוע פועל אינם מצטמצמים.

עם זאת, דינמיקה וכלכלה הם לא הכל. התרבות והסאונד של המנוע תלויים במידה רבה גם במספר הצילינדרים. לא כל הקונים יכולים לסבול את הצליל של מנוע שני צילינדרים או שלושה צילינדרים. במיוחד שרוב הנהגים התרגלו לצליל של מנועי ארבעה צילינדרים במהלך השנים. חשוב גם שבפשטות, מספר גדול יותר של צילינדרים יתרום לתרבות המנוע. הסיבה לכך היא רמת האיזון השונה של מערכות הארכובה של יחידות ההנעה, היוצרות רעידות משמעותיות, בעיקר במערכות שתיים ושלושה צילינדרים בשורה. כדי לתקן את המצב, מעצבים משתמשים בפירי איזון.

ארבעה צילינדרים מבחינת רטט מתנהגים בצורה הרבה יותר הגונה. כנראה שבקרוב נוכל לשכוח ממנועים פופולריים יחסית, מאוזנים כמעט לחלוטין ועובדים "קטיפתיים", כמו "שישה" בצורת V עם זווית צילינדר של 90º. הם צפויים להיות מוחלפים במנועי ארבעה צילינדרים קטנים וקלים יותר, לשמחתם של חובבי "חיתוך" צילינדרים, או מה שנקרא "צמצום". בואו נראה כמה זמן מנועי ה-V8 וה-V12 הפועלים בצורה מושלמת יגנו על עצמם במכוניות סדאן וקופה בלעדית. יש כבר דוגמאות ראשונות למעבר בדור הבא של הדגם מ-VXNUMX ל-VXNUMX. רק מיקומם של המנועים במכוניות סופר-ספורט נראה שאין עוררין, שם ניתן לספור אפילו שישה עשר צילינדרים.

אף צילינדר לא בטוח לגבי העתיד. הרצון לצמצם עלויות ואיכות הסביבה הוא אובססיבי כיום, שכן הדבר מוביל לצריכת דלק נמוכה יותר ולפליטת פחמן נמוכה יותר. רק שצריכת דלק נמוכה יותר היא למעשה רק תיאוריה שנרשמה במחזורי מדידה ומשמשת למטרות אימות. ובחיים, כמו בחיים, זה קורה בדרכים שונות. עם זאת, קשה להתרחק ממגמות השוק. אנליסטים של רכב צופים שעד 2020, 52% מהמנועים המיוצרים בעולם יהיו בעלי נפח של 1,0-1,9 ליטר, ואלה עד 150 כ"ס יסתפקו בשלושה צילינדרים בלבד. בואו נקווה שאף אחד לא יעלה את הרעיון של בניית מכונית חד צילינדרית.