Что значит объем двигателя

Подбирая новый автомобиль, покупатель ориентируется на разные параметры. Один из них – объем двигателя. Многие ошибочно полагают, что это единственный фактор, определяющий, насколько мощным будет авто. Попробуем разобраться, что значит рабочий объем двигателя, и на какие еще параметры он влияет.

Что такое объем двигателя

Рабочим объемом двс считается сумма объема всех цилиндров мотора. От этого показателя отталкиваются автомобилисты, планируя покупку авто. Благодаря данной цифре можно определить, на сколько километров хватит очередной заправки. Во многих странах на этот параметр ориентируются, определяя, какой налог должен заплатить хозяин транспортного средства. Что же такое рабочий объем, и как он вычисляется?

Объем двигателя это – суммарный объем всех цилиндров, или же объем одного цилиндра, умноженный на их количество.

Так, четырехцилиндровый двигатель с рабочим объемом цилиндров 500 см³ имеет приблизительный объем 2,0 литра. Однако 12-цилиндровый двигатель с рабочим объемом 500 см³ будет иметь общий рабочий объем 6,0 литров, что делает его гораздо более объёмным.

В двигателях внутреннего сгорания тепловая энергия преобразуется во вращательную. Данный процесс происходит следующим образом.

В камеру сгорания через впускной клапан поступает смесь воздуха и топлива. Искра от свечи зажигания воспламеняет горючее. В результате образуется небольшой взрыв, который толкает поршень в низ, благодаря чему происходит вращение коленчатого вала.

От литража мотора зависит, насколько сильным будет этот взрыв. В автомобилях с атмосферными двигателями объем цилиндра – ключевой фактор, определяющий мощность силового агрегата. Современные автомобили оснащаются дополнительными нагнетателями и системами повышения КПД мотора. Благодаря этому мощность увеличивается не от количества поступающей топливной смеси, а за счет повышения производительности процесса горения, и использования всей высвободившейся энергии.

Вот почему малый объем турбированного двигателя не обязательно означает, что он маломощный. Примером тому служит разработка фордовских инженеров – система EcoBoost. Вот сравнительная таблица мощностей некоторых типов двигателей:

Как видно, не всегда увеличенный литраж означает большую мощность. Конечно, чем сложнее система впрыска топлива, тем дороже двигатель в обслуживании, но такие моторы будут более экономичными и будут соответствовать экологическим нормам.

Большинство двигателей внутреннего сгорания, которые устанавливаются в автомобили, имеют несколько цилиндров, и все они одинакового размера, поэтому полученную цифру нужно умножить на количество цилиндров. Результатом будет рабочий объем мотора.

Полный объем цилиндра – это сумма его рабочего объема и объема камеры сгорания. Вот почему в описании характеристик автомобиля может стоять показатель: объем двигателя – 1,6 литра, а рабочий объем – 1594 см 3 .

О том, как данный показатель и степень сжатия влияют на показатель мощности двс, можно прочитать здесь.

Как определить объем цилиндра двигателя

Как и объем любой емкости, объем цилиндра рассчитывается, исходя из размеров его полости. Вот какие параметры необходимо знать, чтобы вычислить эту величину:

• Высота полости;
• Внутренний радиус цилиндра;
• Длина окружности (если основание цилиндра не имеет форму идеального круга).

Вначале производится расчет площади окружности. Формула в этом случае простая: S=П*R 2 . П – постоянная величина и равняется 3,14. R – радиус окружности основания цилиндра. Если в исходных данных указывается не радиус, а диаметр, тогда площадь окружности будет следующей: S=П*D 2 и результат разделен на 4.

Если сложно найти исходные данные радиуса или диаметра, то площадь основания можно рассчитать самостоятельно, замерив предварительно длину окружности. В этом случае площадь определяется по формуле: Р 2 /4П.

После того, как была подсчитана площадь основания цилиндра, рассчитывается объем цилиндра. Для этого на калькуляторе умножается высота емкости на S.

Как увеличить объем двигателя

В основном этот вопрос возникает у автомобилистов, которые хотят увеличить мощность мотора. О том, как влияет эта процедура на эффективность ДВС, рассказано в отдельной статье. Объем двигателя напрямую зависит от диаметра окружности цилиндров. И первый способ изменить характеристики силового агрегата – расточить цилиндры на больший диаметр.

Второй вариант, который поможет добавить немного лошадиных сил мотору – установить нестандартный для данного агрегата коленчатый вал. Увеличив амплитуду вращения кривошипа, можно изменить рабочий объем мотора.

Выполняя тюнинг, стоит учесть, что увеличение объема не всегда означает больше мощности. Но при такой модернизации автовладельцу потребуется приобрести другие детали. В первом случае это будут поршни с большим диаметром, а во втором – полностью вся поршневая группа вместе с коленвалом.

Классификация автомобилей с учетом объема двигателя

Так как не существует транспорта, который соответствовал бы запросам всех автомобилистов, производители создают моторы с разными характеристиками. Каждый, исходя из своих предпочтений, подбирает определенную модификацию.

По литражу двигателя все автомобили делятся на четыре класса:

• Микролитражные – машины с мотором, объем которых не превышает 1,1 литра. Например, среди таких транспортных средств CITROEN C1 и FIAT 500C.

• Малолитражные – авто, объем двс которых варьируется от 1,2 до 1,7 л. Такие машины пользуются популярностью среди тех, кому важен минимальный показатель расхода со средней производительностью. Представителями такого класса является DAIHATSU COPEN 2002-2012 и CITROEN BERLINGO VAN.

• Среднелитражные – силовой агрегат в таких автомобилях имеет объем от 1,8 до 3,5 л. В этот класс входят такие модели, как BUICK REGAL TOURX и LAND ROVER RANGE ROVER EVOQUE.

• Крупнолитражные – в таких авто объем двс будет больше 3,5л. Среди представителей данного класса: ASTON MARTIN VANQUISH VOLANTE 2013, CHEVROLET CAMARO 2018 и BENTLEY CONTINENTAL GT CONVERTABLE.

Данная классификация действует в случае бензиновых агрегатов. Часто в описании характеристик можно встретить несколько иную маркировку:

• B – компактные машины с литражом 1,0 – 1,6. Чаще всего это бюджетные варианты, такие как SKODA FABIA.

• C – в данную категорию входят модели, сочетающие в себе среднюю цену, неплохую производительность, практичность и презентабельный внешний вид. Моторы в них будут объемом от 1,4 до 2,0 литров. Представителем данного класса является SKODA OCTAVIA 4.

• D – чаще всего такими автомобилями пользуются деловые люди и семьи. В машинах мотор будет объемом в 1,6-2,5 литра. Список моделей в этом классе не короче, чем в предыдущем сегменте. Один из таких автомобилей – VOLKSWAGEN PASSAT.

• E – транспортные средства бизнес-класса. ДВС в таких моделях чаще всего объемом в 2,0 л. и больше. Примером таких авто является AUDI А6 2019.

Помимо литража в данной классификации учитываются такие параметры, как целевой сегмент (бюджетная модель, средняя стоимость или премиум), габариты кузова, комплектация систем комфорта. Иногда производители комплектуют малолитражными моторами автомобили среднего и высшего классов, поэтому нельзя сказать, что представленные маркировки имеют жесткие границы.

Когда модель автомобиля стоит между сегментами (например, по техническим характеристикам это класс С, а системы комфорта позволяют отнести авто к классу Е), к букве добавляют «+».

Помимо упомянутой классификации существуют и другие маркировки:

• J – внедорожники и кроссоверы;
• M – минивэны и микроавтобусы;
• S – спортивные модели автомобилей.

Моторы таких автомобилей могут иметь разный объем.

На что влияет объем двигателя?

В первую очередь объем цилиндров влияет на расход топлива (чтобы снизить этот параметр в объемных моторах используются разные вспомогательные системы, например, непосредственный впрыск, турбонаддув и так далее). Чем больше топлива будет сгорать, тем больше энергии будет выделяться в каждом такте рабочего хода. Следствием этого эффекта является повышение мощности силового агрегата по сравнению с аналогичным ДВС меньшего объема.

Но даже если в моторе используется дополнительная система, понижающая «прожорливость» мотора, в аналогичном ДВС с увеличенным объемом расход топлива будет выше. Например, расход бензина в моторе на 1.5 литра в режиме городской езды будет составлять около 9 литров на 100 километров (это зависит от габаритов автомобиля, его загрузки и систем, которые в нем используются). Если увеличить объем того же мотора всего на 0.5 литров, то в том же режиме его «прожорливость» будет составлять уже около 12 литров на сотню.

Но с другой стороны мощный мотор позволяет двигаться более оживленно, что сокращает время работы в неэкономичном режиме. Причем принцип «для большей мощности нужен больший объем» работает только для легкового транспорта. В случае грузовиков не всегда увеличенный объем мотора приведет к увеличению лошадиных сил. причина в том, что ключевым параметром для ДВС грузового транспорта является высокий крутящий момент на разных оборотах коленвала.

Например, тягач КамАЗ 54115 оснащается силовым агрегатом объемом в 10.85 литра (некоторые малолитражки оснащаются мотором, объем которых соответствует объему одного цилиндра в КамАЗе). Но вот мощность этого агрегата всего 240 лошадиных сил. В сравнении с ним мотор BMW X5 на три литра развивает 218 лошадиных сил.

В легковом транспорте объем ДВС напрямую влияет на динамику транспорта, особенно при низких и средних оборотах коленвала. Но на этот параметр влияет не только литраж мотора, но и его компоновка (какой кривошипно-шатунный механизм или распределительный вал стоит).

Чем выше объем мотора, тем выносливей должна быть трансмиссия автомобиля, его ходовая часть и подвеска, потому что на эти системы будет воздействовать уже большая нагрузка. Стоимость таких деталей намного выше, поэтому и цена за машину с более объемным мотором тоже больше.

Рассмотрим связь объема и расхода топлива, крутящего момента и ресурса мотора.

Объём двигателя и расход топлива

Логически, чем больше воздушно-топливной смеси попадает в цилиндр на такте впуска, тем больше мощности будет высвобождаться во время работы мотора. Естественно, это прямо пропорционально влияет на «прожорливость» двигателя. Но это так лишь отчасти. Так можно сказать о старых моторах. Например, работа карбюраторного ДВС зависит исключительно от физики (имеет большое значение размер впускного коллектора, размер камер в карбюраторе, величина отверстий в жиклерах и так далее).

Чем сильнее водитель нажимает на педаль газа, тем больше он израсходует бензина. Правда, если карбюраторный двигатель работает на природном газе (ГБО второго поколения), это тоже не действует, так как газ поступает в карбюратор под давлением, которое регулируется при настройке редуктора. В этом случае поток идет постоянно в одном объеме. Поэтому если машина едет быстрее, то она сожжет меньше газа.

С внедрением современных технологий двухлитровый мотор последнего поколения может иметь значительно меньший расход по сравнению с менее объемным ДВС, выпущенным в прошлом веке. Конечно, больший объем по-прежнему имеет большое значение для расхода, но теперь «прожорливость» агрегата зависит не только от этого фактора.

Примером тому служит один и тот же тип мотора с 8 и 16 клапанами. При идентичном объеме цилиндров 16-клапанник будет более мощным и менее прожорливым. Причина в том, что процесс подачи свежей воздушно-топливной смеси и удаления отработавших газов в нем более оптимальный.

Но если сравнивать карбюраторный 16-клапанный ДВС и инжекторный аналог, то второй будет еще мощнее и экономичней за счет минимальной порции бензина на каждый такт впуска. Работой форсунками управляет электроника, а не исключительно физика, как в случае с карбюратором.

А когда в моторе используется фазовращатель, тонко настроенная топливная система, зажигания и другие системы, то машина не только будет более динамичной, но и будет расходовать меньше топлива, и при этом будет соответствовать требованиям экологических стандартов.

Подробней о связи расхода и объема двс рассказывается в видео:

Чем чаще водитель будет «выжимать соки» из мотора, тем меньше агрегат прослужит. По этой причине современные ДВС с мизерным потреблением топлива и высочайшей для своего объема мощностью имеют ключевой недостаток – низкий рабочий ресурс. Несмотря на это, большинство автопроизводителей продолжают разрабатывать менее объемные ДВС с большой мощностью. В большинстве случаев это делается в угоду компаниям, следящим за соблюдением экологических стандартов.

Плюсы и минусы ДВС с большим и малым объемом

Многие автомобилисты, выбирая новый автомобиль, ориентируются не только на дизайн машины и ее комплектацию, но и на объем двигателя. Кто-то не вкладывает в этот параметр особого смысла – для них важна цифра, например, 3.0. Некоторые четко понимают, какой объем должен быть в моторе их машины, и почему именно такой.

Определяясь с этим параметром, важно помнить, что как у малолитражек, так и у авто с объемным ДВС есть как свои плюсы, так и минусы. Так, чем больше объем цилиндров, тем больше мощность агрегата. Это повышает динамичность машины, что является неоспоримым плюсом, как на старте, так и при выполнении обгона. Когда такой автомобиль движется в городе, его силовой агрегат не нужно постоянно раскручивать, чтобы начать движение при включении зеленого света светофора. Также в таком автомобиле можно спокойно включить кондиционер без ощутимого ущерба для холостых оборотов.

У объемных моторов значительно больший рабочий ресурс по сравнению с малолитражными аналогами. Причина в том, что водитель редко когда выводит агрегат на максимальные обороты (мало участков, на которых можно задействовать весь потенциал ДВС). Малолитражка же наоборот чаще работает на повышенных оборотах, например, на старте или при переходе на следующую передачу. Чтобы малолитражные ДВС были способны обеспечить машине достойную динамику, производители оснащают их турбонагнетателями, что еще сильнее сокращает их рабочий ресурс.

Однако крупные моторы не только стоят дороже стандартных агрегатов. Другим минусом таких ДВС является повышенный расход масла и антифриза, а их обслуживание и ремонт тоже стоят дороже. При покупке авто с объемным двигателем автомобилисту придется заплатить больший транспортный налог, а при оформлении страховки сумма взноса также прямо пропорциональна объему агрегата.

По этой причине, прежде чем останавливать свой выбор на более мощном агрегате, нужно учесть, что на протяжении всей его эксплуатации автомобилист может потратить значительно больше денег, чем владелец менее объемного ДВС, которому пришлось уже потратиться на капитальный ремонт мотора.

Достоинства малолитражных двс:

• дешевле стоимость и обслуживание других деталей, например, коробки и ходовой;
• экономичный расход топлива;
• турбированный вариант сочетает в себе высокую производительность при минимальных нагрузках и небольшом рабочем объеме.

Недостатки двигателей с маленьким литражом:

• слабая мощность, из-за чего автомобиль обладает маленькой грузоподъемностью;
• недостаточная динамика;
• низкий ресурс мотора из-за частой езды на повышенных оборотах;
• турбированный вариант очень дорогой в обслуживании.

Достоинства объемных моторов:

• мощность выше, чем у экономичных аналогов;
• увеличенный ресурс (двигатель реже работает на максимальных оборотах, поэтому будет дольше служить);
• отличная динамика (для выполнения обгона реже нужно переключаться на пониженную скорость);
• зимой быстрее прогреваются;
• атмосферные модификации не прихотливы к качеству топлива.

Недостатки объемных силовых агрегатов:

• обслуживание дороже, чем в случае с экономным аналогом (нужно заливать больше масла и охлаждающей жидкости, устанавливать более качественную коробку, подвеску и тормоза);
• высокие налоги при перерегистрации (покупка на вторичном рынке) и растаможке;
• увеличенный расход топлива.

Как видно, объем мотора тесно связан с дополнительными растратами, как в случае с малолитражками, так и с более «прожорливыми» аналогами. В виду этого, подбирая модификацию авто по литражу, каждый автомобилист должен исходить из условий, в которых будет эксплуатироваться машина.

По каким параметрам подбирать автомобиль – смотрите в данном видео:

Установка турбонаддува позволяет прилично увеличить мощность атмосферного мотора, даже если уменьшить его объем. Примером тому служит технология Ecoboost. В то время как атмосферник на 1.6 литра будет иметь 115 лошадиных сил (о том, как они рассчитываются, и что это такое, рассказывается в другой статье), однолитровый экобуст разовьет целых 125 лошадок, но будет задействовать намного меньше топлива.

Второй плюс турбомоторов в том, что средний и максимальный крутящий момент и мощность доступны на более низких оборотах, чем у атмосферников, которые требуется сильнее раскручивать для требуемой динамичности.

Что в автомобиле означает объём двигателя — 1,2 л, 1,4 л, 1,6 л и т.д.?

Маркировка с подобными цифрами указывает на общий объем всех цилиндров мотора. Это не общее количество топлива, которое требует ДВС на один цикл. Когда поршень находится в нижней мертвой точке на такте впуска, большая часть объема цилиндра заполнена воздухом с распыленным в нем топливом.

Качество воздушно-топливной смеси зависит от типа топливной системы (карбюратор или одна из модификаций инжектора). Для эффективного сгорания бензина на один килограмм топлива требуется около 14 килограмм воздуха. Поэтому в одном цилиндре лишь 1/14 часть объема будет состоять из паров бензина.

Чтобы определить, какой объем одного цилиндра, необходимо общий объем, например, 1.3 литра (или 1300 кубических сантиметров), разделить на количество цилиндров. Существует также такое понятие, как рабочий объем мотора. Это объем, который соответствует высоте движения поршня в цилиндре.

Рабочий объем двигателя всегда меньше общего объема, так как он не включает в себе размеры камеры сгорания. Поэтому в технической документации возле объема мотора стоит две разные цифры.

Разница между объемом бензинового и дизельного двигателя

Бензин и дизельное топливо получают из нефти, но способ их производства и способ их использования в автомобильных двигателях различаются, поэтому никогда не следует заливать в свой автомобиль неподходящее топливо. Дизель более богат энергией, чем бензин на литр, и различия в том, как работают дизельные двигатели, делают их более эффективными, чем их бензиновые аналоги.

Дизельный двигатель того же объема, что и бензиновый, всегда будет более экономичным. Это могло бы сделать выбор между ними простым, но, к сожалению, это не так по нескольким причинам. Во-первых, дизельные автомобили дороже, поэтому часто вам нужно быть водителем с большим пробегом, чтобы увидеть преимущества экономии по сравнению с более высокой ценой. Другая связанная с этим причина заключается в том, что дизельным автомобилям нужны регулярные поездки по автомагистралям, чтобы оставаться в хорошем состоянии, поэтому, если вам нужна машина только для езды по городу, дизель может не подойти. Третья причина заключается в том, что дизели производят больше местных загрязняющих веществ, таких как закись азота, которые больше влияют на качество воздуха.

Дизель — хорошее топливо для дальних поездок на низких оборотах, например, для поездок по автомагистралям.

Бензин, с другой стороны, часто лучше подходит для небольших автомобилей и, как правило, более популярен в хэтчбеках и супермини.

Видео на тему

В этом небольшом видео рассказывается об особенностях моторов с большим объемом:

https://avtotachki.com/chto-znachit-obem-dvigatelya/