Что такое рабочий объем двигателя и как его расчитать

Самую первую сборку двигателя внутреннего сгорания (ДВС) относят к далекому 1885 г. и осуществил ее инженер из Германии Карл Бенц. С того времени инженеры постоянно пытаются улучшить динамику моторов. И всегда на слуху выражение «рабочий объем двигателя», но что такое объем двигателя в реальности и из каких параметров он складывается, знает далеко не каждый.

Объем двигателя – это конструктивный параметр ДВС, определяющий его мощность.

Во многих странах налогообложение автомобилей определяется рабочим объемом их моторов. Например, в Японии владельцы автомобилей «Кei Сar», которые относятся к классу малолитражек и имеют объем мотора 0.66 см кубических, не платят дорожный налог. В некоторых странах мира налоговое законодательство устроено так, что чем больше рабочий объем двигателя, тем выше дорожный налог.

Что касается России, то здесь величину дорожного налога определяет количество лошадиных сил, хотя эти два параметра полностью взаимосвязаны. Из всего вышесказанного можно сделать вывод, что объем двигателя это показатель мощности автомобиля, а так же платежеспособности его владельца.

Один из перспективных векторов развития конструкции ДВС – это создание двигателей с изменяемым объемом, что достигается применением системы автоматического отключения нескольких цилиндров в режиме частичной нагрузки мотора.

Такая технология уже используется на некоторых новых внедорожниках американского производства, благодаря которой можно экономить около 20% топливной смеси.

В настоящее время в опытно-экспериментальной стадии используются особые двигатели с механическим изменением рабочего хода поршня. Но ДВС с изменяемым рабочим объемом некоторое время уже используют в качестве лабораторного оборудования, например, при определении октанового числа бензина «моторным методом».

Характеристики объема двигателя

Рабочий объем всех типов двигателей принято измерять в кубических сантиметрах, или литрах. Именно по этим параметрам машины можно разделить на следующие категории:

• микролитражки (не более 1.1 литра);
• малолитражки (от 1.2 до 1.7 литра);
• среднего объема (от 1.8 до 3.5 литра);
• крупно-литражные ( от 3.6 и более литров).

Разделение это довольно условно и касается в основном моторов, работающих на бензине. С дизельными двигателями ситуация немного отличается. Показатель литража силовых установок одна из важнейших деталей автомобиля. Чем больше топливной смеси помещается в камере сгорания, тем больше автомобиль потребляет бензина. Но вместе с расходом топлива увеличивается и мощность авто, потому как большее количество горючего будет производить большее количество высвобождающейся энергии.

К минусам крупно-литражных автомобилей, кроме расхода топлива, можно отнести и его более высокую себестоимость. Так, логично предположить, что для его изготовления потребуется гораздо больше материалов, да и требования к качеству изготавливаемых деталей, соответственно, будут намного выше.

Как рассчитать объем двигателя

Любая силовая установка имеет определенное количество цилиндров и чтобы вычислить ее суммарную мощность, необходимо учесть параметры каждого из них.

В свою очередь, рабочий объём цилиндра определяется как произведение площади сечения цилиндра на длину рабочего хода поршня (от НМТ до ВМТ).

Так как же узнать суммарный объем двигателя? Для этого нужно сделать несколько несложных вычислений:

• Например, если на авто установлен рядный четырех-цилиндровый мотор, и объем каждого отдельного цилиндра составляет 499 кубических сантиметров, нам следует умножить это число на четыре.
• В итоге мы получим значение определяющее значение литража, в нашем случае это 1996, далее округляем его до ближайшей целой величины. В нашем случае это 2000, затем делим эту величину на 1000, и это значит, что этот мотор будет иметь объем два литра.

Принцип работы ДВС

Принцип работы двигателя внутреннего сгорания:

• Камера сгорания силового агрегата заполняется топливной смесью (бензин с воздухом). Камера устроена так, что она имеет подвижный элемент (поршень).
• Затем при помощи специального приспособления, которое называется «свеча зажигания», топливная смесь возгорается.
• Высвободившаяся в результате «взрыва» энергия толкает поршень вниз, он в свою очередь передает движение коленвалу, а тот через различные редуктора начинает крутить колеса.

Это самое простое описание работы мотора, на самом деле там огромное количество нюансов, но и оно позволяет ответить на вопрос, как узнать объем бензинового двигателя.

Теперь понятно, что объем любого двигателя это суммарное значение всех камер сгорания мотора. На что влияет этот показатель? В первую очередь на мощность автомобиля. Хотя в современных машинах все чаще применяется турбонаддув, что позволяет изобретателям увеличивать мощность, оставляя объем камеры сгорания неизменным.

Как увеличить объем двигателя

Таким вопросом часто задаются автовладельцы, поставившие перед собой цель во чтобы то ни стало увеличить мощность своего «железного друга».

Как известно мотор машины состоит из нескольких цилиндров, они размещаются в едином блоке (блоке цилиндров). Внутри каждого цилиндра расположен поршень. А вся эта система в совокупности называется камерой сгорания и определяет литраж силовой установки.

Сделать самостоятельный расчет объема мотора довольно просто, для этого существует формула, которая была описана выше.

В итоге как же можно увеличить мощность двигателя самостоятельно? Как правило, есть несколько способов решить эту проблему. Все зависит от того, насколько вы хотите увеличить силовую отдачу двигателя и конечно от размера вашего кошелька:

1. Самый простой и дешевый вариант, это обыкновенная расточка блока цилиндров для увеличения камеры сгорания. В таком случае ваши затраты будут связаны только с приобретением новых поршней большего диаметра.
2. Более затратный вариант, это замена «родного» коленчатого вала на вал с большим радиусом кривошипа. Ну а так как диаметр шатунов увеличится, то придется менять и всю поршневую группу. После такой процедуры рабочий ход поршней увеличится, а соответственно и литраж силового агрегата станет больше.

Каким способом увеличения мощности авто воспользоваться личное дело каждого. Но стоит помнить, что выполнить форсирование мотора в домашних условиях просто нереально. Для этого нужно специальное оборудование, а самое главное высококлассные специалисты. Так что, если вы все-таки решились на такой шаг, вам прямая дорога в тюнинговое агенство.

Сколько «лошадей» в налоговыгодном моторе? Испытание на стенде

Идея этого теста родилась почти случайно. На российском рынке представлено немало машин, для которых производители допускают использование 92‑го бензина. Но и тех, кому положен минимум АИ‑95, достаточно. Изначально мы хотели проверить, как скажется игра с топливом на отдаче моторов, продолжив наши недавние эксперименты с Вестами (ЗР, № 9, 2018). Но результаты первых замеров на профессиональном динамометрическом стенде наших друзей — тюнинг-центра AGP Motorsport — заставили изменить сценарий и состав участников: многие машины выдали совсем не ту мощность, что указывает производитель.

Подозрения витали в воздухе уже давно. Мы довольно часто замечали, что некоторые участники наших ­сравнительных тестов едут не по заявленным силам бодро.

Закономерность нашлась очень быстро. Львиная доля автомобилей, двигатели которых выдают на зарубежных рынках более 250, но меньше 300 «лошадей», для России получают версии, дефорсированные до 249 сил. Реже аналогичная ситуация встречается с моторами отдачей чуть за 150 л.с.

Так покупатель может значительно экономить на ежегодном транспортном налоге — вот производители и колдуют. Например, по ставкам Москвы за машину с 249‑сильным двигателем нужно платить 18 675 рублей, а за 251 «лошадь» — уже 37 650 рублей.

Только действи­тельно ли по пути в Россию от «табуна» под капотом отбиваются два-три десятка «голов», или их отнимают только на бумаге?

Актуальные ставки транспортного налога в Москве

Мощность двигателя, л.с.	Ставка, ₽/л.с.
71–100	12
101–150	35
151–200	50
201–250	75
свыше 250	150

Двойные стандарты

Без привязки к массе машины мощность двигателя — величина абстрактная, однако именно она, а не крутящий момент и даже не энерговооруженность (количество лошадиных сил на тонну снаряженной массы) воспринимается как ключевой параметр автомобиля. Ею хвалятся перед приятелями, а главное — на ней базируется расчет транспортного налога в нашей стране.

Для измерения мощности двигателя есть два основных стандарта.

Непосредственно на время замеров лучше выйти из бокса: шум в замкнутом пространстве сильно давит на уши. Наблюдать за опытами удобнее через смотровое окно.Непосредственно на время замеров лучше выйти из бокса: шум в замкнутом пространстве сильно давит на уши. Наблюдать за опытами удобнее через смотровое окно.

Мощность брутто (ее еще называют лабораторной или стендовой) определяют при полностью снятом с мотора навесном оборудовании.

Разумеется, такая мощность будет выше реальной, ведь двигатель дышит в полную силу, ему ничто не мешает. Сейчас стендовый стандарт официально не запрещен, но уважающими себя фирмами не применяется, хотя в прошлом веке он был в ходу в США и Японии. Впрочем, когда сопоставляешь заявленную мощность некоторых восточных моделей с их реальными тяговыми возможностями, складывается впечатление, что кое-кто не отказался от лукавого метода.

Встречалось такое и в российской практике.

Бокс в ателье AGP Motorsport способен вместить даже крупные автомобили. Зря мы волновались, что Land Cruiser 200 не пройдет по высоте или не войдет на моторный стенд.Бокс в ателье AGP Motorsport способен вместить даже крупные автомобили. Зря мы волновались, что Land Cruiser 200 не пройдет по высоте или не войдет на моторный стенд.

Перед началом теста автомобиль надежно ­фиксируют на стенде тросами спереди и сзади.Перед началом теста автомобиль надежно ­фиксируют на стенде тросами спереди и сзади.

Мы хорошо помним впечатляющие показатели впрыскового двигателя ЗМЗ‑406 середины 1990‑х, выдававшего достойные по тем временам 150 л.с. при объеме 2,3 литра. Вот только позже та мощность чудесным образом во всех официальных данных производителя уменьшилась до 130 л.с. «Пропавшие лошади» как раз и стали жертвой перехода от замера мощности брутто к нетто.

Метод нетто используется сейчас повсеместно, ибо он куда ближе к реальной жизни. Испытуемый двигатель в сборе со всем вспомогательным навесным оборудованием устанавливают на стенд и снимают показания с маховика. Согласно правилам ЕЭК ООН № 85 и ИСО 1585 температура окружающего воздуха должна быть 25 °C, атмосферное давление — 99 кПа. Если лабораторные условия отличаются от стандарта, вводится поправочный коэффициент.

Ролики стенда Dynomax 5000 AWD неподвижны, но благодаря нескольким парам под передние колёса на него можно ставить автомобили с колесной базой длиной до 3300 мм. Компьютер ­строит диаграммы мощности и крутящего момента с колес, корректируя их значения под выходную мощность с маховика. Тип привода машины — любой, главное, чтобы шины были без шипов. Чтобы подопытный автомобиль не перегрелся, установлена система фронтального обдува. Естественно, работает вытяжка выхлопных газов.

Ролики стенда Dynomax 5000 AWD неподвижны, но благодаря нескольким парам под передние колёса на него можно ставить автомобили с колесной базой длиной до 3300 мм. Компьютер ­строит диаграммы мощности и крутящего момента с колес, корректируя их значения под выходную мощность с маховика. Тип привода машины — любой, главное, чтобы шины были без шипов. Чтобы подопытный автомобиль не перегрелся, установлена система фронтального обдува. Естественно, работает вытяжка выхлопных газов.

Конечно, мы не можем позволить себе демонтировать моторы с машин, но это и не нужно. Мощностные характеристики снимем в AGP Motorsport, где установлен современный мощностной стенд Dynomax 5000 AWD с беговыми барабанами, способный принять даже самые крупные внедорожники. Такое оборудование нужно для оценки результатов чип-тюнинга и настройки силовой установки, а мы снимаем на нем характеристики «стоковых» двигателей.

Все подопытные — из пресс-парков, заправлены рекомендованным производителем топливом.

Пограничники

Как вы уже поняли, наш выбор пал на модели «пограничной» мощности. Это пять автомобилей с заявленной в России мощностью до 250 л.с., которые выдают в Европе или США заметно больше. За «маломощных» отдувается Citroen C4 с 150‑сильным мотором, с него ­и начинаем.

Несколько минут надрывного рева французского двигателя, и на экране ноутбука высвечиваются показатели — пик пришелся на 155 л.с. Двигатель 1.6 турбо в российской спецификации выдает 150 л.с., в европейской — 165. Судя по всему, французы сохранили оригинальную прошивку мотора. Выходит, покупатель получает чуть больше, чем обещано!

Mazda CX‑9 с двигателем 2.5 турбо в исполнении для России должна выдавать 231 силу, тогда как в США развивает 253 л.с. Взглянув на экран ноутбука, понимаем: тенденция, однако! Японский кроссовер перекрыл российские паспортные данные, но недотянул до заокеанских: 236 л.с. Третья машина отказалась подтверждать наметившуюся закономерность. Toyota Land Cruiser 200 с дизелем 4.5 при обещанных 249 силах выдал 244. Тут всё по-честному.

Genesis G70 продается в России с «турбочетверкой» 2.0 мощностью 197 или 247 л.с. Но в Штатах с нее сняли больше — 255 «лошадей». Уличить в хитрости люксовый седан нам не удалось: график уперся в пик на 240 силах. Чуть меньше заявленного, всё без обмана.

Последними к тестам приступили два представителя Германии. На Audi A5 и BMW X4 стоят двухлитровые бензиновые «четверки» с наддувом. Официальные параметры у них — как под копирку: 252 л.с. в Европе и 249 л.с. у нас. К какой партии примкнут они? Ни к какой! Если Citroen и Mazda превысили заявленные для России показатели, но уложились в «оригинальные» для Франции и США соответственно, то Audi с BMW оставили позади даже немецкие данные! «Пятерка» выдала 260 «лошадей», а X4 развил максимальную мощность 263 л.с. Щедрый подарок владельцам!

Со счетом 4:2 выигрывают те модели, у которых паспортные данные чуть занижены относительно реальных. Похоже, одни компании действительно пишут новые программы управления двигателем, другие же оставляют оригинальный софт и «рисуют» нужную мощность лишь на бумаге. Судя по результатам, такой подход практикуют европейские бренды. Причем не только применительно к России.

Какой вариант попался вам? Ответ можно получить за один визит на сервис. Цикл замеров обойдется в 3000–4000 рублей, зато может появиться повод для гордости. Ну или для разочарования, причину которого при желании можно сравнительно недорого исправить чип-тюнингом.

Сергей Агупов, технический директор компании AGP MotorsportСергей Агупов, технический директор компании AGP MotorsportПри оценке мощностных характеристик стенд первоначально измеряет потери в трансмиссии автомобиля путем холостого выката на максимально прямой передаче (при передаточном отношении трансмиссии, максимально близком к единице). Далее идут рабочие выкаты, непрерывно замеряется крутящий момент при разгоне на той же прямой передаче с 1500–2000 об/мин до отсечки. Затем по диапазону рабочих оборотов производится пересчет мощности и момента из колесных в моторные. Расчет выполняется автоматически электроникой стенда с учетом ранее измеренных стендом потерь в трансмиссии каждого автомобиля. В результате на экране мы видим графические характеристики мощности и момента двигателя.Часто показатели оказываются чуть ниже реализу­емых в дорожных условиях или на моторном стенде автопроизводителя. Ведь, несмотря на наличие мощного вентилятора обдува радиаторов, на мощностном стенде невозможно создать поток набегающего воздуха, как при высоких скоростях на трассе. Двигатель недополучает воздуха и выдает чуть заниженную мощность. Как правило, погрешность лежит в пределах 5% и более заметна при замерах атмосферных двигателей.

А как у них?

Тема справедливости расчета транспортного налога в России всплывала неоднократно. Налог в нашей стране рассчитывается исходя из мощности двигателя и зависит от региона регистрации. Схема неидеальная. Мощности двигателей растут непрерывно, и отметка «250 л.с.», после которой сумма налога взлетает до небес, сего­дня легко покоряется любому современному двухлитровому наддувному двигателю, носителем которого может быть и не премиальная модель.

Уже не раз поднимался вопрос о включении транспортного налога в стоимость топлива, что логично: пусть больше платит тот, кто больше ездит. Первый раз акцизы на топливо серьезно подняли в 2010 году — как раз ради того, как нам обещали власти, чтобы отменить несправедливый транспортный налог. В итоге за десять лет топливо в России подорожало более чем вдвое, а транспортный налог отменить «забыли»…

Между тем в других странах со сборами всё очень просто. В США транспортный налог включен в стоимость топлива и слегка варьирует от штата к штату. В среднем составляет 45 центов с литра топлива. Владельцы электромобилей не платят вовсе. Самые низкие ставки — в штатах Джорджия, Вайоминг и Аляска, а самые высокие — в Нью-Йорке, Вашингтоне и Калифорнии.

Во Франции ежегодный транспортный налог отсутствует. Нужно лишь заплатить сбор при покупке автомобиля, который зависит от мощности и количества выбрасываемого углекислого газа.

В Дании налоговые ставки высоки, и их можно разделить на два типа — прямой сбор при регистрации и акцизы на топливо. При регистрации владелец отдает 105% цены машины. Если автомобиль дороже 34 000 крон (примерно 4500 евро), сумма сбора составит уже 180% стоимости машины. В будущем правительство Дании планирует отменить льготы для владельцев электромобилей: их становится всё больше, собираемость налогов падает.

В Испании, по сути, три налога. Есть налог, уплачива­емый при покупке автомобиля (нового или подержанного). Далее идет регистрационный налог, зависящий от экологического класса. И, наконец, транспортный налог — он зависит от региона, расхода топлива, а также от экологического класса. Хороший стимул купить машину посовременнее.

В Китае при покупке уплачивается сбор в размере 10% от цены конкретного автомобиля. Два года назад там ввели дополнительный налог на дорогие автомобили — это еще 10% от цены, причем ежегодно. Так ведется борьба с «расточительностью».

Очень накладно быть автовладельцем ­в Японии. Тоже логично: страна страдает от недостатка территории. Во‑первых, чтобы купить автомобиль, житель Страны восходящего солнца должен представить доказательства владения парковочным местом, которое порой может стоить столько же, сколько и машина.

Во‑вторых, при покупке в казну идет 5% от цены автомобиля. В‑третьих, вносится разовый платеж, зависящий от массы и объема двигателя. В‑четвертых, применяется ежегодный транспортный налог. Владельцы машин компакт-класса платят примерно 5000 иен (чуть меньше 3000 рублей).

Владельцы внедорожников и полноразмерных легковушек отдают почти в десять раз больше. Вот откуда популярность сверхкомпактных кей-каров!

Для британцев величина ежегодного транспортного налога зависит от нескольких факторов — расхода топлива, года выпуска автомобиля, объема двигателя, массы и даже марки. Но не от мощ­ности двигателя!

Редакция благодарит компанию AGP Motorsport за помощь в подготовке материала.

Что значит объем двигателя

Подбирая новый автомобиль, покупатель ориентируется на разные параметры. Один из них – объем мотора. 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 рабочий 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?

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:

Тип двигателя:	Объем, литры	Мощность, лошадиные силы
Карбюраторный	1,6	75
Инжекторный	1,5	140
Duratec, многоточечный впрыск	1,6	125
EcoBoost	1,0	125

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.

Особенности расчета

Как высчитывается рабочий объем двс? Для этого существует простая формула: h(ход поршня) умножается на площадь сечения цилиндра (площадь круга – 3,14*r2). Ходом поршня считается высота от его нижней мертвой точки до верхней.

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 см3.

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

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.

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 какие характеристики влияет литраж?

Основной параметр, от которого будет зависеть мощность авто – объем двигателя. Например, если под капотом будет установлена модификация на 1,5 литра и 120 л.с., то аналог с увеличенным объемом до двух литров, естественно, будет мощнее.

Однако не стоит считать литраж единственным фактором, влияющим на мощность. Характеристики мотора могут существенно измениться при наличии турбины, измененных размеров кривошипно-шатунного механизма и системы смены фаз газораспределения.

На что еще влияет объем двигателя?

1. Динамика. Совокупность современных технологий газораспределения и большого объема цилиндров позволяет повысить пиковую скорость авто и сократить время разгона. Эти параметры также могут значительно измениться, если производитель установит в мотор особенные шатуны и коленвал.
2. Стоимость автомобиля. Для моделей с мощным мотором потребуется более надежная коробка передач, улучшенная тормозная система, подвеска, и шины. Это необходимо, потому что водитель будет пытаться использовать весь потенциал транспорта, а значит, машина будет быстро ездить. Изготовление и обслуживание такого транспорта будет дороже.
3. Расход топлива. Машины с 1,5-литровыми силовыми агрегатами в городском режиме расходуют в среднем 6-7 литров на 100км., а среднелитражные – порядка 9-14 л./100км. «Прожорливость» крупнолитражных моделей стартует от показателя в 15 литров. Однако и эти параметры относительны. Так, для динамичной езды на малолитражке водителю придется часто «крутить» мотор на повышенных оборотах, что обязательно приведет к перерасходу топлива. А если машина оснащена кондиционером, то малолитражка будет не менее прожорливой, чем аналог классом выше.

Подробней о связи расхода и объема двс рассказывается в видео:

Как связаны расход топлива и объем двигателя?

Плюсы и минусы ДВС с большим и малым объемом

Каждый тип моторов имеет свои достоинства и определенные недостатки, что может существенно повлиять на выбор нового авто.

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:

Как выбрать автомобиль, какой двигатель лучше?

Какой объем двигателя лучше? На что влияет объём двигателя?

journalvseНачинающие автолюбители часто интересуются — на что влияет объём двигателя, и какой объем двигателя лучше? Прежде всего, если рассмотреть техническую часть, то от объёма мотора зависит его мощность и крутящий момент. Поэтому если нужно получить большую мощность двигателя, то объём увеличивают. Кроме того, чем больше объём двигателя, тем больше расход топлива. Какой двигатель лучше, бензиновый или дизельный читайте здесь. На легковые автомобили иногда устанавливают моторы объёмом до 8 литров.

Какой объем двигателя лучше

Объём двигателя измеряется в литрах или кубических сантиметрах. Давайте более подробно разберёмся, на что влияет объём двигателя автомобиля при эксплуатации его в обычных повседневных условиях. Городские авто обычно имеют небольшой объём мотора обычно 1.2 – 1.6 литра, так как для них самым большим приоритетом является не мощность, а расход топлива.

На что влияет объём двигателя

Также существует большое количество авто с объёмом мотора 0.8 – 1.0 литра. Примером может служить популярный автомобиль в странах СНГ — Daewoo Matiz (Дэу Матиз). Такой автомобиль относятся к классу А (малолитражные). Такие авто обладают маленькой мощностью и подходят для езды в основном по городу. Если на таких авто включить кондиционер, который отнимает 10-20% мощности мотора, то такой двигатель существенно потеряют разгонную динамику.

Тогда для нормального разгона такой двигатель приходится раскручивать до 4000 – 5000 оборотов, а это чревато повышенным расходом топлива и износом двигателя. Но даже при таких оборотах расход топлива будет меньше, чем у двигателей объёмом 1.4 – 1.6 литра.Хочу отметить, что расход топлива на трассе при средней скорости движения авто 80 – 90 км/ч, как у авто с маленьким объёмом, так и у авто с большим объёмом будет одинаковый. Даже в некоторых случаях на авто с объёмом 0.8 – 1.0 расход может быть больше.

На что влияет объём двигателяСредний расход топлива в смешанном цикле (трасса – город), для моторов объёмом 0.8 – 1.0 литр составляет, согласно данных завода изготовителя, в среднем 5 — 6 литров на 100 км езды. Объёмом 1.2 -1.6 средний расход составляет 6 — 7 литров. Объём 3 – 5 литров 12 – 18 литров. Это приблизительные данные для новых и современных моторов.Альтернативным решением между получением большой мощности и маленьким расходом топлива является двигатель с турбонадуввом или механическим нагнетателем.

С помощью их можно существенно повысить мощность двигателя, в среднем на 30 – 50%, и при этом расход топлива увеличиться не существенно. Например, средняя мощность атмосферного (обычного) двигателя объёмом 1.4 литра составляет 75 – 100 лошадиных сил, а если на него установить турбонаддув его мощность поднимется до 150 -170 л. с.В последняя время связи с удорожанием бензина популярны гибридные двигатели, сочетающие в себе двигатель внутреннего сгорания (ДВС) и электродвигатель. Более подробно читайте принцип работы гибридных автомобилей.

Решать, конечно, Вам какой объем двигателя лучше для Вас, но помните чем больше объём мотора, тем больше он потребляет топлива, стоит дороже и налоги на него больше.

?

|

journalvse

Что такое рабочий объем двигателя внутреннего сгорания

Рабочий объем двигателя — это один из главных технических параметров автомобиля, от которого зависит мощность, динамика и объем потребления топлива.

В среде автовладельцев сложился стереотип, что автомобили с большим объемом двигателя являются лучшим выбором. Но такое утверждение не всегда соответствует действительности.

Крупнолитражные машины отличаются большим потреблением топлива и имеют высокую себестоимость, что в итоге делает автомобиль менее доступным для рядового покупателя. Кроме того, такие авто более дорогие в обслуживании.

Общие положения

Чтобы понять, как рассматриваемый параметр может влиять на характеристики транспортного средства, важно знать устройство ДВС.

Если говорить вкратце, двигатель состоит из следующих элементов:

• Блока цилиндров;
• Головки блока;
• Камеры сгорания;
• Поршня, который объединен с коленвалом через КШМ;
• Система подачи и зажигания горючей смеси;
• Клапана, через которые отводятся продукты горения (отработавшие газы);
• Картера.

В задачу двигателя входит преобразование одного вида энергии в другой, а именно тепловую энергию (сжигание топливной смеси) в механическую (вращение коленвала). После подготовки горючее под давлением направляется в камеру сгорания и зажигается.

В результате создается давление, достаточное для выталкивания поршня, вращающего коленвал машины.

Каким должен быть литраж?

Производители знают об изменчивости приоритетов автовладельцев, поэтому выпускают автомобили с различными типами двигателей.

Исходя из этого, все транспортные средства делятся на следующие классы:

• Микролитражные авто. Такие ТС имеют объем двигателя до 1,1 л.
• Малолитражки. Особенность этих машин — установка 1,2-1,7-литровых моторов. В нашей стране это наиболее востребованный вариант.
• Среднелитражные машины. Сюда входят ТС с рабочим объемом 1,8-3,5 л.
• Крупнолитражки — авто с 3,5 л и более.

Рассмотренное выше разделение носит условный характер и касается в большей части бензиновых моторов.

Если на авто установлен дизельный силовой агрегат, ситуация будет иной.

Существует еще один тип градации машин — по классам:

• В-класс — от 1,0 до 1,6 л.
• С-класс — от 1,4 до 2,0 л.
• D-класс — от 1,6 до 2,5 л.
• E-класс — от 2.0 л и больше.

При выборе машины стоит обращать внимание на условия эксплуатации транспортного средства. Если авто необходимо для перемещения движения по городу, лучшим вариантом будет малолитражка. Главное — наличие хорошей тяги на «холостых». При недостатке этого параметра двигатель будет тратить больший объем горючего, поэтому об обещанных 7-8 л можно не мечтать.

Стоит учесть, что при включении климат-системы потребление горючего возрастает и падает динамика авто. Если машина имеет мотор небольшой мощности, придется постоянно переводить ручку КПП на более низкую скорость.

Если авто будет использоваться для продолжительных путешествий, лучше отдать предпочтение ТС с большим рабочим объемом.

Причин здесь несколько:

• Уменьшается разница в расходе;
• Включение климат-системы почти не влияет на тягу;
• Под капотом будет присутствовать достаточный запас мощности, необходимый для быстрого обгона.

Зная рассмотренные нюансы, проще определиться с подходящим объемом двигателя. Важно ориентироваться не только на цифры, но и на реальные показатели — мощность, расход топлива и динамику.

Что такое объем мотора

Тепловой двигатель внутреннего сгорания представляет собой внушительный комплекс из различных механизмов, систем и дополнительного навесного оборудования, образуя сложное инженерное решение. Общий принцип работы ДВС предполагает подачу топлива и воздуха в специальную закрытую камеру, где происходит возгорание полученной топливно-воздушной смеси.

В результате сгорания топлива высвобождается энергия, которая толкает поршень, размещенный в цилиндре двигателя. Поршень движется, КШМ преобразует возвратно-поступательное движение поршня во вращательное, что позволяет крутить коленчатый вал. Далее крутящий момент двигателя передается на трансмиссию и затем на ведущие колеса автомобиля.

Указанный процесс постоянно повторяется после запуска двигателя, то есть мотор все время работает при условии того, что осуществляется подача компонентов и происходит эффективное сгорание топливной смеси в рабочей камере. Указанная камера называется камерой сгорания.

Объем камеры сгорания (он же рабочий объем) — произведение площади сечения цилиндра на длину рабочего хода поршня от НМТ в ВМТ (верхняя и нижняя мертвая точка хода поршня).

Физический объем камеры сгорания является рабочим объемом двигателя на бензиновых и дизельных автомобилях, мотоциклах и других видах наземного, воздушного или водного транспорта, сельхозтехники, а также других механизмов и приспособлений с использованием ДВС.

Обратите внимание, если двигатель имеет несколько цилиндров, тогда объем камеры сгорания в каждом из них обязательно суммируется с остальными. Другими словами, рабочий объем многоцилиндрового двигателя является суммой объема камер сгорания всех цилиндров такого мотора. Суммарный объем всех цилиндров двигателя обычно выражается в литрах. Рабочий объем камеры сгорания указывается в сантиметрах кубических.

Давайте рассмотрим данное утверждение на примере широко распространенного четырехцилиндрового 2.0-литрового ДВС.  Мы не будем приводить точных цифр, а просто представим, что каждая из камер сгорания имеет в рабочем объеме 498 кубических сантиметров. Так как мотор имеет 4 цилиндра, нам необходимо сложить объемы всех цилиндров.

В результате получаем 1992 см³.  Если говорить о ДВС, то для определения объема общепринятым стандартом стало округление до целых чисел, причем происходит это в большую сторону.

Таким образом, мотор с общей суммой объемов всех камер сгорания, которая фактически равна 1992 см³, является двигателем с рабочим объемом 2 литра, то есть двухлитровым.

 Как делятся автомобили по классам с учетом объема двигателя

В модельном ряду каждого производителя присутствуют продукты, которые отличаются по классам, массе, габаритным размерам и другим характеристикам. Что касается легковых авто, во время тотального доминирования атмосферных бензиновых двигателей существовало условное деление на:

• субкомпактные и компактные микролитражные и малолитражные автомобили с рабочим объемом до 1.2 литра;
• авто малого класса с двигателями от 1.2 до 1.8 литра;
• средний класс с объемом от 1.8 до 3.5 литров.
• мощные гражданские и спортивные версии автомобилей с моторами от 3.5 литров и более;
• версии высшего класса, кторые могут иметь различный объем ДВС.

Давайте взглянем, на что влияет объем двигателя. Установка того или иного мотора на конкретную модель напрямую зависит от того, какие характеристики должна демонстрировать машина (разгонная динамика, крутящий момент, максимальная скорость и т.д.).

От объема двигателя показатель мощности имеет зависимость по причине того, что чем больше топлива сгорит в камере сгорания за цикл, тем больше энергии высвобождается и передается на поршень. Другими словами, чем больше камеры сгорания, тем больше топливно-воздушной смеси туда можно подать и вместить. Динамика разгона и «максималка» также зависят от мощности двигателя.

Чем мощнее мотор, тем большую скорость сможет развить автомобиль. Также следует учитывать, что увеличение объема камер автоматически означает больший расход топлива.

Нужно добавить, что от объема двигателя сильно зависит и цена автомобиля. Например, для производства мощного двигателя V12 с объемом 5.5 л. требуются намного большие затраты сравнительно с изготовлением трехцилиндрового мотора с объемом 0.8 л. Параллельно с этим следует учитывать, что установка под капот мощного силового агрегата повлечет необходимость серьезной доработки трансмиссии, системы охлаждения, впуска, выпуска, тормозной системы и т.д.

Исходя из вышесказанного, небольшие бюджетные городские малолитражки зачастую оснащены ДВС с самым маленьким объемом, так как подобные двигатели просты в изготовлении, обеспечивают приемлемую динамику и отличаются небольшим расходом топлива. При этом цена на такие серийные авто остается приемлемой.

Почему современные обозначения моделей не привязаны к объему мотора

После активного внедрения на рынок турбомоторов  в виде турбодизельных и турбобензиновых двигателей ситуация несколько изменилась, причем как в начальном и среднем классе, так и в премиальном сегменте. Начнем стого, что ориентиоваться по «шильдикам» на авто стало сложнее. Изначально у мнгоих автопроизводителей сложилось так, что буквенно-цифровой индекс четко соотвествовал модели и объему двигателя. Например, BMW 535 (5-я серия с объемом 3.5).

Сегодня мощная модель с атмосферным двигателем объемом 5.0 литров после установки турбины получает объем 4.4 литра, при этом все равно обозначается как и предыдущая.  Данную ситуацию хорошо иллюстрирует факт, когда цифровое обозначение популярной модели Mercedes-Benz потеряло привязку к объему двигателя. Речь идет о 63-м AMG. Под капотом модели уже давно ставится не атмосферный агрегат с объемом 6,2 литра, а двигатель битурбо с рабочим объемом 5.5 литра. При этом машина все равно называется Мерседес 63 AMG.

Добавим, что сегодня можно встретить высокофорсированный двигатель с рабочим объемом всего 1л. (например, моторы линейки Ecoboost на моделях Ford), который может устанавливаться на среднеразмерный седан или хэтчбек класса «С»/«D». Дело в том, что установка турбонаддува позволила обеспечить такие характеристики, когда КПД, мощность и крутящий момент двигателя стало возможным существенно увеличить без необходимости увеличения физического объема камеры сгорания.

Другими словами, атмосферный 1.6 имеет мощность 115 л.с, в то время как 1.0-литровый Ecoboost выдает целых 125 л.с. Параллельно с этим крутящий момент турбомоторов выше и доступен с самых «низов», тогда как атмосферные двигатели нужно крутить до средних оборотов для получения приемлемой динамики.

Рекомендуем также прочитать статью о том, что такое форсированный двигатель. Из этой статьи вы узнаете о том, какими способами можно повысить мощность атмосферного или турбированного ДВС.

Увеличение рабочего объема двигателя

Физическое увеличение объема камеры сгорания является одним из способов форсирования мотора в целях повышения мощности. Начнем с того, что сильно увеличить объем не получается, так как блок цилиндров двигателя обычно рассчитан на расточку самих цилиндров строго до определенных пределов. Такие пределы предполагают 3 капитальных ремонта, во время которых изношенные цилиндры растачиваются для возвращения им правильной формы перед установкой ремонтных поршней, поршневых колец и других элементов увеличенного размера.

Поршни и другие детали двигателя, которые доступны в продаже, также встречаются исключительно в трех ремонтных размерах. По этой причине во время глубокого тюнинга двигателя автомобиля лучше сразу менять мотор, то есть устанавливать другой двигатель с изначально большим рабочим объемом, который потом можно дополнительно расточить во второй или последний ремонтный размер.

Двигатель с большим объемом: преимущества и недостатки

Начнем с очевидных минусов. Главными недостатками большого объема мотора является цена автомобиля с таким ДВС и расход топлива. Также следует учитывать и повышенные затраты на его плановое обслуживание. В объемный двигатель необходимо заливать большее количество моторного масла, а также охлаждающей жидкости в систему охлаждения. В случае необходимости капитального ремонта затраты также будут увеличены сравнительно с малообъемными агрегатами.

Еще одним минусом можно справедливо считать высокие налоги  на автомобили с двигателем большого объема. Такой автомобиль дороже растаможить, снимать и ставить с учета, страховать, дороже обходится прохождение техосмотра и т.д. Добавим, что автомобили с двигателем объемом от 3 литров зачастую облагаются дополнительным налогом, так как считаются предметом роскоши.

К плюсам следует отнести высокую мощность, увеличенный ресурс и комфорт во время поездок. Двигатели с большим рабочим объемом камеры сгорания в обычных условиях эксплуатации не нужно так часто раскручивать до высоких оборотов. В случае с механической коробкой передач нет необходимости переключаться на пониженную во время совершения обгона, движения на подъем и т.д. Если на автомобиле стоит автоматическая КПП, тогда электроника не будет стремиться постоянно удерживать высокие обороты на низких передачах для сохранения динамичного темпа езды.

Также необходимо учитывать и тот факт, что обычно моторы с большим объемом быстрее и лучше прогреваются зимой, что повышает комфорт эксплуатации автомобиля в холодное время года. Добавим, что мощные атмосферные бензиновые ДВС большого объема зачастую оказываются менее требовательными к качеству бензина по сравнению с малолитражными форсированными версиями с более высокой степенью сжатия.

Что касается сравнения мощных атмосферных и турбомоторов, простой атмодвигатель принято считать более надежным. В среднем, бензиновый турбомотор мощностью около 200 сил с рабочим объемом 1.8 или 2.0 литра даже при условии качественного обслуживания может потребовать внимания на пробеге порядка 180-250 тыс. км. В то же время 3.5-литровый «атмосферник» с похожей мощностью пройдет без ремонта около 350 тыс. км. Также следует отметить, что сравнивать между собой бензиновые и дизельные моторы только по объему не корректно, так как дизель изначально имеет более высокий КПД и ряд других отличительных особенностей.