Карл Бенц изобрел первый автомобиль более века назад. Эта версия автомобиля 1885 года совершенно отличалась от той, которую мы используем сегодня, и по технологии, и по внешнему виду. С годами технология совершенствовалась, становясь все более изощренной и сложной, а изменения стали более заметными в последние годы.
Старые автомобильные двигатели во многом отличаются от современных. Однако, несмотря на значительные улучшения, основные принципы работы двигателей внутреннего сгорания остаются прежними, но с повышенной мощностью и топливной экономичностью.
Работа двигателя внутреннего сгорания
В двигателе внутреннего сгорания источник топлива смешивается с воздухом, который подается в цилиндр. Поршень сжимает эту смесь топлива и воздуха, и искра зажигает ее. Сжигание топлива толкает ряд поршней, чтобы двигаться вверх и вниз. Затем коленчатый вал переводит линейное движение поршней во вращательное движение и распространяет его на трансмиссию транспортного средства.
[boombox_gif_video mp4=”http://wonderfulengineering.com/wp-content/uploads/2017/10/59d21d0aa7a3e_Combustion-Engine-working.mp4″ gif=”http://wonderfulengineering.com/wp-content/uploads/2017/10/Combustion-Engine-working.gif” jpg=”http://wonderfulengineering.com/wp-content/uploads/2017/10/59d21d0aa7a3e_Combustion-Engine-working.jpg”]
Вот видео, чтобы лучше визуализировать процесс.
Хотя основные принципы остаются прежними, вот основные различия, которые вы увидите между старым и новым автомобильным двигателем.
1. Улучшенная топливная эффективность
В то время как двигатели внутреннего сгорания делают работу, старые из них невероятно неэффективны. Они сжигают огромное количество топлива только для того, чтобы преобразовать около 15% в механическую энергию для движения автомобиля. Паразитные потери, тепло и трение поглощают оставшуюся энергию.
Современные двигатели предназначены для извлечения последней части энергии из топлива и эффективного ее использования. Технология прямого впрыска смешивает топливо и воздух до того, как он достигает цилиндра, что повышает эффективность приблизительно на 1%. Турбокомпрессоры используют сжатый воздух из выхлопных газов автомобиля, увеличивая эффективность еще на 8%. Повышенная эффективность использования топлива достигается за счет изменения фаз газораспределения и деактивации цилиндров, которые позволяют двигателю потреблять только необходимое количество топлива.
2. Верховная власть
Если вы хотите сравнить современные мощные машины с прошлыми, вам не нужно возвращаться в прошлое столетие. Сравнение современных двигателей с двигателями пару десятилетий назад выявит значительные улучшения в лошадиных силах. Современные автомобили не только тяжелее, они также более мощные и экономичные. Как говорит Джереми Кларксон: «Сегодня речь идет о MPG, чем о MPH».
Версия Chevrolet Malibu 1983 года шла с 3,8 литра V-6 двигатель, который раньше производил 110 лошадиных сил. Версия 2005 года в сравнении имела 2,2 литра встроенный четырехцилиндровый он сделал 144 лошадиных силы.
3. Меньшие двигатели
Когда технология совершенствуется, она также уменьшается в размере. Новые смартфоны не согласятся, но, по крайней мере, они стройнее. Двигатели внутреннего сгорания стали более эффективными и мощными, но также и намного меньшими.
Грузовики Ford серии F были одними из самых продаваемых в США. Версия Ford F-150 2011 года доказывает, что меньший двигатель имеет производительность, идентичную большей. Поставляется с 5,0 литров V-8 что оно делает 360 лошадиных сил и необязательный 3,5-литровый V-6 что оно делает 365 лошадиных сил. Есть много примеров двигателей меньшего размера, которые намного превосходят более крупные по эффективности и мощности.
4. Умнее Двигатели
Хорошая причина, по которой двигатели стали меньше и эффективнее, заключается в том, что многие механические детали постепенно заменяются электронными. Эти электрические детали менее подвержены износу и требуют менее частых проверок обслуживания. Различные детали, такие как насосы, теперь имеют электронное управление, в отличие от старых. Корпуса дроссельной заслонки и электронные системы впрыска топлива заменяют карбюраторы, а управляемые ЭБУ катушки зажигания заменяют распределители и крышки. Существуют электронные датчики, позволяющие контролировать практически все, что включено и выключено двигателем.
Короче говоря, современные двигатели уменьшились в размерах по сравнению со своими предками, при этом чудесным образом улучшая топливную экономичность и мощность. Более новые двигатели также умнее старых, с большим количеством аналоговых деталей, замененных электронными системами управления и контроля. Эти двигатели требуют меньше обслуживания и менее подвержены механическим повреждениям. С другой стороны, простая задача ремонта и обслуживания требует больше времени в руках более квалифицированного специалиста.
https://www.youtube.com/watch?v=1bRB0ovEJDk
Большая сложность – это цена, которую мы все готовы платить в обмен на повышение эффективности.
