Еволюція автомобільних двигунів: від перших бензинових до сучасних електричних систем
08.01.2024 р. в 11:44, «AvtoVod»
Перші двигуни ДВС були з одним циліндром і, щоб зробити силовий агрегат потужнішим, доводилось збільшувати об'єм циліндра. Згодом стали досягати більшої потужності шляхом збільшенням кількості циліндрів.
Перший крок: кінець 19 століття – поява бензинових двигунів
Наприкінці ХІХ століття з'явилися двоциліндрові двигуни, а з початку ХХ століття світ побачив версії з чотирма циліндрами.
У 1883 році був створений перший бензиновий двигун, який призначався для промислового стаціонарного обладнання. Винахідниками стали німецькі друзі інженери Готліб Даймлер і Вільгельм Майбах.
Революцію у світі двигунів став винахід карбюратора. Винахідником вважається угорський інженер Донат Банки. У 1893 році інженер запатентував свій винахід – карбюратор із жиклером, який став прототипом сучасного вузла. На відміну від Готліба Даймлера та Вільгельма Майбаха, Банки пропонував не випаровування бензину, а його розпорошення як туман у повітрі. Це дозволило рівномірно розподіляти паливно-повітряну суміш циліндром, а саме випаровування вже проходило у самому циліндрі.
Щоб забезпечити розпилення, всмоктування бензину відбувається повітряним потоком через дозуючий жиклер, а сталий склад паливно-повітряної суміші досягався завдяки підтримці постійного рівня бензину в карбюраторі. Для підтримання необхідного рівня напору передбачено невеликий бачок з поплавком, який контролював, щоб кількість бензину, що всмоктується, була пропорційна кількості повітря, що надходить.
Золотий вік бензинових двигунів (1920–1960 рр)
Основні інновації у період з 1920 по 1960 роки включали:
- Введення системи прямого впорскування палива, що дозволяє більш точно контролювати паливно-повітряну суміш і підвищувати ефективність згоряння.
- Розвиток турбонаддува, який збільшував тиск повітря, і тим самим посилював потужність та продуктивність.
- Використання змінної фази газорозподілу, яка дозволяє оптимізувати роботу клапанів залежно від швидкості та навантаження силового агрегату, знижуючи витрату палива та підвищуючи потужність.
- Застосування деактивації циліндрів, яка відключає деякі циліндри за низького попиту на потужність, заощаджуючи тим самим паливо та скорочуючи викиди.
- Впровадження технології «старт-стоп», яка автоматично вимикає мотор при зупинці автомобіля, знижуючи витрату палива, викиди на холостому ході та витрати на автозапчастини.
Революція дизельних двигунів (1930–1970)
Революція дизельних моторів у 1930-1970 роках була пов'язана з розвитком автомобільної промисловості. Двигун дизельний отримав високий ККД і низьку витрату палива. Проте не обійшлося і без недоліків такого типу силового агрегату:
- підвищений рівень шуму,
- велика маса,
- складна конструкція,
- купити двигун виходить дорожче.
Дизельні мотори х тих пір стали широко застосовуватися на вантажних і легкових автомобілях, тракторах, тепловозах і дизельних електростанціях.
Сучасні двигуни: яким надавати перевагу?
Який вибрати мотор для техніки і які для нього потрібно купити авто запчастини? Сьогодні актуальні гібридні та електричні двигуни, хоча ера бензинових і дизельних аналогів ще схоже не скоро мине.
Гібридні двигуни - це комбінація ДВЗ та електродвигуна, які працюють разом або по черзі для збільшення ефективності та зниження викидів. Завдяки популярності, сьогодні вже не так проблематично підібрати б/у запчастини до них. Гібридні двигуни бувають:
- Серійні гібриди: використовують ДВЗ тільки для заряджання батареї, а електродвигун приводить у рух колеса.
- Паралельні гібриди: використовують обидва мотори одночасно для приводу коліс.
- Змішані гібриди: можуть працювати в обох режимах, залежно від умов.
Електричні силові установки – працюють на електриці від батареї або зовнішнього джерела. Вони мають високий крутний момент і плавність роботи. Однак електричні моделі мають обмежений запас ходу та швидкість. Крім того, їх працездатність залежить від доступності зарядних станцій та якості електромережі.
