Разница между двигателем спортивного автомобиля и обычным двигателем
Содержание
Вопреки распространенному мнению, двигатель современного спортивного автомобиля больше похож на тот, который вы найдете в машине среднего водителя. В то время как спортивный двигатель предназначен для высокой производительности и высокой скорости, а не для эффективности, многие инженерные элементы основаны на схеме двигателя производителя оригинального оборудования. Разница в основном заключается в используемых компонентах, точном проектировании внутренней конструкции деталей и множестве дополнительных аксессуаров, которые помогают передавать повышенную мощность на землю.
В следующих нескольких абзацах мы расскажем о некоторых качествах двигателя спортивного автомобиля и о том, как эти качества в конечном итоге переходят в автомобиль, грузовик или внедорожник, на котором вы ежедневно ездите по городу.
Разбираем основы двигателя внутреннего сгорания
Чтобы понять разницу между двигателем спортивного автомобиля и обычным двигателем, важно разобрать основные компоненты, из которых состоит современный двигатель внутреннего сгорания. По сути, оба типа двигателей имеют 3 основных раздела, включая:
Блок (или нижний конец): Блок цилиндров является основным компонентом любого двигателя внутреннего сгорания. Это нижний конец или нижний узел двигателя, который удерживает коленчатый вал, шатуны, поршни, камеру сгорания и масляный поддон. Большинство блоков цилиндров имеют прямую или V-образную форму. Распределительный вал расположен сверху блока и соединяется с головками цилиндров.
Головки цилиндров: Головки блока цилиндров (или в некоторых случаях головка блока цилиндров) привинчены к верхней части блока цилиндров. Головка блока цилиндров состоит из нескольких отдельных компонентов, таких как впускная и выпускная камеры, клапаны, клапанные пружины, толкатели и другое оборудование. Чтобы масло оставалось внутри головок цилиндров и смазывались все движущиеся части, устанавливаются клапанные крышки.
Система подачи топлива: Сверху или сбоку головок цилиндров крепится система подачи топлива. Это либо система впрыска топлива, либо карбюратор (в старых моторах). Топливная система — это место, где топливо и воздух смешиваются в пар, затем направляются в головки цилиндров и, в конечном итоге, в камеру сгорания, расположенную в блоке цилиндров. Топливной системе могут помогать компоненты, добавляющие мощность, такие как нагнетатель или турбокомпрессор.
Понимание целей каждого типа двигателя
Современный высокопроизводительный двигатель рассчитан на оптимальную мощность или крутящий момент. Лошадиная сила — это скорость, с которой выполняется работа, а крутящий момент измеряется в фунтах-футах или в том, какая «крутящая сила» применяется для выполнения задачи. Современный двигатель для ежедневных поездок оптимизирован для повышения эффективности. То, как каждый тип двигателя достигает своих целей, обычно указывает на различия между ними.
Как обычный двигатель спроектирован для повышения эффективности
Ваш ежедневный водитель имеет силовую установку (двигатель), которая должна быть эффективной по нескольким причинам. Во-первых, это необходимость соблюдения федеральных стандартов эффективности использования топлива и выбросов. Современному обычному двигателю часто помогают несколько компьютерных систем, которые регулируют подачу топлива и воздуха, момент зажигания и даже подачу мощности через трансмиссию в соответствии с этими требованиями.
Внутренние компоненты обычного двигателя обычно рассчитаны на длительный срок службы, сделаны из более прочных металлов, имеют больший вес и рассчитаны на работу с более низкими оборотами в минуту для продления срока службы. Топливная система также рассчитана на эффективность и обычно не включает в себя устройство для увеличения производительности. Тем не менее, новая технология двигателей включает в себя двигатели меньшего размера с турбонагнетателями.
Как производительный двигатель разработан для мощности
Чтобы создать оптимальную мощность в двигателе спортивного автомобиля, инженеры спортивных автомобилей будут точно настраивать отдельные компоненты двигателя. Чтобы лучше выразить эту концепцию, давайте рассмотрим каждую из трех основных секций, которые есть во всех двигателях внутреннего сгорания, и изменения, внесенные в каждую из них для увеличения мощности.
Блок: Блок цилиндров мощного двигателя обычно изготавливается из легких материалов — в большинстве случаев из алюминия. Коленчатый вал изготовлен из прочной стали, чтобы выдерживать высокие обороты, создаваемые этими двигателями, а шатуны и поршни обычно изготавливаются из алюминия или, в некоторых случаях, из композитных материалов. Большинство высокопроизводительных двигателей также имеют более высокую степень сжатия в камере сгорания. Для создания более высокой степени сжатия поршни или поршневые кольца регулируются для создания более плотного уплотнения, а также регулируется прокладка головки цилиндров сверху блока и под головкой цилиндров.
Головки цилиндров: Если вы спросите большинство механиков, они скажут вам, что секрет мощности двигателя заключается в головках цилиндров. В этом случае двигатели, ориентированные на производительность, имеют тщательно настроенные впускные и выпускные отверстия, которые помогают ускорить поток топлива и выхлопных газов через головки цилиндров. Головки цилиндров Performance также имеют более легкие компоненты, в некоторых случаях изготовленные из титана, чтобы они могли выдерживать создаваемую дополнительную мощность.
Топливные системы: Если вы вносите изменения в нижнюю часть и головки цилиндров для увеличения мощности, вам нужно эффективно подавать туда топливо. Это работа топливной системы. Добавляя турбокомпрессор или нагнетатель, воздух и топливо подаются в двигатель, что позволяет ему сжигать больше топлива и, таким образом, создавать больше лошадиных сил.
Ключом к эффективной мощности является внесение изменений во все три области, которые гармонично работают вместе. Инженеры обычно тратят тысячи часов на исследования и разработки, чтобы найти идеальный баланс между оптимальной производительностью и разрушением двигателя.
Например, самый мощный двигатель внутреннего сгорания на планете установлен в современном драгстере NHRA Top Fuel. Этот двигатель объемом 500 кубических дюймов во многом похож на двигатель Hemi, установленный в пикапе Dodge 2500 Ram Turbo Diesel. Оба имеют похожий блок V8, оба имеют полусферические головки цилиндров и оба имеют сумматор мощности. Однако все внутренние детали двигателя драгстера специализированы, двигатель работает не на дизельном топливе, а на нитрометане и метаноле в соотношении 90/10 процентов. Кроме того, двигатель имеет топливную экономичность 60 галлонов на милю. Это не ошибка типа — он сжигает 15 галлонов на 1,000 футов пробега по полосе сопротивления. Двигатель Top Fuel выдает чуть более 11,000 450 лошадиных сил, а турбодизель пикапа рассчитан примерно на XNUMX пони.
Как видите, между двигателем спортивного автомобиля и обычным двигателем есть несколько отличий. Одно важное сходство между ними заключается в необходимости эффективной совместной работы всех движущихся систем. Топливная система должна быть настроена на конфигурацию головки блока цилиндров, которая должна эффективно подавать топливо в камеру сгорания внутри блока. Все они требуют регулярного обслуживания и обслуживания, и у каждого есть ожидаемый срок службы. Когда плановое обслуживание будет выполнено в соответствии с рекомендациями для обоих типов двигателей, автомобиль прослужит дольше и позволит вам наслаждаться вождением в полной мере.
