Все об объеме двигателя

В статье:

Одной из основных характеристик не только непосредственно двигателя внутреннего сгорания, но и транспортного средства в целом является рабочий объем силового агрегата. От него в значительной степени зависит, какую мощность способен развить двигатель, до какой максимальной скорости возможно разогнать автомобиль. Во многих странах именно рабочий объем мотора является тем параметром, по которому определяются размеры различных налогов и сборов, уплачиваемых владельцем транспортного средства. Важность этой характеристики подчеркивается и тем, что ее величина в том или ином виде часто указана в названии модели.

Тем не менее далеко не все автолюбители четко представляют, что подразумевается под рабочим объемом двигателя, что от него зависит и какой литраж мотора лучше для тех или иных условий эксплуатации.

Что именуют рабочим объемом двигателя

Общий принцип функционирования поршневого ДВС можно описать следующим образом. В цилиндры подается смесь топлива и воздуха в определенной пропорции. Там она подвергается сжатию с помощью поршней. В бензиновых моторах смесь поджигается благодаря электрической искре от , в дизельных происходит ее самовоспламенение из-за резкого разогрева, вызванного сильным сжатием. Сгорание смеси вызывает интенсивное повышение давления и выталкивание поршня. Тот заставляет двигаться шатун, который в свою очередь приводит в движение . Далее посредством трансмиссии вращение коленчатого вала передается на колеса.

В своем возвратно-поступательном движении поршень ограничен верхней и нижней мертвой точкой. Расстояние между ВМТ и НМТ называется рабочим ходом поршня. Если умножить площадь сечения цилиндра на величину хода поршня, получим рабочий объем цилиндра.

В большинстве случаев силовой агрегат имеет более одного цилиндра, и тогда его рабочий объем определяется как сумма объемов всех цилиндров.

Он, как правило, указывается в литрах, отчего нередко используют выражение “литраж”. Величину объема принято округлять в большую сторону с точностью до десятых долей литра. Иногда в качестве единицы измерения используют кубические сантиметры, например, когда речь идет о мотоциклах.

Объем двигателя и классификация легковых транспортных средств

Любой автопроизводитель в своем модельном ряду имеет машины различного класса, размеров, комплектации, рассчитанные на разные условия использования, потребности и финансовые возможности покупателей.

В настоящее время в мире не существует единой классификации транспортных средств на основе объема двигателя. В Советском Союзе существовала система, которая делила автомобильные моторы на 5 классов:

• особо малый с объемом до 1,1 л;
• малый — от 1,1 до 1,8 л;
• средний — от 1,8 до 3,5 л;
• большой — от 3,5 до 5,0 л и выше;
• высший — в этом классе объем двигателя не регламентировался.

Такая классификация была актуальна, когда доминировали атмосферные двигатели, работавшие на бензине. Теперь же эту систему можно считать устаревшей, поскольку она не учитывает особенности дизелей, турбированных агрегатов и других моторов, в которых применены новые технологии.

Иногда используют упрощенную классификацию, по которой моторы делятся на три категории. От 1,5 л до 2,5 л — двигатели среднего объема. Всё, что меньше полутора литров, относится к малолитражкам и микролитражкам, а моторы более двух с половиной литров считаются крупнолитражными. Понятно, что и эта система является весьма условной.

Европейская классификация легковых автомобилей подразделяет их по целевым сегментам рынка и не регламентирует жестко какие-либо технические параметры. Модель относят к тому или иному классу на основе цены, габаритов, комплектации и ряда других факторов. Но сами классы при этом не имеют четких рамок, а значит, разделение также можно считать условным. Классификация выглядит следующим образом:

• A — особо малые / микро / городские автомобили (Mini cars / City cars);
• B — малые / компактные автомобили (Small cars / Supermini);
• C — низший средний / гольф-класс (Medium cars / Compact cars / Small family cars);
• D — средние / семейные автомобили (Larger cars);
• E — высший средний / бизнес-класс (Executive cars);
• F — представительские автомобили (Luxury cars);
• J — внедорожники;
• M — минивэны;
• S — спорткупе / суперкары / кабриолеты / родстеры / гран туризмо.

Если производитель считает, что модель находится на стыке сегментов, то к букве класса может добавить символ “+”.

В других странах существуют свои системы классификации, некоторые из них учитывают объем двигателя, некоторые нет.

Литраж и мощность ДВС

Мощность силового агрегата во многом определяется его рабочим объемом. Однако эта зависимость далеко не всегда является пропорциональной. Дело в том, что мощность зависит еще и от среднего эффективного давления в камере сгорания, от потерь энергии, диаметра клапанов и некоторых иных конструктивных особенностей. В частности, она обратно пропорциональна длине рабочего хода поршней, которая в свою очередь определяется соотношением размеров шатуна и шатунных шеек коленвала.

Существуют возможности повышения мощности без увеличения рабочего объема цилиндров и без дополнительного расхода топлива. Наиболее распространенные способы — установка системы турбонаддува или изменяемые фазы газораспределения.  Но такие системы значительно увеличивают цену автомобиля, а в случае поломки ремонт также обойдется весьма недешево.

Возможно и обратное действие — автоматическое понижение мощности двигателя, когда он нагружен не полностью. Двигатели, в которых электроника может отключать отдельные цилиндры, уже применяются на некоторых серийных автомобилях, выпускаемых за океаном. Экономия топлива при этом достигает 20%.

Кроме того, созданы опытные образцы ДВС, мощность которых регулируется путем изменения длины рабочего хода поршней.

На что еще влияет рабочий объем

От литража ДВС зависит разгонная динамика автомобиля и максимальная скорость, которую он способен развить. Но тут тоже существует определенная зависимость от параметров кривошипно-шатунного механизма.

И конечно, литраж агрегата сказывается на стоимости машины, причем, очень существенно. И дело не только в увеличении расходов на производство самого двигателя. Для работы с более мощным двигателем нужна и коробка передач посерьезнее. Более динамичный автомобиль требует установки более эффективных и мощных тормозов. Сложнее, мощнее и дороже будут система впрыска, рулевое управление, трансмиссия и подвеска. , очевидно, также будут более дорогими.

Расход топлива в общем случае также определяется размерами цилиндров: чем они больше, тем прожорливее будет автомобиль. Однако и здесь не всё однозначно. При спокойном передвижении по городу малолитражки расходуют примерно 6…7 л бензина на 100 км. У автомобилей, имеющих двигатель среднего объема, расход составляет 9…14 л. Крупнолитражные моторы “кушают” 15…25 литров.

Однако в более напряженной дорожной обстановке на малолитражке часто приходится поддерживать высокие обороты двигателя, газовать, переключаться на пониженные передачи. А если машина нагружена, да еще и включен кондиционер, то расход горючего существенно возрастет. Заметно ухудшится при этом и разгонная динамика.

А вот что касается передвижения по загородным трассам, то на скорости 90…130 км/час разница в расходе топлива у автомобилей с разным литражом двигателей не так уж велика.

Плюсы и минусы ДВС с большим и малым объемом

Подбирая себе машину для покупки, многие ориентируются на модели с большим объемом двигателя. Для кого-то это вопрос престижа, для кого-то — подсознательный выбор. Но нужен ли вам в действительности такой автомобиль?

Повышенный литраж тесно связан с более высокой мощностью, и это, конечно следует отнести к преимуществам. Мощный двигатель позволяет быстрее разгоняться и увереннее чувствовать себя при обгоне, перестроении и движении на подъеме, а также в различных нестандартных ситуациях. В обычных городских условиях нет необходимости то и дело раскручивать такой мотор до высоких оборотов. Включенный кондиционер и полная загруженность пассажирами не окажет существенного влияния на динамику транспортного средства.

Так как крупнолитражный и среднелитражный агрегат эксплуатируются, как правило, в не слишком напряженном режиме, то и их оказывается достаточно высоким. Например, многие немецкие автомобили с 5-литровыми и даже 3-литровыми двигателями вполне могут обеспечить пробег в миллион километров и больше без . А вот моторам малолитражек зачастую приходится трудиться на пределе своих возможностей, а значит, износ даже при заботливом уходе происходит ускоренными темпами.

Кроме того, в холодное время года большой объем позволяет двигателю быстрее прогреваться.

Есть у крупнолитражек и существенные минусы. Главный недостаток моделей, обладающих двигателем большого объема, — высокая цена, которая резко возрастает даже при небольшом увеличении литража.

Но финансовый аспект не ограничивается лишь ценой покупки. Чем больше литраж мотора, тем дороже обойдется обслуживание и ремонт. Возрастет расход и . От рабочего объема агрегата зависят суммы страховых взносов. В зависимости от текущего законодательства сумма транспортного налога также может рассчитываться с учетом литража двигателя.

Повышенный расход горючего также увеличит эксплуатационные расходы крупнолитражного автомобиля. Поэтому, нацелившись на мощного “зверя”, прежде всего тщательно оцените свои финансовые возможности.

Проблема выбора

При выборе автомобиля лучше избегать моделей класса A с объемом двигателя около 1 л или меньше. Такая машина плохо разгоняется, она не очень приспособлена для обгона, который в некоторых случаях, может быть даже опасным. Загруженной машине будет явно не хватать мощности. Но если вы собираетесь ездить один, не испытываете тяги к лихачеству, а денег в обрез, то такой вариант вполне приемлем. Расход топлива и эксплуатационные расходы будут небольшими, однако вряд ли стоит рассчитывать на долгую безотказную работу двигателя.

Для многих автолюбителей без повышенных претензий оптимальным выбором будет машина класса B или C, оснащенная движком с литражом 1,3…1,6 л. Такой мотор уже обладает неплохой мощностью и при этом не разорит владельца чрезмерными расходами на горючее. Такое авто позволит достаточно уверенно чувствовать себя как на городских улицах, так и за городом.

Если позволяют средства, стоит приобрести машину с объемом двигателя от 1,8 до 2,5 л. Такие агрегаты обычно можно встретить в классе D. Разгон со светофора, обгон на трассе или затяжной подъем не будут представлять никакой проблемы. Ненапряженный режим работы обеспечит неплохую долговечность мотора. В целом это оптимальный вариант семейного автомобиля. Правда, расходы на топливо и эксплуатацию будут несколько выше.

Тем, кому требуется приличная мощность, но хочется сэкономить на горючем, следует присмотреться к моделям, оснащенным турбокомпрессором. Турбина способна повысить мощность движка на 40…50% при том же объеме двигателя и расходе топлива. Правда, турбированный агрегат требует правильной эксплуатации. В противном случае его ресурс может оказаться ограниченным. Этот нюанс нужно учитывать при покупке подержанного авто.

Для использования на бездорожье не обойтись без мощного агрегата с объемом 3,0… 4,5 л. Кроме внедорожников, такие моторы устанавливают на машинах бизнес-класса и представительских. Эти авто по карману далеко не всем, не говоря уже о том, что аппетиты по отношению к топливу у них весьма высоки.

Ну а те, у кого средства не ограничены, на такие мелочи внимания не обращают. Да и вряд ли они станут читать эту статью. Поэтому давать рекомендации относительно покупки транспортного средства с литражом агрегата от 5 л и выше просто нет смысла.