Превышение двигателями порога безопасности движения

Трехосный самосвал МАЗ-530 (1956—1962) с двигателем 450 л.с.
Трехосный самосвал МАЗ-530 (1956—1962) с двигателем 450 л.с.

Рост мощности автомобильных двигателей после того, как скорость движения автомобилей намного превысила скорость конных повозок, объясняется стремлением повысить максимальную скорость. Однако автомобили очень быстро достигли таких скоростей движения, которые намного превзошли скорости, допустимые условиями безопасности движения. Пришлось вводить даже ограничительные законы. И все же мощность двигателей росла, причем цель ее увеличения была уже не в достижении еще больших скоростей, опасных для обычных автомобилей, а в достижении высоких ускорений при трогании с места, разгоне автомобиля и обгонах других машин.

Кроме того, что повышение мощности двигателей улучшает динамику автомобилей, с увеличением мощности легче достигается бесшумность работы двигателя, износ его уменьшается, увеличиваются межремонтные пробеги, долговечность и надежность автомобиля возрастают и облегчается управление. Но безрассудное увеличение мощности, как это имеет место в США, где главным стимулом является реклама, приводит к чрезмерно большим мощностям двигателей, которые не диктуются никакими конструктивными и эксплуатационными соображениями. Рост мощности двигателей связан также с необходимостью увеличения запаса мощности при переходе к бесступенчатым трансмиссиям, а также обусловлен увеличением затраты мощности на привод различных вспомогательных устройств автомобиля.

Мощность бензиновых двигателей грузовых автомобилей обычно ниже аналогичных двигателей легковых автомобилей, однако, следует выделить класс большегрузных автомобилей, у которых мощность двигателей часто значительно превышает максимальную мощность двигателей легковых автомобилей. Так, советские дизельные двигатели Д-12А, устанавливаемые на автомобилях-самосвалах большой грузоподъемности (25—40 т), имеют мощности 300 и 450 л. с., такие же мощности имеет ряд зарубежных автомобильных дизельных двигателей. Отдельные карбюраторные двигатели грузовых автомобилей также имеют весьма высокую мощность. Так, карбюраторные двигатели, применяемые для грузовых автомобилей в США, имеют мощности около 800 л. с.

РСЗО 9К58 «Смерч» с дизельным двигателем Д-12А
РСЗО 9К58 «Смерч» с дизельным двигателем Д-12А

Увеличение мощности двигателей с 1945 по 1960 годы

Ford Thunderbird 1960
Ford Thunderbird 1960

Вторая мировая война задержала развитие мощности двигателей автомобилей, и в 1949 г. автомобили по мощности двигателей были близки к показателям двигателей автомобилей предвоенных выпусков.
В 1955 г. средняя мощность двигателей европейских автомобилей достигла 60—70 л. с., а малолитражных 40—45 л. с. (не считая микролитражных, мощность двигателей которых была 10—15 л. с.). Мощность двигателей автомобилей высокого класса достигла 200 л. с., включая получившие тогда широкое распространение спортивные автомобили Ягуар, Мерседес, Татра-спорт
и др.

Средняя мощность двигателей американских автомобилей к 1955 г. достигла почти 210 л. с., при максимальной мощности первоклассных автомобилей до 300 л. с. К 1961 г. мощность двигателей ряда первоклассных автомобилей поднялась до 375 л. с.

Восьмицилиндровый двигатель Ford Thunderbird 1956-58 г.в. - Motor V8 Ford Thunderbird
Восьмицилиндровый двигатель Ford Thunderbird 1956-58 г.в.

Все сказанное выше относится к двигателям легковых автомобилей. Мощность двигателей грузовых автомобилей, как правило, была ниже мощности легковых, но двигатели грузовых автомобилей, по большей части, имели меньшее число оборотов коленчатого вала: на грузовых автомобилях средней и особенно малой грузоподъемности до сих пор часто используются двигатели, по конструкции подобные легковым вариантам с пониженным числом оборотов коленчатого вала и меньшими степенями сжатия. Удельный вес специальных двигателей грузовых автомобилей больше, чем у легковых вследствие большей износостойкости; детали их массивнее, поверхности трения более развиты, а литровая мощность ниже из-за пониженного числа оборотов коленчатого вала и меньшей степени сжатия. Особенностью двигателей грузовых автомобилей является работа на режимах, более близких к полной нагрузке, в то время как легковые автомобили, в особенности при большом запасе мощности, редко работают с полной нагрузкой двигателя.

Увеличение мощности двигателей с 1885 по 1925 годы

Первый автомобиль Карла Бенца - Carl Benc first car

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Первый автомобиль Карла Бенца

После исторического обзора и общей оценки эксплуатационно-технических показателей разных типов автомобилей рассмотрим подробно, каким путем шло совершенствование автомобильных поршневых двигателей внутреннего сгорания. Анализ путей совершенствования двигателей будем вести от первых конструкций 1885 г. и затем последовательно, останавливаясь на наиболее интересных усовершенствованиях, рассмотрим конструкции двигателей, доводя обзор до современных моделей.

Прежде всего, рассмотрим, как изменялась эффективная мощность автомобильных двигателей. Первые двигатели Даймлера и Бенца развивали мощность около 1 л. с. Конструкторы еще не ставили другой задачи, кроме возможности приводить в движение мотоцикл у первого и легкий трехколесный автомобиль у второго. Вопрос о скорости движения еще не возникал; вполне достаточным являлось достижение возможности двигаться без вынужденных остановок и аварии. Но как только была решена эта задача, стал вопрос о достижении скорости движения большей, чем развивали конные повозки, что удалось осуществить довольно быстро. Первые шаги были сделаны по пути увеличения числа цилиндров, повышения числа оборотов коленчатого вала и увеличения литража двигателя.

К моменту первых гонок в 1894 г. мощность автомобильных двигателей достигала 2—3 л. с., а к концу XIX в. были уже автомобили с мощностью двигателя больше 10 л. с. Средняя мощность автомобильных двигателей 1905г. была около 12 л. с. Спортивные и особенно гоночные автомобили отличались по тому времени громадными мощностями. Так, из 13 автомобилей, участвовавших в гонках 1906 г., 12 автомобилей имели двигатели мощностью от 105 до 130 л. с. и только один автомобиль (Грегуар) имел двигатель мощностью 70 л. с. Средняя мощность автомобилей 1916 г. была более 25 л. с.

Во время первой мировой войны совершенствование автомобильных двигателей задержалось, так как для нужд войны было расширено производство существовавших моделей. Однако разрабатывались новые более совершенные модели, которые были поставлены на производство после войны, когда снова начался выпуск автомобилей для рынка.

Сравнение автомобилей с различными типами двигателей

устройство ДВС

Следует сразу сказать, что паровые и электрические автомобили не выдерживают сравнения с другими типами автомобиля. Весьма низкая экономичность, большой вес и трудности в эксплуатации, связанные со значительным временем приведения установки в готовность, не позволяют широко применять паровые автомобили, и никакие положительные особенности не могут этот тип автомобиля сделать сравнимым с современным бензиновым автомобилем. Электрические автомобили имеют малый запас хода, большой вес двигателей, требуют большого расхода дефицитных материалов и наличия широкой сети зарядных станций. Эти обстоятельства не позволяют и электромобилю стать автомобилем общего назначения.

Остается сравнить обычные и газотурбинные автомобили. Этому вопросу в отечественной и зарубежной литературе уделяется весьма большое внимание. Со времени начала блестящего опыта применения газотурбинных двигателей в авиации в различных статьях не прекращаются высказывания о том, что газотурбинный автомобиль будет способен конкурировать с обычным
автомобилем.

Сейчас серийного выпуска газотурбинных автомобилей нет ни в одной стране, несмотря на более чем пятнадцатилетнюю напряженную работу мощных научно-исследовательских и конструкторских организаций. Проблема экономичности газотурбинного автомобиля еще не решена. Попытки улучшения экономичности влекут за собой потерю преимуществ, присущих газотурбинному автомобилю.

Если говорить о способности газотурбинного двигателя конкурировать с поршневым двигателем на грузовых автомобилях (особенно большегрузных) и автобусах, то следует иметь в виду, что в этих случаях газовую турбину приходится сопоставлять не только с бензиновым, но и с дизельным двигателем, а в этом случае сравнение по экономичности оказывается особенно невыгодным для газовой турбины.

Учитывая сказанное можно констатировать, что для сегодняшнего дня и ближайшего будущего двигатель внутреннего сгорания остается единственным практически выгодным типом автомобильного двигателя. Говорить о замене поршневого двигателя на автомобиле преждевременно. Следует совершенствовать рабочий процесс и конструкцию поршневого двигателя. Этой задаче и подчинен дальнейший анализ развития конструкции автомобильного двигателя.

Естественно, что совершенствуя основной тип автомобильного двигателя, необходимо проводить и поисковые работы по отысканию принципиально новых процессов и схем преобразования тепла топлива в работу движения автомобиля.
Учитывая, что на развитие конструкции двигателя сильное влияние оказывало и оказывает общее развитие автомобильной промышленности, перед рассмотрением путей развития конструкции рассмотрим этапы развития автомобильной промышленности.

← РаньшеПозже →