Европейцы определили, у какой машины самый лучший мотор
Европейцы определили, у какой машины самый лучший мотор
На выставке Engine Expo 2010 обнародованы результаты самой престижной награды в мире в области двигателестроения. Это приз за лучший в мире двигатель 2010 года. В состав жюри традиционно для таких престижных конкурсов в области автостроения входят эксперты и автожурналисты из самых разных стран. В этом году конкурс двигателей судили 65 известных журналистов из 32 стран, таких как США, Япония, Китай, Россия, Новая Зеландия, Индия, Корея, Германия, Франция, Румыния, Южная Африка, Мексика и Великобритания.
Судьи могли протестировать любой автомобиль. Их впечатления от вождения новейших автомобилей помогли в поисках двигателей, предлагающих лучшие характеристики и топливную экономичность, а также успешное применение передовых технологий.
В этом году конкурс завершился ожидаемой сенсацией. Одержав победу в борьбе за звание “Двигатель года” второй раз подряд, инновационный двигатель от VW 1,4 TSI стал всего лишь третьим мотором, который забирает звание лучшего второй год подряд. За 12-летнюю историю международного конкурса “Двигатель года” такое событие случалось лишь дважды. В 2005 и 2006 годах лучшим в мире двигателем был признан пятилитровый мотор V10 от первых BMW, а затем лучшим двигателем два раза подряд стал другой мотор от BMW: Twin Turbo, который победил в 2007 и 2008 годах.
Таким образом, движок TSI Twincharger из Вольфсбурга присоединяется к элитарному клубу супердвигателей, попасть в который простому смертному двигателю просто невозможно. Нужно действительно предложить рынку продукт, на голову превосходящий конкурентов.
Как и в прошлом году, 1,4-литровый агрегат VW сумел собрать очки на рынках, которые находятся за пределами Европы. Все судьи из Северной Америки, Азии и Южной Америки поставили движкам VW высшие оценки. Канадский журналист Джим Кензи отметил: “Двигатель VW Twincharger совмещает в себе оптимальное сочетание различных технологий получения высокой мощности с низким уровнем выбросов и низким расходом топлива”.
Четырехцилиндровый двигатель VW объемом всего 1,4 литра имеет турбонагнетатель и компрессор в одном компактном устройстве. В результате мощность двигателя доведена до 178 л.с., но что больше всего впечатляет, так это его удельная мощность: с каждого литра снимается 127 л.с. Уже на частоте 1500 об/мин двигатель от VW показывает максимальные 240 Н·м крутящего момента. Легко понять, почему судьи были впечатлены его производительностью и спортивными характеристиками. На его победу также сыграло низкое, всего 144 г CO2/км, содержание выбросов в выхлопе, а VW Golf с этим двигателем под капотом тратит топлива всего 6,2 л/100 км.
Лучшим новым двигателем 2010 года стал движок от Fiat. И это тоже 1,4-литровый турбированный движок MultiAir Turbo. Это самый инновационный двигатель, появившийся за последние 12 месяцев. Он имеет электрогидравлическую систему, которая независимо управляет каждым из четырех впускных воздушных клапанов. Время подачи воздуха в каждый цилиндр постоянно регулируется в зависимости от конкретных условий движения. Цель системы традиционна – повысить мощность и крутящий момент при одновременном снижении расхода топлива. Этот двигатель устанавливается на автомобили FIAT и Alfa Romeo. Alfa MiTo Cloverleaf с двигателем 1,4 MultiAir Turbo развивает мощность 170 л.с. и расходует всего 6 литров на 100 км. Фиатовский двигатель обошел движок Ferrari и все новые двигатели немецких компаний.
Почему автомобили должны быть «быстрыми»
Речь пойдет о выборе мощности автомобильных двигателей. Чем она обусловлена? С 1976 года максимальная скорость у нас ограничена такими цифрами: 60 км/час в городах и 90 км/час на дорогах. Зачем же выпускать автомобили с моторами, позволяющими развивать 130-150 км/час? Может быть такие двигатели вообще не нужны? А может, уменьшив, сократив «лошадиные силы», мы снизим количество аварий и сбережем немало ценнейшего энергетического сырья — нефти? Как показывает почта редакции, эти вопросы волнуют многих автолюбителей.
Мы попросили изложить современные взгляды на эту тему специалистов научно-исследовательского автомобильного и автомоторного института (НАМИ) доктора технических наук Б. М. ФИТТЕРМАНА и кандидата технических наук А. Г. ШМИДТА.
Порой автомобилисты после более или менее продолжительных рассуждений задаются вопросом, зачем массовому легковому автомобилю высокая мощность, высокая скорость. Одни подходят к нему с осторожным недоумением, другие — с запальчивой убежденностью.
Давайте внесем ясность. Начнем с того, что говорить следует не об абсолютной мощности двигателя, а об удельной, то есть о тех «лошадиных силах», которые приходятся на тонну массы автомобиля в снаряженном состоянии, — только так можно вообще оценивать машины разных классов. Поэтому в дальнейшем, говоря о «мощности», мы, естественно, будем подразумевать ее удельное значение, то есть отнесенное к массе машины. Во всем мире этот параметр для современных массовых легковых автомобилей лежит в пределах от 45 до 65 л. с./т. Почему так?
Три важных обстоятельства
Одно из основных достоинств автомобиля — универсальность и мобильность. На своем «Запорожце» или «Жигулях» вы ездите зимой и летом, в городе и по шоссе, в одиночку и с тремя четырьмя товарищами. Ваш автомобиль — как та солдатская шинель, которая и подстилка, и одеяло, и подушка. Говорить о том, что для эксплуатации в городе вам нужен один, а для поездки в отпуск другой автомобиль с иной мощностью двигателя (и, кроме того, с разными коробкой передач и задним мостом), по меньшей мере, нереально. Во всем мире автомобильные фирмы, выпуская машины с одинаковыми кузовами и разными по мощности силовыми агрегатами, в первую очередь рассчитывают не на разные условия эксплуатации, а на то, чтобы охватить возможно более широкий круг потребителей.
Второе. Мощность влияет на многие эксплуатационные показатели, изменения ее в ту или иную сторону улучшают одни из них и одновременно ухудшают другие. Поэтому выбор мощности всегда представляет собой более или менее удачный компромисс между динамикой и экономичностью, долговечностью и весом и т. д.
И третье. Сама по себе скрытая возможность машины двигаться с той или иной скоростью не может быть причиной аварии. Не конструктор, не автомобиль, а водитель выбирает порой скорость, не соответствующую конкретной дорожной обстановке. Хотя часто именно высокая динамика (достаточный запас мощности) позволяет избежать опасных ситуаций.
А теперь давайте рассмотрим, как влияет мощность двигателя на некоторые важные эксплуатационные показатели автомобиля. Пусть вас не смущают сложные на первый взгляд словосочетания «безопасная дистанция», «обгонные качества автомобиля», «кривая мощностной характеристики» и другие. Это термины, и они, в конечном счете, не осложняют, а облегчают восприятие.
Существует мнение, что в условиях интенсивного городского движения средняя фактическая скорость мало зависит от мощности двигателя (если, конечно, она не настолько мала, чтобы создавать помехи движению), а определяется средней скоростью всего транспортного потока. Верно ли такое утверждение? Лишь в том частном случае, когда автомобиль на протяжении всего маршрута не выходит из этого потока. В реальных же условиях как шоссейного, так и особенно городского движения водителю не раз приходится покидать поток и вновь вливаться в него, пересекать нерегулируемые перекрестки, совершать обгон и ряд других маневров, в которых очень важна хорошая приемистость автомобиля.
Более динамичная машина позволяет быстро и, главное, безопасно совершать эти маневры. Ведь очевидно, что в условиях интенсивного движения вероятность появления больших дистанций между машинами невелика. Значит, водитель автомобиля с низкими разгонными качествами вынужден будет значительно дольше ждать подходящей для совершения маневра дистанции. А это отрицательно повлияет на время преодоления заданного маршрута (вариант «авось», который чреват опасными последствиями, мы не рассматриваем).
«А» и «Б» выходят на шоссе
Проиллюстрируем изложенное на примере машин особо малого класса.
Рассмотрим два варианта одного и того же автомобиля, различающиеся удельной мощностью двигателя. У «А» удельная мощность 40 л. с./т, у «Б» — 60 л. с./т. Мы намеренно не хотим называть конкретные модели — тогда пришлось бы оценивать не двигатели, а автомобили в целом. Естественно, что сопоставление вариантов по приемистости (таблица 1) правомерно лишь при условии, что их двигатели одинаковы по степени технического совершенства (в отношении характера протекания кривых в мощностных, скоростных, разгонных и экономических характеристиках).
Теперь, «держа в уме» данные таблицы 1, рассмотрим показанную на рисунке дорожную ситуацию, когда автомобилю, который стоит у тротуара (в городе) или на обочине (на шоссе), необходимо безопасно и не создавая помех движению влиться в поток, катящийся со скоростью (соответственно в городе и на шоссе) 60 или 90 км/час. Практически это то же самое, как и в случае, если ему надо выехать на главную дорогу с бокового проезда на нерегулируемом перекрестке. Как вы это делаете? Выжидаете подходящую дистанцию между машинами и, когда задняя часть первого из проходящих автомобилей поровнялась с передней частью вашего, разгоняетесь с максимальной интенсивностью до скорости движения потока.
Безопасным и не создающим помех движению указанный маневр может стать лишь в том случае, если по его окончании расстояния между вашим, впереди и сзади идущими автомобилями не будут меньше дистанции безопасности. Будем считать ее для сухой дороги (при ограниченной Правилами скорости потока в 60 и 90 км/час) равной соответственно 30 и 45 метрам. Тут заметим, что в смысле использования проезжей части дороги и ее пропускной способности весьма существенно, чтобы в момент завершения маневра (то есть когда ваша машина достигла скорости потока) расстояние до идущего впереди автомобиля не было чрезмерно большим. В таблице 2 даны значения минимальной дистанции между машинами в транспортном потоке, необходимой для безопасного выполнения рассматриваемого маневра автомобилями с различной мощностью двигателей. В ней приведены и величины расстояния до идущей впереди машины в момент завершения маневра.
Автомобилю «А», как видите, нужен на 30-40% больший разрыв между идущими одна за другой машинами для того, чтобы влиться в поток. В момент завершения нашего маневра (опять заглядываем в таблицу 2 и рисунок) расстояние до находящейся впереди, в том же ряду машины для автомобиля «А» в городских условиях превысит в три раза безопасную дистанцию, а для автомобиля «Б» — только в два раза. Для загородного шоссе такой «запас дистанции» составит соответственно 5,9 и 3,8 раза. Вывод ясен: машина с плохой приемистостью всегда «душит» пропускную способность улиц и дорог. Вот и один из ответов на вопрос, для чего современному автомобилю значительный запас мощности. К аналогичным выводам приводит исследование способности автомобиля к перестроению со сменой полосы движения.
Идем на обгон
Одним из наиболее неблагоприятных в смысле безопасности движения является случай обгона автопоезда, который идет по дороге с однополосным в каждом направлении движением с предельно допустимой для него скоростью (70 км/час), когда обгоняющий автомобиль вынужден выезжать на полосу встречного движения. Из чего здесь состоит маневр? Водитель обгоняющего автомобиля (имеем в виду легковой) следует за обгоняемым на высшей, четвертой передаче со скоростью 70 км/час и выбирает момент, когда расстояние до встречного транспорта (в наихудшем случае движущегося со скоростью 90 км/час) позволяет сделать это безопасно. Тут обгоняющий переходит на третью передачу, резко набирает допустимую скорость (90 км/час) и совершает обгон (мы не рассматриваем здесь случай с превышением скоростей, то есть нарушением правил движения). Маневр можно считать безопасным лишь в том случае, когда расстояние до встречного транспорта в начале обгона было таким, что в момент его завершения (окончание перехода на первоначальную полосу движения) до встречной машины оставалась безопасная дистанция. Конечно, более мощной машине нужны меньшие время и путь обгона, меньшая дистанция безопасного обгона. Это сделает сам процесс более безопасным. Комментарии излишни? Нет, давайте подумаем над таблицей 3. В ней даны усредненные, как их называют ученые, результаты, которые иллюстрируют зависимость показателей обгонных качеств современного легкового автомобиля от мощности используемого на нем двигателя (удельной мощности).
На первый взгляд кажется, что цифры практически одинаковы. Совсем нет: ведь «А» совершает обгон почти на пределе. Непредвиденное обстоятельство — и запаса уже не хватает. А у варианта «Б» он есть. Мы уж не говорим о возможном подъеме, большей, чем полагается, нагрузке и т. п.
Таким образом, в условиях реального движения автомобилю часто приходится совершать маневры, в которых высокая приемистость, обеспечиваемая достаточным запасом мощности, приобретает очень важное, порой решающее для безопасности значение.
Позвольте посомневаться!
Анализ, который мы сейчас вместе провели, показывает, что в числе условий, определяющих необходимую мощность двигателя для проектируемого автомобиля, не последнее значение имеют требования к его разгонным качествам. Очевидно, что число «лошадиных сил», которое сообщает машине высокую приемистость, значительно выше нужных для обеспечения движения с максимально допустимыми скоростями. Поэтому современные автомобили способны развивать значительно более высокие скорости, чем это допускают введенные ограничения.
Но позвольте посомневаться, возразит технически подкованный читатель. Не проще ли получить хорошую динамику подбором передаточных чисел в трансмиссии? Стоит только дать соответствующие набор передач в коробке и отношение шестерен в ведущем мосту, чтобы обеспечить достаточно интенсивный разгон даже при маломощном двигателе. И пусть при этом пострадает максимальная скорость. Почему бы не сделать так?
Да, можно, но. Резко увеличится износ самого двигателя. Ведь вам придется значительное время пользоваться низшими передачами, а коленчатый вал при той же скорости на каждом километре пути будет совершать во столько раз больше оборотов, во сколько раз будет изменено передаточное число. Увеличится износ синхронизаторов и шестерен коробки передач, дисков и пружин сцепления (частые переключения). Нужно будет смириться с шумом в салоне и более интенсивной работой водителя. Да и расход топлива, как это ни странно, не упадет, а, при определенных условиях, даже возрастет. Ведь если мы примем расход бензина на прямой передаче за единицу, то на низших он вырастает во столько раз, во сколько увеличивается время движения на них и передаточное число. Вот так!
Автомобильная наука сегодня считает, что наивыгоднейшие показатели обгонной динамики и топливной экономичности (вот он компромисс!) требуют соотношения передаточных чисел между высшей (прямой) и предшествующей передачами трансмиссии в пределах от 1,3 до 1,4. Исходя из этого, если вы для безопасного обгона должны иметь возможность двигаться на третьей передаче со скоростью 95-100 км/час (нужен запас!), прямая передача автоматически дает вам те самые 130-140 км/час, которые вы видите в технической характеристике современной модели.
До сих пор мы с вами рассматривали возможность средней скорости движения с определенной удельной мощностью на примере двух вариантов автомобилей, которые принадлежат к особо малому классу. Если же говорить об автомобилях класса «Москвича» или «Жигулей», то для них нужен еще больший запас мощности, и, соответственно, у них выше приемистость и максимальная скорость.
Это все правильно, скажут иные водители, но ведь автомобиль, который может развивать 140-150 км/час, просто опасен, и поэтому все приведенные тут доводы вряд ли нужны. На это легко возразить: опасен, повторяем, не автомобиль, опасен неопытный или слишком самонадеянный водитель, который не соразмеряет свои возможности с возможностью машины и дорожными условиями.
И после аварии надо винить не конструктора, который снабдил автомобиль резервами мощности, а его владельца, легкомысленно распорядившегося этими резервами. И как раз. чтобы предотвратить легкомысленные (трудно найти другое слово) действия водителей, на наших дорогах и введены ограничения максимальной скорости движения. И никому не дано права их не соблюдать.
Однако факт существования этих ограничений вовсе не является основанием для постановки вопроса о снижении мощностей двигателей у современных легковых автомобилей.
Занявшись такой же арифметикой для автомобиля «Б», мы получим соответственно 99 и 221 метр, 65 и 172 метра.» alt=»Чтобы разогнаться до 60 км/ч, автомобилю «А» нужно 14 секунд. За это время он пройдет 140 метров, а «С» и «Д» — по 233 метра. Значит, чтобы «Д» не пр» loading=»lazy»/> Чтобы разогнаться до 60 км/ч, автомобилю «А» нужно 14 секунд. За это время он пройдет 140 метров, а «С» и «Д» — по 233 метра. Значит, чтобы «Д» не пришлось тормозить, минимальная дистанции между «С» и «Д» должна быть равна 233-140+35 м (35 м — дистанция безопасности). Получается 128 метров. Для скорости 90 км/ч, несложно рассчитать, она вырастет до 265 метров. При этом в конце маневра расстояние между «А, и «С» будет соответственно 93 и 265 метров.
Занявшись такой же арифметикой для автомобиля «Б», мы получим соответственно 99 и 221 метр, 65 и 172 метра.
Значение словосочетания «удельная мощность»
- Удельная мощность — отношение вырабатываемой или потребляемой устройством мощности к его массе (или объёму).
Делаем Карту слов лучше вместе
Привет! Меня зовут Лампобот, я компьютерная программа, которая помогает делать Карту слов. Я отлично умею считать, но пока плохо понимаю, как устроен ваш мир. Помоги мне разобраться!
Спасибо! Я обязательно научусь отличать широко распространённые слова от узкоспециальных.
Насколько понятно значение слова абортивный (прилагательное):
Ассоциации к слову «удельный»
Ассоциации к слову «мощность»
Синонимы к словосочетанию «удельная мощность»
Предложения со словосочетанием «удельная мощность»
- Вполне возможно, что кое-где ваш покорный слуга ошибается, используя для вычисления удельной мощности той или иной машины не нормальный, а максимальный взлётный вес.
Сочетаемость слова «удельный»
- удельные князья
удельный вес
удельные княжества - удельный вес населения
потомки удельных князей
центром удельного княжества - (полная таблица сочетаемости)
Сочетаемость слова «мощность»
- на полную мощность
большая мощность
производственные мощности - мощность двигателя
мощность взрыва
мощность излучения - увеличение мощности
на пределе мощности
в зависимости от мощности - мощность падает
- работать на полную мощность
включить на полную мощность
увеличить мощность - (полная таблица сочетаемости)
Понятия со словосочетанием «удельная мощность»
Отправить комментарий
Дополнительно
- Как правильно пишется слово «удельный»
- Как правильно пишется слово «мощность»
- Разбор по составу слова «удельный» (морфемный разбор)
- Разбор по составу слова «мощность» (морфемный разбор)
- Перевод словосочетания «удельная мощность» и примеры предложений (английский язык)
Предложения со словосочетанием «удельная мощность»
Вполне возможно, что кое-где ваш покорный слуга ошибается, используя для вычисления удельной мощности той или иной машины не нормальный, а максимальный взлётный вес.
Скажем, если у одного истребителя удельная нагрузка на крыло равнялась 150 кг/кв. м, а удельная мощность составляла 500 л. с. на тонну веса, а у другого – соответственно 200 кг/кв. м и 350 л. с. на тонну, то можно достаточно уверенно предположить, что первый «крутил виражи» гораздо лучше второго.
По важнейшему для любого танка показателю удельной мощности (лошадиные силы на тонну веса машины), во многом определяющему его скорость, манёвренность и, соответственно, выживаемость на поле боя, советские модели, производимые уже с начала 30-х годов, превосходили большинство зарубежных ровесников.
«Известия»: Новая технология увеличит грузоподъемность и длительность нахождения в воздухе небольших летательных аппаратов
«Известия»: Новая модель роторно-поршневого двигателя (РПД), созданного российскими учеными, по мощности в два раза превышает все подобные устройства. Двигатель позволит повысить грузоподъемность небольших летательных аппаратов — как беспилотных, так и управляемых. Установка таких РПД возможна на уже существующие машины без модернизации конструкции. Зарубежных аналогов устройству нет. Проект поддержан Фондом перспективных исследований.
РПД был изобретен еще в 1950-х годах. Он весит в полтора-два раза меньше, чем обычный поршневой двигатель с такой же мощностью. И в этом его преимущество. А недостатком до недавнего времени была быстрая изнашиваемость в силу особенностей конструкции.
Ученые из Центрального института авиационного моторостроения им. П.И. Баранова решили проблему, создав РПД на основе материалов нового поколения — интеркерамоматричных и металлокерамоматричных композитов. Работа велась в рамках совместного проекта Фонда перспективных исследований и Института им. П.И. Баранова.
— Композиты были применены в разных элементах двигателя, — рассказывает руководитель проекта Фонда перспективных исследований Сергей Маркин. — Согласно результатам испытаний, износ этих элементов пренебрежительно мал. Все они сохранили свою работоспособность, подтвердив возможность и перспективность применения композиционных материалов для изготовления наиболее нагруженных и проблемных элементов РПД.
Помимо применения композитов, в новой модели использованы и другие инновационные технические решения. В частности, в двигателе есть специально разработанная для РПД система турбонаддува с охлаждением воздуха. Это благотворно влияет на долговечность и надежность устройства. Часть элементов системы турбонаддува изготовлена с помощью технологий 3D-печати с применением отечественного сырья. Также практически с нуля разработана электронная система управления двигателем.
Благодаря всем этим решениям удалось примерно вдвое повысить мощность двигателя по сравнению с ранее разрабатывавшимися в России РПД.
Однако мощность — не единственная важная характеристика двигателя. Одним из значимых параметров является экономичный расход топлива. По сообщению разработчиков, удельный расход топлива на созданном РПД не превышает 217 г на лошадиную силу в час (по расчетам «Известий», это 295 г на 1 кВт).
— Для лучших современных поршневых двигателей примерно той же мощности расход топлива составляет 200 г на 1 кВт вырабатываемой мощности, и тут даже новый РПД им явно проигрывает, — поясняет заведующий кафедрой поршневых двигателей МГТУ им. Н.Э. Баумана Владимир Марков. — Зато несомненное преимущество роторного двигателя перед поршневым в размерах — он в два-три раза компактнее. Однако это превосходство частично нивелируется необходимостью установки на самолет с РПД топливного бака большего размера.
Пока разработчики планируют применять созданные небольшие РПД для легкой авиации — как беспилотников, так и управляемых аппаратов. РПД в составе гибридных силовых установок с двумя видами двигателей можно будет использовать как на гражданских, так и на военных летательных аппаратах. По сообщению разработчиков, примененные технические решения позволят повысить грузоподъемность летательных аппаратов. Важно, что установка таких двигателей возможна на уже существующие машины без модернизации конструкции и задействованных в работе самолета систем.
— Действительно, роторно-поршневые двигатели по сравнению с поршневыми обладают рядом преимуществ, — рассказал эксперт в области беспилотных систем Денис Федутинов. — Среди них, к примеру, высокая удельная мощность и меньшие вибрации и габариты, а в целом — большая простота конструкции. Если разработчикам удастся достичь таких же хороших результатов по расходу топлива и ресурсу РПД, как и у обычных поршневых, то это сделает данный двигатель востребованным на рынке для использования на БПЛА.
В конце февраля 2019 года опытный образец успешно прошел испытания по определению технических характеристик. По мнению разработчиков, создание отечественного РПД с высоким ресурсом и надежностью может послужить серьезным стимулом для развития в России авиации общего назначения и содействовать восстановлению отечественного двигателестроительного сектора.
