АВТОМОБИ́ЛЬНЫЙ ДВИ́ГАТЕЛЬ

Рядный 4-цилиндровый двигатель с непосредственным впрыском бензина: 1 – инжектор; 2 – свеча зажигания;3 – поршень.

Двигатель W-12 представляет собой как бы два двигателя V-6 с общим коленчатым валом.

АВТОМОБИ́ЛЬНЫЙ ДВИ́ГАТЕЛЬ, дви­га­тель, пре­об­ра­зу­ю­щий к.-л. энер­гию в ме­ха­нич. ра­бо­ту, не­об­хо­ди­мую для при­ве­де­ния в дви­же­ние ав­то­мо­би­ля. В ка­чест­ве А. д. мо­гут ис­поль­зо­вать­ся дви­га­те­ли внут­рен­не­го сго­ра­ния (ДВС), дви­га­те­ли внеш­не­го сго­ра­ния (па­ро­вые и дви­га­те­ли Стир­лин­га), дви­га­те­ли, ис­поль­зую­щие энер­гию пред­ва­ри­тель­но рас­кру­чен­но­го ма­хо­ви­ка или энер­гию га­за, на­хо­дя­ще­го­ся под дав­ле­ни­ем, а так­же элек­тро­дви­га­те­ли. В совр. ав­то­мо­би­лях пре­им. ис­поль­зу­ют­ся ДВС. По кон­ст­рук­ции ДВС раз­де­ля­ют на порш­не­вые и ро­тор­ные. Боль­шин­ст­во А. д. – порш­не­вые. Порш­не­вые ДВС раз­ли­ча­ют­ся по чис­лу и рас­по­ло­же­нию ци­лин­д­ров (ряд­ные, с про­ти­во­ле­жа­щи­ми ци­лин­д­ра­ми, V-об­раз­ные и W-об­раз­ные), по ра­бо­че­му объ­ё­му (лит­ра­жу), на­зна­че­нию и т. п. Чис­ло ци­лин­д­ров порш­не­вых ДВС – от 1 до 16. Од­но­ци­лин­д­ро­вые дви­га­те­ли ха­рак­те­ри­зу­ют­ся вы­со­кой не­рав­но­мер­но­стью при ра­бо­те и на ав­то­мо­би­лях ус­та­нав­ли­ва­ют­ся ред­ко. Уве­ли­че­ние чис­ла ци­лин­д­ров по­выша­ет рав­но­мер­ность ра­бо­ты дви­га­те­ля и плав­ность хо­да ав­то­мо­би­ля, но уве­ли­чи­ва­ет по­те­ри на тре­ние, по­это­му дви­га­те­ли с чис­лом ци­лин­д­ров боль­ше 12 при­ме­ня­ют ред­ко. По ха­рак­те­ру ра­бо­че­го про­цес­са порш­не­вые ДВС мо­гут быть че­ты­рёх- и двух­такт­ны­ми, а по спо­со­бу вос­пла­ме­не­ния топлива – с вос­пла­ме­нени­ем от ис­кры (на­зы­вае­мые так­же бен­зи­но­вы­ми) и с вос­пла­ме­не­ни­ем от сжа­тия (ди­зе­ли). Боль­шин­ст­во А. д. че­ты­рёх­такт­ные. Для ра­бо­ты ДВС то­п­ливо долж­но быть сме­ша­но с воз­ду­хом в опре­де­лён­ном со­от­но­ше­нии. В бен­зи­новых ДВС про­цесс сме­се­об­ра­зо­ва­ния мо­жет про­ис­хо­дить вне ци­лин­д­ров дви­га­те­ля (в кар­бю­ра­то­ре) или не­по­сред­ст­вен­но внут­ри ци­лин­д­ров (дви­га­те­ли с не­по­сред­ст­вен­ным впры­ском бен­зи­на). В дви­га­те­лях совр. ав­то­мо­би­лей кар­бюра­тор прак­ти­че­ски вы­тес­нен ин­жек­то­ра­ми. Для вос­пла­ме­не­ния то­п­ли­ва в бен­зи­но­вых дви­га­те­лях ис­поль­зу­ет­ся све­ча за­жи­га­ния; в ди­зе­лях рас­пы­лён­ное то­п­ли­во са­мо­вос­пла­ме­ня­ет­ся при впры­ски­ва­нии в ци­лин­д­ры. Ди­зель­ные А. д. име­ют луч­шую то­п­лив­ную эко­но­мич­ность, но они до­ро­же в про­из­вод­ст­ве, тя­же­лее и бо­лее шум­ные. Наи­бо­лее рас­про­стра­не­ны ди­зе­ли на боль­ше­груз­ных ав­то­мо­би­лях. Уве­ли­че­нию чис­ла лег­ко­вых ав­то­мо­би­лей с ди­зе­ля­ми спо­соб­ст­ву­ет по­яв­ле­ние но­вых сис­тем пи­та­ния ди­зе­лей c элек­трон­ным уп­рав­ле­ни­ем, что да­ло воз­мож­ность умень­шить шум­ность, сни­зить дым­ность ав­то­мо­би­лей и т. д. Для сни­же­ния со­дер­жа­ния вред­ных ве­ществ в от­ра­бо­тав­ших га­зах ДВС ис­поль­зу­ют­ся ка­та­ли­ти­че­ские ней­тра­ли­за­то­ры. Дви­га­те­ли га­зо­бал­лон­ных ав­то­мо­би­лей вы­бра­сы­ва­ют в ат­мо­сфе­ру мень­шее ко­ли­че­ст­во вред­ных ве­ществ. Газ для пи­та­ния та­ких дви­га­те­лей мо­жет на­хо­дить­ся в сжи­жен­ном или сжа­том со­стоя­нии. В ка­че­ст­ве сжи­жен­ных га­зов обыч­но ис­поль­зу­ют смесь про­па­на и бу­та­на. Осн. со­став­ляю­щей сжа­тых га­зов яв­ля­ет­ся ме­тан. Пе­ред по­да­чей в ци­лин­д­ры ДВС дав­ле­ние га­за умень­ша­ет­ся с по­мо­щью ре­дук­то­ров, а сжи­жен­ные га­зы пе­ре­во­дят­ся в га­зо­об­раз­ное со­стоя­ние в спе­ци­аль­ном устройстве – ис­па­ри­те­ле. Пер­спек­тив­ным то­п­ли­вом для ав­то­мо­би­лей яв­ля­ет­ся во­до­род. А. д., ис­поль­зую­щие в ка­че­ст­ве то­п­ли­ва во­до­род (не­ко­то­рые ав­то­мо­би­ли BMW), прак­ти­че­ски не за­гряз­ня­ют ат­мо­сфе­ру.

Осн. по­ка­за­те­ля­ми, ха­рак­те­ри­зую­щи­ми А. д., яв­ля­ют­ся мощ­ность и кру­тя­щий мо­мент, а так­же их за­ви­си­мость от обо­ро­тов ва­ла дви­га­те­ля. Для по­вы­ше­ния мощ­но­сти ДВС без уве­ли­че­ния ра­бо­че­го объ­ё­ма ис­поль­зу­ет­ся над­дув. В А. д. при­ме­ня­ют ме­ха­нич. над­дув и тур­бо­над­дув, при ко­то­ром для ра­бо­ты тур­бо­на­гне­та­те­ля ис­поль­зу­ет­ся энер­гия вы­хлоп­ных га­зов. Мощ­ность А. д. от 2,5 кВт (ма­ло­лит­раж­ный ав­то­мо­биль) до 800 кВт и бо­лее (бо­лид «Фор­му­лы-1»).

Со­вер­шен­ст­во­ва­ние кон­ст­рук­ции порш­не­вых ДВС для А. д. на­прав­ле­но на уве­ли­че­ние мощ­но­сти и умень­ше­ние га­ба­ри­тов и мас­сы при од­но­вре­мен­ном улуч­ше­нии то­п­лив­ной эко­но­мич­но­сти и сни­же­нии ток­сич­но­сти. Это­му спо­соб­ст­ву­ет как со­вер­шен­ст­во­ва­ние тех­но­ло­гий из­го­тов­ле­ния ДВС, так и улуч­ше­ние кон­струк­ций. Ши­ро­ко при­ме­ня­ют­ся дви­га­те­ли с из­ме­няе­мы­ми фа­за­ми га­зо­рас­пре­де­ле­ния и пе­ре­мен­ной дли­ной впу­ск­ных тру­бо­про­во­дов. Су­ще­ст­ву­ют дви­га­те­ли, в ко­то­рых име­ет­ся воз­мож­ность от­клю­чать отд. ци­лин­д­ры с це­лью эко­но­мии то­п­ли­ва, и дви­га­те­ли без дрос­сель­ной за­слон­ки, но с из­ме­няе­мой сте­пе­нью от­кры­тия кла­па­нов. Пер­спек­тив­но ис­поль­зо­ва­ние ДВС с из­ме­няе­мой сте­пе­нью сжа­тия и за­ме­на ме­ха­нич. при­во­да кла­па­нов на элек­три­че­ский.

Умень­ше­ние ми­ро­вых за­па­сов неф­ти и по­сто­ян­ный рост цен на то­п­ли­во сти­му­ли­ру­ют раз­ра­бот­ку аль­тер­на­тив­ных ис­точ­ни­ков энер­гии для ав­то­мо­би­лей. Вы­пус­ка­ют­ся гиб­рид­ные ав­то­мо­би­ли, в ко­то­рых для при­во­да ве­ду­щих ко­лёс ав­то­мо­би­ля, на­ря­ду с ДВС, при­ме­ня­ют элек­тро­дви­га­те­ли. Пер­спек­тив­но так­же ис­поль­зо­ва­ние то­п­лив­ных эле­мен­тов, ко­то­рые эф­фек­тив­но вы­ра­ба­ты­ва­ют элек­три­че­ский ток. В ка­че­ст­ве дви­га­те­лей для та­ких ав­то­мо­би­лей ис­поль­зу­ют­ся ма­ло­га­ба­рит­ные элек­тро­дви­га­те­ли. Ис­поль­зо­ва­ние та­ких кон­ст­рук­ций по­зво­ля­ет сни­зить мас­су ав­то­мо­би­ля, улуч­шить эко­но­мич­ность и ре­шить про­бле­му вы­бро­сов вред­ных ве­ществ в ат­мо­сферу.