Какой объем двигателя лучше и какой выбрать для города. Что такое объем двигателя автомобиля? Классификация автомобилей по классам в зависимости от объёма двигателя

Рабочий объем двигателя — это один из главных технических параметров автомобиля, от которого зависит мощность, динамика и объем потребления топлива.

В среде автовладельцев сложился стереотип, что автомобили с большим объемом двигателя являются лучшим выбором. Но такое утверждение не всегда соответствует действительности.

Крупнолитражные машины отличаются большим потреблением топлива и имеют высокую себестоимость, что в итоге делает автомобиль менее доступным для рядового покупателя. Кроме того, такие авто более дорогие в обслуживании.

Общие положения

Чтобы понять, как рассматриваемый параметр может влиять на характеристики транспортного средства, важно знать устройство ДВС.

Если говорить вкратце, двигатель состоит из следующих элементов:

Блока цилиндров;
Головки блока;
Камеры сгорания;
Поршня, который объединен с коленвалом через КШМ;
Система подачи и зажигания горючей смеси;
Клапана, через которые отводятся продукты горения (отработавшие газы);
Картера.

В задачу двигателя входит преобразование одного вида энергии в другой, а именно тепловую энергию (сжигание топливной смеси) в механическую (вращение коленвала). После подготовки горючее под давлением направляется в камеру сгорания и зажигается.

В результате создается давление, достаточное для выталкивания поршня, вращающего коленвал машины.

Особенности расчета

От объема двигателя зависит, сколько горючего можно подать в полость цилиндра. Следовательно, чем больший объем топливной смеси поступает в камеру сгорания, тем на более существенный объем энергии можно рассчитывать.

Формула расчета объема цилиндров имеет следующий вид:

V= ?r 2 *h.

Здесь? равно 3,14 (фиксированная величина), r - радиус цилиндра машины, а h - его высота. Можно проводить расчеты через диаметр, разнице нет.

Кроме того, формула для расчета объема может выражаться, как площадь поперечного сечения, умноженная на высоту в точке, когда поршень расположен в нижней мертвой позиции.

С учетом вышесказанного можно сделать следующий вывод, расчетный объем мотора - это:

Сумма объемов каждого из цилиндров;
Произведение объема одного цилиндра на их общее число в двигателе.

Единица измерения - литры или кубические сантиметры. При этом 100 см 3 равно одному литру.

Если объем мотора показывается в литрах, производитель округляет число до целого. Так, если параметр имеет размер 1598 куб. см, в литрах это 1,6.

На какие характеристики влияет литраж?

Как уже отмечалось, чем выше объем цилиндра, тем больше топливной смеси может в него поступить. Получается, что при сгорании горючего в цилиндре более «емкого» двигателя энергии получается больше.

Результатом является увеличение мощности силового узла и улучшение общих динамических качеств авто.

Но имеется и недостаток. Двигатели с большим рабочим объемом отличаются прожорливостью. Это легко доказать в цифрах.

Среднестатистический мотор на 1,5 литра потребляет в условиях города 9-10 л на «сотню» пути.

Для двигателей объемом 2,0 л и более этот параметр выше - 12-13 л. При движении вне населенных пунктов и по хорошей дороге разница меньше - 6-7 л и 8-9 л соответственно.

Причина повышенного потребления заключается в большем объеме горючего, которое впрыскивается в камеру сгорания в процессе работы.

Благодаря этому, машина разгоняется до нужной скорости быстрее, что уменьшает время работы мотора на неэкономичном режиме.

Привычная зависимость, что с ростом объема увеличивается мощность, характерна для легковых транспортных средств. В случае с грузовым транспортом ситуация выглядит по-другому.

Так, большой литраж не означает, что двигатель имеет запредельное число лошадиных сил. Для таких автомобилей на первом месте стоит момент вращения на всех диапазонах оборота коленчатого вала.

Например, автомобиль КАМАЗ-54115 с мотором на 1085 куб. см имеет один цилиндр с таким же литражом, как у всего двигателя малолитражного авто.

Несмотря на столь высокие показатели, мощность находится на уровне 240 лошадиных сил.

Для сравнения БМВ модели X5 имеет 3-литровый мотор, который выдает 218 «лошадей».

Но хотелось бы отметить, что на современные грузовые авто (тот же КАМАЗ) ставятся силовые агрегаты на 11.76 л мощностью до 400 «лошадок», что больше соответствует реалиям.

Каким должен быть литраж?

Производители знают об изменчивости приоритетов автовладельцев, поэтому выпускают автомобили с различными типами двигателей.

Исходя из этого, все транспортные средства делятся на следующие классы:

Микролитражные авто. Такие ТС имеют объем двигателя до 1,1 л.
Малолитражки. Особенность этих машин - установка 1,2-1,7-литровых моторов. В нашей стране это наиболее востребованный вариант.
Среднелитражные машины. Сюда входят ТС с рабочим объемом 1,8-3,5 л.
Крупнолитражки - авто с 3,5 л и более.

Рассмотренное выше разделение носит условный характер и касается в большей части бензиновых моторов.

Если на авто установлен дизельный силовой агрегат, ситуация будет иной.

Существует еще один тип градации машин - по классам:

В-класс - от 1,0 до 1,6 л.
С-класс - от 1,4 до 2,0 л.
D-класс - от 1,6 до 2,5 л.
E-класс - от 2.0 л и больше.

При выборе машины стоит обращать внимание на условия эксплуатации транспортного средства. Если авто необходимо для перемещения движения по городу, лучшим вариантом будет малолитражка. Главное - наличие хорошей тяги на «холостых». При недостатке этого параметра двигатель будет тратить больший объем горючего, поэтому об обещанных 7-8 л можно не мечтать.

Семейство двигателей Toyota L – это дизельные агрегаты с большим количеством преимуществ в своей простой конструкции. Появились моторы в 1977 году, производство некоторых модификаций продолжается до сегодняшнего дня. Свести характеристики всех моторов в единую таблицу просто невозможно. Корпорация Тойота внедряла сотни переделок и модификаций в процессе производства двигателей, поэтому логичнее будет рассмотреть разные поколения отдельно.

Такая дизельная рядная четверка вполне удовлетворит требования даже самого искушенного автомобилиста. Конструкция довольно простая, система ТНВД не приносит значительных проблем, как в случае с одноклассниками. Но индивидуальных недостатков в моторе хватает.

Первое семейство – двигатель Toyota L

ВНИМАНИЕ! Найден совершенно простой способ сократить расход топлива! Не верите? Автомеханик с 15-летним стажем тоже не верил, пока не попробовал. А теперь он экономит на бензине 35 000 рублей в год!

Данный мотор получил 2.2 л объема и всего 72 л.с. мощности. Никакой электроники, никаких автоматических систем, все крайне просто и понятно. Крутящий момент в 142 Н*м компенсирует малую мощность, но все равно оставляет двигатель одним из самых слабых в своем окружении.

Ставился L первого поколения на Blizzard (1980-1984), Chaser (1980-1984), Crown (1979-1983), Hiace (1982-1989), Hilux (1983-1988) и Mark II (1980-1984).

Агрегат довольно старый, но он стал основой для более современных вариаций дизельного двигателя, о которых мы поговорим более подробно.

Массовая версия 2L – базовые параметры серии

Дизельные двигатели оказались востребованными, и уже в 1980 году назрела необходимость усовершенствовать мотор, что японцы успешно и сделали. Реконструкция затронула головку блока, цилиндры, систему ТНВД и прочие механизмы.

Чтобы понимать особенности мотора 2L, стоит указать его основные характеристики:

Рабочий объем	2.4 л
Мощность двигателя	85 л.с.
Крутящий момент	167 Н*м
Блок цилиндров	чугунный
Головка блока	алюминиевая
Количество цилиндров	4
Количество клапанов	8
Диаметр цилиндра	92 мм
Ход поршня	92 мм
Тип топлива	дизельное топливо
Расход топлива:
- городской цикл	9 л / 100 км
- загородный цикл	7 л / 100 км
Привод системы ГРМ	ремень

Основной проблемой силового агрегата стала ненадежная головка блока. Просто ужасной проблемой оказался перегрев, который встречался массово на данных моделях агрегатов. Помпа ненадежная, а расширительный бачок установлен слишком низко. Это сочетание факторов убивало многих представителей семейства.

Устанавливали 2L на те самые автомобили, что и первое поколение данного мотора. Как и в первом поколении, у 2L пока еще не было турбины. Этот непорядок был исправлен уже в следующих генерациях.

Модификации не слишком удачного 2L – турбо и электроника

Мир требовал изменений, и в начале 1980-х годов Тойота начала работать над установкой турбины на свои основные дизельные моторы. Мощности в 85 лошадок не хватало ни одному владельцу моторов линейки L. Игра с электроникой и нагнетателями привела к появлению еще нескольких версий данного мотора:

Как видите, борьба велась за каждую лошадиную силу. Сегодня все эти двигатели утратили актуальность. Покупать версии 2L в качестве варианта для свапа также не имеет смысла. Моторы перегреваются, разрушается головка блока, есть ряд проблем с EFI и автоматикой ТНВД в более продвинутых версиях.

3L – передовой дизель с простой конструкцией

Увеличив рабочий объем до 2.8 л, корпорация получила двигатель 3L. Он устанавливался на ограниченное количество моделей – Hiace 1993-2004, а также Hilux 1988-1994. Нет никаких турбин, вариантов электронного впрыска и прочих ненадежных элементов, так что мотор довольно выносливый.

Слабыми местами можно назвать помпу системы охлаждения, а также требовательность к сервису. При обрыве ремня ГРМ придется менять почти всю ГБЦ и тратить немалые деньги на ремонт.

В целом, этот агрегат оказался гораздо надежнее всех предшественников. Его ресурс исчисляется 500-600 тыс. км. После этого можно выполнить капиталку и доездить до 1 миллиона км. Конечно, некоторые мелкие неполадки встречаются, особенно при некачественном сервисе.

5L – старшая модификация семейства

Мотор был разработан в 1997 году и устанавливался на Hiace 1998-2004, Hilux 1997-2004, Regius Ace 1999-2004. Диаметр цилиндра был увеличен до 99.5 мм, ход поршня также добавил до 96 мм. Это позволило увеличить рабочий объем до 3 л. Мощность мотора без турбины составила 97 лошадок, но объем позволил дать неплохой крутящий момент 192 Н*м.

Среди преимуществ можно отметить такие особенности:

отсутствие турбины и сложной электроники с различными детскими болезнями;
довольно высокая надежность, отличный ресурс свыше 600 000 км;
ременной привод ГРМ, достаточно менять ремень 1 раз в 60 000 км;
простое обслуживание, нет дорогостоящих запчастей и специфических жидкостей;
простая конструкция, в которой нечему ломаться среди основных узлов.

Проблемы снова вызывала помпа с архаичной конструкцией и вся система охлаждения. Из-за перегрева могли выходить из строя детали ГБЦ, вплоть до разрыва корпуса головки. Но это случалось крайне редко. Масляный насос не самый удачный, но со смазкой у движка значительных проблем не возникало.

5L-E – самая удачна модификация агрегата

Этот мотор для японского рынка ставился на две генерации Toyota Land Cruiser Prado 2002-2009, а также 2009-2013. Конечно, в России популярности он бы не получил из-за его 100 л.с. мощности. На такой машине мы хотим побольше лошадок. Да и крутящий момент в 201 Н*м не радует.

Но в остальном у этого 3-литрового мотора все очень неплохо. Нет турбины, есть ряд электроники для отсутствия постоянных настроек. Все работает надежно и не вызывает особых проблем.

Версия 5L-E оказалась наиболее выносливой среди всех представителей семейства. Именно этот мотор можно рассматривать в качества свапа. Его расход на Prado порядка 10 л на 100 км в смешанном цикле – это просто находка для данного класса.

Выводы о семействе двигателей L от корпорации Toyota

Моторы генерации L растянули свое существование с 1977 до 2013 года. Некоторые модификации силовых агрегатов и до сегодняшнего дня выпускаются в качестве запчастей для уже выпущенных авто. Последние генерации 3L и 5L довольно удачные, в них нет значительных проблем и преждевременного выхода из строя.

Более старые генерации оказались менее надежными, они чаще сталкиваются с детскими болезнями самых разных типов. У всех агрегатов L страдает система охлаждения, только в 5L-E она была изменена и исправлена. Но все двигатели семейства легко доходят до 500 000 км без значительных проблем и ремонтов. Это говорит о высокой надежности и превосходном качестве силовых установок.

В далеком 1885 году, немецкий инженер Карл Бенц собрал первый автомобиль оснащенный двигателем внутреннего сгорания (ДВС). С тех пор инженеры непрерывно совершенствуют динамические характеристики моторов. Слова «объем двигателя» известны всем, но из чего складывается этот параметр, знает не каждый.

Что такое объем двигателя в реальности?

Говоря об объеме двигателя, мы имеем в виду физический объем камеры сгорания. В автомобильном двигателе несколько цилиндров, и каждый из них учитывается при вычислении суммарного объема двигателя. Чаще всего на современные автомобили устанавливают рядные четырехцилиндровые двигатели.

Допустим, что объем каждого цилиндра – 399 см³. Сложив эту цифру четыре раза, мы получим общее значение – 1596 см³. Если брать за единицу измерения литр, как это принято в России, и округлить полученную цифру до ближайшей целой величины (в десятых долях литра), мы получим объем 1,6 л.

Применение турбонаддува позволило производителям не «гоняться» за физическим увеличением объема камеры сгорания. К примеру, объем двигателя Skyline GT-R R34 всего 2.6 литра при мощности более 300 л.с.

Объем камеры сгорания, который также называют «рабочим объемом», это произведение площади сечения цилиндра на длину рабочего хода поршня (от нижней до верхней мертвой точки).

Классификация автомобилей по объему двигателя

Как правило, в модельном ряду каждого производителя есть более и менее мощные автомобили, которые различаются габаритами и весом. На малогабаритные автомобили, такие как Daewoo Matiz, не ставят двигатели большого объема, так как для достижения достойных динамических характеристик этому небольшому и легкому автомобилю вполне достаточно мотора с рабочим объемом 1.0.

Соответственно, Daewoo Matiz относится к классу микролитражных автомобилей, а тяжелый кроссовер BMW X5 с объемом двигателя (в одной из модификаций) 4,6 л — к крупнолитражным. Между этими «крайностями» находятся малолитражки и среднелитражные автомобили. Кстати, в некоторых случаях прямой зависимости рабочего объема с его габаритами и весом нет. Хороший пример — спорткары и суперкары. Объем двигателя Lamborghini Gallardo составляет 5 литров при массе 1,5 тонны.

От объема двигателя зависят и другие параметры автомобиля. В первую очередь – мощность. Чем больше топлива сгорает за один цикл в цилиндрах двигателя, тем больше энергии выделяется. От мощности двигателя напрямую зависят разгон автомобиля и его максимальная скорость передвижения. Не следует забывать о существовании обратной зависимости: чем больше рабочий объем, тем выше расход топлива.

Можно ли увеличить объем двигателя?

Этот вопрос часто задают себе владельцы автомобилей, задавшихся целью увеличения мощности. Возможность такая есть, но существенно увеличить объем не удастся. Объем увеличивают при капитальном ремонте двигателя, так как для восстановления формы стенок цилиндров их приходится растачивать на специальном станке (если, конечно, в нем не применяются гильзы).

Стенки цилиндров медленно, но неуклонно стачиваются от постоянного трения, что приводит к увеличению объема камеры сгорания, и расточка лишь помогает восстановить нарушенную геометрию и скорректировать расхождение объема разных цилиндров.

В Японии класс малолитражек «kei car» с объемом двигателя до 660 куб.см. освобожден от уплаты дорожного налога

Возможности по увеличению объема ограничивает тот факт, что производители считают, что капитальный ремонт обоснован лишь три раза, после чего двигатель необходимо утилизировать. После расточки блока каждый раз приходится покупать новые поршни большего диаметра, которые называются «ремонтными». Калибров ремонтных поршней всего три. В связи с этим замена двигателя на такой же, но имеющий изначально больший объем — гораздо более перспективное занятие в плане увеличения мощности.

Плюсы и минусы автомобилей с большим объемом двигателя

В зависимости от объема двигателя меняются не только динамические характеристики, но и цена на автомобиль. Как правило, автомобиль с двигателем 1.4 литра стоит на 100-150 тысяч дешевле, чем модификация с максимальным возможным для этой модели объемом двигателя. Это не значит, что двигатель с увеличенными поршнями обходится в производстве значительно дороже.

Во-первых, при значительном увеличении скорости разгона и максимальной скорости в целях безопасности на ту же модель устанавливают детали подвески и тормозной системы с улучшенными характеристиками, которые тоже «стоят денег». Во-вторых, в рамках сложившихся рыночных тенденций производитель, как правило, делает самую мощную модификацию самой «богатой», оснащая ее всеми возможными опциями. Не следует забывать и об имиджевой составляющей — владеть «заряженной» версией всегда престижно, и за это приходится платить.

В соответствии с налоговым законодательством ряда стран увеличение налога на автомобиль связано с увеличением рабочего объема двигателя. В России принята другая шкала — величина дорожного налога зависит от мощности в лошадиных силах, хотя в общем случае этот параметр достаточно тесно связан с объемом двигателя.

Одной из важнейших характеристик любого или двигателя является его рабочий объем. С момента появления первых эта характеристика мотора выступает первостепенным показателем, по которому выделяется тот или иной силовой агрегат. По этой причине понятие «объем двигателя» постоянно употребляется применительно к различным силовым установкам. На многих авто указание объема мотора вынесено в виде специального шильдика рядом с обозначением самой модели. Например, BMW 740 означает, что это седьмая серия в модельном ряду с объемом двигателя 4.0 литра.

Что касается сравнения мощных атмосферных и турбомоторов, простой атмодвигатель принято считать более надежным. В среднем, бензиновый турбомотор мощностью около 200 сил с рабочим объемом 1.8 или 2.0 литра даже при условии качественного обслуживания может потребовать внимания на пробеге порядка 180-250 тыс. км. В то же время 3.5-литровый «атмосферник» с похожей мощностью пройдет без ремонта около 350 тыс. км. Также следует отметить, что сравнивать между собой бензиновые и дизельные моторы только по объему не корректно, так как дизель изначально имеет более высокий КПД и ряд других отличительных особенностей.

Как увеличить объем двигателя

Таким вопросом часто задаются автовладельцы, поставившие перед собой цель во чтобы то ни стало увеличить мощность своего «железного друга».

Как известно мотор машины состоит из нескольких цилиндров, они размещаются в едином блоке (блоке цилиндров). Внутри каждого цилиндра расположен поршень. А вся эта система в совокупности называется камерой сгорания и определяет литраж силовой установки.

Сделать самостоятельный расчет объема мотора довольно просто, для этого существует формула, которая была описана выше.

В итоге как же можно увеличить мощность двигателя самостоятельно? Как правило, есть несколько способов решить эту проблему. Все зависит от того, насколько вы хотите увеличить силовую отдачу двигателя и конечно от размера вашего кошелька:

Самый простой и дешевый вариант, это обыкновенная расточка блока цилиндров для увеличения камеры сгорания. В таком случае ваши затраты будут связаны только с приобретением новых поршней большего диаметра.
Более затратный вариант, это замена «родного» коленчатого вала на вал с большим радиусом кривошипа. Ну а так как диаметр шатунов увеличится, то придется менять и всю поршневую группу. После такой процедуры рабочий ход поршней увеличится, а соответственно и литраж силового агрегата станет больше.

Каким способом увеличения мощности авто воспользоваться личное дело каждого. Но стоит помнить, что выполнить форсирование мотора в домашних условиях просто нереально. Для этого нужно специальное оборудование, а самое главное высококлассные специалисты. Так что, если вы все-таки решились на такой шаг, вам прямая дорога в тюнинговое агенство.