Чем отличается двигатель от двигателя

Чем отличается 8 клапанный двигатель от 16 клапанного

Чем отличается двигатель от двигателя

Наиболее распространенным вариантом бензинового двигателя, встречающимся на подавляющем большинстве легковых автомобилей начального и среднего классов, является 4-цилиндровый мотор. Такие агрегаты сочетают в себе относительно высокую мощность, экономичность и доступную цену.

Однако между «четверками», даже устанавливающимися на одну и ту же модель, могут иметься существенные различия в производительности и технических характеристиках. Одной из основных причин такой разницы является разное количество впускных и выпускных клапанов на цилиндр.

И здесь споры не утихают до сих пор – кто-то рьяно отстаивает 8-клапанные 4-цилиндровые моторы, кто-то убежден, что 16-клапанный двигатель по всем параметрам лучше. Постараемся разобраться, в чем именно заключается разница между ними и какой все-таки двигатель лучше – с 8 или 16 клапанами?

Устройство 8 клапанного двигателя

Такие двигатели используются преимущественно на моделях начального ценового сегмента. Здесь на каждый цилиндр приходится по 2 клапана: 1 на впуск и 1 на выпуск.

Другой немаловажной особенностью таких силовых установок является то, что здесь нужен только 1 распредвал, который управляет системой впрыска бензина и выпуска отработанных газов. Для приведения его в действие достаточно простейшего ременного либо цепного механизма. Такая система гораздо проще в обслуживании и ремонте по сравнению со сложными ГРМ более дорогих машин. А такая элементарная конструкция существенно сказывается на итоговой стоимости автомобиля.

Для примера приведем схему устройства 8 клапанного двигателя ВАЗ-2114.

1) шкив привода генератора;2) масляный насос;3) ремень привода механизма газораспределения;4) зубчатый шкив насоса охлаждающей жидкости;5) передняя крышка привода механизма газораспределения;6) натяжной ролик;7) зубчатый шкив распределительного вала;8) задняя крышка привода распределительного вала;9) сальник распределительного вала;10) крышка головки блока цилиндров;11) распределительный вал;

12) передняя крышка подшипников распределительного вала;

13) толкатель;14) направляющая втулка клапана;15) сетка маслоотделителя системы вентиляции картера;16) выпускной клапан;17) впускной клапан;18) задняя крышка подшипников распределительного вала;19) топливный насос;20) корпус вспомогательных агрегатов;21) датчик-распределитель зажигания;22) отводящий патрубок рубашки охлаждения;23) головка блока цилиндров;24) свеча зажигания;

25) шланг вентиляции картера;

26) маховик;26) маховик;27) держатель заднего сальника коленчатого вала;28) задний сальник коленчатого вала;29) блок цилиндров;30) поддон картера;31) указатель уровня масла (масляный щуп);32) коленчатый вал;33) поршень;34) крышка шатуна;35) шатун;36) крышка коренного подшипника коленчатого вала;37) передний сальник коленчатого вала;

38) зубчатый шкив коленчатого вала.

Плюсы и минусы 8 клапанного двигателя

У такой схемы двигателя, несмотря на ее почтенный возраст, есть немало достоинств:

  • простота конструкции – в 8-клапанном двигателе значительно меньше изнашивающихся деталей, соответственно, и ремонт его будет проще и дешевле;
  • отсутствие гидрокомпенсаторов – моторам данного типа они попросту не нужны, поэтому конструкция дополнительно упрощается и удешевляется;
  • меньшая требовательность к характеристикам масла – 8-клапанные движки позволяют использовать смазку более низкого качества, которая заметно дешевле;
  • меньшая чувствительность к качеству бензина – большинство используемых сегодня 8-клапанников были разработаны в те времена, когда топлива лучше 92-го не было;
  • небольшие размеры – один распредвал занимает гораздо меньше места, поэтому такие моторы компактнее своих 16-клапанных собратьев, а это облегчает доступ к навесному оборудованию.

Однако есть здесь и немало существенных минусов:

  • меньшая мощность – впуск-выпуск через 2 клапана существенно лимитирует количество подаваемого в цилиндры топлива и общую мощность двигателя;
  • несколько больший расход топлива – уменьшенная пропускная способность 1 пары клапанов заставляет двигатель прикладывать больше усилий для выталкивания отработанных газов в коллектор, соответственно на это тратится больше энергии;
  • шум на больших скоростях – толкатели в процессе работы двигателя изнашиваются, образуются зазоры, из-за чего двигатель начинает ощутимо шуметь;
  • необходимость более частой регулировки клапанов – если это игнорировать, то производительность двигателя упадет, а расход топлива, наоборот, вырастет.

Устройство 16 клапанного двигателя

В таких 4-цилиндровых двигателях на каждый цилиндр приходится уже по 2 пары впускных и выпускных клапанов. Для работы такой системы требуется 2 распредвала. А для их слаженной работы используется гораздо более сложный газораспределительный механизм. В то же время 2 впускных клапана позволяют подавать в цилиндры за 1 такт больше топлива – а отсюда существенное увеличение мощности и КПД. В то же время сокращается и расход топлива благодаря наличию 2 выпускных клапанов.

Для прижимания клапанов к валу в таких двигателях часто используются гидрокомпенсаторы. В отличие от 8-клапанников с механическим толкателями такая система работает более плавно и тихо. Также это обеспечивает дополнительную прибавку мощности и дополнительную экономию топлива.

Еще одна специфическая черта 16-клапанников, которая становится особенно актуальной на фоне постоянно ужесточающихся экологических требований, такие моторы благодаря более точной работе газораспределительного механизма более безопасны для окружающей среды.

Для примера приведем схему устройства 16 клапанного двигателя ВАЗ 2112.

1) поддон картера двигателя;2) передний сальник коленвала;3) коленчатый вал;4) шкив коленчатого вала;5) масляный насос;6) шкив привода генератора;7) зубчатый ремень ГРМ;8) передняя крышка привода механизма газораспределения;9) шкив насоса охлаждающей жидкости (помпа);10) натяжной ролик;11) зубчатый шкив распредвала;12) задняя крышка привода механизма газораспределения;13) сальник распределительного вала;14) выпускной распределительный вал;15) гидротолкатель;16) пружина клапана;17) направляющая втулка клапана;18) выпускной клапан;19) ресивер;20) крышка подшипников распределительного вала;21) направляющая труба;22) крышка головки блока цилиндров;23) пластиковая крышка;24) свеча зажигания;25) впускной распределительный вал;26) впускной клапан;27) головка блока цилиндров;28) соединительная муфта;29) топливная рампа;30) шланг вентиляции картера;31) форсунка;32) впускной коллектор;33) маховик;34) держатель заднего сальника коленчатого вала;35) задний сальник коленчатого вала;36) блок цилиндров;37) масляный щуп;38) поршень;39) шатун;40) крышка шатуна;41) крышка коренного подшипника коленчатого вала.

Плюсы и минусы 16 клапанного двигателя

Итак, вот основные преимущества 4-цилиндровых моторов с 16 клапанами:

  • существенная прибавка мощности, увеличенная максимальная скорость и динамика;
  • меньший расход топлива и экологичность;
  • гораздо меньший уровень шума;

Как видно, плюсы у таких двигателей существенные. Но есть у них и весомые недостатки:

  • гидрокомпенсаторы очень чувствительны к качеству масла, рекомендуется использовать только синтетическое масло;
  • для эффективной работы «четверки» с 16 клапанами нужен качественный бензин, в идеале не ниже АИ-95;
  • конструктивно такие двигатели значительно сложнее, в частности, замена ГРМ здесь, как правило, стоит несколько десятков тысяч рублей;
  • сам мотор крупнее, из-за чего доступ к навесному оборудованию усложняется.

Основные отличия 16 и 8 клапанного двигателей

С особенностями этих видов двигателей мы разобрались, теперь конкретизируем отличия между ними.

8-клапанные моторы конструктивно значительно проще, что положительно сказывается на цене всего автомобиля, его обслуживания и ремонта. Однако они значительно уступают в мощности 16-клапанным аналогам с тем же рабочим объемом – в среднем разница в мощности здесь составляет 15-25 л.с. Из-за этого страдает приемистость двигателя, динамика разгона, максимальная скорость.

В то же время 4-цилиндровые моторы с 8 клапанами гораздо проще и доступнее в ремонте. Здесь существенно меньше элементов, которые могут сломаться, а если что-то все-таки выходит из строя, то устранить поломку можно меньшими силами. Да и запчасти для таких моторов, как правило, дешевле.

С экономичностью все не так однозначно. Да, 8-клапанники расходуют больше топлива – но в то же время в них можно лить менее качественный недорогой бензин. Масло тоже может быть не самым дорогим. Еще один спорный момент – использование гидрокомпенсаторов. Они устанавливаются на 16-клапанные двигатели и избавляют от необходимости систематически регулировать клапана. В то же время они иногда выходят из строя, а их замена влетит в копеечку.

Нужно также отметить еще один важный момент: в 16-клапанных двигателях может взаимно заклинить поршень и клапаны – а это неизбежно приводит к затратному ремонту, а иногда и к полной замене двигателя. У 8-клапанников же такой болезни в принципе нет. Однако такие заклинивания встречаются, как правило, на российских и китайских машинах, которые по умолчанию уступают западному и японскому автопрому.

: Что такое распредвал в автомобиле и для чего он нужен.

Что лучше 16 клапанов или 8

Итак, попробуем определить, какой вариант и в какой ситуации все-таки будет предпочтительнее. Новые машины с 4-цилиндровыми двигателями, предлагаемые в салонах, практически всегда оснащаются исключительно 16-клапанниками, такие двигатели уже вытеснили с рынка устаревшую 8-клапанную конструкцию. Однако у некоторых производителей, как правило, из нижнего ценового сегмента такие упрощенные варианты еще встречаются. Их главным преимуществом является как раз более доступная цена.

Но, если есть возможность доплатить, авто выбирается  для личного, а не коммерческого использования, и обслуживать его самостоятельно вы не собираетесь, то резоннее будет купить машину с 16-клапанным двигателем. Она порадует вас более высокой мощностью и динамикой, а также экономичностью и уменьшенной шумностью.

В ситуации, когда автомобиль берется с рук, 8-клапанные варианты могут оказаться предпочтительнее. Дело в том, что они конструктивно проще и более неприхотливы в выборе топлива и масла, соответственно, здесь шанс взять авто с «живым» и бодрым двигателем будет выше, чем в случае с более чувствительными 16-клапанниками.

Однозначно же сказать, какой вариант лучше, здесь нельзя. Нужно, прежде всего, учитывать собственные цели и задачи, финансовые возможности, условия, в которых будет эксплуатироваться автомобиль. Если для вас первостепенными требованиями являются надежность и неприхотливость, то имеет смысл присмотреться к 8-клапанным модификациям. Если же вам важна скорость, мощность, то выбор лучше делать в пользу 16-клапанных двигателей.

: Что такое гидрокомпенсаторы в двигателе и почему они стучат.

на тему

Источник: https://AvtoNov.com/%D0%BE%D1%82%D0%BB%D0%B8%D1%87%D0%B8%D1%8F-8-%D0%B8-16-%D0%BA%D0%BB%D0%B0%D0%BF%D0%B0%D0%BD%D0%BD%D0%BE%D0%B3%D0%BE-%D0%B4%D0%B2%D0%B8%D0%B3%D0%B0%D1%82%D0%B5%D0%BB%D1%8F/

Разновидности ДВС: какие существуют двигатели внутреннего сгорания

Чем отличается двигатель от двигателя

Поршневой ДВС (двигатель внутреннего сгорания) является тепловой машиной и работает по принципу сжигания смеси топлива и воздуха в камере сгорания. Главной задачей такого устройства выступает преобразование энергии сгорания топливного заряда в механическую полезную работу.

Не смотря на общий принцип действия, сегодня существует большое количество агрегатов, которые существенно отличаются друг от друга благодаря целому ряду индивидуальных конструктивных особенностей. В этой статье мы поговорим о том, какие бывают двигатели внутреннего сгорания, а также в чем состоят их главные особенности и отличия.

Типы двигателей внутреннего сгорания

Начнем с того, что ДВС может быть двухтактным и четырехтактным. Что касается автомобильных моторов, указанные агрегаты четырехтактные. Такты работы двигателя представляют собой:

  • впуск топливно-воздушной смеси или воздуха (что зависит от типа ДВС);
  • сжатие смеси горючего и воздуха;
  • сгорание топливного заряда и рабочий ход;
  • выпуск из камеры сгорания отработавших газов;

По такому принципу работают как бензиновые, так и дизельные поршневые моторы, которые нашли широкое применение в автомобилях и на другой технике. Также стоит упомянуть и агрегаты на газу, в которых газовое топливо сжигается аналогично дизтопливу или бензину.

Бензиновые силовые агрегаты

Что касается поршневых бензиновых моторов, такие двигатели имеют систему зажигания для воспламенения рабочей смеси от искры. Системы питания в таких агрегатах могут быть карбюраторными или инжекторными (впрысковыми).

Приготовление рабочей смеси в карбюраторных ДВС происходит в карбюраторе, далее смешанный бензин и воздух подаются во впускной коллектор. Сегодня такие системы считаются устаревшими, так как не способны обеспечить двигателю должную экологичность и экономичность.

Впрысковые ДВС по типу конструкции системы питания бывают моноинжекторными (моновпрыск) или системами с распределенным впрыском. В первом случае схема предполагает наличие только одной форсунки, которая впрыскивает горючее во впускной коллектор. Решения с распределенным впрыском имеют отдельную форсунку на каждый цилиндр, которая установлена рядом с впускными клапанами.

Такая система питания, особенно распределенный впрыск, позволяет увеличить мощность мотора, при этом достигается топливная экономичность и происходит снижение токсичности отработавших газов. Это стало возможным благодаря точной дозировке подаваемого топлива под управлением ЭСУД (электронная система управления двигателем).

Дальнейшее развитие систем топливоподачи привело к появлению моторов с прямым (непосредственным) впрыском. Главным их отличием от предшественников является то, что воздух и топливо подается в камеру сгорания отдельно. Другими словами, форсунка устанавливается не над впускными клапанами, а монтируется прямо в цилиндр.

Подобное решение позволяет подавать топливо напрямую, причем сама подача разделена на несколько этапов (подвпрысков). В результате удается добиться максимально эффективного и полноценного сгорания топливного заряда, двигатель получает возможность  работать на бедной смеси (например, моторы семейства GDI), падает расход топлива, снижается токсичность выхлопа и т.д.

Дизельные моторы

Дизельный двигатель работает на дизтопливе, а также в значительной мере отличается от бензинового. Основное отличие заключается в отсутствии искровой системы зажигания.  Воспламенение смеси топлива и воздуха в дизеле происходит от сжатия.

Если просто, сначала в цилиндрах сжимается воздух, который сильно нагревается. В последний момент происходит впрыск солярки прямо в камеру сгорания, после чего нагретая и сильно сжатая смесь воспламеняется самостоятельно.

Если сравнивать дизельные и бензиновые ДВС, дизель отличается более высокой экономичностью, лучшим КПД и максимумом крутящего момента, который доступен на низких оборотах. С учетом того, что дизели развивают больше тяги при меньших оборотах коленвала, на практике такой мотор не нужно «крутить» на старте, а также можно рассчитывать на уверенный подхват с самых «низов».

Однако в списке минусов таких агрегатов можно выделить чувствительную топливную систему, а также больший вес и меньшие скорости в режиме максимальных оборотов. Дело в том, что дизель изначально «тихоходный» и имеет меньшую частоту вращения коленчатого вала по сравнению с бензиновыми ДВС.

Дизели также отличаются большей массой, так как особенности воспламенения от сжатия предполагают более серьезные нагрузки на все элементы такого агрегата. Другими словами, детали в дизельном моторе более прочные и тяжелые. Также дизельные моторы более шумные, что обусловлено процессом воспламенения и сгорания дизельного топлива.

Роторный двигатель

Двигатель Ванкеля (роторно-поршневой двигатель) представляет собой принципиально иную силовую установку.  В таком ДВС привычные поршни, которые совершают возвратно-поступательные движения в цилиндре, попросту отсутствуют. Главным элементом роторного мотора является ротор.

Указанный ротор вращается по заданной траектории. Роторные ДВС бензиновые, так как подобная конструкция не способна обеспечить высокую степень сжатия рабочей смеси.

К плюсам относят компактность, большую мощность при незначительном рабочем объеме, а также способность быстро раскручиваться до высоких оборотов. В результате автомобили с таким ДВС обладают выдающимися разгонными характеристиками.

Если говорить о минусах, то стоит выделить заметно сниженный ресурс сравнительно с поршневыми агрегатами, а также высокий расход топлива. Также роторный двигатель отличается повышенной токсичностью, то есть не совсем вписывается в современные экологические стандарты.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Как снять с охраны Старлайн а91 без брелка

Гибридный двигатель

Гибридный силовой агрегат фактически является сочетанием поршневого бензинового или дизельного ДВС и электромотора. Также в конструкции присутствует тяговая аккумуляторная батарея, которая питает электродвигатель.

Гибрид работает по принципу максимальной экономии топлива, то есть двигатель внутреннего сгорания задействуется только в определенных режимах. При спокойной езде колеса вращает электромотор, а ДВС подключается тогда, когда батарея разряжается, необходимо интенсивное ускорение ТС, нагрузки достаточно высокие т.п.

Также во время работы гибридной установки активно используется схема рекуперации энергии. Например, во время торможения двигателем работает генератор, который подзаряжает тяговый аккумулятор. Такое сочетание двух типов силовых установок позволяет получить улучшение разгонной динамики (особенно когда одновременно задействован ДВС и электромотор), наблюдается существенная экономия топлива и малый выброс токсичного выхлопа.

Компоновка и технические характеристики ДВС

Еще стоит добавить, что существуют многочисленные разновидности двигателей внутреннего сгорания, которые отличаются друг от друга по компоновке и расположению цилиндров.

Дело в том, что пространство в моторном отсеке ограничено, при этом на разных автомобилях возникает необходимость уместить в таком пространстве агрегат с тем или иным количеством цилиндров.

Как правило, по компоновке на большинстве машин чаще всего можно встретить:

  • рядный двигатель;
  • V-образный мотор;
  • оппозитный двигатель;

Рядный двигатель означает, что все его цилиндры  расположены в одной плоскости. Рядные «четверки» (4-х цилиндровый мотор) являются самым распространенным типом ДВС. Рядные «шестерки»  также весьма популярны, они меньше вибрируют, имеют  приемлемую мощность, однако такой двигатель получается достаточно длинным.

Еще одним вариантом является V-образный двигатель. Цилиндры в таком моторе располагаются в двух плоскостях,  напоминая литеру «V». Подобный ДВС имеет 6 или 8 цилиндров (V6 или V8), при этом длина двигателя сравнительно с рядным мотором меньше, хотя ширина закономерно увеличивается. Еще добавим, что угол между плоскостями принято называть углом развала.

Также отдельного внимания заслуживает оппозитный двигатель. Примечательно, что такая компоновка предполагает угол развала 180 градусов. Фактически, цилиндры и поршни находятся друг напротив друга, а сам агрегат называется «boxer». Такое расположение позволило уменьшить высоту оппозитника, снизить уровень вибраций, улучшить развесовку и т.д.

Добавим, что существуют так называемые двигатели типа VR. Их особенностью является малый угол развала, позволяя уменьшить размеры ДВС в длину и ширину. Также стоит упомянуть мощные W-двигатели. Указанные силовые агрегаты многоцилиндровые (например, W12) Что касается компоновки, конструкция может включать в себя сразу три ряда цилиндров, которые расположены под большим углом развала.

Рекомендуем также прочитать статью о том, что такое оппозитный двигатель. Из этой статьи вы узнаете об особенностях конструкции, а также об основных преимуществах и недостатках моторов данного типа.

Еще одним вариантом является расположение тех же трех рядов цилиндров, при этом угол развала максимально уменьшен (как и в случае с VR-компоновкой). Как правило, именно  последний вариант прижился на мощных легковых авто класса «премиум», спорткарах и солидных внедорожниках. Дело в том, что даже при таком количестве цилиндров двигатель все равно отличается  компактностью.

Основные технические параметры ДВС

Двигатели внутреннего сгорания также имеют целый ряд характеристик и параметров, которые закладываются конструктивно. Если просто, речь идет о рабочем объеме, степени сжатия, мощности и крутящем моменте и т.д.

Наибольший интерес для рядового обывателя, конечно же, представляет мощность и моментная характеристика. Крутящий момент, который создается на коленчатом валу, фактически указывает на то, какая сила тяги будет передаваться на колеса.

Естественно, чем большим окажется показатель крутящего момента, тем большей будет тяга. Другими словами, от данного показателя зависит разгонная динамика. Что касается мощности двигателя, это величина, которая отображает произведенную работу за единицу времени.

Увеличение крутящего момента и мощности возможно посредством двух способов:

  • больший рабочий объем;
  • сжигание большего количества топливно-воздушной смеси;

Если просто, в первом случае речь идет о физическом увеличении  камеры сгорания и объема цилиндров. Во втором подразумевается принудительная подача воздуха в цилиндры под давлением для сжигания большего количества топлива.

Как правило, мощные двигатели с большим объемом атмосферные, то есть «засасывают» наружный воздух в цилиндры самостоятельно благодаря возникающему разрежению от движения поршней. Мощные агрегаты, при этом обладающие меньшим объемом, оснащаются механическими компрессорами или турбонаддувом. В таких ДВС воздух нагнетается принудительно, то есть поступает  в камеру сгорания под давлением.

Что в итоге

Как видно, приведенный выше материал дает общее представление о том, какие есть двигатели внутреннего сгорания. При этом  даже с учетом общего принципа действия, силовые агрегаты могут значительно отличаться по таким показателям, как компоновка, мощность, крутящий момент, расход горючего и т.д.

Рекомендуем также прочитать статью о том, что такое двигатель GDI. Из этой статьи вы узнаете об особенностях конструкции, принципах работы,а также плюсах и минусах моторов данного типа.

Более того, даже двигатели, схожие по конструкции (например, рядный четырехцилиндровый мотор), могут иметь разное количество впускных и выпускных клапанов на один цилиндр (например, 8-и и 16-клапанные моторы).

На одних ДВС для получения необходимой мощности используется система изменения фаз газораспределения в комплексе с турбонаддувом, тогда как на других с точно таким же рабочим объемом и компоновкой такие решения отсутствуют.

По этой причине для объективной оценки производительности того или иного двигателя на разных оборотах, причем не на коленвалу, а на колесах, необходимо проводить специальные комплексные замеры на динамометрическом стенде.

Источник: http://KrutiMotor.ru/kakie-byvayut-dvigateli-vnutrennego-sgoraniya/

6 самых надежных двигателей (из тех, что еще продаются)

Чем отличается двигатель от двигателя

14 августа 2019 года

Надежными чаще всего получаются наиболее простые по конструкции двигатели. Средние по рабочему объему, лишенные в большинстве случаев турбонаддува и непосредственного впрыска топлива. Такие моторы можно считать устаревшими, но именно они обладают относительно большим ресурсом.

Моторы Renault семейства К 

K4M

K7M — один из наиболее надежных и неприхотливых моторов с большим ресурсом. Его до сих пор устанавливают на самые простые комплектации автомобилей Renault Logan и Sandero. Небольшой рабочий объем в 1,6 л, восьмиклапанная конструкция и крайне невысокая форсировка — мощность 82–87 л.с.

, обеспечили ему ресурс до 400 000 км и иногда даже более этого. Блок цилиндров чугунный, несклонная к масложору конструкция поршневой группы. Хорошая стойкость к небольшому перегреву.

При использовании качественных расходных материалов, своевременной установке хороших комплектующих типа ремня ГРМ с роликами, насоса охлаждающей жидкости и своевременной регулировке клапанов мотор показывает чудеса надежности.

Двигатель K4M представляет собой более современную, мощную, 16-клапанную версию того же мотора. Его ставят на множество автомобилей Рено — Logan, Sandero, включая Stepway-версии, Megane, Lodgy, Clio, Scenic. До недавних пор его использовали и на автомобиле Lada Largus. Мощность разных модификаций составляет 102–108 л.с. Величина довольно налогоневыгодная.

Мотор требует минимального обслуживания благодаря гидрокомпенсаторам в приводе клапанов. Надежность агрегата почти не уступает маломощной 8-клапанной версии.

Toyota 2AR-EE

2AR-EE

Конечно, времена тойотовских моторов с ресурсом за 800 000 км безвозвратно канули в Лету, но на народных любимцев RAV4 и Camry, а также на минивэн Alphard устанавливают очень неплохие двигатели 2AR-EE. В разных исполнениях мощность этого мотора рабочим объемом 2,5 л составляет 165–180 л.с. Мотор — с алюминиевым блоком цилиндров и залитыми чугунными гильзами. ГРМ — цепной, 16-клапанный с гидрокомпенсаторами.

Самое малое техобслуживание с заменой масла, как у любого тойотовского агрегата — раз в 10 000 км, это очень полезно для моторов, которые эксплуатируются в условиях постоянных пробок. Ресурс мотора превышает 300 000 км. Цепь ГРМ придется обновить на 150 000 км. Некоторые проблемы у этого мотора все же встречаются, но довольно редко. Иногда отмечается повышенный шум на холодную муфт системы изменения фаз газораспределения. Но при прогреве все звуки пропадают.

Лишь насос охлаждающей жидкости требует особого внимания из-за частого возникновения течи.

Toyota 1VD-FTV

1VD-FTV

Второй долговечный мотор того же производителя — дизельный 8-цилиндровый 4.5-литровый агрегат 1VD-FTV, который ставится на большие и мощные внедорожники. Мощность двигателя в зависимости от исполнения может быть от 202 до 286 л.с. Двигатели с двумя турбокомпрессорами устанавливали на Land Cruiser 200 и Lexus LX450d. Еще выпускается упрощенная, дефорсированная версия с одним турбокомпрессором для Land Cruiser 70.

Блок цилиндров — чугунный. Применена схема привода ГРМ почти «вечной» цепью. По четыре клапана на каждый цилиндр работают с гидрокомпенсаторами. Само собой применена система питания Common Rail. Что конечно определяет достаточно высокие требования к качеству дизтоплива. Моторы ранних выпусков отличались повышенным расходом масла, но отнюдь не через поршневую группу, а из-за неудачной конструкции вакуумного насоса, который позже был доработан.

Если не экономить на качественном масле и хорошем топливе, то ресурс такого мотора может превышать 400 000 км.

Honda R20A

R20A

В японском автопроме особняком стоит фирма Honda. Начав производство автомобилей, уже имея большой мотоциклетный опыт, инженеры зачастую применяли нестандартные решения. Чего только стоят моторы девяностых годов, которые при рабочем объеме 1,6 л развивали 160 и более лошадиных сил. Такая форсировка достигалась благодаря весьма высоким оборотам — более 7000.

Мы рассмотрим гораздо более приземленный 2-литровый бензиновый безнаддувный двигатель R20A. Он изготавливается японским концерном с 2006 г. и устанавливается на автомобили Civic, Accord и на кроссовер CR-V. Несмотря на то, что двигатель целиком «алюминиевый» и имеет довольно высокую мощность (до 155 л.с), его ресурс часто превышает 300 000 км.

Это двигатель с одним распределительным валом, который приводит цепь. За регулировку фаз отвечает система i-VTEC. Очень кратко: такая система в нужные моменты «подключает» кулачки распределительного вала с разными профилями. Это обеспечивает оптимальное наполнение цилиндров в широком диапазоне частот вращения и нагрузок.

Правда, система не содержит гидрокомпенсаторов: приходится не реже одного раза в 80 000 км регулировать зазоры в клапанах.

Hyundai/Kia G4FC

G4FC

Возможно, не все со мной согласятся, но я назову еще одним надежным мотором корейский агрегат G4FC. Двигатель выпускался с рабочим объемом 1,4 и 1,6 литра с начала производства Соляриса, то есть с 2010 года. В настоящее время время мотор обрел второй фазовращатель, и продолжает устанавливаться на Hyundai Creta, Solaris и Kia Rio.

Автомобили, как и моторы, разошлись огромным тиражом по всей стране. Все эти машины концерна Hyundai/Kia признаны народными любимцами, и двигатели тоже показывают очень неплохие результаты. Моторы с алюминиевыми блоками цилиндров, цепным приводом распределительных валов и даже с регулировкой зазоров в клапанах заменой стаканчиков показали себя надежными и ресурсными агрегатами.

Цепь ходит не меньше 150 000 км, примерно к этому же пробегу возникает и реальная необходимость регулировки клапанов. Поршневая, при хорошем масле, может прожить до 250 000–300 000 км и даже больше. При использовании топлива невысокого качества возможен преждевременный выход из строя каталитического нейтрализатора. Считается, что частицы керамики от разрушившегося блока попадают в поршневую двигателя, тем самым убивая его.

Тогда предстоит замена каталитического нейтрализатора либо, что нехорошо, удаление.

Именно по отношению к этим двигателям справедливо правило, что большинство автовладельцев просто ездит, и только малая толика обладателей машины с этим корейским мотором недовольна его качеством, причем сами же порой его и губят.

***

Современные моторы по своему ресурсу, к сожалению, далеки от былых «миллионников». Сейчас 300 000–400 000 пробега — уже большая удача. Причина — машины создают теперь не инженеры, которые старались обеспечить максимальный ресурс, а маркетологи, которые всячески лоббируют запрограммированный выход автомобиля из строя, чтобы вынудить потратиться на его ремонт или приобретение нового автомобиля.

В комментариях предлагаю рассказать, моторы каких автомобилей, побывавшие в ваших руках, имели большие беспроблемные пробеги.

  • Продлить срок эксплуатации двигателя Вашего автомобиля не сложно, достаточно регулярно использовать присадки от VALENA или SUPROTEC!

Ошибка в тексте? Выделите её мышкой! И нажмите: Ctrl + Enter

Источник: https://www.zr.ru/content/articles/918915-6-samykh-nadezhnykh-dvigatelej/

Чем отличается мотор от двигателя?

Мотор или двигатель представляет собой специальное устройство, при помощи которого преобразовывается какой-либо вид энергии в механическую энергию. Двигатели могут быть первичными и вторичными. Первичные моторы работают при помощи природных энергетических ресурсов, которые преобразовываются в механическую работу. Вторичные моторы преобразуют ту энергию, которая выработана или накоплена другими источниками.

Среди первичных двигателей выделяют следующие виды:

  • двигатели внешнего сгорания (паровые машины, паровая турбина, двигатель Стирлинга),
  • двигатели внутреннего сгорания (возвратно-поступательные, поршневой двигатель, газотурбинный двигатель и т.д.).

Вторичные двигатели делятся на:

  • электродвигатели,
  • гидромашины и пневмодвигатели.

Двигатель является самым важным компонентом любого автомобиля, так как именно он приводит машину в действие.

Механическая энергия, которая производится в моторе, передается на ведущие колеса при помощи трансмиссии. Ее конструкция совместно с конструкцией двигателя называется силовой установкой.

К основным видам автомобильных двигателей относятся:

  • двигатели внутреннего сгорания, или ДВС,
  • электродвигатели,
  • гибридные установки, или комбинированные двигатели.

Самым распространенным видом мотора является двигатель внутреннего сгорания, который работает при помощи топлива. Так, химическая энергия сгорающего топлива преобразуется в механическую энергию.

Среди ДВС можно выделить следующие типы:

  • поршневой мотор,
  • роторно-поршневой,
  • газотурбинный

На современных автомобилях установлены поршневые ДВС, которые используют в качестве источника энергии бензин, дизель или природный газ.

Электродвигатели сегодня становятся все более востребованными, так как число электромобилей становится все больше. Главным преимуществом такого транспорта является то, что он не выбрасывает в атмосферу вредных примесей.

Электродвигатель работает за счет электрической энергии, которая получается при помощи топливных элементов или аккумуляторных батарей. Главный минус таких автомобилей: маленькая емкость источника энергии, из-за чего возникает низкий запас хода. Такой недостаток сказывается негативно на объеме продаж электромобилей.

Гибридные силовые установки сегодня являются последними разработками в области автопромышленности. Такая установка включает в себя обычный ДВС и электродвигатель. Эти компоненты связаны друг с другом через генератор. Энергия передается на ведущие колеса в этом случае последовательно или параллельно.

Последовательно: ДВС > генератор > электродвигатель > колесо

Параллельно: ДВС > трансмиссия > колесо и ДВС > генератор > электродвигатель > колесо

Параллельный способ компоновки на сегодняшний день является более предпочтительным.

(двигатель внутреннего сгорания) является тепловой машиной и работает по принципу сжигания смеси топлива и воздуха в камере сгорания. Главной задачей такого устройства выступает преобразование энергии сгорания топливного заряда в механическую полезную работу.

Не смотря на общий принцип действия, сегодня существует большое количество агрегатов, которые существенно отличаются друг от друга благодаря целому ряду индивидуальных конструктивных особенностей. В этой статье мы поговорим о том, какие бывают двигатели внутреннего сгорания, а также в чем состоят их главные особенности и отличия.

Читайте в этой статье

8 самых известных типов двигателей в мире и их отличия

Двигатель – это агрегат, который может преобразовать одну энергию в механическую. В эту категорию входит множество видов двигателей, начиная от паровых (двигатели внешнего сгорания) и электрических и заканчивая двигателями внутреннего сгорания (бензиновые, дизельные моторы и т. д.). Мы покажем вам восемь самых известных в мире двигателей, а также просто и интуитивно понятно расскажем вам, как они работают, описав принципы их работы. 

1. Оппозитный двигатель

В горизонтально противоположном двигателе (оппозитном) поршни двигаются по обеим сторонам коленчатого вала влево и вправо в горизонтальном направлении. В этом случае высота двигателя уменьшена. За счет использования оппозитного двигателя уменьшается центр тяжести транспортного средства – автомобиль движется более плавно. Крутящий момент, создаваемый поршнями с обеих сторон, компенсирует друг друга, значительно уменьшая вибрацию транспортного средства во время движения.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Как перезагрузить сигнализацию Старлайн

Также подобная конструкция позволяет сделать двигатели высокооборотистыми. Но, несмотря на высокие обороты, оппозитные моторы имеют меньше шума, чем обычные ДВС. 

Двигатели с горизонтальным ходом поршней использует компания Porsche почти во всех моделях. Но, например, в Porsche Cayenne и Panamera оппозитные двигатели не применяются. 

2. Рядный двигатель

В рядном двигателе все его цилиндры расположены рядом друг с другом в одной плоскости. Конструкция цилиндров и коленвала довольно-таки проста. Головка блока цилиндров имеет небольшую стоимость при изготовлении.

Также рядные двигатели отличаются высокой стабильностью, характеристиками крутящего момента на низких оборотах, низким расходом топлива и компактным размером. Рядные двигатели обычно обозначаются латинской буквой «L-n», где n – количество цилиндров рядного двигателя.

Современные автомобили в основном имеют двигатели с обозначением L3, L4, L5, L6.

3. Двигатель V-типа (V-образный силовой агрегат)

V-образный двигатель разделяет все цилиндры на две группы друг напротив друга под определенным углом. В итоге мотор образует плоскость под углом. Если посмотреть на этот тип двигателя со стороны, то он будет иметь V-образную форму. V-образные двигатели имеют небольшую высоту и длину. Этот тип моторов удобнее размещать в автомобиле по сравнению с обычными рядными моторами, которые по своим размерам гораздо больше. 

Источник: https://1gai.ru/publ/522108-8-samyh-izvestnyh-tipov-dvigateley-v-mire-vot-chem-oni-otlichayutsya.html

Разница между мотором и двигателем

«Автомобильный мотор, автомобильный двигатель» — оба эти выражения на равных используются в русской речи. «Лодочный двигатель» — звучит несколько непривычно. Словосочетание «реактивный мотор» можно встретить разве что в плохом автоматическом переводе иностранного текста. В чем же различие этих понятий? Попробуем разобраться в вопросе, не углубляясь в академические дебри русского языка.

Мотор

  • Двигатель (внутреннего сгорания или электрический)- так определяет это слово толковый словарь Ожегова.
  • Сердце или машина — такое толкование слова предлагает словарь воровского жаргона.
  • В словаре Ушакова можно обнаружить еще одно значение слова: экипаж, вагон с двигателем, автомобиль.

Термин «мотор» согласно этимологическому словарю русского языка Макса Фасмера заимствован из немецкого языка.

Латинские корни прослеживаются в других европейских языках: немецкий «Моtоr», французский «Moteu, английский «Моtоr».

Наиболее часто слово мотор употребляется в значении электрического двигателя или двигателя внутреннего сгорания: электрический мотор, авиационный мотор, лодочный мотор.

Широко используется при образовании сложных слов: мотопомпа, мотопехота, гидромотор. От слова мотор образованы прилагательные «моторный», «моторизированный».

Двигатель

  • Толковый словарь Ожегова выделяет два значения этого термина. Первое — машина, превращающая какой-либо вид энергии в механическую работу. Второе (переносное) — сила, способствующая росту, развитию в какой-либо области.
  • В словаре Ушакова можно найти еще одно, толкование: машина, приводящая что-нибудь в движение.
  • В других словарях двигатель называется механизмом, агрегатом, силовой машиной, энергосиловой машиной, устройством, но смысл один – преобразование какой-нибудь энергии в механическую энергию или работу.

Слово произошло от глагола «двигать», в современном значении стало употребляться в конце ХVIII века, имеет схожие корни в других восточноевропейских языках.

Слово «двигать» отмечается в различных письменных источниках, начиная XI века.

Термин двигатель более распространен в технической литературе. Он охватывает широкую группу понятий, в том числе самые древние и экзотические устройства для приведения в движение чего-либо. Этим словом можно назвать приспособление для движения парусного судна (ветродвигатель), гиревой привод часов-ходиков (гравитационный) или двигатель космической ракеты (реактивный).

Сходство терминов мотор и двигатель

Рассмотренные выше словари определяют данные слова как синонимы. И, действительно, в большинстве случаев оба эти термина употребляются для обозначения устройства, приводящего в движение какой-либо механизм. Если слово применяется для обозначения энергетической установки транспортного средства, промышленного оборудования или бытового устройства, то эти понятия являются равнозначными, а смысловые нюансы незначительными.

Рассмотрим некоторые случаи, когда один из терминов можно заменить другим, без искажения смысла и нарушения стилистики речи:

  • Относится к электрической машине: электромотор, электродвигатель.
  • Относится к двигателю внутреннего сгорания: бензиновый мотор (двигатель).
  • Обозначает силовую установку механического транспортного средства: автомобильный мотор (двигатель).
  • Является приводным устройством для станка, ручного инструмента, бытовой техники: мотор (двигатель) токарного станка.

Различия, особенности употребления

Рассматривая случаи употребления того и другого термина, можно сделать такие наблюдения:

  1. В технической литературе электрическая силовая машина в большинстве случаев называется двигатель. Например: электродвигатель постоянного тока, асинхронный двигатель.
  2. В художественной литературе, в стихах, текстах песен чаще встречается слово мотор.
  3. Двигатель включает более широкую группу понятий, тогда как мотор это преимущественно электродвигатель или ДВС.
  4. Силовую установку, смонтированную на транспортном средстве, обычно называют двигатель, а отдельный агрегат – мотор.
  5. Для обозначения машин небольшой мощности чаще используют слово мотор. Мотор пылесоса, лодочный мотор.
  6. Для мощных устройств используются термины двигатель, силовой агрегат.

Несколько примеров, когда замена одного термина другим будет выглядеть неуместно:

  • Реактивный, ветровой, паровой двигатель.
  • Моторная лодка, моторный завод, моторный отсек автомобиля.
  • Сердце — пламенный мотор, реклама — двигатель торговли.
  • Моторчик, микродвигатель.

Любопытные факты

Интересно, что в английском языке тоже есть два термина для обозначения «сердца» автомобиля: «motor» и «engine». В настоящее время эти понятия стали синонимами, а в XV веке словом engine называли орудие пыток, ловушку, а также хитрость или злой умысел.

Самые большие двигатели устанавливается на океанских судах. Самыми большими двигателями являются судовые! Они достигают мощности свыше 100000 л.с., цилиндр имеет диаметр около 1 метра.

Мы привыкли, что мотор непрерывно вращается, но, оказывается, есть особый двигатель, который может поворачиваться на определенный угол (шаг). Шаговый двигатель применяется, например, в электронных стрелочных часах.

Краткий итог

Это исследование не претендует на исключительную глубину и научность, но позволяет сделать определенные выводы. С технической точки зрения сложно выделить какие-то характерные особенности в понятиях мотор и двигатель. Различия заключаются, прежде всего, в особенностях употребления этих слов в текстах различных стилей и назначений.

Слово мотор, пришедшее в русский язык на заре автомобилестроения постепенно становится менее употребительным, а двигатель, как более универсальное понятие, встречается все чаще, особенно в специальной литературе и в профессиональной речи.

Источник: https://vchemraznica.ru/raznica-mezhdu-motorom-i-dvigatelem/

Асинхронные и синхронные двигатели

Чтобы производственные механизмы работали с максимальной эффективностью, необходимо правильно подобрать электрический двигатель, который будет применяться в качестве привода. В этой статье мы рассмотрим, чем отличаются асинхронные и синхронные двигатели с точки зрения конструктивных особенностей, функциональности и экономичности.

Асинхронные и синхронные двигатели: устройство

Электрические двигатели представляют собой агрегаты для преобразования электроэнергии в энергию механическую. Основу конструкции двигателя (как синхронного, так и асинхронного типа) составляют следующие элементы:

  • неподвижный (статор);
  • вращающийся (ротор).

Статоры электродвигателей обеих категорий имеют схожий принцип устройства. В специальные пазы (осевые прорези) уложены токонесущие проводки из меди или алюминия. Функцией статора является создание вращающегося магнитного поля. Ротор (с обмоткой возбуждения) закреплен на валу двигателя и вращается под воздействием возникающей электродвижущей силы.

В чем ключевое отличие синхронного двигателя от асинхронного

Главное отличие синхронного от асинхронного двигателя заключается в устройстве ротора.

Роторы синхронных двигателей представляют собой постоянные или электрические магниты. Постоянное магнитное поле, создаваемое ими, взаимодействует с вращающимся магнитным полем статора.

В случае с асинхронным двигателем (который также называют индукционным) в пазы ротора вставляются короткозамкнутые металлические пластины. Кроме короткозамкнутой разновидности, применяются также фазные роторы, снабженные контактными кольцами, которые после разбега замыкаются накоротко.

В результате соотношение частоты оборотов двигателя, находящегося под нагрузкой, с частотой вращения, которая присуща магнитному полю статора, для разных типов двигателя следующее:

  • равное для агрегатов синхронного типа;
  • неравное для асинхронных двигателей (наблюдается постоянное отставание от скорости вращения магнитного поля статора, равное величине скольжения).

На основе понимания того, чем отличается асинхронный двигатель от синхронного, можно сформулировать главные преимущества и недостатки этих двигателей.

Сравнение разных типов двигателей

Двигатели синхронной разновидности сложнее в использовании, поскольку они:

  • в отличие от асинхронных моделей нуждаются в дополнительном источнике постоянного тока;
  • подвержены более быстрому износу деталей (по причине использования контактных колец со щетками);
  • требуют применения вспомогательных механизмов для запуска (индукционный двигатель имеет собственный пусковой момент).

Для асинхронных моделей характерны:

  • простота конструкции;
  • надежность в эксплуатации.

При этом синхронные двигатели обладают более широкими возможностями с точки зрения коэффициента мощности, а также менее чувствительны к перепадам напряжения, но стоимость таких агрегатов выше, что делает их использование менее выгодным.

Источник: https://www.szemo.ru/press-tsentr/article/asinkhronnye-i-sinkhronnye-dvigateli/

Электродвигатели: какие они бывают

В прошлых статьях был рассмотрен принцип работы синхронного и асинхронного электродвигателей, а также рассказано, как ими управлять. Но видов электродвигателей существует гораздо больше! И у каждого из них свои свойства, область применения и особенности.

В этой статье будет небольшой обзор по разным типам электродвигателей с фотографиями и примерами применений. Почему в пылесос ставятся одни двигатели, а в вентилятор вытяжки другие? Какие двигатели стоят в сегвее? А какие двигают поезд метро? Каждый электродвигатель обладает некоторыми отличительными свойствами, которые обуславливают его область применения, в которой он наиболее выгоден. Синхронные, асинхронные, постоянного тока, коллекторные, бесколлекторные, вентильно-индукторные, шаговые Почему бы, как в случае с двигателями внутреннего сгорания, не изобрести пару типов, довести их до совершенства и ставить их и только их во все применения? Давайте пройдемся по всем типам электродвигателей, а в конце обсудим, зачем же их столько и какой двигатель «самый лучший».

С этим двигателем все должны быть знакомы с детства, потому что именно этот тип двигателя стоит в большинстве старых игрушек. Батарейка, два проводка на контакты и звук знакомого жужжания, вдохновляющего на дальнейшие конструкторские подвиги. Все ведь так делали? Надеюсь. Иначе эта статья, скорее всего, не будет вам интересна. Внутри такого двигателя на валу установлен контактный узел – коллектор, переключающий обмотки на роторе в зависимости от положения ротора. Постоянный ток, подводимый к двигателю, протекает то по одним, то по другим частям обмотки, создавая вращающий момент. Кстати, не уходя далеко, всех ведь, наверное, интересовало – что за желтые штучки стояли на некоторых ДПТ из игрушек, прямо на контактах (как на фото сверху)? Это конденсаторы – при работе коллектора из-за коммутаций потребление тока импульсное, напряжение может также меняться скачками, из-за чего двигатель создает много помех. Они особенно мешают, если ДПТ установлен в радиоуправляемой игрушке. Конденсаторы как раз гасят такие высокочастотные пульсации и, соответственно, убирают помехи. Двигатели постоянного тока бывают как очень маленького размера («вибра» в телефоне), так и довольно большого – обычно до мегаватта. Например, на фото ниже показан тяговый электродвигатель электровоза мощностью 810кВт и напряжением 1500В.

Почему ДПТ не делают мощнее? проблема всех ДПТ, а в особенности ДПТ большой мощности – это коллекторный узел. Скользящий контакт сам по себе является не очень хорошей затеей, а скользящий контакт на киловольты и килоамперы – и подавно. Поэтому конструирование коллекторного узла для мощных ДПТ – целое искусство, а на мощности выше мегаватта сделать надежный коллектор становится слишком сложно (рекорд — 12,5МВт).

В потребительском качестве ДПТ хорош своей простотой с точки зрения управляемости. Его момент прямо пропорционален току якоря, а частота вращения (по крайней мере холостой ход) прямо пропорциональна приложенному напряжению. Поэтому до наступления эры микроконтроллеров, силовой электроники и частотного регулируемого привода переменного тока именно ДПТ был самым популярным электродвигателем для задач, где требуется регулировать частоту вращения или момент.

Также нужно упомянуть, как именно в ДПТ формируется магнитный поток возбуждения, с которым взаимодействует якорь (ротор) и за счет этого возникает вращающий момент. Этот поток может делаться двумя способами: постоянными магнитами и обмоткой возбуждения. В небольших двигателях чаще всего ставят постоянные магниты, в больших – обмотку возбуждения.

Обмотка возбуждения – это еще один канал регулирования. При увеличении тока обмотки возбуждения увеличивается её магнитный поток. Этот магнитный поток входит как в формулу момента двигателя, так и в формулу ЭДС. Чем выше магнитный поток возбуждения, тем выше развиваемый момент при том же токе якоря.

Но тем выше и ЭДС машины, а значит при том же самом напряжении питания частота вращения холостого хода двигателя будет ниже. Зато если уменьшить магнитный поток, то при том же напряжении питания частота холостого хода будет выше, уходя в бесконечность при уменьшении потока возбуждения до нуля. Это очень важное свойство ДПТ.

Вообще, я очень советую изучить уравнения ДПТ – они простые, линейные, но их можно распространить на все электродвигатели – процессы везде схожие.

Универсальный коллекторный двигатель

Как ни странно, это самый распространенный в быту электродвигатель, название которого наименее известно. Почему так получилось? Его конструкция и характеристики такие же, как у двигателя постоянного тока, поэтому упоминание о нем в учебниках по приводу обычно помещается в самый конец главы про ДПТ.

При этом ассоциация коллектор = ДПТ так прочно заседает в голове, что не всем приходит на ум, что двигатель постоянного тока, в названии которого присутствует «постоянный ток», теоретически можно включать в сеть переменного тока. Давайте разберемся. Как изменить направление вращения двигателя постоянного тока? Это знают все, надо сменить полярность питания якоря.

А ещё? А еще можно сменить полярность питания обмотки возбуждения, если возбуждение сделано обмоткой, а не магнитами. А если полярность сменить и у якоря, и у обмотки возбуждения? Правильно, направление вращения не изменится.

Так что же мы ждем? Соединяем обмотки якоря и возбуждения последовательно или параллельно, чтобы полярность изменялась одинаково и там и там, после чего вставляем в однофазную сеть переменного тока! Готово, двигатель будет крутиться.

Есть один только маленький штрих, который надо сделать: так как по обмотке возбуждения протекает переменный ток, её магнитопровод, в отличие от истинного ДПТ, надо изготовить шихтованным, чтобы снизить потери от вихревых токов. И вот мы и получили так называемый «универсальный коллекторный двигатель», который по конструкции является подвидом ДПТ, но прекрасно работает как от переменного, так и от постоянного тока.

Этот тип двигателей наиболее широко распространен в бытовой технике, где требуется регулировать частоту вращения: дрели, стиральные машины (не с «прямым приводом»), пылесосы и т.п. Почему именно он так популярен? Из-за простоты регулирования. Как и в ДПТ, его можно регулировать уровнем напряжения, что для сети переменного тока делается симистором (двунаправленным тиристором). Схема регулирования может быть так проста, что помещается, например, прямо в «курке» электроинструмента и не требует ни микроконтроллера, ни ШИМ, ни датчика положения ротора.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Сколько весит мост от ваз 2106

Асинхронный электродвигатель

Еще более распространенным, чем коллекторные двигатели, является асинхронный двигатель. Только распространен он в основном в промышленности – где присутствует трехфазная сеть. Про принцип его работы написана отдельная статья. Если кратко, то его статор – это распределенная двухфазная или трехфазная (реже многофазная) обмотка. Она подключается к источнику переменного напряжения и создает вращающееся магнитное поле.

Ротор можно представлять себе в виде медного или алюминиевого цилиндра, внутри которого находится железо магнитопровода. К ротору в явном виде напряжение не подводится, но оно индуцируется там за счет переменного поля статора (поэтому двигатель на английском языке называют индукционным). Возникающие вихревые токи в короткозамкнутом роторе взаимодействуют с полем статора, в результате чего образуется вращающий момент.

Почему асинхронный двигатель так популярен? У него нет скользящего контакта, как у коллекторного двигателя, а поэтому он более надежен и требует меньше обслуживания. Кроме того, такой двигатель может пускаться от сети переменного тока «прямым пуском» – его можно включить коммутатором «на сеть», в результате чего двигатель запустится (с большим пусковым током 5-7 крат, но допустимым).

ДПТ относительно большой мощности так включать нельзя, от пускового тока погорит коллектор. Также асинхронные привода, в отличие от ДПТ, можно делать гораздо большей мощности – десятки мегаватт, тоже благодаря отсутствию коллектора. При этом асинхронный двигатель относительно прост и дешев. Асинхронный двигатель применяется и в быту: в тех устройствах, где не нужно регулировать частоту вращения.

Чаще всего это так называемые «конденсаторные» двигатели, или, что тоже самое, «однофазные» асинхронники. Хотя на самом деле с точки зрения электродвигателя правильнее говорить «двухфазные», просто одна фаза двигателя подключается в сеть напрямую, а вторая через конденсатор. Конденсатор делает фазовый сдвиг напряжения во второй обмотке, что позволяет создать вращающееся эллиптическое магнитное поле.

Обычно такие двигатели применяются в вытяжных вентиляторах, холодильниках, небольших насосах и т.п.

Минус асинхронного двигателя по сравнению с ДПТ в том, что его сложно регулировать. Асинхронный электродвигатель – это двигатель переменного тока. Если асинхронному двигателю просто понизить напряжение, не понизив частоту, то он несколько снизит скорость, да.

Но у него увеличится так называемое скольжение (отставание частоты вращения от частоты поля статора), увеличатся потери в роторе, из-за чего он может перегреться и сгореть. Можно представлять это себе как регулирование скорости движения легкового автомобиля исключительно сцеплением, подав полный газ и включив четвертую передачу. Чтобы правильно регулировать частоту вращения асинхронного двигателя нужно пропорционально регулировать и частоту, и напряжение.

А лучше и вовсе организовать векторное управление, как более подробно было описано в прошлой статье. Но для этого нужен преобразователь частоты – целый прибор с инвертором, микроконтроллером, датчиками и т.п. До эры силовой полупроводниковой электроники и микропроцессорной техники (в прошлом веке) регулирование частотой было экзотикой – его не на чем было делать. Но сегодня регулируемый асинхронный электропривод на базе преобразователя частоты – это уже стандарт-де-факто.

Разница мотор и двигатель – Кто ЗНАЕТ чем отличается МОТОР от ДВИГАТЕЛЯ? Всегда считал, что это одно и то же, но говорят, что нет

«Автомобильный мотор, автомобильный двигатель» — оба эти выражения на равных используются в русской речи. «Лодочный двигатель» — звучит несколько непривычно. Словосочетание «реактивный мотор» можно встретить разве что в плохом автоматическом переводе иностранного текста. В чем же различие этих понятий? Попробуем разобраться в вопросе, не углубляясь в академические дебри русского языка.

После прочтения нашего обзора вы будете понимать, как работают восемь типов двигателей в мире. 

Двигатель – это агрегат, который может преобразовать одну энергию в механическую. В эту категорию входит множество видов двигателей, начиная от паровых (двигатели внешнего сгорания) и электрических и заканчивая двигателями внутреннего сгорания (бензиновые, дизельные моторы и т. д.). Мы покажем вам восемь самых известных в мире двигателей, а также просто и интуитивно понятно расскажем вам, как они работают, описав принципы их работы. 

Сервопривод или шаговый двигатель: какова разница и что выбрать?

31.03.2020

В качестве электропривода порталов и исполнительных узлов фрезерно-гравировальных станков с чпу и оборудования для плазменной резки с ЧПУ применяются шаговые двигатели и сервоприводы. Что лучше: шаговый двигатель или сервопривод, и в каких случаях применение того или иного электропривода экономически и технически оправданно, рассмотрим в данной статье.

Устройство шагового привода

Шаговый привод состоит из синхронной электрической машины и управляющего контроллера. Последний обеспечивает подачу управляющих сигналов на обмотки двигателя и их попеременное включение в соответствии с заданной программой.

Шаговый двигатель — электрическая машина, преобразующая управляющие сигналы в перемещение вала на определенный угол и фиксацию его в заданном положении. Количество шагов таких электродвигателей составляет от 100 до 400, угол шага — от 0,9-3,6°.

Принцип работы шагового двигателя

Состоит это электромеханическое устройство из статора, где размещены катушки возбуждения, и вращающейся части с постоянными магнитами или обмотками. Такая конструкция ротора обеспечивает его фиксацию после отработки управляющей команды.

На статоре расположено несколько обмоток. При подаче напряжения на катушку, под воздействием магнитного поля ротор поворачивается на определенный угол в соответствии с пространственным положением обмотки. При ее обесточивании и подаче управляющего сигнала на другую катушку вращающаяся часть электродвигателя занимает другую позицию. Каждый поворот вала соответствует углу шага. При обратной последовательности подачи напряжения на катушки ротор вращается в противоположном направлении.

Для поворота ротора на меньший угол одновременно включаются 2 обмотки. Количество шагов ограничено и зависит от числа полюсов статора электромотора. Для обеспечения плавного вращения ротора на катушки статора подают разные токи, разность которых определяет положение ротора. Такой способ управления позволяет снизить дискретность и увеличить количество шагов до 400.

К числу недостатков шаговых двигателей можно отнести довольно низкую скорость, пропуск шагов при высокой (выше расчетной) нагрузке на валу, снижение момента при высокой частоте вращения и большое время разгона.

Устройство сервопривода

Сервопривод состоит из синхронного двигателя, датчика скорости и положения, а также управляющего контроллера. Основная разница между шаговым двигателем и сервоприводом состоит в наличии обратной связи по положению, скорости, моменту на валу ротора.

Электропривод такого типа построен на базе следящей схемы автоматического регулирования. При несоответствии скорости или другой величины контроллер будет подавать сигналы на отработку, пока требуемый параметр или положение вала не будет соответствовать заданному. В качестве датчика обратной связи используют абсолютные и относительные энкодеры различных типов и конструкций.

Принцип действия сервопривода

Управляющее устройство в соответствии с заданной программой подает напряжение на сервопривод, который соединен с порталом станка. Двигатель перемещает рабочий орган. При этом энкодер вырабатывает импульсы, поступающие на контроллер. Подсчет их числа осуществляет управляющее устройство.

Количество импульсов пропорционально перемещению портала. При достижении рабочим органом заданного положения на электромотор перестает поступать напряжение. Портал фиксируется.

Пока число импульсов, зафиксированных контроллером с датчика, не достигнет запрограммированной величины, двигатель будет осуществлять перемещение рабочего органа.

Шаговый сервопривод можно также настроить на поддержание постоянной частоты вращения вне зависимости от нагрузки или постоянного момента при разной скорости.

К достоинствам сервоприводов относятся точность позиционирования, динамика разгона и отсутствие снижения момента при высоких скоростях. Ограничивает применение сервопривода, как правило, достаточно большая стоимость.

Чем отличается сервопривод от шагового двигателя?

Критерий сравнения Шаговые двигатели Сервоприводы
Эксплуатационный ресурс Шаговые электромоторы не имеют коллекторного узла, подверженного износу. Также они не имеют частей, нуждающихся в регулярном техобслуживании и замене Коллекторные серводвигатели необходимо регулярно обслуживать. Максимальный срок службы коллекторного узла — 5000 часов непрерывной работы. При этом бесщеточные сервомоторы не уступают в надежности шаговым двигателям
Точность перемещений исполнительного органа Современные шаговые электродвигатели обеспечивают перемещение рабочей части с точностью до 0,01 мм.Отличие шагового двигателя от сервопривода заключается в пропуске шагов при высокой (выше расчетной) нагрузке, что значительно снижает качество обработки Сервопривод для поворотного стола фрезерного станка или портала другого оборудования обеспечивает точность до 0,002 мкм.Позиционирование по следящей схеме обеспечивает высокое качество обработки независимо от нагрузки
Время разгона и скорость перемещения портала Максимальная скорость перемещения рабочих органов при использовании шагового электропривода — 25 м.Время разгона — 120 об/мин за секунду Сервопривод может перемещать портал со скоростью более 60 м/мин.Время разгона составляет до 1000 об/мин за 0,2 секунды
Реакция на принудительную остановку Шаговые двигатели хорошо переносят механические перегрузки и не выходят из строя при аварийных остановках Сервоприводы необходимо оснащать дополнительной защитой, отключающей электромотор при принудительной остановке портала. В противном случае обмотки электрической машины могут сгореть
Стоимость За счет простоты конструкции шаговый двигатель имеет относительно невысокую цену За счет датчиков обратной связи (энкодеров) и более сложной схемы регулирования сервопривод считается дорогостоящим оборудованием

Критерии выбора

Тип приводного двигателя для станков выбирают по следующим характеристикам:

  • Производительность.По этому параметру сервоприводы значительно превосходят шаговые электромоторы. На станок с ЧПУ для обработки крупных деталей или заготовок из твердых материалов лучше уставить сервомотор, например, ESTUN 1000 Вт. Такой электропривод обеспечит более высокую скорость обработки твердых материалов. Для малогабаритного промышленного оборудования (например, настольного фрезерного станка) среднего класса точности, предназначенного для обработки мягких материалов, лучше выбрать шаговый двигатель.
  • Эксплуатационные расходы.Программирование и настройка сервопривода на станке с ЧПУ требуют высокой квалификации исполнителя. Такой привод намного дороже в обслуживании, соответственно расходы на его эксплуатацию будут выше.
  • Точность.Сервоприводы для станков с ЧПУ необходимы для высокоточной автоматизированной обработки. Такой привод позволяет позиционировать положение рабочего органа с точностью до 0,02 мкм, в то время как максимальная точность шаговой электрической машины — 0, 01 мм.
  • Цена.Стоимость шагового двигателя значительно ниже цены сервопривода. При невысоком бюджете лучше предпочесть первый вариант.
  • Уровень шума.По этому показателю сервомоторы предпочтительней. Работа шаговых электродвигателей сопровождается звуком, соответствующим частоте шагов на различных оборотах.

Таким образом, выбор сервопривода или шагового двигателя в качестве привода на фрезерно-гравировальный станок и оборудование для плазменной резки следует совершать, руководствуясь исключительно экономической и технической целесообразностью.

Источник: https://www.multicut.ru/articles/servoprivod-ili-shagovyy-dvigatel-kakova-raznitsa-i-chto-vybrat/

Какие бывают виды электрических двигателей и чем они отличаются

С этой статьи мы начинаем раздел Электродвигатели на сайте Сам Электрик, т.к.

каждый электромонтер и даже домашний мастер хотя бы в общих чертах должен понимать, какие бывают виды и типы электродвигателей постоянного и переменного тока, а также особенности их устройства и применения.

Материал будет построен следующим образом: мы кратко рассмотрим разновидности электрических двигателей и в чем их различия, а для более подробного изучения того или иного варианта исполнения предоставим ссылку на отдельную публикацию.

Как работают двигатели

Принцип работы всех видов электродвигателей состоит во взаимодействии магнитных полей ротора и статора. При этом магнитное поле может создаваться постоянным магнитном или обмоткой (катушка-электромагнит).

В зависимости от мощности и типа мотора обмотки могут быть расположены только на статоре или и на статоре и на роторе. Попытаемся объяснить устройство и принцип работы для чайников в электрике.

Начнем с того, что рассмотрим устройство коллекторных электродвигателей. Например, в маленьких коллекторных двигателях постоянного тока, как для радиомоделей, на статоре расположены постоянные магниты, а в роторе намотаны катушки из медного провода. Ток к катушкам ротора такого электродвигателя подаётся через щеточный узел, состоящий из щеток и коллектора. На коллекторе расположены ламели, к которым присоединены выводы обмоток.

После включения питания ротор (якорь) начинает вращаться, на нём закреплен коллектор, а неподвижные щетки касаются попеременно разных пар ламелей коллектора. Через щетки и ламели к обмоткам ротора подаётся ток то на одну обмотку, то на другую, таким образом создавая изменяющееся магнитное поле, которое взаимодействует с полем магнита. В результате полюса вращающегося и неподвижного электромагнитов притягиваются, из-за чего и происходит вращение.

Если опустить некоторые нюансы, то чем больше ток ротора, тем больше это поле и тем быстрее вращается ротор. Однако это применимо в основном для коллекторных машин постоянного и переменного токов (они универсальны).

Если говорить об асинхронном двигателе (АД) с короткозамкнутым ротором — это электродвигатель переменного тока без щеток. В нем обмотки расположены на статоре (а), а ротор представляет собой стержни (б), замкнутые на коротко кольцами — так называемая беличья клетка.

В этом случае вращающееся магнитное поле статора порождает ток в стержнях ротора, из-за которого также возникает еще одно магнитное поле. А что происходит, когда рядом расположены два магнита?

Они отталкиваются или притягиваются друг к другу. Так как ротор закреплен на концах в подшипниках, то ротор начинает вращаться. АД предназначен только для переменного тока, и скорость вращения вала у него зависит от частоты тока и числа полюсов в обмотках статора, подробнее этот вопрос мы рассмотрим в статье об асинхронных электродвигателях.

Но для начала вращения вала такого двигателя важно либо толкнуть его (придать начальную скорость), либо создать вращающееся магнитное поле. Оно создаётся с помощью расположенных определенным образом обмоток, подключенным к трёхфазной электросети (например, 380В), или с помощью пусковых и рабочих конденсаторов (в т.н. конденсаторных асинхронных двигателях).

Кроме взаимодействия магнитных полей в во вращении вала электродвигателя участвует и сила Ампера.

Поэтому нужно понимать, что момент на валу абстрактного двигателя и число оборотов зависят от конструкции и вида электромашины, а также от силы тока и его частоты. Повторюсь, что в этой статье мы не будем углубляться подробно в особенности устройства каждого из видов и типов электродвигателей, а сделаем отдельные статьи для этого.

Стоит отметить, что асинхронные и универсальные коллекторные двигатели наиболее распространены в быту и на производстве, в приводах строительных машин. Они используются везде, как для движения промышленных механизмов, так и для автомобилей, электротранспорта и используемых в бытовой технике, вплоть до электрической зубной щетки.

Основная классификация

Источник: https://samelectrik.ru/vidy-elektricheskix-dvigatelej-i-ix-razlichiya.html

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
СТО
Как поменять пыльник на наружной гранате

Закрыть