Автомобильный двигатель

Автомоби'льный дви'гатель.Для автомобилей могут быть применены тепловые (внутреннего сгорания и паровые) и электрические двигатели. Подавляющее большинство А. д. являются поршневыми двигателями внутреннего сгорания (ПДВС). По рабочему процессу автомобильные ПДВС делятся на четырёх- и двухтактные, а по способу воспламенения горючего - на двигатели с искровым воспламенением (называемые также карбюраторными или бензиновыми) и с самовоспламенением в воздухе высокой температуры, сжимаемом в цилиндрах двигателя (дизели). В цилиндры карбюраторных ПДВС поступает горючая смесь, состоящая из паров бензина и воздуха, приготовляемая в карбюраторе . Существуют также ПДВС, которые не имеют карбюратора и снабжены устройством для непосредственного впрыскивания топлива во впускной трубопровод или в цилиндр двигателя. По характеру протекания рабочего цикла эти двигатели не отличаются от карбюраторных. У дизелей топливо с воздухом смешивается внутри цилиндров, в которые дизельное топливо впрыскивается в распылённом виде через форсунки насосом высокого давления. А. д. различаются по числу и расположению цилиндров (рядные, V-образные и др.), расположению клапанов (верхнее и нижнее), рабочему объёму (литражу) цилиндров, типу охлаждения (жидкостное и воздушное), по назначению и т. п. Для современных легковых, а также малых и средних грузовых автомобилей применяются преимущественно четырёхтактные верхнеклапанные карбюраторные ПДВС с жидкостным охлаждением. Дизели, работающие на более дешёвом, чем бензин, топливе и превосходящие карбюраторные двигатели по топливной экономичности и долговечности (но уступающие им по простоте конструкции и первоначальной стоимости, литровой мощности, пусковым качествам, бездымности работы), используются преимущественно для тяжёлых грузовых автомобилей и многоместных автобусов. Однако по таким важным параметрам, как удельная масса (кг/квтили кг/л. с.),компактность, бесшумность, современные быстроходные дизели вплотную приблизились к карбюраторным двигателям. В связи с этим благодаря повышению литровой мощности, дизели в последнем десятилетии стали применяться также на лёгких грузовых автомобилях и даже на легковых автомобилях.

  Современные четырёхтактные ПДВС ( рис. 1, 2 ) состоят из блока цилиндров, выполняемого обычно вместе с картером, головки цилиндров, поршней с уплотнителями и маслосбрасывающими кольцами, шатунов, коленчатого вала, маховика, распределительного (кулачкового) вала, впускных и выпускных клапанов с пружинами, деталей привода клапанов (коромысла, толкатели), передачи, связывающей коленчатый вал с распределительным валом, запальных свечей или топливных форсунок и др. Они оборудуются радиатором и вентилятором системы охлаждения, насосами для принудительной циркуляции смазочного масла и охлаждающей жидкости и для подачи топлива из бака, а также топливными, масляными и воздушными фильтрами, пусковым стартёром, трубопроводами для воздуха, газа, топлива, масла и охлаждающей жидкости, автоматами, управляющими частотой вращения коленчатого вала и температурой охлаждающей жидкости и горючей смеси.

  Мощность современных (1968) карбюраторных ПДВС легковых автомобилей 15-310 квт(20-425 л. с.), рабочий объём цилиндров от 0,35 до 7,6 л, степень сжатия 7-11, максимальная частота вращения коленчатого вала 4000-6000 об/мин,литровая мощность 22-50 квт/л(30-70 л. с./л), удельная масса 1,1-4 кг/квт(0,8-3 кг/л. с.) и минимальный удельный расход топлива до 270 г/(квт· ч) [200 г./( л. с.· ч)], срок службы до первого капитального ремонта соответствует пробегу автомобиля в 75-150 тыс. кми более; у ПДВС спортивных и гоночных автомобилей частота вращения коленчатого вала достигает 10000-12000 об/мин,литровая мощность иногда превышает 150 квт/л(200 л. с./л) ,у карбюраторных ПДВС, применяемых для грузовых автомобилей, мощность не превышает 220 квт(300 л.с.),рабочий объём цилиндров составляет 1,5-9,5 л,степень сжатия 6,5-8,5, максимальная частота вращения коленчатого вала 2500-4000 об/мин.Дизельные ПДВС имеют мощность 30-620 квт(40-850 л. с.), рабочий объём цилиндров 1,5- 40 л,степень сжатия 15-24, максимальную частоту вращения коленчатого вала 2000-5000 об/мин,литровую мощность 11-23 квт/л(15-35 л.с./л),удельную массу 3,4-6,8 кг/квт(2,5-5 кг/л.с.),минимальный удельный расход топлива 205-210 г/(квт· ч)[150-155 г/ ( л. с.· ч)] ,срок службы до первого капитального ремонта соответствует пробегу автомобиля в 150-300 тыс. км.

 Дальнейшее развитие А. д. предусматривает рост мощности, долговечности, уменьшение габаритов и сокращение содержания вредных компонентов в составе отработавших газов. Увеличение мощности в основном достигается повышением частоты вращения коленчатого вала у карбюраторных двигателей и применением наддува у дизелей. Кроме того, у бензиновых двигателей увеличивается степень сжатия и частично возможна замена карбюратора системой принудительного впрыскивания топлива. Перспективна замена обычных ПДВС на некоторых легковых автомобилях и лёгких грузовых автомобилях более лёгкими и компактными роторно-поршневыми двигателями (см. Роторный двигатель ). В случае решения проблемы топливной экономичности газотурбинных двигателей без существенного усложнения их конструкции они могут получить широкое распространение при мощностях 750 квт(1000 л. с.) и более. Создание лёгких и компактных аккумуляторов позволит заменить ПДВС на автомобилях, работающих в городах, электродвигателями (см. также Двигатель внутреннего сгоранияи Автомобиль).

  Основные показатели современных отечественных автомобильных ПДВС приведены в таблице.

Основные показатели современных отечественных автомобильных двигателей

* В знаменателе мощность при наддуве.

  Лит.:Автомобильные бензиновые V-образные двигатели, М., 1958; Справочник инженера автомобильной промышленности, пер. с англ., т. 1, М., 1962; Анохин В. И., Отечественные автомобили, 2 изд., М., 1964; Конструкция и расчёт автотракторных двигателей, 2 изд., М., 1964; Ханин Н. С., Чистозвонов С. Б., Автомобильные роторнопоршневые двигатели, М., 1964.

  С. Б. Чистозвонов.

Рис. 2. Поперечный разрез четырехтактного дизеля ЯМЗ-236: позиции 1-10 и 12 - такие же, как на рис. 1; 11 - воздухоочиститель; 13 - толкатель; 14 - штанга; 15 - форсунка; 16 - насос высокого давления.

Рис. 1. Поперечный разрез карбюраторного двигателя МЗМА-412: 1 - картер; 2 - коленчатый вал; 3 - шатун; 4 - поршневой палец; 5 - поршень; 6 - блок цилиндра; 7 - клапан; 8 - головка цилиндров; 9 - распределительный вал; 10 - коромысло; 11 - карбюратор; 12 - стартёр.

Автомобильный и автомоторный научно-исследовательский институт

Автомоби'льный и автомото'рный нау'чно-иссле'довательский институ'т,Центральный научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт (НАМИ), в ведении Министерства автомобильной промышленности СССР. Разрабатывает вопросы конструирования автомобилей и осуществляет их испытания. Организован в Москве в 1918, первоначально как Научная автомобильная лаборатория при ВСНХ. В 1930 часть института, связанная с дизелестроением, выделилась в Научно-исследовательский дизельный институт (впоследствии ЦНИДИ), а связанная с авиамоторостроением - в Центральный институт авиационного моторостроения (ЦИАМ). В 1946 тракторный отдел института был преобразован в Научно-исследовательский тракторный институт (НАТИ).

  В тематику НАМИ входят: вопросы теории, расчёта и конструкции автомобилей и их агрегатов, расчётно-исследовательские работы по автомобильным двигателям, испытания автомобильной техники, создание типов движителей для автомобилей повышенной проходимости, исследование новых конструкционных материалов, создание испытательного оборудования и приборов для исследовательских работ в автомобилестроении. В НАМИ разрабатываются перспективные типоразмерные ряды легковых, грузовых автомобилей, автобусов, проводятся технико-экономические исследования. Институт издаёт «Труды» (с 1920), отраслевые нормали. Имеется аспирантура. Институт награжден орденом Трудового Красного Знамени (1940).

Автомобильный кран

Автомоби'льный кран,автокран, самоходная погрузочно-разгрузочная машина, смонтированная на автомобильном шасси, с рабочим органом в виде поворотной консольной стрелы. Предназначен для погрузки и разгрузки подвижного состава автотранспорта, преимущественно тяжеловесных и штучных грузов, а также для строительно-монтажных работ; при оборудовании рабочего органа грейферным захватом - для погрузки и разгрузки навалочных грузов. Привод кранового оборудования - электрический, гидравлический или механический с отбором мощности от двигателя автомобиля. А. к. выпускают грузоподъёмностью 2,5-16 т.Вылет стрелы 2-12 м,а при наличии специальных вставок у А. к. большой грузоподъёмности - до 22 м.Высота подъёма крюка до 7-18,5 м.Для повышения устойчивости во время подъёма груза А. к. устанавливается на дополнительные опоры (аутригеры).

  И. И. Батищев.

Илл. к ст. Автомобильный кран.

Автомобильный парк

Автомоби'льный парк,

  1) совокупность легковых, грузовых и специальных автомобилей, а также автотягачей, автобусов и прицепов, имеющихся на предприятии, в учреждении, воинской части или соединении.

  2) Специально отведённое и оборудованное место хранения (стоянки), обслуживания и ремонта автотехники.

Автомобильный поезд

Автомоби'льный по'езд,автопоезд, автомобиль-тягач с одним или несколькими прицепами или полуприцепами (для перевозки пассажиров - автобус с прицепом). По сравнению с одиночными автомобилями А. п. обеспечивают большую грузоподъёмность с сохранением достаточных манёвренных свойств, поперечных и продольных габаритов и удельных давлений на дорогу, верхние пределы которых ограничены соответствующими нормами. А. п. повышает производительность труда по сравнению с одиночным автомобилем в 1,5-1,8 раза и снижает себестоимость перевозок грузов на 25- 30%, особенно по мере увеличения расстояния перевозок. А. п. имеет единую тормозную систему и сеть электрооборудования, для чего предусматриваются специальные пневматические и электрические разъёмные соединительные устройства. При тяжёлых дорожных условиях применяют А. п. с активными осями, т. е. крутящий момент от двигателя передаётся не только на ведущие оси автомобиля-тягача, но и на одну или несколько осей прицепа или полуприцепа .

  Лит.:Сорочан Ю. П. и Марцыновский Л. Я., Автомобильные поезда, М., 1965; Закин Я. Х., Прикладная теория движения автопоезда, М., 1967; Автомобиль. Энциклопедический словарь-справочник, М., 1968.

  Н. Б. Островский.

Автомобильный полигон

Автомоби'льный полиго'н,участок местности, оборудованный для испытания автомобилей. Первый А. п. был построен в 1924 в США фирмой «Дженерал моторс» в городе Милфорде. В последующие годы он пополнился новыми испытательными участками и сооружениями. Построены А. п. также многими автомобильными фирмами Европы: в 1924-25 - «Лина-Монлери» (Франция), в 1949-50 - «Майра» (Англия) и др. Несколько А. п. сооружено в Японии (в 1961-62 - «Мицубиси», «Ниссан мотор», «Тоёта» и др.), Австралии (1960 - «Холден»). В СССР в 1964 построен Центральный научно-исследовательский полигон НАМИ, который относится к числу крупнейших в мире ( рис. 1 ).

  А. п. - комплекс испытательных и служебных дорог, сооружений, зданий и устройств, дающий возможность проводить необходимые виды испытаний автомобилей различных типов в условиях, гарантирующих сопоставимость результатов, полученных в разное время и обеспечивающих отсутствие помех и безопасность испытаний. Для испытаний, связанных с длительным движением автомобилей на высокой скорости, на А. п. строятся кольцевые скоростные дороги или треки,для испытаний на топливную экономичность, тяговоскоростные качества, тормозные качества - «динамометрические» дороги; для пробеговых испытаний на усталостную прочность и надёжность (долговечность) - маршруты дорог с различными неровными твёрдыми покрытиями, а также грунтовые и грунтово-каменистые дороги; для испытания на плавность хода, управляемость и для определения усталостной прочности деталей и узлов - участки дорог с различными видами искусственных неровностей. Кроме дорог, на А. п. предусматриваются испытательные сооружения: водяные бассейны; подъёмы различной крутизны; площадки и устройства для испытаний автомобилей на безопасность конструкции (столкновение с неподвижным препятствием, опрокидывание и т. д.); горизонтальные площадки с твёрдым гладким покрытием для определения управляемости и устойчивости автомобилей и автопоездов; участки пересечённой местности, естественные и искусственные препятствия для испытаний автомобилей на проходимость; испытатательные камеры - пылевые, дождевальные, климатические (холодильные, тропические), аэродинамические трубы и др. На А. п. имеются также гаражи, профилактории, мастерские, склады, заправочные станции, метеорологические и диспетчерские пункты и другие лабораторные, служебные, производственные и вспомогательные помещения.

  Кольцевые скоростные дороги с твёрдым гладким (цементнобетонным или асфальтированным) покрытием устраиваются длиной до 8 км(за рубежом), в СССР - до 14 км,ширина полотна до 10 м.Продольный профиль дороги, в отличие от треков, имеет подъёмы и спуски, типичные для магистральных дорог 1-й и 2-й категорий. «Динамометрическая» дорога - прямолинейная в плане горизонтальная дорога с твердым ровным покрытием (цементнобетонным, асфальтобетонным). Длина дороги на различных А. п. колеблется от 1,5 км(«Майра» в Англии, «Форд» в США) до 3,6-4,2 км(«Крайслер» и «Дженерал моторс» в США), НАМИ - 4,7 км, ширина полотна от 6 до 11 м, проезжая часть - одинарная или двойная (т. е. с разделительной полосой). На концах устраиваются разворотные петли или площадки, рассчитанные обычно на скорость до 40-60 км/ч.Бельгийская мостовая ( рис. 2 ) - неровная брусчатка, воспроизводящая старинные мощёные дороги Европы, в частности Бельгии. Малые неровности покрытия создаются за счёт разности уровней соседних камней, достигающей 25 мм.Крупные неровности устраивают в виде нерегулярно расположенных выступов и впадин плавных очертаний глубиной до 75 мм.Камни заделываются (с большим зазором в плане) в песчано-цементный раствор, уложенный на бетонное основание. Пробег легкового автомобиля около 1600 кмпо «бельгийской мостовой» достаточен для выявления дефектов, которые могут встретиться на протяжении всего срока эксплуатации автомобиля в обычных дорожных условиях. Для грузовых автомобилей эта цифра обычно удваивается. Дорога с короткими волнами (типа «стиральная доска», рис. 3 ) воспроизводит волнистые неровности регулярного характера, вызывающие резонансные колебания автомобиля и его отдельных агрегатов и систем. Строится из бетона. Шаг волн 76±5 см,высота - 25 мм.Волны располагают перпендикулярно оси дороги на ширине 3,3 м,а на остальной части полотна (1,2 м) они направлены под углом 68° к оси дороги для того, чтобы осуществить сдвиг фаз возмущающих воздействий волн на колёса правой и левой сторон автомобиля.