Šiuolaikiniame automobilių pasaulyje, nors vis daugiau rinkos užima elektrinės transporto priemonės, vidaus degimo varikliai ir įvairios hibridinės schemos dar ilgai išliks kasdienybe. Daugelis šeimų nusigręžia nuo dyzelinių automobilių ir renkasi kitų tipų energijos šaltiniais varomus modelius. Dėl savo ypatybių jie geriau tinka įvairioms kelionėms, be to, jų įsigijimo kaina dažnai yra patrauklesnė.
Baltijos šalyse pernai kone kas antras (46,15 proc.) naujas parduotas automobilis buvo varomas benzinu, o dyzelinės jėgainės sudarė jau tik 28,65 proc. pardavimų. Specialistai pažymi, kad benzininius variklius nurašyti dar tikrai per anksti - jie darosi vis patikimesni ir taupesni.
Benzininių Variklių Technologinė Raida ir Efektyvumas
Vilniaus Gedimino technikos universiteto Transporto inžinerijos fakulteto docentas dr. Alfredas Rimkus sako, kad benzininiai varikliai tebetobulinami, nes vis dar yra erdvės jų energetiniam naudingumui didinti. Kitados tokių variklių naudingumo koeficientas siekė 0,3 ir buvo laikomas geru, o dabar peržengia ir 0,4, taip priartėdamas prie dyzelinių variklių.
Gamintojai stengiasi sukurti našesnius variklius, tačiau yra priversti laviruoti, nes siekia tai padaryti su kuo mažesnėmis sąnaudomis. Visuomet galima rinktis brangesnes medžiagas, leisiančias pasiekti geresnių rezultatų, tačiau jeigu galiausiai bus sukurtas labai brangus produktas, bus sudėtinga su juo konkuruoti. Anksčiau buvo eksperimentuota su keraminėmis variklių detalėmis, kurios atsparesnės aukštai temperatūrai, tačiau dėl minėtų priežasčių tokie eksperimentai įsitvirtinusiais sprendimais taip ir nevirto. Ateityje galbūt kažkokios medžiagos ar jų junginiai taps pigesni, ir tai leis dar šiek tiek padidinti variklių efektyvumą.
Žiūrint iš konstrukcinės pusės, didžiausias patobulinimas - tiesioginis benzino įpurškimas - buvo plačiai pritaikytas dar prieš 30 metų. Vėliau vyko smulkesni patobulinimai, bet tokio esminio lūžio didinant efektyvumą daugiau ir nebuvo.
Gamintojų Inovacijos ir Programos
Japonijos įmonė „Mazda“ dar 2011 metais sukūrė specialią „Skyactiv“ programą, skirtą vidaus degimo varikliams tobulinti. Tačiau inžinieriai neapsiribojo vien varikliais - jų filosofija apėmė visus pagrindinius automobilių komponentus, todėl mažinti degalų sąnaudas padėjo ir pavarų dėžių, kėbulo bei važiuoklių patobulinimai. Kompleksiškas požiūris lėmė ne tik didesnį efektyvumą, bet ir patikimumą. Naujausi „Mazda Skyactiv X“ benzininiai varikliai dėl didesnio suspaudimo laipsnio, ankstyvo uždegimo technologijos bei didesnio darbinio tūrio gali užtikrinti tolygią galią ir trauką plačiame sūkių diapazone.
Didesnio darbinio tūrio variklių dėl įvairių priežasčių - nuo paklausos spaudimo iki sportinių automobilių reikalavimų - neatsisako ir daugiau gamintojų. A. Rimkus atkreipia dėmesį, kad našesnį variklių darbą gali užtikrinti ir degalų tobulinimas.
Benzininių Variklių Privalumai ir Trūkumai
Automobilių istorijos patikros bendrovės „CarVertical“ komunikacijos vadovas Matas Buzelis įsitikinęs, kad trumpuoju laikotarpiu benzininiai varikliai niekur nepradings. „Padėtis greitai nepasikeis, nes ji labai susijusi su gyvenimo lygiu, energetinių išteklių priklausomybe ir pan.“
Benzininiai varikliai turi ne vieną privalumą. Jie degina lakią degalų ir oro mišinį, kurį uždega žvakės kibirkštis. Dėl to jie paprastai yra tylesni ir sklandesni nei dyzeliniai, greičiau pasiekia aukštesnes apsukas, dažnai suteikia „lengvesnį“ važiavimo pojūtį. „Benzininiai motorai dabar visai gerai dirba ir žemųjų sūkių diapazone, todėl gali būti visai naudingi ir užmiestyje. Čia dar vienas aspektas, pagal kurį benzininiai varikliai mažina konkurencinį atotrūkį nuo dyzelinių.“
Vis dėlto, net ir vis našesni benzininiai varikliai nė iš tolo niekada neprilygs elektriniams, todėl verta pasidžiaugti pažangesnėmis hibridinėmis sistemomis, nes jos vis lengviau įperkamos platesniam ratui vairuotojų.
Benzinas, Dyzelinas, Dujos ar Elektra: Pasirinkimo Kriterijai
Variklio tipo pasirinkimas - vienas svarbiausių sprendimų perkant automobilį. Kiekvienas iš degalų tipų (dyzelinis kuras, benzinas ir dujos) turi savo privalumų ir trūkumų. Modernūs varikliai tampa efektyvesni, bet jautresni priežiūros disciplinai.
Dyzeliniai varikliai
- Privalumai: Daug mažesnis degalų suvartojimas lyginant su benzininiais varikliais. Senesnės konstrukcijos buvo itin patvarios ir praktiškai negendančios.
- Trūkumai: Šiuolaikiniai dyzeliniai varikliai, ypač su turbokompresoriais, yra sudėtingesni ir ne tokie patvarūs kaip senesni natūralaus įsiurbimo variantai. Jų remontas kainuoja daug brangiau nei benzininių variklių. Dėl degalų sutaupymo ir nuostatos, kad jie rečiau genda, dyzeliniai automobiliai yra brangesni. Dyzelinius automobilius dažniau renkasi reguliariai ilgus atstumus vairuojantys žmonės.
Dujomis varomi varikliai (LPG)
- Privalumai: Dujos perpus pigesnės nei benzinas, todėl galima sutaupyti daug lėšų.
- Trūkumai: Mažesnė bagažinės talpa (dėl dujų baliono). Ilgesnis ir dažnesnis degalų pylimas, kuris kai kuriose degalinėse dėl saugumo reikalavimų negalimas patiems. Ribotas degalų prieinamumas užsienyje (itin populiarios tik Lenkijoje). Dujų įrangos įrengimas paprastai kainuoja virš 2 000 PLN, todėl prireiks nemažai laiko, kol įranga atsipirks. Svarbu įvertinti, kad ne kiekviename benzininiame automobilyje galima įrengti dujų įrangą, o jei ir galima, tokie varikliai gali būti linkę dažniau gesti.
Hibridiniai varikliai
- Privalumai: Benzininis variklis derinamas su elektriniu varikliu, taip padidinant degalų naudojimo efektyvumą ir sumažinant išmetamųjų teršalų kiekį. Hibridinės sistemos leidžia vidaus degimo varikliui dirbti palankesniu režimu, ypač mieste, kur elektros pavara gali perimti dalį darbo.
- Tipai:
- Mild hybrid (MHEV): Dažniausiai naudoja 48 V sistemą ir mažą elektros pavarą, kuri padeda startuojant, pagreitėjant bei rekuperuoja energiją stabdymo metu.
- Full hybrid (HEV): Gali važiuoti vien elektra trumpais atstumais ir dažnai turi sudėtingesnę jėgos paskirstymo logiką.
- Plug-in hybrid (PHEV): Turi didesnę bateriją, kurią galima įkrauti iš tinklo.
- Trūkumai: Įsigijimo kaina gali būti brangesnė.
Elektriniai varikliai
- Privalumai: Varomi elektra ir akumuliatoriais. Neišmeta jokių teršalų, yra itin tylūs ir efektyvūs.
- Trūkumai: Nė iš tolo neprilygsta benzininiai varikliai.
Apskritai, sprendžiant, koks variklis leistų sutaupyti daugiausia, reikia atsižvelgti į du veiksnius - kiek kilometrų nuvažiuojate per metus ir kokį atstumą nuvažiuojate vienu kartu. Kuo mažiau važinėjate, tuo daugiau sutaupysite pasirinkę benzininį variklį. Jei važinėjate daug, bet trumpais atstumais, galite įsirengti dujų įrangą.
Prieš perkant automobilį, degalų tipas - ne vienintelis veiksnys, kurį reikia apsvarstyti. Nepamirškite patikrinti, kaip jūsų pasirinktame modelyje veikia dyzelinis ir benzininis varikliai. Dažnai paaiškėja, kad tame pačiame modelyje du skirtingi varikliai gauna visiškai skirtingus įvertinimus.
Automobilių Variklių Anatomija ir Veikimo Principai
Automobilių varikliai yra sudėtingi mechanizmai, kurie degalus paverčia mechanine energija, kurios jėga varoma transporto priemonė. Benzinas arba dyzeliniai degalai dega variklio cilindruose. Cilindrai pripildomi oro ir degalų mišinio, kuris uždegamas uždegimo žvake. Dėl to mišinys užsidega, išsiplečia ir sukuria slėgį. Variklį sudaro keletas stūmoklių, kurie juda aukštyn ir žemyn cilindrų viduje. Stūmokliai yra cilindriniai komponentai, kurie cilindruose juda aukštyn ir žemyn. Stūmokliai sujungti su alkūniniu velenu, kuris suka automobilio ratus. Alkūninis velenas su automobilio ratais yra sujungtas per keletą krumpliaračių. Nors bazinis keturtaktis ciklas išliko, šiuolaikinis variklis yra sudėtinga daugelio sistemų sąveika.
Degalų įpurškimo sistemos
- Port Fuel Injection (PFI): Purškia kurą į įsiurbimo kanalą.
- Gasoline Direct Injection (GDI): Purškia kurą tiesiai į cilindrą. Viena ryškiausių GDI technologijos problemų - nuosėdos. Moksliniai tyrimai ir apžvalgos rodo, kad tiek įsiurbimo vožtuvų nuosėdos, tiek purkštukų apnašos gali bloginti degimo kokybę, didinti emisijas, skatinti trūkčiojimą ar praleidimus.
Variklio tipai pagal konstrukciją
Yra keli automobilių variklių tipai, ir kiekvienas iš jų pasižymi unikaliomis savybėmis ir privalumais:
- Benzininis variklis: Labiausiai paplitęs tipas, naudojantis benziną. Paprastai užtikrina gerą galią ir degalų naudojimo efektyvumą.
- Dyzelinis variklis: Naudoja dyzelinius degalus. Paprastai yra efektyvesni už benzininius variklius ir dažnai tarnauja ilgiau dėl specifiškos sandaros ir naudojamų dalių.
- Rotacinis variklis (Wankelio variklis): Unikalus tuo, kad jame vietoj stūmoklių naudojamas besisukantis trikampio formos rotorius. Wankelio varikliai yra kompaktiški, lengvi ir pasižymi dideliu galios ir svorio santykiu.
- Variklis su turbokompresoriumi: Naudoja turbokompresorių, kuris padidina į variklį patenkančio oro kiekį, todėl padidėja galia. Turbina leido gamintojams mažinti variklių tūrį neprarandant dinamikos, tačiau padidino šiluminę ir tepimo apkrovą.
Skirtingų tipų varikliai turi skirtingą cilindrų skaičių. Keturių cilindrų variklis turi keturis cilindrus, o šešių cilindrų variklis - šešis cilindrus. Kuo daugiau cilindrų turi variklis, tuo didesnę galią jis gali išvystyti.
Variklio Galia, Efektyvumas ir Emisijos
Variklio kokybę galima matuoti skirtingais matais. Vienas jų - jo galia (pvz., cilindrų skaičius). Tai aktualiausia tiems vairuotojams, kuriems svarbu, kad automobilis galėtų greitai įsibėgėti ir išvystyti kuo didesnį greitį. Kitiems vairuotojams gali būti aktualus ne jo galia, bet ekonomiškas degalų panaudojimas.
Variklio degalų naudojimo efektyvumas - tai rodiklis, rodantis, kiek degalų variklis sunaudoja, palyginti su jo sukuriama galia. Degalų naudojimo efektyvumui įtakos turi daug veiksnių, įskaitant variklio dydį ir konstrukciją, transporto priemonės svorį ir vairavimo įpročius. Mažesnių variklių degalų sąnaudos paprastai yra mažesnės nei didesnių. Sunkesnėms transporto priemonėms judėti reikia daugiau energijos, todėl jos sunaudoja daugiau degalų.
Automobilių išmetamosios dujos - tai išmetamosios dujos, kurios patenka į orą, kai automobilis važiuoja. Automobilių išmetamosios dujos yra pagrindinis oro taršos šaltinis ir gali sukelti daug sveikatos problemų. Dyzeliniai varikliai dažnai turi kietųjų dalelių filtrą (DPF), o modernūs GDI benzininiai varikliai kai kuriose rinkose naudoja ir benzininį kietųjų dalelių filtrą (GPF).
Jungtinės Karalystės žurnalas „What Car?“ atlieka automobilių testus pagal savo ciklą, kuris turėtų būti artimesnis tam, kaip automobiliai iš tikrųjų naudojami, lyginant su laboratoriniais bandymais, atliktais pagal WLTP ciklą. Britai savo bandymus taip pat atlieka laboratorijoje, siekdami panašių sąlygų kiekvienam bandomam automobiliui. Kad rezultatai būtų patikimesni, padangų slėgis tikrinamas pagal rekomenduojamą slėgį, o oro kondicionierius nustatomas 21 laipsnio temperatūroje, tuo tarpu oro kondicionavimo sistema - minimali. Lyginant buvo vertinami tik benzinu varomi automobiliai - įprastiniai arba mažai hibridiniai. Tačiau įprastiniai arba iš tinklo įkraunami hibridiniai automobiliai nebuvo vertinami.
Benzininių Variklių Priežiūra ir Dažniausi Gedimai
Reguliari techninė priežiūra yra būtina, norint, kad variklis veiktų sklandžiai ir būtų išvengta brangiai kainuojančio remonto. Variklio gedimai retai atsiranda „iš niekur“.
Pagrindiniai Priežiūros Aspektai
- Alyva: Alyva variklyje atlieka ne tik tepimo, bet ir aušinimo bei valymo funkciją. Netinkama klampumo klasė ar neatitinkantis specifikacijų tepalas gali paspartinti dėvėjimąsi, ypač moderniuose turbo ir tiesioginio įpurškimo varikliuose. Alyvos keitimas pagal gamintojo rekomendacijas yra viena didžiausią grąžą turinčių investicijų į variklio ilgaamžiškumą.
- Aušinimo skystis: Aušinimo skystis ne tik saugo nuo užšalimo, bet ir padeda išvengti korozijos bei nuosėdų aušinimo kanaluose. Perkaitimas yra vienas pavojingiausių variklio „signalų“, nes gali greitai baigtis brangiu remontu. Aušinimo skysčio lygis turi būti normalus, o pastebėjus jo kritimą verta ieškoti nuotėkio priežasčių. Ypač svarbu suprasti, kad galvos tarpinės gedimai labai dažnai yra perkaitimo pasekmė.
- Paskirstymo diržas: Sinchronizuoja alkūninio ir skirstomojo velenų darbą. Svarbu reguliariai tikrinti jo būklę ir keisti pagal gamintojo rekomendacijas.
- Degalai: Tiesioginio įpurškimo varikliuose degalų detergentai ir kokybiški degalai gali padėti kontroliuoti purkštukų nuosėdas.
- Vairavimo įpročiai: Trumpi, šalti važiavimai kenkia beveik visiems šiuolaikiniams varikliams, ypač turbininiams ir dyzeliniams su DPF.
Dažniausios Problemų Priežastys
- Nuosėdos ir purkštukų užterštumas: Moderniuose GDI varikliuose papildomai išryškėja purkštukų užterštumo ir nuosėdų klausimas, galintis sukelti trūkčiojimą, netolygų laisvą darbą ar padidėjusias emisijas.
- Turbokompresoriaus gedimai: Gamintojo Garrett duomenimis, didžioji dalis turbokompresorių gedimų susiję su alyvos badu ar alyvos užterštumu, o ne gamybos defektais.
- Perkaitimas: Vienas pavojingiausių variklio „signalų“, galintis greitai baigtis brangiu remontu, ypač jei pažeista galvos tarpinė.
Jei susiduriate su bet kuria iš šių problemų, svarbu nuvežti automobilį pas auto mechaniką, kad jis galėtų atlikti variklio diagnostiką ir jį suremontuoti. Vis dėlto, kai variklio remontas tampa ekonomiškai nepagrįstas, verta apsvarstyti alternatyvas, pavyzdžiui, variklio keitimą. Laikydamiesi reguliaraus techninės priežiūros grafiko užtikrinsite, kad jūsų automobilio variklis bei pats automobilis sklandžiai ir efektyviai veiktų ilgesnį laiką.
Variklių Universalumas ir Bendros Platformos
Beveik kiekvienas automobilių koncernas galėtų papasakoti, kaip inžinieriai, sukūrę vieną variklį, vėliau jį pritaiko keliems skirtingiems modeliams. Tokie patys procesai vyksta automobilių platformos kūrimo ir kitų komponentų kūrimo procese. Automobiliai, pritaikyti kasdieniniam naudojimui, privalo turėti laiko patikrintus, inžinierių išbandytus komponentus, kurie galėtų atlaikyti 100 000, 200 000 ar net 500 000 kilometrų distanciją.
- „Renault Vel Satis“ ir „Nissan 350Z“ buvo komplektuojami su tuo pačiu šešių cilindrų benzininiu varikliu. „Renault Vel Satis“ automobilyje esantis motoras išvystė 241 arklio galią, tuo tarpu „Nissan 350Z“ modelyje buvęs motoras išvystydavo 287 arklio galias.
- „Lancia“ markės automobiliai neretai būdavo aprūpinami „Ferrari“ inžinierių sukurtais agregatais. Į „Lancia“ montuotas motoras išvystė 215 arklio galių ir leido iki 100 km/val. įsibėgėti per 6,8 sekundės.
- „ST220“ ir „M400“ turėjo tuos pačius 6 cilindrų benzininius variklius, tačiau į „Noble“ montuotas agregatas buvo truputėlį galingesnis ir turėjo visiškai naują kompiuterio valdymo programą. Be to, šešių cilindrų motorui kompaniją palaikė dvi turbinos, kurios padėjo pasiekti 431 arklio galią ir įsibėgėjimo laiką iki 100 km/val. sumažinti vos iki 3,3 sekundės.
- Vieną greičiausių pasaulio automobilių varė „BMW“ inžinierių sukurtas 12 cilindrų agregatas. Senojo motoro versija buvo montuojama į tuometinį „BMW“ markės modelių gamos flagmaną - „750i“.
- „Pagani“ automobilių širdis atkeliauja iš Vokietijos, o tiksliau - „AMG“ variklių gamybos cecho, kuriame rankomis surenkamas kiekvienas benzinu varomas agregatas. Pats pirmasis „Pagani“ modelis turėjo visiškai tokį patį variklį kaip ir prabangiausias „Mercedes Benz“ modelis - „S600“. Tik praėjus porai metų, į „Pagani“ montuojami varikliai turėjo keletą skirtumų.
- Modernias „Lotus Seven“ interpretacijas kuriantys „Caterham“ jau daugelį metų į savo bolidus montuoja 2.0 litrų, „Duratec“ variklių šeimos agregatus. Toks pat motoras montuojamas ir į trečios kartos „Ford Mondeo“.
- „Lotus“ atsisakė „Rover K“ variklių ir juos pakeitė „Toyota“ agregatais. „Elise“, „Exige“ ir „Evora“ yra varomi „Toyota“ inžinierių sukurtais agregatais. Tuo tarpu į „Evora 400“ montuojamas variklis yra montuojamas ir į pakankamai erdvų bei šeimynišką automobilį - senajame žemyne neparduodamą „Toyota Camry“.
- „Audi S4“ turi 4.2 litro, 8 cilindrų agregatą. Toks pat agregatas yra montuojamas ir į ekstravagantiškai atrodantį „Spyker C8“.
- Švediškas superautomobilis „Koenigsegg CC“ naudojo „Ford Modular“ benzininį variklį, kuris išvystė 806 arklio galias ir 922 Nm sukimo momentą.
- Tiek į „Volvo“, tiek į „Noble“ montuotas 4.4 litro benzininis variklis buvo sukurtas Japonijoje, gabių specialistų, dirbančių „Yamaha“ gamykloje. Nepaisant sąsajų, į britišką automobilį montuojamas „Yamaha“ motoras išvysto net 650 arklio galių.
tags: #benzinu #varomi #varikliai