- 22.11.2019 Создание руководства
- 3.01.2020 Мелкие правки
- 8.11.2021 Мелкие правки

Цель двигателя - преобразовать химическую энергию топлива в кинетическую энергию вращения. Это можно сделать разными способами, но в Automation все двигатели работают по циклу Отто, 4-тактному циклу двигателя, который используется большинством автомобилей с бензиновым двигателем. Этот цикл работает в четырех движениях цилиндра вверх-вниз (известных как такты). Первый ход, известный как такт впуска или всасывания, втягивает воздух и топливо, когда поршень движется от верхней мертвой точки к нижней мертвой точке. Второй такт, известный как такт сжатия, сжимает смесь воздуха и топлива, когда поршень движется вверх к верхней мертвой точке. Третий такт, известный как такт воспламенения или сгорания, воспламеняет смесь воздуха и топлива, вызывая горение. Воспламенение заставляет поршень вернуться в нижнюю мертвую точку. Четвертый такт, известный как такт выпуска, выталкивает образующиеся выхлопные газы, заставляя поршень двигаться вверх до верхней мертвой точки, выталкивая газы. Как только выхлопные газы удалены, цикл начинается с такта впуска. В то время как четырехтактный цикл Отто не является единственным циклом в реальном мире, где существуют другие циклы, такие как 4-тактный цикл Аткинсона , или 2-тактный цикл , в Automation, цикл Отто является единственным циклом, о котором вам нужно знать.

Чтобы начать создавать двигатели, вам нужно создать семейство двигателей. Семейство двигателей является основой вашего последующего варианта(ов) двигателя. Он охватывает количество и расположение цилиндров двигателя, материалы, из которых изготовлен двигатель, минимальную и максимальную мощность двигателя и конструкцию клапанной системы. Лучше всего помнить о цели двигателя, прежде чем делать какой-либо выбор. Вы не хотели бы устанавливать 12-цилиндровый двигатель большого объема в экономичном автомобиле, а также не хотели бы устанавливать небольшой 3-цилиндровый двигатель в грузовике большой грузоподъемности.

Если вы создаете свой двигатель, чтобы установить его в автомобиль, помните размеры двигателя! Автомобили в Automation бывают разных размеров, некоторые маленькие, а некоторые огромные. Аналогично, размеры моторного отсека также зависят от автомобиля к автомобилю, в зависимости от размера автомобиля и способа установки двигателя в автомобиле. Размер двигателя может повлиять на его установку в отсеке двигателя, на доступные типы трансмиссии и баланс веса. Автомобиль-образец (на котором будет установлен двигатель-образец) имеет продольную подвеску двигателя, обеспечивающую доступ к переднему приводу, заднему приводу, полному приводу и 4x4. Однако из-за конструкции этих трансмиссий двигатель может быть несовместим с некоторыми из этих типов приводов просто из-за его размера. Меню размера двигателя расположено в правом нижнем углу конструктора, скрытое (если вы не нажмете на стрелку вверх). Вы также увидите стрелки размера на самом двигателе, которые показывают, насколько двигатель слишком велик. Сколько места занимает двигатель в моторном отсеке, повлияет ли на время проектирования и затраты на техническое обслуживание автомобиля. Переполненный моторный отсек сложнее спроектировать и над ним труднее работать.

Блок двигателя является основой двигателя. То, как вы спроектируете свой блок, сильно повлияет на назначение вашего двигателя и насколько дорогим, сложным и тяжелым может быть двигатель. На данный момент игра содержит двенадцать макетов блоков двигателей и один макет блоков DLC. В целом, большее количество цилиндров будет увеличивать сложность блока цилиндров, а также использовать схему расположения двигателя с двумя рядами цилиндров (например, в V-образном или Оппозитном), а не с одним блоком цилиндров (как в однорядном двигателе).

Однорядные двигатели являются самым простым и распространённым типом двигателей, поскольку они используют одну головку для одного блока цилиндров. Преимущество однорядного двигателя, помимо простоты, заключается в его небольших габаритах, поскольку все цилиндры расположены в ряд. Их недостаток заключается в том, что они могут быть довольно длинными. Длинному двигателю может быть трудно вписаться в моторный отсек автомобиля, в зависимости от расположения моторного отсека . Чем длиннее двигатель, тем более хрупким он становится, так как силы внутри двигателя могут привести к изгибу блока двигателя и внутренних компонентов, таких как коленчатые и распределительные валы. Это, конечно, не приведет к немедленному отказу, скорее это вызовет износ со временем.

Однорядная "тройка" - самая дешевая схема двигателя в игре, благодаря использованию только 3 цилиндров и очень компактного блока. Основная привлекательность однорядного 3-х цилиндрового двигателя - его абсолютная дешевизна. Другое его преимущество - высокая эффективность. Благодаря своей простой конструкции, у 3-цилиндрового двигателя меньше внутреннего трения по сравнению с любой другой конструкцией, что повышает его эффективность. Недостатки "тройки" многочисленны. Во-первых, из-за низкого количества цилиндров и ассиметрии этот макет имеет самый низкий рейтинг плавности в игре. Такая компоновка двигателя также неблагоприятна для рабочих характеристик из-за обычно небольших смещений таких двигателей. В результате, встроенный двигатель 3 лучше всего подходит для небольших, экономичных и экономичных автомобилей. В игре этот макет движка доступен с самого начала.

Однорядная "четвёрка" - самый распространенный двигатель в истории автомобилестроения. Она была рабочей лошадкой для стандартных легковых автомобилей со времен Форда Т и с современной тенденцией сокращения двигателей, это становится более распространенным, чем когда-либо. Она немного дороже и сложнее, чем "тройка", однако это достигается за счет улучшения плавности и производительности двигателя. Из-за дополнительного цилиндра и симметрии между цилиндрами на рядной "четверке" отсутствует дисбаланс как на "тройке". Однако "четверка" все еще гораздо менее плавная по сравнению с более сложными компоновками двигателя, особенно при более высоких оборотах, где она отображает вторичный дисбаланс. Эта компоновка двигателя является универсалом на все руки и подходит для использования в экономичных автомобилях, спортивных автомобилях и грузовиках малой грузоподъемности благодаря сбалансированному рабочему объему, умеренной плавности хода и низкому внутреннему трению. В игре этот макет движка доступен с самого начала.

Однорядная "пятёрка" - странная по сравнению с двумя упомянутыми схемами двигателя. В автомобильной промышленности имеет довольно короткую историю, поскольку компоновку двигателя было невозможно использовать до появления многоточечных систем впрыска топлива. В результате, она была переделана только для использования дизелем, до 1980-х годов. Основной целью встроенного 5-цилиндрового двигателя был компромисс между "четверкой" и "шестёркой", сочетающий простоту и эффективность 4-цилиндрового двигателя с мощностью и плавностью 6-цилиндрового двигателя. "пятёрка" была популярна в автомобилях с поперечной компоновкой двигателя, из-за его короткой длины по сравнению с 6 цилиндрами, но улучшенной плавности и мощности по сравнению с 4 цилиндрами. Благодаря дополнительному цилиндру двигатель испытывает меньше вибраций. Тем не менее, разница в плавности между 4 и 5 цилиндрами менее выражена, чем разница между 5 и 6 цилиндрами. 5-цилиндровый двигатель лучше всего подходит для использования в больших, более высококлассных экономичных автомобилях и легких грузовиках. В игре этот макет движка доступен с 1970 года.

Однорядная "шестёрка" - самая продвинутая версия однорядного движка в игре. Оня является одной из самых плавных в игре благодаря своей первичной и вторичной балансировке, так как 3 пары цилиндров противодействуют движениям друг друга. "шестёрка" также является гораздо более мощной благодаря большему рабочему объему. Однако это имеет определенные недостатки. Наличие 6 цилиндров означает, что этот двигатель является наименее эффективным из всех встроенных двигателей из-за высокого внутреннего трения. С этим двигателем также сложнее работать при использовании карбюратора или одноточечной системы впрыска топлива из-за расстояния между 1-м и 6-м цилиндрами. Двигатель также трудно установить в отсек двигателя из-за его длины. В результате этого она в основном используется в продольно установленных установках. Этот двигатель обычно используется в премиальных и спортивных заднеприводных автомобилях, а также в некоторых более крупных грузовиках средней грузоподъемности. В игре этот макет движка доступен с самого начала.

V-образный двигатель представляет собой более сложную конструкцию двигателя, в которой используются две головки и два блока цилиндров, соединенные вместе в V-образных углах (60 или 90 °). Компоновка двигателя V шире, чем встроенная схема двигателя, однако, как правило, она короче, может вместить больше цилиндров и имеет более низкий центр тяжести. В игре доступны два угла наклона.

Угол наклона 60 °
Двигатель 60 ° V более компактен, чем двигатель 90 ° V, за счет чего его сложнее производить. Двигатели 60 ° V предпочтительнее при поперечной компоновке двигателя по сравнению с двигателем 90 ° V из-за их более узких размеров. В игре доступны двигатели 60 ° V с 6-цилиндровым, 8-цилиндровым и 12-цилиндровым расположением.

V6 (60 °)- самый простой V-образный движок в игре. По сравнению с рядной "шестёркой" эта компоновка двигателя намного экономичнее благодаря компактной упаковке цилиндров V-образного двигателя, особенно с узким углом наклона. Это достигается за счет меньшей плавности, чем у рядной "шестёрки", из-за другого порядка воспламенения, большего веса и повышенной сложности из-за использования двух блоков цилиндров и двух головок. 60 ° V6 превосходит 90 ° V6 благодаря меньшей занимаемой площади и превосходному балансу без необходимости использования тяжелого и дорогого балансировочного вала. Почти все современные двигатели V6 используют угол наклона 60 °. V6 обычно имеет почти идентичную выходную мощность по сравнению с рядной "шестёркой". Этот тип двигателя обычно используется в переднеприводных автомобилях премиум-класса и больших автомобилях, таких как минивэны и кроссоверы, а также в некоторых спортивных автомобилях.

V8 (60 °) - довольно популярная компоновка двигателя. Это обеспечивает хороший компромисс между плавностью, мощностью, размером и стоимостью. Благодаря использованию 8 цилиндров, двигатели V8 могут стать достаточно большими и мощными. Несмотря на то, что V8 плавный благодаря количеству цилиндров, он все же не такой плавный, как рядная "шестёрка". V8 на 60 ° довольно редки из-за их многочисленных недостатков по сравнению с V8 на 90 °. V8 60 ° менее плавный и требует использования балансировочных валов, что увеличивает вес, сложность и стоимость. С другой стороны, 90 ° V8 более сбалансирован, чем 60 ° V8. 60 ° V8 также является более сложным из-за его небольшого угла крена. Главное преимущество 60 ° V8 перед 90 ° V8 заключается в его небольших габаритах, что позволяет устанавливать его поперечно на таких транспортных средствах, как Volvo XC90, Volvo S80 и Ford Taurus SHO. 60 ° V8 - довольно редкая схема двигателя. В игре этот макет движка доступен с самого начала.

V12 (60 °) - самый плавный, самый престижный макет движка в основной игре. Он хорошо известен своей ассоциацией с роскошными и производительными автомобилями высшего класса. Это связано с его огромным энергетическим потенциалом и отличной плавностью хода. Конечно, из-за большого количества цилиндров и узкого угла наклона этот движок является самым сложным и самым крупным движком основной игры. Плавность этой компоновки двигателя является результатом наличия дважды сбалансированного дизайна, потому что каждый ряд цилиндров по существу является сбалансированной рядной "шестёркой", которые уравновешивают друг друга. Двигатель V12 доступен только под углом 60 °, что является наиболее плавным и наиболее распространенным углом для двигателей V12. Расположение двигателя V12 используется в роскошных транспортных средствах высшего качества и суперкарах. В игре этот макет движка доступен с самого начала.

Угол наклона 90 °
Двигатель на 90 ° V имеет более низкий центр тяжести и его легче построить по сравнению с двигателями на 60 ° V за счет большей занимаемой площади. Двигатели 90 ° V в основном используются при продольной компоновке двигателей на больших легковых и грузовых автомобилях. В игре доступны двигатели 90 ° V с 6-цилиндровым, 8-цилиндровым и 10-цилиндровым расположением.

V6 (90 °) - самый простой V-образный движок в игре. По сравнению с рядной "шестёркой" эта компоновка двигателя намного экономичнее благодаря компактной упаковке цилиндров V-образного двигателя, однако 90 ° V6 менее компактна, чем узкий угол поворота 60 ° V6. Преимущество более широкого угла наклона V6 в 90 ° состоит в том, что его центр тяжести понижен из-за более маленькой высоты двигателя. Это может быть полезным для производительности, и это было основной причиной, по которой Honda NSX использовала V6 в 90 ° в поперечном расположении среднемоторной компоновки. В других областях сравнения 90 ° V6 проигрывает против 60 ° V6. V6 под углом 90 ° не так сбалансирован и менее плавный, чем V6 под углом 60 °, поэтому требуется балансировочный вал. Основная привлекательность V6 на 90 ° заключается в том, что он проще для создания угла наклона и модульности с большими двигателями V8 на 90 °. В реальном мире, GM Vortec 4300 V6 . 90 ° чаще всего используется в грузовиках малой грузоподъемности и старых версиях базовой модели автомобилей V8. В игре этот макет движка доступен с 1970 года.

V8 (90 °) - самый распространенный 8-цилиндровый двигатель. Этот двигатель хорошо известен своим балансом между плавностью хода, мощностью, размерами и стоимостью. Используя 8 цилиндров, двигатель может достичь хорошей балансировки и мощности благодаря большим рабочим объемам. Хотя эта компоновка двигателя более плавная, она не такая плавная, как рядная "шестёрка". 90-градусный V8 превосходит 60-градусный V8 почти в каждом метрическом размере. 90 ° V8 более плавный, чем 60 ° V8, не требуя уравновешивающего вала, 90 ° V8 имеет более низкий центр тяжести по сравнению с его 60 ° аналогом, и его дешевле производить, чем 60 ° V8. В результате 90-градусный V8 является наиболее распространенным типом V8 и является предпочтительным двигателем для классических американских полноразмерных автомобилей, средних и тяжелых грузовых автомобилей, а также различных роскошных и высокопроизводительных автомобилей из Европы и Японии. В игре эта компоновка движка доступна с самого начала.

V10 (90 °) - не является распространенным типом двигателя. Большая часть его использования была в спорте и суперкарах, а также в тяжелых грузовиках. Этот тип двигателя более плавный, но более дорогой по сравнению с 90 ° V8. 90-градусный V10 не такой плавный по сравнению с более сбалансированным 72-градусным аналогом (который недоступен в Automation), но он гораздо более распространен благодаря своей модульности с гораздо более популярными V8, например, Ford Triton V10 (6,8 л) по сути является модульным V8 (5,4 л) с двумя дополнительными цилиндрами. Современные характеристики V10 и суперкары, такие как Dodge Viper, Lamborghini Huracan и Audi R8, используют эти 90 ° V10.

V16 (90 °) - самый престижный и дорогой двигатель в игре. Из-за его огромного числа цилиндров и размера, этот двигатель известен огромной мощностью и почти "идеальной" плавностью хода. В игре V16 доступен только для игроков, которые приобрели DLC- V16. Двигатели V16 являются очень редкими силовыми установками, причем большинство серийных двигателей V16 относятся к довоенным роскошным автомобилям, таким как Cadillac-16, и еще один гиперкар, еще находящийся в разработке, Devel Sixteen, использующий двигатель V16 на базе двух соединенных двигателей объемом 6,2 литра. LS V8s. В игре эта раскладка движка доступна с самого начала.

Оппозитный двигатель - двигатель, в котором угол между рядами цилиндров составляет 180 градусов. Оппозитный двигатель применяется для снижения центра тяжести, вместо традиционного V-образного, кроме того, оппозитное расположение поршней позволяет им взаимно нейтрализовывать вибрации, благодаря чему двигатель имеет более плавную рабочую характеристику. Однако оппозитные двигатели с верхним распределительным валом имеют вдвое большее количество распределительных валов. Наиболее широкое распространение оппозитный двигатель получил в модели Volkswagen Käfer выпущенной за годы производства (с 1938 по 2003 год) в количестве 21 529 464 штук.
Расположение этого двигателя напоминает расположение двигателя V-образного в том, что в нем используются два отдельных блока цилиндров и головок, что делает его таким же сложным.

Оппозитный двигатель использует один шатун на поршень, в то время как V-образный двигатель использует один шатун для двух противоположных поршней. Плоский 180 ° V двигатель, который, отличается от компоновки "boxer".
Из-за разной конструкции коленчатого вала поршни плоского двигателя и "boxer" движутся по-разному. Поршни плоского движутся в одном направлении. Если один поршень отходит от коленчатого вала, противоположный поршень будет двигаться в направлении коленчатого вала, и наоборот. С другой стороны, в компоновке "boxer" поршни движутся в противоположном направлении, причем оба противоположных поршня движутся к коленчатому валу или от него. В игре доступны оппозитные двигатели с 4-цилиндровым и 6-цилиндровым исполнением.

[H4] - По сравнению со рядной "четверкой", у него короткая длина и приземистость дают этому двигателю лучший центр тяжести в игре, поскольку двигатель может быть установлен далеко в задней части моторного отсека автомобиля, что приводит к превосходному распределению веса. Он также намного более плавный, чем рядный, из-за горизонтально расположенного размещения цилиндров. Недостатки оппозитного двигателя, по сравнению с рядным, включают невозможность установки в поперечном направлении, так как головки двигателя будут мешать. Он также более сложен, чем рядный, благодаря использованию двух блоков цилиндров. Короткая длина двигателя по-прежнему позволяет использовать его в переднеприводных автомобилях с использованием продольной переднеприводной трансмиссии. Еще один его недостаток, заключается в сложности обслуживания таких двигателей. Головки двигателя откидываются в сторону, а не на верхнюю часть двигателя, что затрудняет доступ к таким предметам, как свечи зажигания. Двигатель исторически использовался в различных автомобилях, таких как Volkswagen Beetle с задним расположением двигателя и Subaru Impreza эконом-класса с передним расположением двигателя, или спортивных автомобилях, таких как Porsche Boxster со средним расположением двигателя и Subaru WRX с передним расположением двигателя. Эти автомобили используют преимущества небольших размеров двигателя с коробкой на 4, для использования продольной опоры двигателя (спереди или сзади). В игре эта компановка движка доступна с самого начала.

[H6]- Наряду со рядной "шестёркой", V12 и V16, является одним из самых плавных движков в игре. Превосходная плавность работы по сравнению с двигателем V6 обусловлена ​​отсутствием вертикальных движений поршней. Две банки цилиндров двигателя 6-го цилиндра также нейтрализуют вибрации, вызванные друг другом из-за противоположных движений поршней. Н6, как и его 4-цилиндровый аналог, представляет собой двигатель с коротким ходом, что означает, что он также обладает преимуществом превосходного центра тяжести и распределения веса, особенно по сравнению с длинным и высоким рядным. Недостаток по сравнению к рядному обусловлен ​​его сложностью из-за использования двух цилиндров, а не одного. Недостатком по сравнению с V6 является невозможность поперечной установки из-за головок двигателя, по сравнению с V6, особенно с узким углом V6, однако, с его короткой длиной, двигатель все еще может быть совместим с продольной переднеприводной установкой. Он имел ограниченное применение в автомобильной истории, однако, как и в случае с Н4, эта установка двигателя наиболее известна для использования в автомобилях Porsche и Subaru. Использовался в спортивных автомобилях Porsche 911 и Cayman, а также в его суперкаре 959 в средней и задней конфигурации двигателя. Двигатели также использовались в спортивных автомобилях Subaru с передним расположением, седанах и кроссоверах, таких как SVX, Legacy / Liberty и B9 Tribeca. Также использовался в течение короткого периода времени американским производителем Chevrolet в 1960-х годах в их заднеприводном седане Corvair. В игре эта компановка движка доступна с самого начала.

На вкладке «Материал блока» вы можете выбрать, из какого материала будет сделан блок вашего двигателя. Эти различные металлы проявляют множество свойств, которые могут сделать их более подходящими для различных применений.

Чугун - Самый основной материал для построения деталей двигателя, чугун использует сплав железа и углерода с низкой температурой плавления, который наливают в форму и закаляют. Чугун - дешевый материал, с которым легко работать. Чугун также довольно прочный. Одно из упущенных преимуществ чугунных блоков состоит в том, что они лучше приглушают звуки двигателя. Недостатками чугуна является его вес, что делает его неблагоприятным для использования в спортивных автомобилях. Чугунные блоки двигателя все еще распространены на грузовиках и внедорожниках.

Алюминий - более продвинутый выбор для сборки двигателя, при котором алюминий имеет меньший вес по сравнению с чугуном. Алюминиевые блоки двигателя имеют превосходные показатели выбросов благодаря своей пористой природе, по существу задерживая загрязняющие вещества в двигателе. Это основное преимущество алюминия по сравнению с чугунным, поскольку у него много недостатков, таких как более слабый, менее долговечный блок двигателя, и с ним труднее работать, поскольку алюминиевый блок цилиндров требует использования гильз цилиндров. В реальном мире не все алюминиевые двигатели используют железные гильзы цилиндров, однако, эти гильзы цилиндров действительно помогают с долговечностью. Легкий вес делает его любимым выбором классических спортивных автомобилей. В настоящее время, однако, алюминиевые двигатели очень распространены среди большинства современных автомобилей на рынке.

Силикат алюминия "алсил" - Силикат алюминия, это специализированный алюминиевый сплав, который устраняет недостатки блока из чистого алюминия. AlSi превосходно справляется с нагрузками на подшипники двигателя (однако не так хорош, как чугун). Блоки AlSi проще в изготовлении, чем алюминиевые блоки, так как они способны обойтись без использования железных цилиндровых гильз. Как и алюминий, AlSi также пористый, что позволяет ему улавливать загрязняющие вещества. Это связано с повышенными затратами на материалы по сравнению с алюминием. Блоки двигателя из алюминиевого сплава (такие как AlSi) распространены на большинстве современных автомобилей.

Магниевый - Магниевые блоки двигателя являются самыми легкими по сравнению с вышеупомянутыми типами блоков, и они являются лучшими при поглощении звука. Блоки магниевого двигателя такие же пористые, как алюминий и AlSi, легирующие блок магниевого двигателя для экологичности. Недостатки магния проистекают из его стоимости, выше, чем у любого другого материала, и сложности в работе с ним. Из-за агрессивности магния, магний не может вступать в контакт с охлаждающей жидкостью двигателя. Другое неблагоприятное свойство магния заключается в том, что железо может вызывать коррозию магния быстрее. Эти два недостатка магния означают, что все линии охлаждающей жидкости и гильзы цилиндров должны быть изготовлены из алюминия с использованием дорогостоящего и сложного процесса, известного как композитное литье.

На вкладке «Объем» вы можете определить физические размеры вашего двигателя и максимальный объем. Объем двигателя относится к тому, сколько воздуха может поместиться в цилиндрах двигателя для сгорания. На его размеры влияет диаметр и ход ваших цилиндров, а также количество цилиндров. Диаметр цилиндра очевидно, соответствует диаметру цилиндра, а ход поршня относится к длине цилиндра, когда поршень находится в нижней мертвой точке. Объем двигателя рассчитывается по формуле:

Объем = π × ( диаметр цилиндра ÷ 2) 2 × ход поршня × количество цилиндров

Объем можно измерить, используя метрические значения, такие как кубические сантиметры (куб. См) и литры (L = 1000 куб. См), или имперские единицы, такие как кубические дюймы (CID). Сам диаметр и ход измеряются в миллиметрах (мм) или дюймах (дюймах). Минимальное и максимальное показания диаметра и хода, которые вы можете использовать в игре, составляют от 50 до 120 мм. Как видно из уравнения, размер вашего диаметра и ход по-разному влияют на объем. Ход влияет на смещение линейно, то есть объем изменяется с той же скоростью, что и ход. С другой стороны, диаметр влияет на смещение квадратично, что означает, что объем изменяется с экспоненциально большей скоростью, чем у диаметра. Диаметр и ход вашего двигателя также влияют на внешние размеры и вес двигателя. Больший диаметр требует большего блока двигателя, который тяжелее. С другой стороны, больший ход оказывает незначительное влияние на размер и вес вашего двигателя. У двигателя с большим диаметром или более длинным ходом есть свои преимущества и недостатки.

Увеличенный диаметр обеспечивает превосходный воздушный поток двигателя, поскольку увеличивает площадь поверхности клапанов и увеличивает объем двигателя.
Меньший диаметр обеспечивает меньший и более легкий двигатель, более легкий вес клапана (который уменьшает вероятность деформации клапана при высоких оборотах) и уменьшает детонацию двигателя.
Более длинный ход учитывает больший объем двигателя, не делая двигатель намного больше или тяжелее.
Более короткий ход позволяет двигателю быть более плавным и более надежным при более высоких оборотах, так как поршням не нужно увеличивать и уменьшать скорость для достижения более высоких оборотов.

Головка блока цилиндров двигателя содержит клапанный механизм, систему клапанов, пружин и распределительный вал(ы), которые контролируют поток воздуха, топлива и выхлопных газов в камеру сгорания и из нее. Конструкция головки может значительно повлиять на стоимость двигателя, производительность и экономию топлива. В Automation есть четыре различных типа клапанов, все они доступны с самого начала игры. Некоторые из этих клапанов могут вместить несколько клапанов (более 2 клапанов на цилиндр), улучшая воздушный поток в системе.

Клапан работает через вращающийся распределительный вал(ы), который вращается один раз за каждые два оборота коленчатого вала. Распределительный вал может вращаться посредством зубчатых колес, соединенных с кривошипом (в случае двигателя с кулачковым механизмом [OHV]), или с помощью зубчатого ремня / цепи, вращаемой шкивом кривошипа (в случае всех верхних кулачков "valvetrains"). Количество распределительных валов в двигателе зависит от конструкции клапанной системы и типа блока цилиндров. В толкательной системе используется один кулачок для рядного, V и оппозитного двигателей, в то время как системы DaOHC и SOHC используют один кулачок для рядного двигателя, но два кулачка для V или оппозитного двигателя. Система DOHC использует два кулачка для рядного двигателя, в то время как четыре кулачка используются для двигателя с V-образным или другим расположением цилиндров.

В системе клапанного привода толкателя, также известной как кулачковый блок или верхний клапан, используется распределительный вал, установленный внутри блока двигателя. Распределительный вал вращается шестернями, соединенными с кривошипом, со скоростью один оборот на каждые два оборота кривошипа. Распределительный вал имеет небольшие выпуклости, известные как кулачковые лепестки, именно эти лепестки приводят в действие клапаны. В системе с толкателем, поскольку распределительный вал находится далеко от клапанов, лепестки кулачка нажимают на металлические стержни, известные как толкатели. Когда кулачок нажимает на толкатель, это вызывает движение толкателя вверх на небольшом рычаге, известном как коромысла. Когда рычаг качания поднимается с одного конца, он толкает другой конец рычага вниз, как рычаг. Когда другой конец коромысла толкается вниз, он толкает тарельчатый клапан вниз, открывая клапан. Когда кулачок проходит и перестает давить на толкатель, пружина клапана, которая находится на тарельчатом клапане, толкает клапан вверх, закрывая клапан. Кулачки предназначены для правильного открытия впускного и выпускного клапана цилиндра в нужное время, в соответствии с 4-тактным циклом и порядком запуска двигателя. Впускные клапаны должны открываться во время такта впуска и оставаться закрытыми, пока цикл не повторится. С другой стороны, выпускные клапаны должны открываться во время такта выпуска и оставаться закрытыми, пока цикл не повторится.

Преимуществами системы является ее простота по сравнению с системами с верхним кулачком. В игре является самым дешевым в производстве. Использование одного кулачка в блоке позволяет системе оставаться простой, особенно в двигателях V или оппозитном с двумя головками вместо одной. Расположение кулачка в блоке также позволяет головкам оставаться маленькими, уменьшая габаритные размеры и сохраняя низкий центр тяжести. Это одна из причин, по которой двигатели OHV V8, такие как семейство GM LS V8, популярны для замены двигателей из-за их небольшого физического размера по сравнению с их смещениями.

К недостаткам системы относится плохой воздушный поток из-за расположения клапанов вдоль центральной линии головки, что ограничивает мощность и эффективность. Другим недостатком этой системы является то, что она ограничена только двумя клапанами на цилиндр, одним впускным и одним выпускным отверстием. Это дополнительно ограничивает поток воздуха, так как четыре или пять клапанов более эффективны для обеспечения увеличенной площади поверхности для потока воздуха. Наиболее существенным недостатком двигателя с толкателем является его низкая производительность на высоких оборотах. Из-за всей возвратно-поступательной массы системы (кулачок, толкатели, коромысла и клапаны), а также из-за хрупкости самих толкателей, толкатели быстро вызывают деформацию клапана во время более высоких оборотов. Двигатели Pushrod также не могут использовать преимущества VVL (регулируемый подъем клапана), однако, они могут использовать VVT (регулировка фаз газораспределения). Двигатели Pushrod по-прежнему используются в основном в больших двигателях V8, предназначенных для массового производства для грузовых автомобилей. Наиболее известными примерами которых являются GM LS V8 и Chrysler Hemi V8.

Верхний распределительный вал прямого действия использует распределительный вал(ы), который установлен в головке(ах), а не в блоке. Распределительный вал вращается коленчатым валом, через шкив коленчатого вала. Шкив коленвала приводит в движение ремень ГРМ / цепь, что, в свою очередь, приводит в движение кулачок. Вращение кулачкового механизма приводит к вращению распределительного вала. Когда распределительный вал вращается, его выступы воздействуют непосредственно на клапан (отсюда и название), толкая клапан вниз, чтобы открыть его. Как только лепесток распределительного вала проходит, клапан закрывается пружиной клапана. Распределительный вал вращается один раз за каждые два оборота кривошипа.

Преимуществами подвесного кулачка прямого действия является его простота по сравнению с другими системами на основе распределительного вала в головке. В игре этот проще всего сконструировать. Использование одного кулачка, который воздействует непосредственно на клапаны, позволяет системе оставаться легковесной, что дает ей хорошую высокую способность к вращению благодаря низкой возвратно-поступательной массе. Это ограничивает чрезмерную деформацию клапана. Эта система клапанов все еще сохраняет меньшие размеры, хотя и немного выше, чем система толкателя.

Недостатки подвесного кулачка прямого действия довольно многочисленны. Они страдают от того же плохого воздушного потока, что и толкатель, из-за клапанов, размещенных вдоль центральной линии головки, что несколько сводит на нет возможность использования высоких оборотов кулачка прямого действия, поскольку двигатель не может вырабатывать много энергии на высоких оборотах из-за ограниченного потока воздуха. Как и в системе с толкателем, верхний кулачок прямого действия не совместим с VVL (регулируемым подъемом клапана) или с несколькими клапанами, поскольку ограничен двумя клапанами на цилиндр. Система кулачков прямого действия имеет повышенную сложность в V-образных и оппозитных двигателях из-за использования двух кулачков (по одному на каждую головку). Эти недостатки в основном исключили DaOHC из современного автомобильного использования, потому что система толкателя имеет больше преимуществ для относительной простоты.

Система SOHC аналогична ранее упомянутым системам кулачков прямого действия с верхним расположением, в которых на головках клапанов двигателя находится один кулачок, расположенный сверху клапанов. Кулачок вращается один раз за каждые два оборота коленчатого вала зубчатым ремнем / цепью, который вращает зубчатое колесо. Разница между SOHC и DaOHC заключается в том, что кулачок не воздействует непосредственно на клапаны, а вместо этого кулачок толкает рычаг коромысла (как толкатель, за исключением того, что выступы кулачка непосредственно воздействуют на рычаги коромысла), что двигает другой конец кулисы, чтобы нажать на клапан, открывая клапан. Когда лепесток проходит, коромысло поднимается назад, и пружина клапана закрывает клапан.



Одним из преимуществ системы SOHC перед DaOHC является тот факт, что клапаны SOHC отодвинуты в сторону от центральной линии головки, что способствует улучшению воздушного потока. Тем не менее, безусловно, самое большое преимущество системы SOHC - это возможность использовать преимущества многоклапанных конфигураций. Системы SOHC могут использовать два клапана на цилиндр (один впуск, один выпуск), три клапана на цилиндр (два впуска, один выпуск) или четыре клапана на цилиндр (два впуска, два выпуска). Наличие большего количества клапанов улучшает воздушный поток, поскольку позволяет использовать большую площадь для отверстий клапанов. В системе с двумя клапанами на цилиндр только 50% площади отверстия может быть использовано для воздушного потока. Это означает, например, в двигателе с диаметром цилиндра 86 мм, который имеет площадь отверстия 5808,8 мм, всего 2904,4 мм. может быть использован:

Площадь отверстия: A = π × (86 ÷ 2) 2 → A = 5808,8 мм

Однако в системе, использующей три клапана вместо двух, 64% площади отверстия можно использовать для воздушного потока, т. Е. 3717,6 мм площади можно использовать для воздушного потока на установке 3 клапана на цилиндр. Это увеличение площади на 813,2 мм по сравнению с 2-клапанной системой. Наилучший расход, тем не менее, достигается при использовании 4-клапанной системы, которая позволяет использовать 68% площади отверстия для воздушного потока. Это означает, что схема с четырьмя клапанами на цилиндр может использовать 3950,0 мм площади для воздушного потока, увеличение на 232,4 мм площади по сравнению с 3-клапанной системой и увеличение на 1045,6 мм. площади по сравнению с 2-клапанной системой. По сути, многоклапанные системы являются большим преимуществом для воздушного потока, однако, чем больше клапанов на цилиндр, тем выше затраты. Однако у мультиклапанов есть еще одно, более сдержанное преимущество. Благодаря использованию меньших, более легких клапанов в многоклапанных системах их поршневые массы уменьшаются, улучшая производительность при высоких оборотах и ​​уменьшая деформацию клапана. Помимо многоклапанной технологии, еще одним преимуществом SOHC является совместимость с VVL (регулируемый подъем клапана).

Недостатком SOHC является увеличенная возвратно-поступательная масса (по сравнению с DaOHC). Из-за использования качающихся рычагов для приведения в действие клапанов негативно влияют высокие показатели оборотов двигателя, оборудованного SOHC, с большей вероятностью обнаружения деформации клапана. Системы с двумя клапанами SOHC более дороги в разработке и производстве по сравнению с системами DaOHC и OHV. Между тем, 3-клапанные и 4-клапанные системы SOHC менее производительны и эффективны по сравнению с системами DOHC. Другим недостатком SOHC, присущим всем двигателям с верхним расположением кулачков, является тот факт, что в V и оппозитных двигателях повышенная сложность обусловлена ​​использованием двух кулачков (по одному на голову). Системы SOHC по-прежнему используются в бюджетных автомобилях, поскольку их эффективность и мощность по цене не имеют аналогов в системе DOHC.

Двойной верхний кулачок очень похож на систему DaOHC, из которой он возник. Единственное различие между ними заключается в том, что система DOHC использует два кулачка прямого действия в каждой головке вместо одного. Каждый распределительный вал вращается коленчатым валом, через шкив коленчатого вала. Шкив коленчатого вала управляет зубчатым ремнем / цепью, которая вращает кулачковые шестерни, которые, в свою очередь, вращают распределительный вал, со скоростью одного вращения на каждые два оборота коленчатого вала. DOHC отличается от других верхних кулачковых систем, в которых головка содержит два кулачка вместо одного. Один кулачок предназначен для впускных клапанов (известный как впускной кулачок), а другой действует только на выпускные клапаны (известный как выпускной кулачок). Как и система DaOHC, на которой она основана, лепесток распределительного вала непосредственно надавливает на клапан, вызывая его открытие.



Как и система SOHC, система DOHC доступна в многоклапанной конфигурации. Система DOHC может использовать два клапана на цилиндр (один впуск, один выпуск), четыре клапана на цилиндр (два впуска, два выпуска) или пять клапанов на цилиндр (три впуска, два выпуска) - третий впускной клапан активируется при определенных оборотах. устанавливается автоматически игрой, улучшая низкую конечную эффективность и высокую конечную мощность). Как объясняется в разделе SOHC, многоклапанные системы полезны для воздушного потока. Однако следует добавить, что чем больше клапанов добавлено, тем меньше воздушный поток приобретается в системе убывающей отдачи. Как объяснено выше, 2-клапанная система позволяет использовать 50% площади отверстия для воздушного потока, в то время как 4-клапанная система позволяет использовать 68% площади отверстия для воздушного потока. Однако 5-клапанная система допускает только 68%. Площадь s, которая будет использоваться для воздушного потока, такая же, как у системы с 4 клапанами. Преимущество DOHC с 5 клапанами по сравнению с DOHC с 4 клапанами заключается в уменьшении возвратно-поступательной массы, что обеспечивает превосходную производительность при высоких оборотах. Помимо использования многоклапанных систем, другие преимущества DOHC включают в себя по своей природе хорошие высокие показатели оборотов благодаря использованию кулачков прямого действия, хороший воздушный поток благодаря клапанам, отводимым в сторону от центральной линии головки, совместимость с VVL (за исключением 5 клапанов), а также возможность использовать VVT только на впускном кулачке или на обоих кулачках, чтобы снизить расходы при необходимости.

Недостатком DOHC является огромная стоимость разработки и изготовления головок такого типа. Хотя в настоящее время двигатели DOHC являются нормой, в прошлом они относились только к автомобилям с высокими эксплуатационными характеристиками. Системы DOHC усложняются в двигателях V и оппозитных, которые используют четыре распределительных вала (по два на ГБЦ). Еще одним недостатком DOHC является большой размер и вес головок, поскольку головки должны быть достаточно большими, чтобы можно было разместить два кулачка. Большой вес боковых сторон DOHC приводит к тому, что рядные и V-образные двигатели имеют высокие центры тяжести, что отрицательно сказывается на балансе веса, однако этого недостатка в оппозитных двигателях не существует из-за их приземистой архитектуры. Двигатели DOHC являются современным стандартом в легковых автомобилях. Технология DOHC "просачивалась" от дорогих спортивных автомобилей и роскошных автомобилей до обычных автомобилей в конце 1980-х и 1990-х. В большинстве старомодных двигателей DOHC использовались только двухклапанные системы, поскольку они по-прежнему сохраняли присущие высокой скорости вращения системы DOHC без дополнительной сложности многоклапанных клапанов.

На вкладке «Материал головки» вы можете выбрать материал, из которого будет отлита головка двигателя. Эти различные металлы проявляют множество свойств, которые могут сделать их более подходящими для различных применений.

Чугун - Самый основной материал для построения деталей двигателя, чугун использует сплав железа и углерода с низкой температурой плавления, который наливают в форму и закаляют. Чугун - дешевый материал, с которым легко работать. Чугун также довольно прочный. Одно из упущенных преимуществ чугуна состоит в том, что он лучше приглушает звуки двигателя. Недостатками чугуна является его вес, благодаря которому двигатель имеет более высокий центр тяжести. Чугунные головки двигателя все еще распространены на грузовиках и внедорожниках.

Алюминий - более продвинутый выбор материала для создания головки, при котором алюминий имеет меньший вес по сравнению с чугунным, что помогает снизить центр тяжести. Алюминиевые головки улучшают показатели выбросов благодаря своей пористой природе, по существу задерживая загрязняющие вещества в головке. Это основное преимущество алюминия по сравнению с чугунным, так как у него много недостатков, таких как более слабая и менее прочная головка, и с ним труднее работать. Легкий вес делает его любимым выбором классических спортивных автомобилей. В настоящее время, однако, алюминиевые головки очень распространены среди большинства современных автомобилей на рынке.

Алюминиевый силикат "алсил" - это специализированный алюминиевый сплав, который устраняет недостатки головки из чистого алюминия. AlSi превосходно справляется с нагрузками на подшипники двигателя (однако не так хорош, как чугун). Как и алюминий, AlSi также пористый, что позволяет ему улавливать загрязняющие вещества. Это связано с повышенными затратами на материалы по сравнению с алюминием. Головки из алюминиевого сплава (такие как AlSi) распространены на большинстве современных автомобилей.
Имейте в виду, что использование другого материала головки по сравнению с блоком не всегда выгодно. Это приводит к незначительному увеличению времени разработки и вызывает снижение рейтинга надежности. Это потому, что разные материалы имеют разные допуски и разные реакции на стресс. Однако смешивание материалов позволяет сократить расходы и улучшить центр тяжести, используя более дешевый материал в блоке и более дорогой, более легкий материал в головке (ах).

Переменный подъем клапана - это технология, которая была впервые введена компанией Honda (известной как VTEC - Переменное время газораспределения и электронное управление подъемом) в конце 1980-х и начале 1990-х годов. Впервые он был использован в 1989 году Honda Integra XSi для японского рынка. Как было объяснено ранее, функционирование нормальной системы клапанного механизма зависит от вращающихся распределительных валов, которые представляют собой металлические валы с выступами на них. Когда распределительный вал вращается, лепесток приводит в действие клапан, нажимая на клапан, коромысла или толкатель (в зависимости от типа используемого клапана). Форма или профиль выступов кулачка влияет на то, насколько кулачок открывается. Чем агрессивнее лопасть, тем больше толкается вниз, чем больше открывается клапан. Более агрессивный лепесток хорош для высокой скорости вращения, но плох для низкой скорости вращения, плавности и эффективности. С другой стороны, мягкий кулачок улучшает низкую скорость вращения, плавность и эффективность, однако мягкий кулачок перекрывает поток воздуха при высоких оборотах, и, скорее всего, деформирует клапана при высоких оборотах. Решение - включить в камеру как мягкий, так и агрессивный профиль кулачка. Это осуществляется с помощью регулируемого подъема клапана, который имеет два набора лепестков на кулачке. Двигатель переключается на более агрессивный профиль кулачка при более высоких оборотах, помогая сохранить преимущества мягкого кулачка при низких оборотах и ​​преимущества агрессивного кулачка при высоких оборотах. Недостатком всего этого является увеличение сложности и тот факт, что VVL доступен только на двигателях SOHC и DOHC.

К компонентам нижней части двигателя относятся коленчатый вал двигателя, шатуны и поршни. Используемые вами компоненты влияют на плавность хода двигателя, его стоимость, надежность, вес и производительность. Эти внутренние компоненты напрямую не влияют на мощность и крутящий момент вашего двигателя, но оказывают определенное влияние на возможности вашего двигателя.

Коленчатый вал двигателя является основным компонентом двигателя. Все поршни двигателя соединены с коленчатым валом. Работа коленчатого вала заключается в преобразовании возвратно-поступательных линейных движений поршня во вращательное движение. Сам коленвал работает, вращаясь по оси. Вращение вызвано движениями поршней вверх-вниз, вследствие сгорания топлива. Когда поршень перемещается из верхней мертвой точки в нижнюю мертвую точку, он прилагает некоторое усилие, толкая кривошип, заставляя кривошип поворачиваться на 180 °. Когда поршень перемещается обратно в верхнюю мертвую точку, он тянет кривошип вверх, заставляя кривошип поворачиваться еще на 180 °, что приводит к полному вращению на 360 °.

Чугун - стандартный чугунный коленвал. Дешев и прост в массовом производстве. Недостатками чугунного коленвала является тот факт, что он тяжелый, что ограничивает использование более высоких оборотов. Литьем получают непрочные компоненты, которые более подвержены перегрузочным напряжениям из-за процесса литья. В процессе литья материал расплавляется, выливается в форму, а затем оставляется для охлаждения. Находясь в жидком состоянии, зерна чугуна расширяются и распространяются случайным образом. Рассеянная гранулированная структура расплавленного металла затем остается застывшей на месте, когда железо остывает. Это отрицательно влияет на прочность металла.

Кованая сталь - коленвал изготовлен из стали, прошедшей процесс ковки. Заготовки из кованой стали легче и прочнее, чем их чугунные аналоги, благодаря процессу ковки. В процессе ковки металла необработанный металл нагревают (но не расплавляют), вдавливают в общую форму и затем точно отрезают. Процесс ковки создает более тонкую зернистую структуру, которая становится более плотной благодаря сильному сжатию, что обеспечивает превосходную устойчивость к нагрузкам. Это учитывает более высокие пределы оборотов, превосходную отзывчивость двигателя и уменьшает общий вес двигателя. Недостатками кованых коленвалов является тот факт, что процесс ковки является более дорогостоящим, трудоемким и требует специального оборудования.

Стальная заготовка - коленвал изготовлен из стальной заготовки. Стальные коленвалы из заготовок являются самыми легкими и прочными благодаря их производственному процессу. Компоненты заготовки изготавливаются из заготовочной стали, твердого, необработанного блока стали, обычно расплавляемого для разливки. Тем не менее, в процессе производства заготовочной стали материал сжимается аналогично процессу ковки, но вместо того, чтобы подвергаться штамповке в форме, сжатый блок вытачивают по форме. Этот метод намного более трудоемкий, чем ковка, и требует мощных специализированных режущих инструментов, но обеспечивает готовую продукцию с самой высокой прочностью и легким весом благодаря усовершенствованной зернистой структуре. Стальные коленвалы изготовлены для самых изысканных и высокопроизводительных применений.

В двигателе V8 под углом 90 ° предусмотрены две разные конструкции коленчатого вала - перекрестная и плоская схемы. Эти конструкции коленчатого вала влияют на то, как двигатель ведет себя и работает, благодаря своим характеристикам. Перекрестная схема V8 связана с американским стилем, а плоская V8 связана с итальянской экзотикой.

Перекрестная схема - коленвал в поперечной плоскости представляет собой вал с четырьмя шейками, расположенными с интервалом 90 °. Если смотреть с одного торца, вдоль их оси, стержень поперечной плоскости имеет форму " + " , отсюда и название. Каждый раз, когда кривошип поперечной плоскости поворачивается на 90 °, один из 8 поршней имеет такт сгорания. Это, наряду с использованием балансировочных валов и порядка воспламенения, который сбалансирован между рядами цилиндров, позволяет двигателю V8, оснащенному кривошипом в поперечной плоскости, быть более плавным. Имеет два недостатка - конструкция коленчатого вала тяжелее, что ограничивает использование высоких оборотов, а двигатель менее мощен при более высоких оборотах из-за снижения эффективности очистки от выхлопных газов.

Плоская схема - плоский коленчатый вал представляет собой коленчатый вал с 1-м и 4-м шейками, расположенными с интервалом 180 ° от 2-го и 3-го шеек. Если смотреть с одного торца, вдоль их оси, плоский плоский вал имеет " | " в форме, отсюда и название. Это позволяет двигателю переключаться между двумя рядами цилиндров, запуская цилиндр с левой стороны, затем с правой, а затем с левой и т. д., Что улучшает очистку выхлопных газов. Эта конструкция коленвала может работать без противовесов, позволяя коленвалу быть легче, что способствует более высокой частоте оборотов. Основным недостатком плоской схемы являются вибрации, снижающие плавность работы двигателя.
Превосходства и недостатки перекрестной схемы или плоской схемы, являются причиной того, почему роскошные автомобили с двигателями V8 используют коленвалы с перекрестной плоскостью, в то время как спортивные автомобили с двигателями V8 используют плоские коленвалы.

Шатуны обеспечивают соединение поршней с коленчатым валом. Шатуны представляют собой жесткие металлические балки с двумя концами, известными как малый конец (который соединяется с поршнем), и большой конец (который соединяется с коленвалом). Отказ шатуна является наиболее распространенной причиной отказа двигателя, так как шатуны должны быть в состоянии противостоять усилиям, передаваемым через себя от поршня к коленчатому валу, на всех оборотах двигателя.

Литой - стандартный литой стальной шатун. Очень дешевы и просты в массовом производстве. Их недостатком является ломкость, из-за которой они чувствительны к частоте вращения и величине усилия крутящего момента. Это все из-за процесса литья, как было упомянуто ранее.

Утяжеленный литой - литой стальной шатун, построенный толще с большим количеством стали. Эти стержни так же легко массово производить, однако они немного дороже литых стержней из-за большего использования материала. Тяжелые стержни могут лучше противостоять величине усилия крутящего момента. За счет того, что они тяжелее, это ограничивает плавность хода и снижает пределы их оборотов из-за всей возвратно-поступательной массы.

Утяжеленный кованный - кованый стальной шатун. Эти стержни легче стандартных литых стержней и более устойчивы к крутящему моменту, чем литые стержни. Их меньший вес повышает плавность двигателя и способность выдерживать высокие обороты. Однако это обходится дорого, поскольку этот пруток изготавливается в процессе ковки, который является более дорогим и трудоемким, чем процесс литья.

Легкая кованая сталь - шатун из кованой стали, который был обработан для снижения веса. Эти стержни легче кованых стержней для тяжелых условий эксплуатации благодаря процессу механической обработки, при котором из ковки удаляется дополнительный металл. Более легкий вес стержней дополнительно улучшает способность выдерживать высокие обороты, за счет сопротивления крутящему моменту и еще более дорогого и трудоемкого производственного процесса.

Легкий титан - кованый титановый шатун. Титан - это легкий, прочный и дорогой металл, обеспечивающий наилучшую устойчивость к крутящему моменту и нагрузкам на высоких оборотах. Эти стержни изготавливаются в процессе ковки и обработки, аналогичном легкому кованому шатуну, с единственным отличием, являющимся дополнительным этапом после обработки. Поскольку титан является достаточно реакционноспособным, титан должен иметь защитное покрытие, которое придает ему отчетливый золотой блеск. Легкий вес титановых стержней еще больше улучшает плавность двигателя. Недостатками титановых стержней являются очень высокая стоимость и увеличенные сроки изготовления.

Поршни двигателя отвечают за преобразование химической энергии топлива в кинетическую энергию. Это делается путем сгорания, который мгновенно высвобождает энергию топлива, разрушая его молекулярные связи, создавая взрыв. Этот взрыв заставляет поршень двигаться, преобразовывая химическую энергию в кинетическую энергию.

Литой - стандартный литой стальной поршень. Литые поршни дешевы и просты в массовом производстве. Их недостатком является ломкость, из-за которой они чувствительны к частоте вращения и величине усилия крутящего момента.

Утяжеленный - литой стальной поршень, построенный толще с большим количеством стали. Эти поршни так же легко массово производить, однако они стоят дороже из-за необходимого дополнительного материала. Сверхмощные поршни могут лучше противостоять напряжению крутящего момента за счет того, что они тяжелее, что ограничивает плавность хода и снижает их пределы оборотов из-за дополнительной возвратно-поступательной массы.

Кованый - поршень из кованой стали. Благодаря процессу ковки эти поршни прочнее своих литых аналогов, что обеспечивает превосходный крутящий момент и сопротивление нагрузкам на оборотах. Поршни из кованой стали не легче, чем стандартные литые поршни, так как поршень должен использовать упрощенную форму для установки в штампе кузницы. Кованые поршни также имеют скрытое преимущество, заключающееся в снижении детонации и снижении требования к октановому числу. В результате процесса ковки эти поршни являются менее пористыми, чем литые поршни, что приводит к менее экологичному, более громкому двигателю. Эти поршни также более дороги и требуют больше времени для производства.

Гиперэвтектические - поршневая отливка из специализированного алюминиево-кремниевого сплава. Эти поршни практически так же легко массово производить, как и стандартные литые поршни, но они немного дороже из-за разного типа материала. В гиперэвтектическом поршне используется алюминиевый сплав, который содержит высокую концентрацию кремния. Концентрация кремния настолько высока, что об этом говорят- сплав прошел точку эвтектики. Благодаря свойствам гиперэвтектического сплава этот тип поршня является лучшим при глушении шумов двигателя и экологичности. С точки зрения производительности, в частности высоких оборотов и усилия крутящего момента, они ведут себя так же, как и стандартные литые поршни.

Литой с низким коэффициентом трения - поршень из литой стали со специальным покрытием с низким коэффициентом трения на стенках цилиндров и усеченными юбками, изготовленный с учетом низкого трения. По сравнению с обычным литым поршнем эти поршни немного легче (и немного более гладкие) и более экологичные (хотя и не настолько хороши, как гиперэвтектические поршни). Самым большим преимуществом литого поршня с низким коэффициентом трения является улучшенная топливная эффективность двигателя. Внутреннее трение двигателя является одной из основных причин потери эффективности, и поршни с низким трением помогают противостоять этому. Недостатки литых поршней с низким коэффициентом трения состоят в том, что они производят больше шума (не такой громкий, как кованые поршни) и являются более хрупкими, что делает их более чувствительными к частоте вращения и величине усилия крутящего момента.

Легкий кованый - поршень из кованой стали, обработанный для максимально легкого веса. Поршни легче, ровнее и способны работать с максимальными оборотами по сравнению с обычным поршнем из кованой стали. Однако это обходится дорого, так как этот тип поршня наименее экологичный, более шумный и является самым дорогим и трудоемким типом поршня.

Используя ползунок размерности, вы можете изменить объем вашего варианта двигателя. Создание нескольких вариантов одного семейства двигателей с различными объемами намного дешевле, быстрее и проще в изготовлении, чем проектирование нескольких семейств двигателей. Это связано с тем, что каждый вариант имеет много общего с другими вариантами семейства двигателей. Наличие нескольких вариантов объема в одном семействе двигателей может сделать двигатель более полезным для различных применений. Как указано ранее:

Увеличенный диаметр обеспечивает превосходный воздушный поток двигателя, поскольку увеличивает площадь поверхности клапанов и увеличивает объем двигателя.
Меньший диаметр обеспечивает меньший вес клапанного механизма (что снижает вероятность деформации клапана при высоких оборотах) и уменьшает детонацию двигателя.
Более длинный ход увеличивает объем двигателя.
Более короткий ход позволяет двигателю быть более плавным и более надежным при более высоких оборотах, так как поршням не нужно увеличивать и уменьшать скорость для достижения более высоких оборотов.
Стоит отметить, что изменение мощности варианта двигателя не влияет на внешние размеры двигателя и мало влияет на его вес.

В реальном мире, примером одного двигателя, имеющего варианты с множеством объемов, будет семейство GM LS V8. Объем двигателей составляет от 4,8 л (293 CID) до 7,0 л (427 CID), однако все они имеют одинаковую базовую архитектуру.

На вкладке верхней части вы можете настроить степень сжатия вашего двигателя, профиль(и) распределительного вала и оснастить системой регулировки фаз газораспределения (VVT).

Степень сжатия двигателя является мерой того, насколько поршни уменьшают внутренний объем цилиндра в верхней мертвой точке. Например, соотношение 9,6: 1 означает, что объем камеры сгорания в 9,6 раза меньше, когда поршень находится в верхней мертвой точке. При увеличении степени сжатия двигателя мощность и крутящий момент улучшаются во всем рабочем диапазоне двигателя. Другим преимуществом высокой степени сжатия является повышенная эффективность использования топлива, поскольку, когда смесь для горения (воздух и топливо) сжимается, она способна сгорать быстрее, и двигатель может извлекать больше механической энергии от сгорания.

Основным недостатком более высокой степени сжатия является более высокая вероятность раннего зажигания. Ранее зажигание (также известное как детонация или удары) является отрицательным эффектом, при котором смесь воздуха и топлива сгорает до того, как поршень достигает верхней мертвой точки во время такта сжатия. Предварительное воспламенение вызвано чрезвычайно высокими температурами системы с высоким давлением, которая, когда она достаточно горячая, может вызвать воспламенение от сжатия. Это отрицательно влияет на выходную мощность, надежность и эффективность двигателя. Достаточно сильный удар двигателя может физически разрушить компоненты двигателя. Чтобы противостоять детонации, нужно либо использовать более низкую степень сжатия, либо использовать топливо с более высоким октановым числом. Другим недостатком более высокого сжатия является более высокий выход загрязняющих веществ из-за повышенных температур в камере сгорания (оксиды азота, включает оксид азота [NO] и диоксид азота [NO 2]). Эти газы NOx являются предшественниками кислотных дождей .

Профиль кулачка и ползунки профиля VVL изменяют параметры кулачка вашего распределительного вала. Как объяснено ранее, кулачковые выступы представляют собой каплевидные комки, которые приводят в действие клапаны, пока кулачок вращается. Профиль кулачка относится к форме лепестков, в частности к тому, насколько расширяется форма лепестка в виде капли. Более агрессивная лопасть расширяется дальше и заставляет клапаны толкаться сильнее, тем самым открывая клапан больше. Выбранный вами профиль кулачка влияет на звучание вашего двигателя на холостом ходу. Более агрессивный кулачок делает ваш двигатель на холостом ходу более грубым и «распыляет» больше. Вы можете послушать разницу на странице тестирования двигателя.

Преимущества низкого (мягкого) кулачкового профиля:

Повышенная эффективность двигателя. Поскольку клапаны меньшее время открыты, они улучшают воспламенение, повышая эффективность.
Оптимизировано для низких оборотов двигателя - благодаря тому, что клапаны на меньшее время открыты, они способны правильно удерживать воспламенение при низких оборотах. Это улучшает наименьший крутящий момент и выходную мощность.
Более плавная работа двигателя - двигатель работает более плавно и работает на холостом ходу на низких оборотах с мягким кулачком, поскольку сгорание более управляемо, особенно на низких оборотах двигателя.
Снижение загрязнения - поскольку клапаны на большее время закрыты, меньше неизрасходованных углеводородов могут выходить из камеры сгорания.

Недостатки низкого (мягкого) кулачкового профиля:

Плохой поток воздуха при высокой частоте вращения двигателя - поскольку клапаны на меньшее время открыты, меньшее количество воздуха может быть пропущено через клапаны при высоких оборотах, ограничивая производительность при высоких оборотах.
Повышенная вероятность возникновения деформации клапана - деформация клапана является нежелательным эффектом, который возникает, когда пружины клапана недостаточно сильны, чтобы противостоять инерционной массе клапанов, чтобы вовремя закрыть их. Деформация клапана возникает при высоких оборотах двигателя, когда все компоненты клапанного механизма движутся и вращаются с высокой скоростью. Мягкий кулачок с большей вероятностью может столкнуться с деформацией клапана, потому что мягкие лепестки распределительного вала требуют, чтобы клапаны открывались и закрывались быстрее.
Повышенная вероятность детонации. На низком профиле распределительного вала более вероятна, потому что камере сгорания труднее рассеивать тепло, когда камера сгорания остается более герметичной. Повышенные температуры идеально подходят для раннего зажигания.

Преимущества высокого (агрессивного) кулачкового профиля:

Оптимизирован для работы на высоких оборотах. Благодаря более открытому клапану двигатель обладает превосходным воздушным потоком, который позволяет двигателю дышать на более высоких оборотах, что может привести к увеличению мощности.
Улучшенное охлаждение - благодаря более открытому воздушному потоку агрессивного профиля кулачка камера сгорания способна рассеивать больше тепла, что позволяет двигателю поддерживать более высокую степень сжатия
Снижение деформации клапана - При агрессивном профиле кулачка клапаны на большее время открыты, что дает больше времени для закрытия пружин клапана в нужное время.

Недостатки высокого (агрессивного) кулачкового профиля:

Низкая эффективность двигателя. Поскольку клапаны более открыты, воспламенения в двигателе труднее сдерживать, что приводит к снижению эффективности.
Плохая производительность при низкой частоте вращения двигателя. Поскольку клапаны более открыты, это отрицательно влияет на мощность двигателя при низких оборотах.
Более грубая работа двигателя - двигатель не может работать плавно из-за меньшего времени горения.
Повышенное загрязнение - с большим количеством открытых клапанов вероятность выхода несгоревших углеводородов из камеры сгорания возрастает.
Если ваше семейство двигателей оснащено VVL ( регулируемый подъем клапана), вы сможете манипулировать вторым профилем распределительного вала. Профиль распредвала VVL активируется только при более высоких оборотах двигателя, при этом точка переключения автоматически определяется игрой. Из-за вышеупомянутых характеристик мягких и агрессивных кулачковых профилей, а также из-за того, что профиль VVL используется при более высоких оборотах двигателя, профиль VVL всегда более агрессивен, чем обычный профиль кулачка. Обычно разница между 15 и 25 между обычным кулачком и кулачком VVL сглаживает точку перехода, позволяя вашему двигателю поддерживать более стабильный выходной крутящий момент. Слишком большая разница между обычным кулачком и кулачком VVL приводит к тому, что ваш двигатель теряет мощность в середине рабочего диапазона, в то время как слишком малая разница между обычным кулачком и кулачком VVL не дает разницы в производительности и не оправдывает дополнительные расходы.

VVT - это другой тип технологии регулируемых клапанов по сравнению с VVL. Вместо того, чтобы манипулировать распределительным валом, VVT манипулирует кулачковым механизмом, изменяя синхронизацию кулачка. Распределение кулачка относится к моменту, когда клапаны открываются и закрываются во время цикла сгорания, в отличие от того, насколько они открыты (с чем имеет дело VVL). В Automation VVT работает по принципу изменения фазы кулачка, изменяет угол поворота распределительного вала (относительно остальной части системы газораспределения двигателя [шкив коленчатого вала, ремни / цепи ГРМ]). Фазировка кулачка изменяется, когда клапаны открываются и закрываются, но не меняет то, как долго клапаны остаются открытыми и закрытыми. Изменение фаз кулачка также считается ступенчатой ​​регулировкой, то есть одна синхронизация используется при низких оборотах, а другая синхронизация используется при высоких оборотах.

В игре автоматически используется оптимальное время срабатывания клапана. С VVT игра автоматически настраивает как профили синхронизации, так и точку переключения, выбирая варианты, которые оптимизируют низкую эффективность вращения двигателя и высокую мощность двигателя. С двигателем DOHC вы можете использовать VVT на одном кулачке (впускном кулачке) вместо обоих, чтобы снизить затраты.

Для того, чтобы происходило воспламенение, двигатель должен нагнетать воздух в камеру сгорания. Это может быть сделано двумя способами, безнаддувный "атмосферник", или с помощью принудительного наддува.

В безнаддувном двигателе воздух подается в двигатель за счёт разряжения. Когда поршень опускается из верхней мертвой точки в нижнюю мертвую точку (после такта выпуска), в цилиндре создается вакуум. Из-за этого вакуума воздух естественным образом поступает в цилиндры, чтобы выровнять внутреннее давление воздуха в цилиндре с атмосферным. Максимальное давление воздуха, которое может иметь атмосферный двигатель в своих цилиндрах, равно атмосферному давлению (приблизительно 15 фунтов на кв. Дюйм или 1 бар). Этот воздух затем используется двигателем для сжигания топлива, поскольку кислород атмосферы является важнейшим компонентом реакций сгорания. Типичная реакция горения использует кислород и топливо (углеводород) и выделяет углекислый газ и воду. Сгорание бензина, например:

25O 2 + 2C 8 H 18 → 16CO 2 + 18H 2 O

Примечание: C 8 H 18 - октан, один из основных углеводородных компонентов бензина, часто используемый для представления бензина в химических реакциях.

Турбо управляется выхлопными газами двигателя. Когда выхлопные газы выходят из двигателя
по выпускному коллектору, газы проходят через турбину. Поскольку газы быстрые, они заставляют турбину вращаться, которая вращает компрессор. Когда компрессор вращается, он всасывает и сжимает воздух. Сжатый воздух затем подается через впуск двигателя и используется для сгорания. Давление сжатого воздуха известно как наддув, который является мерой того, насколько воздух в цилиндрах двигателя выше, чем атмосферное давление. Например, давление наддува, равное 9,11 фунт / кв. Дюйм, означает, что давление воздуха в цилиндрах составляет до 24,11 фунт / кв. Дюйм, поскольку давление наддува добавляется к обычному атмосферному давлению (около 15 фунтов / кв. Дюйм). Турбокомпрессоры слегка заглушают шум двигателя, в зависимости от размера турбонагнетателя. При работающем двигателе с турбонаддувом слышен легкий ноющий звук, это звук компрессора, вращающегося все быстрее и быстрее.

Выбор метода наддува, который использует ваш двигатель. Опция турбокомпрессора разблокируется в 1975 году.

Настройка вашего турбокомпрессора(ов). Это зависит от типа вашего двигателя и компоновки. На данный момент в игре рядные двигатели могут использовать только одно турбо, в то время как двигатели V и оппозитные могут использовать установку с двумя турбинами.

На вкладке настройки также указаны разновидности турбо, которые вы можете использовать. На данный момент доступны только два вида турбо - стандартные турбины с опорными и шариковыми подшипниками. Тип подшипника влияет на стоимость и производительность турбины. Подшипники турбокомпрессора - это соединения, которые соединяют вентиляторы компрессора и турбины с вращающимся валом и остальной частью турбокомпрессора. Работа подшипника заключается в том, чтобы облегчить вращение вала за счет уменьшения трения. Используемый тип подшипника может повлиять на запаздывание вашего турбо, то есть, когда турбонаддув достаточно раскручен, чтобы начать ускорение.

Подшипник трения скольжения - простой центральный подшипник используется для центрального вала. Это по существу два металлических кольца, одно внутри другого, которые не вращаются на оси. Является самым дешевым и простым типом, однако он производит больше трения. Дополнительное трение затрудняет вращение турбокомпрессора, приводя к большему "турбо-лагу".
Шаровой подшипник - шариковый подшипник используется вместо подшипника скольжения. Шариковый подшипник построен почти как опорный подшипник, за исключением нескольких маленьких металлических шариков, лежащих между двумя металлическими кольцами, отсюда и название. Шарикоподшипник снижает трение, улучшая турбо-характеристики. Его минусами являются повышенная стоимость. К середине 1980-х годов турбогенераторы с шарикоподшипниками по существу превратились в прямую модернизацию турбо с опорными подшипниками.

Работа интеркулера заключается в охлаждении сжатого воздуха, поступающего со стороны компрессора турбины. Когда воздух сжимается, его температура увеличивается, как указано в газовом уравнении:

PV = nRT

P относится к давлению газа (в данном случае воздуха), V представляет его объем, n представляет количество присутствующих молекул газа , R представляет постоянную идеального газа, которая может быть представлена ​​во многих формах , и T представляет температуру газа. Когда значение P увеличивается, логично, что T также увеличивается из-за уравнения. Это также доказано экспериментально, так как когда газы сжимаются, их молекулы сближаются все ближе и ближе друг к другу. Это заставляет их двигаться быстрее и быстрее, повышая тем самым температуру (температура сама по себе является средней величиной скорости частиц).

Интеркулер работает как радиатор, в котором он рассеивает тепло через большую площадь поверхности. Из-за структуры интеркулера у него много открытых поверхностей, которые охлаждаются окружающим воздухом при движении автомобиля. Когда сжатый воздух проходит через промежуточный охладитель, он рассеивает свое тепло, передавая его промежуточному охладителю. Интеркулер, в свою очередь, рассеивает это тепло.
Он имеет много преимуществ. Холодный воздух помогает поддерживать более холодную камеру сгорания, предотвращая ранее воспламенение. Более холодный воздух также более плотный, что означает, что в камеру сгорания можно подавать больше воздуха, что улучшает выходную мощность.

Размер интеркулера в игре определяется ползунком, который измеряет размер интеркулера по номинальной мощности. Больший интеркулер, рассчитанный на большую мощность, не обязательно производит больше мощности, однако, он позволяет производить больше энергии. Больший промежуточный охладитель лучше охлаждает воздух, чем меньший промежуточный охладитель из-за большей площади поверхности, и позволяет производить большее усиление, поскольку он лучше течет. Тем не менее, большие промежуточные охладители стоят дороже, тяжелее и занимают больше места в моторном отсеке, чем меньшие промежуточные охладители. Иногда, большие интеркулеры просто не нужны, особенно для экономичных двигателей с турбонаддувом и малым давлением.

Предварительные настройки влияют на диаметр компрессора и турбины, соотношение AR и максимальный наддув. Они оптимизированы для эффективности или производительности двигателя, в зависимости от того, что вы хотите. Предварительные настройки формируют хорошую базовую линию для вашего турбо, однако, рекомендуется позаботиться о турбо-настройке самостоятельно, чтобы полностью оптимизировать работу вашего двигателя.

Как указывалось ранее, работа компрессора заключается в приеме атмосферного воздуха и повышении его давления. Это делается с помощью вращающегося вентилятора, который направляет воздух через компрессор в промежуточный охладитель. Размер компрессора влияет на время "спулинга" (время, необходимое для создания наддува) и на максимальный наддув. Минимальные и максимальные размеры компрессора зависят от размера самого двигателя. Маленький компрессор хорошо подходит для двигателя малого объема, а большой компрессор - для двигателя большего объема.

Преимущества большого компрессора

Превосходные характеристики при высоких оборотах, поскольку больший компрессор способен перемещать больше воздуха для использования при высоких оборотах.
Более высокое максимальное потенциальное давление наддува из-за возможности повышения давления воздуха.

Преимущества малых компрессоров

Превосходная производительность при низких оборотах, поскольку меньший компрессор легче и может быстрее вращаться.
Превосходный отклик дросселя, из-за более быстрого "спулинга".

Недостатки больших компрессоров

Менее предсказуемая производительность из-за турбо лага.
Низкая производительность при низких оборотах.

Недостатки малых компрессоров

Уменьшен максимальный потенциал наддува из-за невозможности создать достаточное давление воздуха.
Низкие эксплуатационные характеристики из-за ограничения воздушного потока.

Как упоминалось ранее, работа турбины состоит в том, чтобы вращать компрессор. Турбина делает это за счет использования проходящих выхлопных газов. Проходящие выхлопные газы вызывают вращение турбины, и через вал и подшипники вращающаяся турбина приводит в движение компрессор. Так же, как и компрессор, размер турбины влияет на время раскрутки, повышение производительности и поток воздуха отработавших газов. Минимальные и максимальные размеры турбины зависят от размера самого двигателя. Маленькая турбина хорошо подходит для двигателя малого объема, в то время как большая турбина подходит для двигателя большего объема.

Преимущества больших турбин

Превосходные характеристики при высоких оборотах, так как более крупная турбина меньше ограничивает поток воздуха отработавших газов.
Более высокий потенциал мощности благодаря превосходному потоку воздуха отработавших газов.

Преимущества малых турбин

Превосходная производительность при низких оборотах, так как меньшая, более легкая турбина способна вращаться быстрее.
Превосходная реакция дросселя, из-за более быстрой раскрутки.

Недостатки больших турбин

Низкая производительность при низких оборотах, так как не хватает выхлопных газов, чтобы правильно вращать турбину.
Низкий отклик дросселя, из-за турбо лага.

недостатки малых турбин

Низкие характеристики при высоких оборотах, так как турбина слишком ограничена по воздушном потоку.
Низкая потенциальная мощность из-за ограниченного потока выхлопных газов.

Коэффициент AR турбины - это соотношение между диаметром впускного и выпускного диаметра отверстий компрессора (впуск - там, где поступает атмосферный воздух, выпуск - там, где выходит сжатый воздух) и соотношением между диаметром впускного и выпускного отверстий турбины (впуск где отработавший газ входит, выход - там, где отработанный газ выходит). Это соотношение может влиять на турбо-характеристики, таких как размер компрессора и турбины. Отношение AR менее 1,00 означает, что выпускное отверстие меньше, чем впускное отверстие, а отношение AR более 1,00 означает, что выпускное отверстие больше, чем впускное отверстие. При соотношении AR 1,00 компрессор и турбина поддерживают постоянный внутренний диаметр.

Большее AR отношение

Превосходная производительность на высоких оборотах благодаря улучшенному воздушному потоку.
Превосходная потенциальная производительность благодаря способности повышать давление воздуха и облегчать поток выхлопных газов.
Низкие эксплуатационные характеристики при низких оборотах, так как большее отношение AR не эффективно направляет выхлопные газы, что приводит к турбо-задержке.
Уменьшенная отзывчивость, из-за турбо лага.

Меньшее соотношение АР

Превосходное время раскрутки. Из-за того, что выходы компрессора и турбины меньше, чем их соответствующие впускные отверстия, выходящий воздух ускоряется, позволяя сжатому воздуху быстрее протекать через турбо-систему, и позволяя выхлопным газам проходить быстрее через турбину, ускоряя раскручивание турбины.
Более быстрое время раскрутки приводит к превосходному отклику дроссельной заслонки и низкой скорости вращения.
Низкая производительность при высоких оборотах, так как меньшее отношение AR более ограничивает поток воздуха.
Максимальная потенциальная производительность снижается, поскольку турбонагнетатель не способен к максимальному ускорению.

Максимальное давление наддува турбонагнетателя будет влиять на то, какое дополнительное давление воздуха может обеспечить турбонагнетатель. Несмотря на то, что само максимальное значение форсирования установлено, самой системой не гарантируется, чтобы всегда производилось максимальное давление. Величина фактически создаваемого наддува зависит от множества условий, например, от того, на сколько открытой дроссельной заслонке работает двигатель, на оборотах, на которых работает двигатель, и конечно же, от характеристик самого турбокомпрессора и промежуточного охладителя (например, от того, насколько быстро он может работать) раскрутку и какое максимальное усиление он может производить в физическом выражении, или сколько воздуха может охладить интеркулер. Большие максимальные значения могут потенциально выводить больше мощности (при условии, что турбокомпрессор и промежуточный охладитель могут справиться с этим), за счет более высокого внутреннего давления, что создает большую нагрузку на блок двигателя и увеличивает вероятность раннего зажигания, большее турбо-запаздывание (так как турбо-раскрутке нужно больше оборотов, чтобы обеспечить более высокий наддув) Чрезмерный наддув также может оказать давление на топливную систему, особенно если ваш двигатель использует карбюраторы. Небольшой максимальный наддув не такой мощный (поскольку в цилиндры поступает меньше воздуха), однако он может повысить эффективность по сравнению с безнаддувным двигателем и позволяет двигателю сохранять высокие степени сжатия. Маленький максимальный наддув не требует больших, медленных турбин, а это значит, что подойдет небольшая, менее мощная турбина.

Топливная система двигателя имеет задачу транспортировки топлива в двигатель. При этом существует множество различных методов, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки. Эта вкладка очень важна для вашего варианта двигателя, так как она может определить назначение вашего двигателя и целевую производительность.

Карбюраторы работают полностью механическими способами. Работа карбюратора состоит в том, чтобы впускать воздух и топливо, смешивать их вместе и отправлять смесь в цилиндры через впускной коллектор и впускные клапаны, которые затем используются для сгорания. В общем, карбюраторы просты и дешевы. Карбюраторы долгое время были предпочтительной топливной системой для автомобилей, начиная с появления автомобиля в конце 19-го века, вплоть до 1980-х годов, когда технология впрыска топлива появилась на обычных автомобилях. Карбюраторы работают с использованием одного или нескольких венчур (бочек). Воздух поступает сверху (нисходящий поток) или сбоку (боковой поток), а топливо поступает из поплавка (мини-топливный бак для карбюратора). Поплавок устанавливается либо на боковой поверхности карбюратора (нисходящий поток), либо на верхней части (боковой тяга). Воздух и топливо смешиваются в трубке Вентури, что является ограничением в потоке воздуха и топлива. В Вентури воздушно-топливная смесь ускоряется из-за Принципа Бернулли , при котором протекающий объект (жидкость или газ), проходящий через затягивание, будет течь с более высокой скоростью. Это связано с тем, что ограничение Вентури вызывает повышение давления за деталью, что вынуждает воздушно-топливную смесь распыляться с более высокой скоростью. Полученный высокоскоростной распылитель находится под более низким давлением. С 1990-х годов карбюраторные автомобили были полностью заменены автомобилями с инжекторами. В Automation существует пять разновидностей карбюраторов, которые выполняют свою работу по-разному.

Однокамерный карбюратор - самая простая топливная система в игре. Эта конструкция карбюратора использует только одну трубку Вентури для подачи топливовоздушной смеси в двигатель. Использование одного цилиндра значительно упрощает эту топливную систему, однако это обходится дорого, поскольку конструкция этого карбюратора предлагает довольно слабые рабочие характеристики из-за плохой подачи воздушно-топливной смеси. Эта конструкция также не может испарять богатую топливную смесь, а это означает, что ее максимальное воздушно-топливное отношение составляет 13,2: 1. Этот карбюратор использовался в большинстве послевоенных автомобилей 1950-х годов, в конце концов его заменили на более совершенный двухкамерный карбюратор в 1960-х годах. Эта топливная система доступна на протяжении всей игры. Этот карбюратор построен на основе карбюратора Holley американского дизайна.

Эко-карбюратор с одним цилиндром немного сложнее, чем стандартный карбюратор, из-за его боковой конструкции. В конструкции с боковой тягой воздухозаборник находится сбоку от карбюратора, а изгиб, подающий топливо в карбюратор, находится сверху. Это противоположно конфигурации карбюратора с нисходящим потоком, который имеет поплавок, установленный сбоку, и воздухозаборник, установленный сверху. Этот карбюратор использует только одну трубку Вентури для подачи топливовоздушной смеси в двигатель. Основная привлекательность этой конструкции карбюратора - его превосходная эффективность по сравнению с однокамерным карбюратором с нисходящим потоком. Этот карбюратор позволяет двигателю вырабатывать мощность, почти равную мощности его нисходящего потока, при использовании гораздо более бедной топливной смеси, что позволяет экономить топливо. Недостатком этого карбюратора является низкий потенциал мощности из-за конструкции с одной камерой, и неспособность функционировать с богатой топливной смесью. Максимальное воздушно-топливное отношение этого карбюратора составляет 14,2: 1. Эта топливная система доступна на протяжении всей игры. Этот карбюратор основан на карбюраторе SU (британский дизайн).

Двухкамерный карбюратор представляет собой эволюцию однокамерного карбюратора, теперь с вторичной камерой. Такая конструкция улучшает воздушный поток карбюратора, что приводит к повышению производительности и эффективности. Два цилиндра двухкамерного карбюратора предназначены для различных целей. Как первичный большой, так и вторичный малый цилиндры работают, когда двигатель работает на полную мощность и нуждается в максимальном количестве воздуха и топлива для работы. Вторичный небольшой цилиндр работает, когда двигатель просто движется или работает на холостом ходу, улучшая выбросы и экономию топлива. При использовании двух камер можно использовать более богатую топливную смесь. Стоит дорого, так как конструкция карбюратора более сложная, чем как однокамерных, так и однобалочных карбюраторов. Максимальное воздушно-топливное отношение этого карбюратора составляет 12,9: 1. Этот карбюратор использовался в автомобилях с 1960-х годов вплоть до начала 1990-х годов. Этот карбюратор построен на основе карбюратора Hitachi японского дизайна.

Четырехкамерный карбюратор - самый продвинутый карбюратор нисходящего потока в игре. Этот карбюратор работает аналогично двухкамерному карбюратору, но с двойным количеством цилиндров. С увеличением количества камер достигается превосходное управление воспламенением, что позволяет повысить производительность и эффективность. Четыре цилиндра этого карбюратора работают последовательно, то есть только один цилиндр открывается при 25% -ном дросселе, два при 50%, три при 75% и все четыре при 100% -ном дросселе. Это позволяет двигателю быть экономичным, экологически чистым и мощным, в зависимости от требований. Удвоение количества цилиндров также улучшает воздушный поток карбюратора и позволяет использовать более богатую воздушно-топливную смесь. Как самый продвинутый карбюратор с нисходящим потоком, четырехствольный карбюратор также является наиболее сложным. Максимальное воздушно-топливное отношение этого карбюратора составляет 12,7: 1. Эта конструкция карбюратора использовалась в конце 1960-х - 1990-х годах, в основном ограничивалась использованием для автомобилей более высокого класса и автомобилей с высокими эксплуатационными характеристиками из-за стоимости системы и адекватности двухкамерного карбюратора. Этот карбюратор основан на 4-цилиндровом карбюраторе Holley американского дизайна.

Карбюратор DCOE - это специализированная высокоэффективная карбюраторная конструкция. Этот карбюратор представляет собой боковую конструкцию, как и однокамерный эко-карбюратор, однако, в отличие от эко-карбюратора, он использует две камеры вместо одной. Однако, в отличие от двухкамерного карбюратора с нисходящим потоком, оба этих цилиндра имеют большие размеры, оптимизированные исключительно для обеспечения высокой производительности. В отличие от любой другой конструкции карбюратора, упомянутой выше, в этом карбюраторе используются два воздушных канала, по одному на каждую камеру. Это, наряду с боковой конструкцией карбюратора, максимизирует поток воздуха. Даже при вдвое меньшем количестве цилиндров карбюратор DCOE обладает отличным расходом, сравнимым с расходом четырехкамерного карбюратора. DCOE также может использовать богатую топливную смесь. Основными недостатками карбюратора DCOE является его стоимость, низкая топливная эффективность и вредные выбросы из-за использования двух одинаковых по размеру цилиндров, которые всегда работают вместе, а также из-за того, что карбюратор DCOE не может обеспечить стандартный впуск, ограничивая использование карбюратора DCOE только для автомобилей с высокими эксплуатационными характеристиками. Максимальное воздушно-топливное отношение этого карбюратора составляет 12,5: 1. Этот карбюратор в основном использовался в высокопроизводительных автомобилях эпохи предварительного впрыска топлива. Карбюратор DCOE построен на основе карбюратора Weber DCO-E, итальянского дизайна. DCO расшифровывается как «Doppio Corpo Orizzontale», что в переводе означает «Двойной горизонтальный корпус», что касается конструкции с боковым дросселем и двойных воздушных каналов. Буква E в обозначении относится к тому, как был изготовлен карбюратор с использованием литого алюминия. ограничение использования карбюратора DCOE только для автомобилей с высокими эксплуатационными характеристиками. Максимальное воздушно-топливное отношение этого карбюратора составляет 12,5: 1. Этот карбюратор в основном использовался в высокопроизводительных автомобилях эпохи принудительного впрыска топлива.

Приведённые ниже системы впрыска топлива сильно отличаются от карбюраторов. Вместо того, чтобы полагаться на принцип Бернулли для распыления струй воздушно-топливной смеси, система впрыска топлива использует одну или несколько форсунок, которые распыляют топливо в мелкий туман. Отверстия впрыскивающего сопла можно считать мини-венчурными. Это очень маленькие отверстия, в которые нагнетается топливо под высоким давлением. Основным отличием различных систем впрыска топлива является расположение самих инжекторов. Системы впрыска топлива существовали в течение длительного времени, использовалось в военной авиации Второй мировой войны. Впрыск топлива впервые пришел на автомобили с бензиновым двигателем в послевоенную эпоху, с использованием механически управляемых узлов впрыска, найденных в качестве вариантов для автомобилей высшего класса. В начале 1980-х годов Электронный впрыск топлива стал стандартом в отрасли благодаря высокой эффективности впрыска топлива и снижению выбросов. К 1990-м годам почти все автомобили работают на впрыске топлива. На сегодняшний день впрыск топлива является стандартом для автомобилей.

Механический впрыск топлива зависит от сложных механических частей для запуска ряда инжекторов. Один инжектор размещен на впускном отверстии каждого цилиндра, где впускной коллектор соответствует самому двигателю. Инжекторы распыляют топливо в мелкий туман, который затем смешивается с воздухом, который поступает через корпус дроссельной заслонки и впускной коллектор. Корпус дроссельной заслонки управляет воздушным потоком двигателя, открывая и закрывая его в зависимости от потребляемой мощности. Механический впрыск работает либо с одним корпусом дроссельной заслонки, либо по одному на цилиндр. Преимущества механического впрыска по сравнению с карбюраторами включают улучшенную реакцию двигателя, более плавную работу двигателя (так как подача топлива более стабильна) и хороший воздушный поток, поскольку дроссельная заслонка и впускной коллектор являются единственными препятствиями, через которые воздух проходит. Благодаря более сложной настройке дроссельной заслонки на цилиндр, двигатель может достичь превосходной отзывчивости. Недостатками механического впрыска топлива являются его стоимость и сложность, поскольку впрыскивания должны проходить через сложную механическую систему, которая управляет синхронизацией каждого инжектора. Эта топливная система разблокируется в 1965 году. Механический впрыск топлива был в основном обнаружен на спортивных автомобилях высшего класса 1960-х и 1970-х годов. В течение 1980-ых этот метод впрыска был постепенно прекращен, поскольку электронный впрыск топлива становился все более и более продвинутым. Эта система впрыска имеет максимальное воздушно-топливное отношение 12,5: 1.

Одноточечный электронный впрыск топлива (SPEFI) - это своего рода компромиссная система между карбюратором и электронным впрыском. Как и карбюратор, система SPEFI распыляет топливо во впускной коллектор, где смешивается с воздухом и поступает в двигатель через впускные отверстия. Однако вместо использования камер с механическим управлением система SPEFI использует инжектор с компьютерным управлением. Привлекательность SPEFI обусловлена ​​тем фактом, что множество инструментов, предназначенных для карбюраторов, таких как воздухозаборники, могут быть повторно использованы для системы SPEFI. SPEFI также имеет множество преимуществ, присущих инжекторам, таких как превосходная реакция дросселя и эффективность. Хотя SPEFI превосходит карбюраторы в этом отношении, он уступает механическому впрыску или другим системам впрыска. Преимущество SPEFI по сравнению с другими системами впрыска заключается в его простоте, из-за того, что он заимствует инструмент из карбюраторных систем и использует только один инжектор. SPEFI (и другие электронные системы впрыска) имеют преимущество перед механическим впрыском - способность реагировать на состояние двигателя в режиме реального времени. Моторы, оснащенные SPEFI, обладают высокой производительностью, аналогичной 4-камерному карбюратору. SPEFI имеет максимальное воздушно-топливное отношение 12,8: 1. Эта топливная система разблокируется в 1978 году. SPEFI в основном используется на различных автомобилях конца 1970-х, 1980-х и начала 1990-х годов. К концу 1990-х годов электронный впрыск топлива полностью эволюционировал от одноточечных систем к многоточечным системам. Основой SPEFI является немецкая модель Bosch K-Jetronic.

Многоточечный электронный впрыск топлива (MPEFI) является усовершенствованием SPEFI, сочетающим в себе лучшее из электронного впрыска и механического впрыска. Подобно механической системе впрыска, MPEFI использует один инжектор на цилиндр. Инжекторы расположены внутри впускных отверстий двигателя, возле впускных клапанов. Это обеспечивает еще более точное управление топливом по сравнению с SPEFI и механическим впрыском, а также охлаждает камеру сгорания путем распыления жидкого топлива, в отличие от SPEFI, который испаряет свою воздушно-топливную смесь во впускном коллекторе. MPEFI, как и все другие электронные системы впрыска топлива, способен реагировать на состояние двигателя в режиме реального времени, что является преимуществом по сравнению с механическим впрыском. Недостатки MPEFI включают в себя его повышенную стоимость и сложность из-за увеличенного количества инжекторов и повышенной зависимости от компьютерного управления. Двигатели MPEFI способны к серьезным эксплуатационным характеристикам, особенно по их стоимости. MPEFI имеет максимальное воздушно-топливное отношение 12,5: 1. Эта топливная система разблокируется в 1985 году. MPEFI в основном встречается на автомобилях конца 1980-х, 1990-х и 2000-х годов. Может все еще быть найдена на более дешевых транспортных средствах и сегодня. MPEFI основан на немецком дизайне Bosch KE-Jetronic.

Система с непосредственным впрыском (GDI) - это самая передовая форма впрыска топлива, доступная в игре. Основанный на дизельном непосредственном впрыске (DDI), GDI улучшает систему MPEFI по двум причинам - контроль топлива и дозирование. В системе GDI инжекторы перемещаются из впускных отверстий в сами цилиндры. Инжектор может быть установлен на верхней части цилиндра, рядом со свечой зажигания, или он может быть установлен на стенке цилиндра. Благодаря расположению инжектора в камере сгорания, система GDI лучше всего поддерживает температуру в камере сгорания, поскольку она непосредственно впрыскивает жидкое топливо в камеру. Такое положение инжектора означает двигатель с непосредственным впрыском, отличную реактивность, превосходную эффективность и минимальное загрязнение. Система GDI также легче, чем все другие топливные системы, так как для этого необходим чугунный впускной коллектор или более легкий пластиковый коллектор. Недостаток GDI прост - большие инженерные и производственные расходы. Эта система настолько дорога и сложна в сборке, что, несмотря на ее объективное превосходство над MPEFI, MPEFI остается надежной альтернативой GDI исключительно за счет затрат. Расходы связаны с тем, что в GDI используется топливная система с очень высоким давлением, инжекторы GDI обычно распыляют топливо при давлении 2000 фунтов на кв. GDI также использует довольно дорогую электронику для управления инжекторами, которые требуют более 12 вольт электроэнергии для работы. Сами инжекторы GDI также являются дорогостоящими установками, они не только должны выдерживать высокое давление топлива, они также должны быть способны выдерживать большое давление и высокие температуры сгорания, которые происходят внутри цилиндров. Двигатели GDI могут работать с максимальной выходной мощностью. GDI имеет максимальное воздушно-топливное отношение 11,8: 1, самая богатая смесь из всех систем впрыска.

Каждая топливная система может быть настроена на различные конфигурации в зависимости от типа блока цилиндров и количества цилиндров. На двигатель может быть установлено несколько карбюраторов, а в системах впрыска могут использоваться различные варианты корпуса дроссельной заслонки. В рядных и оппозитных двигателях может использоваться один корпус дроссельной заслонки или один корпус дроссельной заслонки для каждого цилиндра, тогда как V-образные двигатели могут использовать один корпус дроссельной заслонки, два корпуса дроссельной заслонки или установку дроссельной заслонки на цилиндр (SPEFI может использовать только один корпус дроссельной заслонки, механический впрыск не может использовать два корпуса дросселя). Например, Chrysler продавал 440 CID (7,2 л) V8, оснащенный тремя двухствольными карбюраторами, а двигатель Nissan RB26-DETT использовал установку впрыска MPEFI дроссель на цилиндр. Использование более сложных конфигураций может привести к повышению производительности за счет более высокой стоимости и снижения эффективности или экономичности использования топлива.

Впуск двигателя - это компонент, который отвечает за подачу воздуха в двигатель. Это делается с использованием различных методов в зависимости от топливной системы. Сам впуск представляет собой камеру, которая удерживает пары воздуха или топливного воздуха и вводит их через впускные отверстия в двигатель (когда впускные клапаны открыты). Воздухозаборник регулирует поток воздуха за счет использования дроссельных заслонок. Чем больше оператор нажимает на педаль газа, тем больше воздуха поступает в двигатель, создавая большую мощность. В карбюраторах дроссельные заслонки расположены у основания карбюратора, прямо у соединения с впускным коллектором. Это означает, что дроссельная заслонка регулирует поток топливовоздушной смеси в коллектор. Когда воздушно-топливная смесь проходит мимо дроссельной заслонки, тепло коллектора (обычно изготовленного из литого металла) вызывает испарение топливовоздушной смеси. Затем он всасывается в двигатель через впускные клапаны. Система SPEFI работает аналогично карбюраторам в этом отношении, так как инжектор распыляет на коллектор из катанного металла, в результате чего туман топлива испаряется и смешивается с воздухом до того, как будет всасываться.

В случае механического впрыска, топливных систем MPEFI и GDI, топливо вообще не поступает в коллектор, а впрыскивается непосредственно во впускные отверстия или камеру сгорания. Это означает, что коллектор транспортирует только воздушную смесь топливовоздушной смеси. В воздухозаборниках этих систем используются корпуса дроссельной заслонки, которые отделены от самой топливной системы. Эти корпуса дроссельной заслонки очевидно, содержат заслонки, которые открываются когда оператор двигателя нажимает на педаль газа, чтобы впустить больше воздуха. Некоторые системы впуска могут иметь более одного корпуса дроссельной заслонки.

Одна из задач впуска - помочь заглушить шум двигателя и очистить воздух перед тем, как впустить его в двигатель. Во время работы двигателя возможно случайное всасывание частиц, таких как грязь, песок, гравий или другие мелкие объекты, такие как насекомые. Если эти предметы попадут в топливную систему и двигатель, они могут вызвать такие повреждения, как засорение камеры или инжектора или, в худшем случае, попадание в камеру сгорания и поломку клапана, попадание в стенки цилиндра и поршня. Чтобы предотвратить это, воздухозаборники оснащены фильтрами. Если вы когда-либо обслуживали воздушную коробку вашего автомобиля (или любой другой автомобиль), вы, возможно, заменили воздушный фильтр и заметили, насколько грязными они могут стать. В Automation могут использоваться три типа:

Стандарт - впуск хорошо фильтруется и заглушается, что делает двигатель максимально тихим и хорошо защищенным. Это снижает шум и повышает надежность за счет выходной мощности, поскольку глушение и фильтрация блокируют попадание воздуха в двигатель.

Производительность - воздух фильтруется, но компоненты глушения звука удалены. Это позволяет двигателю всасывать больше воздуха и при этом оставаться хорошо защищенным. Это делает более шумный двигатель и немного снижает надёжность.

Гонка - впускной фильтр не имеет фильтров или глушителя для максимального расхода воздуха и снижения веса. Это создает очень громкий и гораздо менее надежный двигатель, однако он может помочь еще больше улучшить выходную мощность.
Эти три вида также влияют на звуки, издаваемые вашим двигателем.

Бензин - это смесь химических веществ на углеводородной основе и дополнительных добавок, которые могут повысить производительность или надежность. Бензин производится из смеси различных жидких низкомолекулярных ненасыщенных углеводородов, называемых алканами. Алканы - это молекулы, которые состоят из цепочки атомов углерода с одной связью. Все эти атомы углерода имеют в общей сложности четыре связи, причем связи, не занятые атомом углерода, вместо этого заняты атомом водорода. Алканы имеют простую схему именования, начиная с префикса, обозначающего количество атомов углерода в цепи, и с суффикса -ан . Например, октан представляет собой алкан с восемью ( окт- ) атомами углерода. Алканы также имеют простую общую химическую структуру: C n H 2n + 2, что означает, что на каждый атом углерода приходится вдвое больше атомов водорода и два дополнительных атома водорода. Типы алканов, обнаруживаемых в бензине, включают пентан (C 5 H 12 ), гексан (C 6 H 14 ), гептан (C 7 H 16 ) и октан (C 8 H 18 ). Более тяжелые алканы встречаются в более вязких видах топлива, таких как дизельное топливо и керосин, таких как додекан (C 12 H 26 ). Типы углеводородов, встречающиеся в бензинах разных марок, влияют на качество топлива и его предрасположенность к воспламенению (детонация двигателя).

Качество бензина измеряется с использованием октанового числа. Качество топлива измеряется по сравнению с эталонным топливом, состоящим из смеси двух углеводородов: изооктана и н- гептана. Изооктан (C 8 H 18 ), также известный как 2,2,4-триметилпентан, является мономером октана. Подобно октану, эта молекула имеет 8 атомов углерода и 18 атомов водорода, но, не линейный октан, эта молекула устроена по-разному. Основная структура этой молекулы представляет собой 5-углеродную цепь (отсюда и название пентана). Второй атом углерода имеет две метильные (СН 3 ) группы, связанные с ним, в то время как четвертый атом углерода имеет одну метильную группу. Это дает ему отличную структуру от октана. Изооктан имеет октановое число ровно 100. N-гептан, с другой стороны, представляет собой любой мономер 7-углеродного алкана. Его октановое число составляет ровно 0. Качество бензина можно определить количественно с помощью двух разных процедур испытаний, в которых в качестве эталонных показателей используются изооктан и н- гептан: RON, MON и AKI.

RON (октановое число по исследовательскому методу)
Число RON определяется путем запуска топлива на тестовом двигателе. Тестовый двигатель работает на скорости 600 об / мин и имеет переменное сжатие. После запуска испытания проверенное топливо сравнивается с различными эталонными видами топлива. Эти эталонные топлива изготавливаются из различных пропорций смешанного изооктана и н- гептана. Используя эталонный процент содержания изооктана в топливе, можно определить октановое число топлива. Например, если испытываемое топливо имеет характеристики, сходные с эталонным топливом, состоящим из 95% изооктана и 5% н- гептана, тогда испытуемому топливу присваивается октановое число 95 RON. Это шкала, используемая в большинстве стран мира.

MON (октановое число моторное)
Номер MON определяется с помощью теста, идентичного тесту RON. Разница в том, что добавляются дополнительные параметры, которые еще больше подталкивают тестируемое топливо до его предела. Испытанная топливная смесь предварительно нагревается перед испытанием, и испытательный двигатель работает по-другому. Тестовый двигатель работает на скорости 900 об / мин, а также оснащен переменным моментом зажигания. Обычно рейтинг MON топлива на 8-12 баллов ниже, чем рейтинг RON (корреляции между числами RON и MON нет). Рейтинг MON иногда используется вместе с рейтингом RON.

AKI (индекс защиты от детонации)
Значение AKI определяется путем взятия среднего значения RON и MON ( R + M / 2 ). Эта шкала используется в Соединенных Штатах, Канаде и Центральной Америке.

Этилированное топливо
В этилированном топливе используется специальная присадка, которая помогает повысить октановое число - тетраэтилсвинец (C 8 H 20 Pb). Тетраэтилсвинец (TEL) работает, чтобы уменьшить предварительное воспламенение через разрыв его углерод-свинцовой связи. Свинец связывается и нейтрализуется радикальными интермедиатами в реакции горения, Недостатком этих улучшенных характеристик газа является загрязнение свинцом. Загрязнение свинцом является токсичным для людей и животных, особенно органических загрязнителей свинца, таких как TEL. TEL может легко отравить кого-либо из-за его волатильности (легкости испарения) и его способности преодолевать гематоэнцефалический барьер. TEL также может привести к снижению бесплодия у мужчин и врожденным дефектам. Другим недостатком является невозможность использования каталитического нейтрализатора на двигателе, работающем на этилированном. Это связано с тем, что свинец может заглушить и отключить каталитический нейтрализатор, покрывая его реакционноспособные поверхности отложениями свинца. Почти во всем мире (за исключением Алжира, Ирака и Йемена) был запрещен из-за его опасностей для здоровья и широкого применения каталитических нейтрализаторов. Запрет на этилированный газ имел место в середине-конце 1970-х годов.

Топливная смесь - это соотношение воздуха и бензина, на котором работает двигатель. Заданное вами число является целевой топливной смесью двигателя, однако в реальном мире двигатель может работать на обогащенном, что необходимо по разным причинам. Топливная смесь измеряется в граммах, в X граммах воздуха на 1 грамм бензина. Стехиометрическое, или идеальное, соотношение топлива составляет 14,7 г воздуха на 1 г топлива. Это отражено уравнением, представляющим сгорание бензина:

25O 2 + 2C 8 H 18 → 16CO 2 + 18H 2 O

AFR (соотношение воздух-топливо) более 14,7: 1 считается обедненным, а AFR менее 14,7: 1 считается обогащенным.

Бедная смесь - позволяет двигателю экономить топливо. Это происходит за счет выходной мощности, так как сжигается меньше топлива и происходит более горячее сгорание, которое увеличивает вероятность детонации и приводит к большему загрязнению NO x .

Богатая смесь - позволяет двигателю вырабатывать больше энергии (до определенной степени) и поддерживает камеру сгорания в холодном состоянии, уменьшая ранее зажигание. Это происходит за счет эффективности, так как с большим количеством топлива у воспламенения остается меньше времени, чтобы сжечь все топливо. Это также производит больше несгоревших углеводородов, влияет на загрязнение. Если смесь является слишком богатой, она может ухудшать топливную систему, снижая мощность и предотвращая сгорание компонентов вместе. Каждый тип топливной системы имеет различное максимальное значение обогащения топливной смеси. Топливная система может работать с более богатой топливной смесью, чем ее предел, если двигатель с турбонаддувом. Дополнительное давление воздуха, создаваемое турбонагнетателем, облегчает использование очень богатых топливных смесей.

Время зажигания двигателя относится к моменту работы свечей зажигания. Свеча зажигания работает правильно, когда двигатель завершает такт сжатия и начинает такт воспламенения. В двигателе, искра свечи зажигания - то, что вызывает сгорание. Значение по умолчанию, равное 50, означает, что свеча зажигания срабатывает, когда поршень находится в верхней мертвой точке, прямо между концом такта сжатия и началом такта воспламенеия. Ранее зажигание (> 50) означает, что свечи зажигания срабатывают прямо в конце такта сжатия, в то время как позднее зажигание (<50) означает, что свечи зажигания срабатывают после начала такта сгорания (когда поршень начинает двигаться обратно вниз).

Ранее зажигание - оптимизировано для высоких оборотов, потенциально может дать немного более высокие показатели мощности. Усовершенствованная синхронизация также повышает эффективность двигателя. Это происходит за счет повышенного риска детонации.

Позднее зажигание - оптимизировано для низких оборотов, двигатели с такой задержкой могут потенциально давать лучшие показатели мощности при низких оборотах. Задержка синхронизации также снижает вероятность детонации. Это происходит за счет снижения эффективности.

Число оборотов в минуту является показателем того, сколько раз коленчатый вал проворачивается каждую минуту. Количество оборотов коленвала основано на средней скорости, с которой поршень движется вверх-вниз от нижней до верхней мертвой точки, и длине хода. Соотношение между средней скоростью поршня и числом оборотов показано в следующих уравнениях:

Средняя скорость поршня = 2 × ход × (об / мин ÷ 60) - Примечание: использование мм. для измерения хода даст среднюю скорость поршня в мм / с

Обороты двигателя = [ Средняя скорость поршня ÷ (2 × ход )] × 60 - Примечание: средняя скорость поршня и измерения хода должны использовать одинаковые единицы измерения (т. Е. APS в см / с, ход в см)

Согласно уравнениям, более высокие обороты и более длинные ходы приводят к более высокой скорости поршня. Сами поршни ограничены в скорости, с которой они могут двигаться до физического разрушения. Вес и сила поршней определяют скорость их перемещения. Это объясняется более подробно здесь .

Основным преимуществом более высокого предела оборотов является потенциальное увеличение выходной мощности. Мощность по сути является мерой скорости, с которой выполняется работа , или работа во времени. Выходная мощность рассчитывается из выходного крутящего момента, который измеряется вращательной работой коленчатого вала двигателя. Соотношение между мощностью, крутящим моментом и числом оборотов показано в уравнениях для выходной мощности:

hp = ( tq × обороты двигателя) ÷ 5252 - для имперской лошадиной силы, значение крутящего момента выражается в фунтах-футах

кВт = ( tq × об / мин) ÷ 9,5488 - для киловатт, значение крутящего момента выражено в Нм

Тем не менее, получение высокой частоты вращения может быть довольно сложной задачей. Во-первых, как уже упоминалось, внутренние компоненты двигателя должны выдерживать нагрузки высоких оборотов. Система клапанов двигателя также должна выдерживать высокие обороты. Если число оборотов в минуту слишком велико для типа клапанной системы или профиля кулачка, вы можете столкнуться с проблемами деформации клапана. Вторая проблема заключается в разработке двигателя, способного обеспечить постоянный выходной крутящий момент даже при высоких оборотах. Это означает наличие системы клапанов, впускной и топливной систем, которые могут обеспечить достаточный поток воздуха при высоких оборотах. Иногда, даже если внутренние компоненты двигателя могут выдерживать высокие обороты, двигатель не способен производить значительную мощность и крутящий момент при высоких оборотах, что делает бесполезным ограничение высоких оборотов.

Последний шаг перед завершением проектирования двигателя - настройка системы выпуска отработавших газов. Выхлопная система отвечает за удаление выхлопных газов и может быть настроена на максимальную выходную мощность или максимальную эффективность.

Работа коллекторов выхлопных газов заключается в приеме выхлопных газов из двигателя и подаче газов в выхлопную трубу. Конструкция коллектора с превосходным воздушным потоком позволяет пропускать больше энергии, поскольку более плавный коллектор извлекает больше выхлопных газов из камеры сгорания, тем самым оставляя больше места для воздуха, пропуская больше энергии. Более продвинутые коллекторы выхлопных газов могут использовать эффект, известный как очистка выхлопных газов, при котором импульсы выхлопных газов от двигателя "прыгают" между стенками, вызывая завихрение газа. По мере закручивания газов они способны «высасывать» выхлопные газы и помогать двигателю всасывать свежий воздух.

Прямой - Самый простой дизайн коллекторов выхлопных газов. Простая серия металлических труб, очень дешевая в строительстве, за счет плохого воздушного потока.

Короткий - более продвинутый уровень. Теперь с более плавной конструкцией, которая позволяет движку воспользоваться продувкой выхлопных газов, что приводит к улучшению воздушного потока. Все еще довольно дешевый, но немного сложнее, чем прямой.

Трубчатый - более легкий, более плавный выпускной коллектор, выполненный из сварной нержавеющей стали, а не из чугуна. С превосходным потоком воздуха к короткой литой головке и превосходной конструкцией (поскольку нержавеющая сталь имеет более гладкую поверхность, чем чугун), обеспечивает большую мощность за счет повышенной сложности и низкого уровня шумопоглощения, поскольку чугун лучше подходит для шумопоглощения ,

Длинный трубчатый - удлиненные выпускные трубки дополнительно улучшают эффекты воздушного потока и очистки, за счет увеличения сложности и шума.

Гоночный - Имеет сложную форму и может быть изготовлен ​​только вручную (что означает отсутствие массового производства). Этот коллектор гарантирует наилучший воздушный поток благодаря проточной природе труб, а также их равной длине, что позволяет точно рассчитывать импульсы выхлопа для максимального удаления выхлопных газов.

Примечание: Двигатели с турбонаддувом могут использовать только короткие коллекторы.

Эта вкладка предназначена для настройки базовой конфигурации выхлопной системы. Одиночный выхлоп относится к выхлопной системе только с одним выходом. В действующем двигателе это означает, что выпускная труба начинается с конца коллектора и заканчивается на выходе. Однако в двигателях V и оппозитных, которые имеют два коллектора (по одному на ряд цилиндров), две выхлопные трубы объединяются в одну. Рядные двигатели могут использовать только один выпуск, в то время как двигатели V и оппозитные могут использовать как одинарный, так и двойной выпуск. Двойной выхлоп имеет превосходный воздушный поток благодаря тому, что каждая отдельная труба имеет дело только с половиной объема выхлопного газа. Увеличивает стоимость и вес.

Перепускные клапаны представляют собой серию клапанов, которые контролируют уровень глушения выхлопной системы, обеспечивая закрытое и открытое положение. Закрытая настройка предназначена для нормального вождения, позволяя двигателю быть максимально тихим, а открытая настройка - для эффективной работы, позволяя двигателю быть максимально мощным. Недостатком этой системы является повышенная стоимость и сложность. Эти системы перепускных клапанов обычно встречаются в современных спортивных и суперкарах с настраиваемыми системами, которые могут иметь более двух настроек.

Оптимальный диаметр выхлопа зависит от объема и назначения двигателя. Выхлопная труба большего диаметра менее ограничивает воздушный поток, что может привести к увеличению мощности, а также к снижению шума, стоимости и веса, а также снижению эффективности двигателя. Более широкие выхлопы в основном используются только на спортивных автомобилях. Выхлопная труба узкого диаметра, с другой стороны, более ограничивает поток воздуха, что приводит к снижению мощности. Однако его преимущество заключается в улучшении шумоподавления, эффективности и снижении стоимости и веса. Узкие выхлопные трубы идеально подходят для стандартных автомобилей. Система выпуска слишком большого диаметра может фактически привести к потере мощности двигателя, так как система выпуска теряет желаемый эффект очистки. Система выпуска отработавших газов с слишком узким диаметром может "задушить" двигатель, вызывая небольшую выработку энергии и, возможно, даже ранее зажигание. Помните, что считается узким диаметром, средним диаметром и широким диаметром, полностью зависит от рабочего объема двигателя. Например, труба диаметром 63,5 мм (2,5 дюйма) довольно широкая для двигателя объемом 1,6 литра, но довольно узкая для двигателя объемом 6 литров.

Каталитический нейтрализатор отвечает за снижение загрязнения двигателя. Это осуществляется с помощью ряда реакций, которые превращают загрязняющие вещества в менее вредные газы, которые катализируются различными драгоценными металлами, такими как палладий, иридий и платина, которые находятся внутри каталитического нейтрализатора. Указанные драгоценные металлы работают как катализаторы в различных реакциях. Катализатор является частью химической реакции, которая облегчает реакцию (обычно за счет снижения энергий активации). Этим катализаторам поручено содействие в трех различных реакциях, которые нейтрализуют три основных загрязнителя:

Окисление углерода - 2CO + O 2 → 2CO 2

Окисление неизрасходованных углеводородов - углеводород + O 2 → CO 2 + H 2 O

Восстановление оксидов азота (NO x ) в газообразный азот

2CO + 2NO → 2CO 2 + N 2
углеводород + NO → CO 2 + H 2 O + N 2
2 H 2 + 2NO → 2H 2 O + N 2

Каталитические нейтрализаторы не могут быть установлены, если двигатель работает на этилированном газе. Добавка TEL (тетраэтилсвинец) плохо реагирует с драгоценными металлами каталитического нейтрализатора, вызывая отложения свинца в конвертере, делая его неэффективным и подавляя выхлопную систему.

Типы каталитических нейтрализаторов:

Нет - Каталитический нейтрализатор не установлен. Позволяет получить более дешевую, более легкую массу и более плавную выхлопную систему, поскольку каталитические нейтрализаторы довольно дороги из-за использования драгоценных металлов. Это происходит за счет плохих оценок загрязнения. Это единственный вариант, который вы можете использовать, если ваш двигатель работает на этилированном газе. В реальном мире продажа серийного автомобиля без каталитического нейтрализатора в середине 1970-х или позже была бы незаконной.

2- ходовой - Самый примитивный тип каталитического нейтрализатора. Самый низкий поток воздуха, но самый дешевый вариант каталитического нейтрализатора. Получил свое название от того факта, что он нейтрализует только два загрязнителя - окись углерода и неизрасходованные углеводороды. Это означает, что он все еще выделяет много загрязнений из-за невозможности нейтрализовать NO x . Этот тип катализатора использовался преимущественно в 1970-х годах.

3- ходовой - усовершенствование 2-ходового каталитического нейтрализатора с улучшенным воздушным потоком и способностью катализировать снижение выбросов NO x . Более дорогой по сравнению с двухходовым каталитическим нейтрализатором. Этот каталитический нейтрализатор преимущественно использовался, начиная с начала 1980-х годов, когда новые стандарты выбросов требовали, чтобы транспортные средства сокращали выбросы оксида азота, известного предшественника кислотных дождей.

3- ходовой (Большой поток) - Самая современная конструкция каталитического нейтрализатора, функционирующая так же, как и стандартная система 3-ходового каталитического нейтрализатора, но с улучшенным воздушным потоком для потенциально более высокой производительности и эффективности двигателя. Данная конструкция каталитического нейтрализатора является действующим отраслевым стандартом.

Глушители - это устройства, которые действуют как камера глушения звука (отсюда и название). Задачей глушителя является исключительно снижение шума двигателя. Если вы когда-либо были в машине со сломанными глушителями или коллектором с прямыми трубами (со снятыми глушителями), вы будете знать, как громкое гудение выхлопа может снизить общий комфорт автомобиля. Три различных дизайна глушителей в Automation по-разному уменьшают звук. Снижение шума происходит за счет производительности двигателя, потому что конструкция глушителя перекрывает воздушный поток. В Automation в вашей выхлопной системе может быть установлено до двух глушителей.

Нет - глушитель не установлен. Он более дешевый, легкий и получает более плавную выхлопную систему. Это происходит за счет отсутствия шумоизоляции, что приводит к громкому двигателю.

Глушитель с перегородками - самый дешевый и самый простой глушитель. Внутри корпуса ряд перфорированных пластин (пластин с отверстиями в них) размещен на пути потока выхлопных газов. Это отражает шум двигателя назад за счет уменьшения воздушного потока.

Обратный поток - более сложный, но более тихий глушитель. Внутри корпуса перфорированная труба с двумя изгибами на 180 ° проводит выхлопные газы, заставляя шумы двигателя выходить из самой трубы и отражаться внутри камеры. Этот глушитель получил свое название от конструкции трубы. Из-за двух изгибов на 180 ° он заставляет выхлопные газы течь в противоположном направлении, а затем снова поворачивается к выходу. Этот глушитель обладает превосходными качествами глушения звука и воздушного потока по сравнению с глушителем с перегородками

Прямоточный глушитель - является самым простым и наиболее безпрепятсвенным глушителем. Внутри корпуса прямая перфорированная труба позволяет легко выходить выхлопным газам. Перфорация трубы приводит к тому, что какой-то звук остается внутри корпуса, однако этот глушитель наименее тихий.

Настройка глушителя вашего двигателя может повлиять на звук вашего двигателя. Попробуйте сами, протестировав свой двигатель без глушителей, с одним глушителем и настройкой с двумя глушителями.

Теперь, когда ваша выхлопная система настроена, ваш двигатель считается законченным. Разумеется, вы всегда можете вернуться и изменить любой параметр двигателя, который вы можете захотеть исправить.

Данный материал взят с одного источника - официальной вики игры, перевод и небольшие правки выполнил RC-1140

Посвящается kovalevan7