341k
10 лет назад · 9 фото · 13974 просмотров · 60 комментариев
Чем воздушное охлаждение круче жидкостного? (9 фото)
Метки: #двигатели #моторы #охлаждение
Моторы-«воздушники» получили отставку совершенно зря. Достоинств у них столько, что любой новомодный турболитр с даунсайзингом в придачу позавидуют. И о многих плюсах воздушного охлаждения некоторые сегодня даже не догадываются.
На первый взгляд – взгляд потребителя, владельца семейной легковушки или целого коммерческого автопредприятия – преимущества двигателей с воздушным охлаждением лежат на поверхности:
-«воздушник» конструктивно проще мотора с жидкостным охлаждением
-он надежнее;
-он дешевле в эксплуатации.
О минусах воздушного охлаждения все тоже как будто наслышаны, и напомнить о них здесь стоило бы лишь для соблюдения баланса аргументов. Но на самом деле есть только один значимый для потребителя недостаток мотора с воздушным охлаждением:
-«воздушник» более шумный.
Все остальные минусы или давно потеряли актуальность, или всегда были досужими сказками. Так что есть повод поговорить об этих незаслуженно подзабытых агрегатах подробнее.
-«воздушник» конструктивно проще мотора с жидкостным охлаждением
-он надежнее;
-он дешевле в эксплуатации.
О минусах воздушного охлаждения все тоже как будто наслышаны, и напомнить о них здесь стоило бы лишь для соблюдения баланса аргументов. Но на самом деле есть только один значимый для потребителя недостаток мотора с воздушным охлаждением:
-«воздушник» более шумный.
Все остальные минусы или давно потеряли актуальность, или всегда были досужими сказками. Так что есть повод поговорить об этих незаслуженно подзабытых агрегатах подробнее.
Из истории «воздуха»
Двигатель Porsche 911 Carrera 4:
Да, было время, когда автомобильные моторы с воздушным охлаждением проигрывали собратьям с охлаждением жидкостным (тогда говорили – водяным, поскольку антифризы были понятием чисто теоретическим). Двигатели-«воздушники» получались менее мощными, перегревались летом и не прогревались зимой. Из-за температурных проблем ресурс такого двигателя был меньше, часто случались отказы. Но все эти вопросы были решены к 1950-м годам, когда воспрянувшая после Второй мировой Европа начала пересаживаться с велосипедов на компактные автомобильчики. Дешевые и неприхотливые «воздушники» начали массово применять не только на VW Beetle, но и на Citroen 2CV, Fiat 500, NSU Prinz и прочих автомобилях. И это мы еще не говорим о целой плеяде серийных заднемоторных спорткаров Porsche, 4-, 6- и 8-цилиндровые моторы которых вплоть до 1998 года охлаждались воздухом!
Двигатель ЗАЗ-968А «Запорожец»:
Двигатель ЗАЗ-968А «Запорожец»:
В то время как немецкий «Жук» с его обдуваемым воздухом оппозитником во всем мире мигом стал образцом простоты и безотказности, в нашей стране сложилось устойчивое и по сей день не искорененное предубеждение против моторов воздушного охлаждения. Дескать, они и греются безбожно, и ломаются через день, да и силенок у них маловато. Виноват во всем бедолага «Запорожец», которому пришлось отдуваться за честь всех «воздушников» перед лицом целого СССР. Вместе с сомнительным качеством сборки ЗАЗикам досталась мизерная по масштабам СССР сервисная сеть. Сам по себе мелитопольский силовой агрегат МеМЗ был неплох, но обслуживаемый в кустарных условиях, заправляемый «автолом» и ремонтируемый «на коленке», он в самом деле не был примером надежности. Поэтому прежде чем продолжить повествование, хочу попросить читателя ассоциировать понятие «воздушник» не с «Запором», а с «Жуком» или хотя бы с «Ситроен де шво». Так будет честнее.
Двигатель «Запорожец» МеМЗ-968:
Двигатель «Запорожец» МеМЗ-968:
1. Он греется – неправда
На самом деле, температурные особенности моторов-«воздушников» можно отнести не к минусам, а к плюсам. Да, из-за меньшей теплоемкости и теплопроводности воздух не может так быстро отобрать тепло, как вода или антифриз. Но с другой стороны разница температур между стенками цилиндров и забортным воздухом больше, чем между теми же стенками и циркулирующей в системе охлаждающей жидкостью. Поэтому тепловой режим «воздушника» меньше зависит от погоды – то есть вероятность перегрева двигателя-«водянки» даже с самым большим радиатором в жару намного выше.
Схемы систем воздушного охлаждения:
Схемы систем воздушного охлаждения:
Еще одно очень важное преимущество «воздушника» – в три-четыре раза более быстрый прогрев после холодного пуска. Отсюда – и экономия топлива, и продление ресурса, и лучшая экология, и, наконец, удобство для водителя. Только у самых сложных «жидкостных» моторов образца 2010-х годов, имеющих три контура системы охлаждения, получается достигнуть подобных показателей прогрева.
2. Он громоздкий – неправда
Внешне «воздушник» может казаться более массивным, поскольку его цилиндры и головки со всех сторон окружены кожухами-воздуховодами, да и вентилятор обдува с дефлектором обычно выглядит более чем внушительно. Но предметное сравнение габаритов двух моторов с одинаковыми диаметром цилиндров и ходом поршня, но разными системами охлаждения, говорит о том, что габариты если и отличаются, то как раз в пользу «воздушника» – зачастую он оказывается чуть компактнее. Но главное даже не это.
Двигатель VW Beetle:
Двигатель VW Beetle:
Что касается размеров, справедливо будет принимать во внимание габариты не одного только двигателя, но и тех его неотъемлемых компонентов, которые крепятся отдельно, на кузове. Вот тут и проявляется неопровержимое преимущество «воздушника»: говоря современным языком, он выполнен в форм-факторе «моноблок», в то время как «водянка» имеет вынесенный на кузов громоздкий радиатор с вентилятором и системой шлангов. Которые, естественно, компактности силовому агрегату не добавляют.
3. Он ненадежный – неправда
На самом деле надежность двигателя с воздушным охлаждением существенно выше, ведь по статистике система жидкостного охлаждения служит причиной 20% всех отказов двигателя. А у «воздушника» как раз отсутствуют компоненты, обладающие низкой отказоустойчивостью: радиатор, термостат, помпа, трубопроводы, сальники и прочие уплотнения. Вентилятор и дефлекторы для обдува цилиндров воздухом устроены существенно проще, поэтому вероятность их отказа мизерна. Кстати, по этой же причине затраты на обслуживание «воздушников» также ниже.
Двигатель Porsche 911:
Двигатель Porsche 911:
4. Он шумный – правда
Что есть, то есть – шумит. И поделать с этим ничего нельзя. Точнее, идеи есть, но воплотить все их очень сложно. Беда в том, что у «воздушника» нет такой эффективной шумоизоляции, как двойные стенки рубашки охлаждения, заполненной водой или антифризом. И более того, все шумы мотора (механические, газообмена, горения) порой усиливаются ребрами цилиндров и головок. Поэтому конструкторы борются в первую очередь с источниками шумов, повышая жесткость деталей и применяя подпружиненные разрезные шестерни приводов, гидрокомпенсаторы клапанов, материалы с точно подобранным коэффициентом температурного расширения. Аэродинамические шумы вентилятора можно значительно уменьшить, но это дело нелегкое – нужны серьезные усилия конструкторов и технологов.
Двигатель Fiat 500:
Двигатель Fiat 500:
5. Малый ресурс – неправда
В первые 50 лет автомобильной эры к воздушному охлаждению конструкторы относились легкомысленно – дует мощный вентилятор на оребренные цилиндры, да и ладно. Но такое охлаждение часто было неравномерным, с застойными зонами и местными перегревами. Цилиндры деформировались, нарушались установленные зазоры цилиндропоршневой группы, масло коксовалось и выгорало. В результате детали изнашивались более интенсивно, чем у моторов с водяной "рубашкой", которая более равномерно распределяла выделяемое через стенки цилиндров тепло и отбирала его. Но организовать ровный обдув воздухом всех горячих зон двигателя оказалось не так уж сложно, и со временем двигатели-«воздушники» получили рациональное распределение тепла.
Еще один нюанс, уже из области высоких материй: при воздушном охлаждении проще организовать более высокую температуру стенок цилиндров (независимо от их головок). «Лишние» 15-20 °C снижают потери на трение колец о цилиндры (масло-то на стенках более жидкое!), а также уменьшают их износ (в том числе и коррозионный) и замедляют старение масла за счет его меньшего окисления. Выше уже было сказано о том, что мотор с воздушным охлаждением работает в холодном состоянии в несколько раз меньшее время, чем мотор с водяным – а значит, и время интенсивного износа трущихся пар намного меньше.
Двигатель Porsche 911 GT2:
Еще один нюанс, уже из области высоких материй: при воздушном охлаждении проще организовать более высокую температуру стенок цилиндров (независимо от их головок). «Лишние» 15-20 °C снижают потери на трение колец о цилиндры (масло-то на стенках более жидкое!), а также уменьшают их износ (в том числе и коррозионный) и замедляют старение масла за счет его меньшего окисления. Выше уже было сказано о том, что мотор с воздушным охлаждением работает в холодном состоянии в несколько раз меньшее время, чем мотор с водяным – а значит, и время интенсивного износа трущихся пар намного меньше.
Двигатель Porsche 911 GT2:
6. Он хилый – неправда
Причина для подобного обвинения есть, но суть проблемы такова, что ею можно пренебречь. Дело в том, что при увеличении нагрузки температура охлаждаемых воздухом цилиндров и их головок быстро повышается, а значит, повышается температура воздуха, поступающего в цилиндры. Отсюда – худшее весовое наполнение цилиндров рабочей смесью и кратковременное падение отдачи двигателя. Но исследования ученых-моторостроителей показывают, что разница коэффициента наполнения цилиндров у «воздушников» и «водянок» не превышает 3,5%. И это при 2 000 об/мин, а с ростом оборотов разница вообще стремится к нулю. Таким образом, теоретически существующую особенность эффективного наполнения цилиндров конструкторы решают за счет повышения рабочих оборотов двигателя. И, разумеется, данный вопрос вообще не касается наддувных двигателей воздушного охлаждения.
Так почему же?
Каждый, кто дочитал эту не самую простую статью до конца, вслух или мысленно уже задался вопросом: и по какой же причине от такого замечательного типа охлаждения отказались даже спецы из Porsche, которые одних только 911-х с «воздушниками» выпустили более 400 000 экземпляров? Причин много, и мы их рассмотрим в следующей статье. Но сразу скажем: мотор не виноват. Не все ведь в этом мире зависит от технарей и техники...
Метки: #двигатели #моторы #охлаждение
"Чем воздушное охлаждение круче жидкостного?"- ни чем.
Поэтому только и осталось на некоторых 2Т двс(бензопилы/триммеры) и электронике.
Ай-яй-яй. Надо бы эту статейку разослать ведущим мировым авто производителям, а то же они не знают что не то изобретают, совсем заблудились.
А как же поддержание оптимального температурного режима, что сложно добиться на воздушниках?
Давно надо переходить на электромобили, не кормить антифризщиков и бензинщиков)
Так то оно так, но:
Эл. энергия в РФ вырабатывается : ТЭС(68%)- читай угольщики, Гидравлика(20%)-ГЭС, Атомщики(11%). Т.е. фактически любой эл.мобиль ездит на угле. Другое дело, что сжигают этот уголь не у тебя под капотом, а в соседнем регионе на ТЭС.
Позволю себе поправить. Термостат у воздушников тоже имеется, на примере того же МеМз - он управляет заслонкой забора воздуха. И ещё, важный момент, почему грелить МеМзы, и что вообще придаёт неудобство воздушнику - это загрязнение радиаторов блока, в грязную погоду довольно быстро забивались соты, и жужики начинали греться. Многие владельцы запоров об этом даже не догадывались, и плакались дескать мотор говно. Ну и в жару скоростной режим нарушать не желательно)
Всё это хорошо, а салон чем отапливать? В запорожце печка жрала бензина больше самого запорожца.
Чего далеко ходить то? Вот был у мене сузуки бандит 600 кубов. Чистая маслянка. Реально умный и простой мотор. Прогревался моментально, сказка просто. Шумноват разве немного, но так, терпимо. Масло в системе много, но это скорее плюс.
наша опытно-промышленная группа одобряет эту статью... до сих пор на 911-х гоняем-претензий нет))))
Главная проблема воздушников - практически невозможность обеспечить равномерную температуру горшков. Даже с использованием принудиловки с воздуховодом. Разница может достигать 20-40 град. С. Отсюда разные режимы горения смеси и, как следствие, повышенный расход и проблемы с экологичностью.
А в теории верно, что чем выше разница температур среды и рабочего тела, тем выше эффективность теплового двигателя, по законам термодинамики.
пфи.. вы, как и 99% чудиков, нифига не понимаете, что такое температуры среды и рабочего тела..
Разъясните
не стоит
И все-таки?? Раз уж пфи озвучили
А вот застрял - покрути ка воздушник подольше... Не перегреешься, не?
В топку воздушники, даёшь цельнокерамические адиабатные движки. На них вааще не расходуется КПД на охлаждение, как на Мацуде.
это что за чудо такое?
NGK давно эксперименты ведёт по созданию цельнокерамического ДВС, и ставят их на авто Мацуда. При заявленном объёме в 0,8 литра и мощности в 300 лошадок, но это я на память декламирую, можете прогуглить и поправить.
Гуглил, оказалось ты брехло.
Объясните логическую цепочку пункта 1
"разница температур между стенками цилиндров и забортным воздухом больше, чем между теми же стенками и циркулирующей в системе охлаждающей жидкостью. Поэтому тепловой режим «воздушника» меньше зависит от погоды"
Это было бы правдой, не будь в системе водяного охлаждения термостата, который обеспечивает примерно одинаковую температуру прогретого двигателя при любой погоде. Холодно - просто перестаёт открываться или делает это реже.
Гонево, в общем.
ИМХО воздушники рационально использовать только для мотоциклов (на классике и круизерах в основном).
ИМХО со временем воздушная система забивается пылью/грязью, что снижает эффективность. Ну и шум никто не отменял.
Херня какая-то. Площадь оребрения воздушного двигателя ограничена размерами двигателя. Соответственно ограниченно кол-во тепла, которое можно отводить. У водянки ограничений нет никаких - делай радиатор любого размера какой тебе нужен.
Плюс как ни крути, а водяное охлаждение обеспечивает более равномерный нагрев.
В общем конструкторы же не дибилы. Везде, начиная от машин Формулы 1 и до обычных малолитражек, отказались от воздушного охлаждения.
Воздушка осталась в основном:
- в авиации (там очень быстрый поток воздуха, лучше охлаждение)
- мотоциклах-круйзерах (чисто как дань традициям и за натуральный красивый звук воздушки)
Да вроде и всё. У Порше было больше маслянное охлаждение, чем воздушное. Там большой радиатор для масла был.
У тракторов есть дизеля с воздушным охлаждением.
потому что в тракторах охлаждение не добавляет шума..
про круизеры аккуратнее.. только в небольших литражах, да и то в старых. как правило в 2-тактовых..
да ну, Харлей вроде на все объемы еще ставит воздушку. Японцы те да, много где уже отказались.
у новых и современных? Модель можете назвать? Реально не знаю
Ну не совсем новые и современные)) в нашем городе часто встречаются Беларусы(МТЗ) и ЛТЗ с воздушным охлаждением.
Магирусы и Татры ездят и ничего , охлаждения вполне хватает .
Он легче, громче и прост в ремонте
лес таскал на т-40, зимой точно не греется))
Статью писал импортный чайник, а переводил отечественный. Да, конечно .У 911 порше было воздушное охлаждение. А то ,что в мотор лилось от 9 до 13 литров масла и еще схема с сухим картером, это не в счет? Циркуляция по системе из мотора в маслобак и обратно что не охлаждение ? У порше оно фактически воздушно -масляное. .
ВОт ски, всё они с нас бабос тащат. Всё в деньгу уперается, вот производители и зарабатывают на анти-фризе, радиаторах и обслуживании.
Ещё 1 плюс воздушки, так это то что он легче водяного. а соответсвенно и бензина меньше жрёт.