Объем двигателя

Один полный цикл четырехцилиндрового четырехтактного двигателя . Вытесненный объем обозначен оранжевым цветом.

Рабочий объем двигателя — это мера объема цилиндра , охватываемого всеми поршнями поршневого двигателя , за исключением камер сгорания . ^[1] Он обычно используется как выражение размера двигателя, и в более широком смысле как показатель мощности ( через среднее эффективное давление и скорость вращения ), которую двигатель может производить, и количества топлива, которое он должен потреблять. По этой причине рабочий объем — одна из мер, часто используемых в рекламе, а также в регулировании транспортных средств.

Обычно он выражается с использованием метрических единиц кубических сантиметров (см3 или см3 ^, эквивалентных миллилитрам ) или литров (л или л), или — особенно в Соединенных Штатах — кубических дюймов (CID, cu in или in ³ ).

Определение

Общий рабочий объем типичного поршневого двигателя рассчитывается путем умножения трех величин: расстояния, пройденного поршнем ( длины хода ), площади окружности цилиндра и количества цилиндров во всем двигателе. ^[2]

Формула такова:

{\text{Рабочий объем}}={\text{длина хода}}\times \pi \left({\frac {\text{диаметр цилиндра}}{2}}\right)^{2}\times {\text{количество цилиндров}}

Использование этой формулы для нетипичных типов двигателей, таких как конструкция Ванкеля и овально-поршневой тип, используемый в мотоциклах Honda NR , иногда может давать вводящие в заблуждение результаты при попытке сравнения двигателей. Производители и регулирующие органы могут разрабатывать и использовать специальные формулы для определения сравнительного номинального рабочего объема для различных типов двигателей.

Правительственные постановления

В ряде стран сборы и налоги, взимаемые транспортными органами с дорожных транспортных средств, масштабируются пропорционально объему двигателя. В странах, где это практикуется, производители транспортных средств часто стремятся увеличить выходную мощность за счет более высокооборотистых двигателей или турбонаддува , вместо увеличения объема двигателя.

Примеры стран, где дорожные налоги рассчитываются на основе объема двигателя:

В некоторых европейских странах, которые существовали еще до вступления в ЕС, для двигателей объемом более 1,0 литра взимается один сбор, а для двигателей объемом около 1,6 литра — другой.
В Соединенном Королевстве автомобили, зарегистрированные после 1 марта 2001 года, облагаются налогом на основе выбросов выхлопных газов. Однако автомобили, зарегистрированные до этой даты, облагаются налогом на основе объема двигателя. Автомобили объемом менее 1549 см3 ^имеют право на более низкую налоговую ставку. ^[3]
В Японии рабочий объем двигателя является одним из факторов (наряду с общим размером транспортного средства и выходной мощностью), используемых для определения класса размера транспортного средства и, следовательно, стоимости дорожного налога для транспортного средства.
Во Франции и некоторых других странах ЕС мопеды с рабочим объемом менее 50 куб. см (3,1 куб. дюйма) можно водить при наличии минимальной квалификации. Это привело к тому, что все легкие мотоциклы имеют рабочий объем около 49,9 см ³ .
Во многих районах США, Канады (кроме Квебека ^[4] ), Австралии и Новой Зеландии дорожные налоги не основаны на объеме двигателя. Однако объем двигателя часто используется в маломощных скутерах или мопедах для определения того, требуются ли права для управления транспортным средством. Обычный порог составляет 50 куб. см (3,1 куб. дюйма).

Двигатели Ванкеля способны выдавать более высокие уровни мощности для данного рабочего объема. Поэтому они, как правило, облагаются налогом в 1,5 раза ^{[ требуется ссылка ]} от их заявленного физического рабочего объема (1,3 литра становятся эффективными 2,0, 2,0 становятся эффективными 3,0), хотя фактическая выходная мощность может быть выше, чем предполагается этим коэффициентом преобразования. Номинальный рабочий объем двигателя Ванкеля в 3 раза меньше физического рабочего объема, но это компенсируется тем фактом, что вал имеет в 3 раза большую скорость вращения, чем ротор. Номинальный рабочий объем представляет собой рабочий объем одной камеры.

Названия моделей автомобилей

Исторически многие названия моделей автомобилей включали рабочий объем двигателя. Примерами служат Cadillac Series 353 1923–1930 годов (оснащенный двигателем объемом 353 кубических дюйма / 5,8 литра), а также BMW 1800 1963–1968 годов (двигатель объемом 1,8 литра) и Lexus LS 400 с двигателем объемом 3968 куб. см. Это было особенно распространено в американских мускул-карах , таких как Ford Mustang Boss 302 и 429, а позже GT 5.0L, Plymouth Roadrunner 383 и Chevrolet Chevelle SS 396 и 454.

Однако тенденции к уменьшению габаритов автомобилей и использованию гибридных/электрических трансмиссий с 2010 года привели к тому, что все меньше названий моделей основаны на рабочем объеме двигателя.

Смотрите также

Ссылки

^ "Piston Engine Displacement". The Engineering Toolbox . Получено 18 августа 2021 г. .
^ "Math for Automotives - Displacement of a Piston" (PDF) . arc.edu . Antelope Valley College . Получено 18 августа 2021 г. .
^ Direct.gov.uk Архивировано 16 июня 2006 г. на Wayback Machine : Стоимость налога на транспортные средства для автомобилей, мотоциклов, легковых автомобилей и торговых лицензий.
^ SAAQ. "Дополнительный регистрационный сбор за транспортные средства с большим объемом цилиндров". SAAQ . Получено 12 марта 2018 г. .