Какие бывают двигатели автомобилей: виды, особенности и отличия
Двигатель — это основной источник энергии автомобиля, который приводит машину в движение. Именно от типа двигателя зависят динамика, расход топлива, стоимость эксплуатации, уровень шума и даже ощущения от вождения.
Сегодня существует несколько основных видов автомобильных двигателей. Одни работают на бензине, другие — на дизельном топливе, третьи используют электричество, газ, водород или сразу несколько источников энергии. Рассмотрим каждый тип подробнее.
Бензиновый двигатель
Бензиновый двигатель внутреннего сгорания — самый распространённый вариант среди легковых автомобилей. В нём топливно-воздушная смесь воспламеняется при помощи свечей зажигания.
Преимущества
- тихая и плавная работа;
- хороший разгон и отзывчивость;
- широкий выбор автомобилей;
- сравнительно недорогое обслуживание;
- лёгкий запуск в холодную погоду.
Недостатки
- расход топлива обычно выше, чем у дизельных автомобилей;
- менее экономичен при длительных поездках;
- выбрасывает больше углекислого газа по сравнению с гибридными и электрическими системами.
Подходит для: города, повседневных поездок, путешествий на небольшие и средние расстояния.
Внутри бензиновых (и, как будет видно дальше, не только бензиновых) двигателей есть отдельная классификация по способу подачи воздуха в цилиндры — атмосферный, турбированный или компрессорный наддув. Это не жёстко привязано к типу топлива: сегодня турбонаддув активно используется и на дизельных моторах, но исторически и по массовости именно на бензиновых двигателях эта классификация проявляется ярче всего, поэтому рассмотрим её здесь.
1. Атмосферный двигатель
Как работает. Не использует дополнительные устройства для нагнетания воздуха. Воздух поступает в цилиндры естественным образом за счёт разрежения, возникающего при движении поршней. Топливо смешивается с воздухом, воспламеняется, а энергия сгорания приводит автомобиль в движение.
Преимущества
- простая и надёжная конструкция;
- недорогое обслуживание и ремонт;
- хороший ресурс двигателя;
- менее требователен к качеству топлива и моторного масла;
- предсказуемая работа без резкого прироста мощности.
Недостатки
- меньшая мощность по сравнению с турбированными двигателями такого же объёма;
- для быстрого разгона двигатель приходится сильнее раскручивать;
- более высокий расход топлива по сравнению с современными небольшими турбомоторами.
Для чего подходит. Идеально для ежедневной эксплуатации, поездок по городу и загородным дорогам. Часто устанавливается на автомобили, предназначенные для аренды, — благодаря надёжности и простоте обслуживания. В нашем автопарке атмосферным бензиновым двигателем оснащены, например, Lada Granta Cross, Skoda Rapid и Datsun on-Do — все три модели одинаково хорошо подходят для повседневных городских поездок и не требуют от водителя особого опыта.
2. Турбированный двигатель
Как работает. Оснащён турбокомпрессором. Турбина использует энергию выхлопных газов, чтобы нагнетать дополнительный воздух в цилиндры. Благодаря этому в двигатель поступает больше кислорода, что позволяет сжечь больше топлива и получить большую мощность.
Преимущества
- высокая мощность при небольшом объёме двигателя;
- отличная динамика разгона;
- высокий крутящий момент уже на низких оборотах;
- более экономичный расход топлива при спокойной езде.
Недостатки
- более сложная конструкция;
- дороже обслуживание и ремонт;
- требует качественного масла и своевременной замены расходников;
- турбина чувствительна к неправильной эксплуатации.
Для чего подходит. Хорошо подходит для трассы, частых обгонов и активного стиля вождения. Обеспечивает хорошую динамику даже при полной загрузке автомобиля.
3. Компрессорный двигатель
Как работает. Вместо турбины используется механический компрессор, который приводится в движение непосредственно от двигателя с помощью ремня или цепи. Он постоянно нагнетает воздух в цилиндры независимо от оборотов двигателя.
Преимущества
- быстрый отклик на нажатие педали газа;
- отсутствие задержки при разгоне;
- хорошая тяга практически на любых оборотах.
Недостатки
- часть мощности двигателя расходуется на работу компрессора;
- более высокий расход топлива;
- сложная конструкция и дорогое обслуживание;
- сегодня применяется значительно реже турбонаддува.
Для чего подходит. Чаще встречается в спортивных и премиальных автомобилях, где важны быстрый отклик и высокая производительность.
4. Роторно-поршневой двигатель
Как работает. В отличие от обычного двигателя, где используются поршни, в роторном двигателе внутри корпуса вращается ротор треугольной формы. Во время его вращения происходят все основные этапы работы: впуск воздуха, сжатие смеси, сгорание топлива и выпуск отработавших газов.
Преимущества
- компактные размеры;
- небольшой вес;
- высокая мощность при малом объёме;
- очень плавная работа и возможность развивать высокие обороты.
Недостатки
- повышенный расход топлива;
- большой расход моторного масла;
- сложный и дорогой ремонт;
- меньший срок службы по сравнению с традиционными поршневыми двигателями.
Для чего подходит. В основном используется в спортивных автомобилях и интересен любителям необычной техники. Для повседневной эксплуатации применяется редко из-за высокой стоимости обслуживания.
Дизельный двигатель
Дизельный двигатель также относится к двигателям внутреннего сгорания, однако принцип воспламенения топлива отличается. В цилиндрах создаётся высокое давление, из-за которого топливо воспламеняется без использования свечей зажигания. Как и бензиновый, дизельный двигатель может быть атмосферным или турбированным — но на практике подавляющее большинство современных легковых дизелей оснащены турбонаддувом, поскольку он хорошо компенсирует характерную для дизеля «вязкость» отклика на низких оборотах.
Преимущества
- низкий расход топлива;
- высокий крутящий момент;
- хорошо подходит для дальних поездок;
- эффективен при перевозке тяжёлых грузов.
Недостатки
- более дорогое обслуживание;
- повышенный уровень шума и вибраций;
- чувствительность к качеству топлива;
- более сложный запуск в сильный мороз — дизельное топливо густеет при низких температурах, поэтому современные автомобили используют свечи накаливания и подогрев топливного фильтра;
- сложные системы очистки выхлопных газов, требующие обслуживания: сажевый фильтр (DPF), улавливающий частицы сажи и нуждающийся в периодической регенерации, и система SCR с жидкостью AdBlue, снижающая выбросы оксидов азота.
Подходит для: трассы, длительных путешествий, коммерческого транспорта и автомобилей с высокой нагрузкой.
Гибридный двигатель
Гибридная силовая установка объединяет двигатель внутреннего сгорания (бензиновый или, реже, дизельный) и один или несколько электромоторов. В зависимости от условий движения автомобиль может использовать только электротягу, только ДВС или оба источника одновременно. Во время торможения часть энергии возвращается в аккумулятор — это называется рекуперацией — что позволяет снизить расход топлива.
Важно понимать, что не все гибриды одинаковы: они делятся на несколько категорий с разными возможностями.
- Микрогибрид (mild-hybrid). Электромотор маломощный и не может двигать автомобиль самостоятельно — он лишь помогает двигателю при разгоне и позволяет глушить ДВС на короткое время, например в пробке. Экономия топлива умеренная, зато конструкция проще и дешевле.
- Полный гибрид (full-hybrid). Автомобиль способен проехать какое-то расстояние на одной электротяге, обычно на небольшой скорости и на короткой дистанции. Заряжается только за счёт рекуперации и работы ДВС, от розетки не заправляется.
- Подключаемый гибрид (plug-in hybrid, PHEV). Имеет батарею большей ёмкости, которую можно заряжать от обычной розетки или зарядной станции. Способен проезжать на электротяге заметно большее расстояние — как правило, несколько десятков километров, — а на дальних поездках работает как обычный гибрид.
Преимущества
- высокая экономичность, особенно в городском режиме с частыми остановками;
- плавная и тихая работа;
- сниженный уровень вредных выбросов.
Недостатки
- более высокая стоимость автомобиля;
- сложная конструкция;
- дорогостоящий ремонт аккумулятора и электрических компонентов;
- аккумулятор со временем теряет ёмкость, что снижает эффективность гибридной системы;
- на трассе преимущество перед обычным двигателем внутреннего сгорания становится менее заметным.
Подходит для: городских поездок с частыми остановками, пробками и небольшими ежедневными маршрутами.
Электрический двигатель
Электромобиль не использует бензин или дизель. Его двигатель получает энергию от аккумуляторной батареи, которая заряжается от электросети. Электродвигатель практически мгновенно развивает максимальный крутящий момент, благодаря чему автомобиль быстро ускоряется.
Скорость зарядки зависит от типа подключения: медленная зарядка переменным током (AC) от бытовой розетки или домашней станции может занимать от нескольких часов до целой ночи, тогда как быстрая зарядка постоянным током (DC) на специализированных станциях способна пополнить батарею до 80% за 20–40 минут.
Преимущества
- отсутствие расхода топлива;
- очень тихая работа;
- минимальные затраты на текущее техническое обслуживание — нет масла, свечей, ремней ГРМ;
- отсутствие выхлопных газов во время движения.
Недостатки
- ограниченный запас хода по сравнению с автомобилями с ДВС;
- необходимость зарядной инфраструктуры;
- время зарядки значительно больше времени обычной заправки;
- аккумулятор со временем теряет ёмкость и запас хода, а его замена — одна из самых дорогих статей ремонта электромобиля.
Подходит для: ежедневных городских поездок и регионов с развитой сетью зарядных станций.
Газовый двигатель
Некоторые автомобили работают на газовом топливе. Нередко это обычные бензиновые двигатели, дополнительно оборудованные газовой системой и способные переключаться между бензином и газом. Существует два основных типа газового топлива, и разница между ними существенная:
- LPG (сжиженный нефтяной газ, пропан-бутан). Хранится в баллоне в жидком виде под небольшим давлением. Заправочная инфраструктура развита шире, баллон компактнее.
- CNG (сжатый природный газ, метан). Хранится под высоким давлением в прочных цилиндрических баллонах, которые занимают заметно больше места в багажнике. Метан дешевле пропан-бутана, но заправочных станций для него обычно меньше.
Преимущества
- низкая стоимость топлива;
- снижение затрат на эксплуатацию;
- более чистое сгорание топлива по сравнению с бензином.
Недостатки
- баллон занимает часть багажного пространства;
- требуется регулярное обслуживание газового оборудования;
- немного снижается мощность двигателя при работе на газе.
Подходит для: водителей с большим годовым пробегом, для которых экономия на топливе важнее объёма багажника. Хороший пример такого решения — Renault Logan 2: простая и ремонтопригодная конструкция этого седана хорошо переносит установку газового оборудования.
Водородный двигатель (топливные элементы)
Отдельная и пока редкая категория — автомобили на водородных топливных элементах. По сути это тоже электромобиль, но энергию для электромотора он вырабатывает сам, а не запасает в батарее: водород из баков соединяется с кислородом в топливном элементе, в результате чего вырабатывается электричество, а единственным «выхлопом» становится водяной пар.
Преимущества
- заправка занимает несколько минут, как у обычного автомобиля;
- большой запас хода по сравнению с электромобилями;
- нет вредных выбросов при движении.
Недостатки
- крайне мало заправочных станций;
- высокая стоимость автомобилей и обслуживания;
- сложности с производством, транспортировкой и хранением водорода.
Подходит для: пока в основном экспериментальных парков и регионов с развитой водородной инфраструктурой — как массовый вариант для аренды или частного владения практически не встречается.
Компоновка двигателя: ещё одна классификация
Помимо типа топлива, двигатели различаются по конструктивной компоновке цилиндров — это отдельная характеристика, не связанная напрямую с видом топлива:
- Рядный — цилиндры расположены в один ряд. Простая и компактная конструкция, самый распространённый вариант для массовых моделей.
- V-образный — цилиндры расположены в два ряда под углом друг к другу. Позволяет разместить больше цилиндров в компактном пространстве, характерен для мощных и премиальных автомобилей.
- Оппозитный — цилиндры расположены попарно друг напротив друга. Обеспечивает низкий центр тяжести и хорошую балансировку, встречается на некоторых спортивных и полноприводных моделях.
Сравнение двигателей: коротко о главном
| Тип двигателя | Расход топлива/энергии | Стоимость обслуживания | Лучше всего подходит для |
|---|---|---|---|
| Атмосферный бензиновый | Средний | Низкая | Города, повседневных поездок |
| Турбированный бензиновый | Низкий-средний | Средняя-высокая | Трассы, активного вождения |
| Компрессорный | Высокий | Высокая | Спортивных и премиальных авто |
| Роторно-поршневой | Высокий | Очень высокая | Спортивных авто, энтузиастов |
| Дизельный | Низкий | Средняя-высокая | Дальних поездок, грузов |
| Гибридный | Низкий (в городе) | Средняя-высокая | Города с пробками |
| Электрический | Нет расхода топлива | Низкая | Города с развитой зарядной сетью |
| Газовый (LPG/CNG) | Экономично по деньгам | Средняя | Большого годового пробега |
| Водородный | Нет вредных выбросов | Очень высокая | Экспериментальных парков |
Какой двигатель выбрать?
Выбор зависит от условий эксплуатации автомобиля.
- Для города лучше подходят бензиновые атмосферные, гибридные и электрические автомобили — а если город зимой заметает снегом, стоит присмотреться к моделям повыше, вроде Lada Granta Cross с увеличенным клиренсом.
- Для дальних поездок оптимальны дизельные двигатели благодаря экономичному расходу топлива.
- Если важна минимальная стоимость эксплуатации, стоит обратить внимание на гибриды, электромобили или автомобили с газовым оборудованием.
- Любителям спортивной езды могут понравиться турбированные бензиновые двигатели, обеспечивающие хорошую динамику.
Для краткосрочной аренды дополнительно стоит учитывать не только расход топлива, но и практичность: атмосферные бензиновые двигатели проще в эксплуатации и не требуют от водителя специфических навыков (в отличие, например, от привыкания к особенностям турбомотора или планирования маршрута вокруг зарядных станций для электромобиля). Именно поэтому такие двигатели остаются оптимальным выбором для большинства арендных поездок. Отдельно стоит помнить и про клиренс: например, у Skoda Rapid он один из самых низких в парке, поэтому зимой на разбитых дорогах такой седан стоит подбирать с осторожностью. То же касается Renault Logan 2 — перед поездкой в межсезонье уточняйте у менеджера, есть ли в конкретном автомобиле ESP. У Datsun on-Do в базовой комплектации ESP не предусмотрен вовсе, так что для поездок по гололёду стоит присмотреться к другим моделям автопарка.
Несмотря на развитие гибридных и электрических автомобилей, большинство машин в Prokat74 по-прежнему оснащаются классическими бензиновыми двигателями внутреннего сгорания. Они остаются универсальным выбором благодаря доступности топлива, простоте эксплуатации и хорошим динамическим характеристикам. Если вы ищете именно такой автомобиль, посмотрите каталог нашего автопарка.
Свяжитесь с нами, и мы поможем подобрать конкретный автомобиль под ваш маршрут и бюджет! Желаем вам ровных дорог и ярких впечатлений!
