Двигатели общего назначения: устройство, принцип работы, применение, фото

Автомобильная техника в основном оснащается стандартизированными ДВС (двигателями внутреннего сгорания), конструкция которых ориентируется на размещение в подкапотном пространстве. Однако существует большой спрос на силовые агрегаты данного рода в сегментах садового оборудования, у производителей снегоуборочной техники, снегоходов и т. д. Причем требования к интеграции и эксплуатационным параметрам в таких случаях резко отличаются от автомобильных стандартов. В связи с этим был сформирован целый сегмент двигателей общего назначения с оптимизированной конструкцией, но различными техническими характеристиками.

Назначение агрегатов

Как и другие виды ДВС, силовые установки общего назначения служат для генерации и преобразования тепловой энергии в механическую. За счет оптимизации данного процесса в технико-конструкционном отношении разработчики смогли предложить этот продукт широкому кругу потребителей. В их числе изготовители садового, строительного, дорожного, уборочного, лодочного и спортивного оборудования и техники. Например, в строительном сегменте двигатель общего назначения может использоваться для поддержки функции компрессорного оборудования. При этом сам агрегат вовсе не обязательно должен интегрироваться в конструкцию компрессора. Подключение выполняется в отдельном порядке, а ДВС работает в качестве автономного генератора, питающегося от бензинового или дизельного топлива. Производители садовой техники чаще используют малогабаритные двигатели в составе газонокосилок, мотокультиваторов, насосных станций, поливальных машин и т. д. Наиболее же крупные и мощные агрегаты этого типа применяются в составе электростанций, спецтехники и снегоходов.

Устройство двигателей общего назначения

Принцип работы тот же, что и у стандартных ДВС. Соответственно, в устройстве предусматривается аналогичный набор конструкционных элементов с группой цилиндров, подшипниками, кривошипно-шатунным механизмом и валом. Отличия заключаются лишь в размерах, конфигурации расположения деталей и дополнительной оснастке. Что касается габаритов, то в большей мере это компактные агрегаты. С одной стороны, оптимизация по размерам обуславливается ограничениями технико-эксплуатационного процесса (малые размеры целевого оборудования), а с другой – повышенными экологическими требованиями (особенно касается садовой техники).

В плане конфигурации компоновки двигатели общего назначения более разнообразны, чем обычные моторы для автомобильного транспорта. Универсальность же проявляется в том, что агрегат одного форм-фактора может подходить сразу нескольким группам целевого оборудования из самых разных сегментов. Для более эргономичной эксплуатации и расширения возможностей интеграции ДВС такого типа используется вспомогательная оснастка. Это могут быть рамные платформы, приспособления с рукоятками, каркасы и несущие платформы с ходовой частью.

Разновидности ДВС общего назначения

Конфигурация компоновки функциональных элементов является одним из ключевых признаков разделения моделей. Так, по расположению коленвала ДВС общего назначения классифицируются следующим образом:

• С горизонтальным валом. Такие устройства чаще используются в производстве строительной техники. Например, в эту группу входят ДВС, обеспечивающие работу вибрационных плит, резчиков и некоторых гидроабразивных машин.
• С вертикальным валом. Оптимальное решение для малогабаритной техники, которая нередко управляется оператором на весу. К двигателям общего назначения с вертикальным валом можно отнести силовые установки для газонокосилок и садовых триммеров. В таких конструкциях режущие лезвия фиксируются к коленвалу без промежуточных механизмов, что как раз и позволяет снижать размеры и массу оборудования.

Также различается и конструкция самого вала. Он может иметь коническую или цилиндрическую форму. Первый вариант предпочтительнее с точки зрения эргономики размещения, но второй отличается универсальностью использования в принципе.

Технические характеристики

Преимущественно речь идет о малогабаритных легких агрегатах, но и в этом сегменте есть различия по диапазонам показателей в технико-эксплуатационных параметрах. Например, существует популярный сегмент двигателей мощностью от 8 до 13 л. с. Такие агрегаты как раз чаще используются в садовой технике. В рамках объема цилиндра до 1 л силовой потенциал может достигать и 25 л. с. Это дизельные установки с воздушным охлаждением, которые могут применяться в строительной и транспортной технике. Тот же дизельный двигатель общего назначения с частотой вращения шпинделя порядка 1500 об/мин хорошо распространен в нише промышленного и коммерческого оборудования. Бытовые же агрегаты в основном комплектуются высокочастотными четырехтактными агрегатами на бензиновом топливе. Впрочем, о применениях разных ДВС общего назначения в зависимости от ресурса потребления стоит поговорить отдельно.

Применение бензиновых двигателей

Обширная группа силовых установок, которые находят свое место в бытовом хозяйстве, промышленности и даже энергетике. К примеру, бензогенераторы могут использоваться для автономных электростанций, на удаленной стройплощадке в качестве резервного источника питания или в энергоснабжении частного дома. К наиболее известным производителям таких ДВС относятся Robin-Subaru, Kipor, Green Field и Honda. Они же выпускают достойные приводные механизмы для мотоблоков, снегоходов, строительной и сельхозтехники. Типичным представителем сегмента является одноцилиндровый двигатель общего назначения «Хонда» в модификации CV 530. Агрегат характеризуется верхним расположением клапанов, наличием воздушного охлаждения и вертикального вала. Существенным отличием этой установки от дизельных аналогов можно назвать высокую степень экологичности.

Применение дизельных двигателей

Дизельная техника традиционно выигрывает в показателях мощности, что позволяет ее использовать в оснащении профессиональной дорожной и лодочной техники. Также это привлекательное решение для автономного энергоснабжения, причем в отличие от бензиновых агрегатов такие ДВС имеют более высокий рабочий ресурс при схожих показателях затрат в части обслуживания. Стандартное устройство дизельных двигателей общего назначения демонстрирует немецкий трехцилиндровый агрегат Deutz TD226B-3D, который также считается одним из самых экономичных и экологически чистых в своем классе. Эти характеристики как раз стали возможны благодаря наличию системы полного отбора мощности (45-60 л. с.) с маховика для радиального или осевого привода. К этому можно добавить и водяное охлаждение с прямым топливным впрыском.

Применение электрических двигателей

Имеют свои преимущества и электродвигатели общего назначения, что выражается в их экологической чистоте, малошумности и малых размерах. Конечно, у них и самый низкий показатель производительности, но этот нюанс не мешает в полной мере использовать данную технику в мотоциклах, тех же газонокосилках, электроножницах и цепных пилах. Инновационные решения в сегменте двигателей общего назначения регулярно демонстрирует компания Siemens, выпуская модели мощностью от 0,06 до 1000 кВт. В ассортименте фирмы можно найти алюминиевые и чугунные конструкции, которые подходят для самых разных условий эксплуатации.

Заключение

Концепция ДВС общего назначения обусловлена необходимостью технологического прогресса, который расширяет области использования силового оборудования. На этом фоне логично обостряются и задачи унификации подобной техники. Но и универсальность двигателей имеет свои отрицательные стороны. Они выражаются в высокой стоимости, маломощности и проблемах технического обслуживания. С другой стороны, китайские двигатели общего назначения «Лифан» при всех своих недостатках, которые проявляются в контексте сравнения с теми же немецкими агрегатами, показывают пример совмещения универсальности и достойных потребительских свойств. И это не говоря о низкой стоимости данной продукции, которая изначально входит в бюджетный сегмент. Отчасти такими же преимуществами славятся отечественные ДВС общего назначения от предприятий ВТЗ, ЯМЗ и «Алтай-дизель».