Автомобили с самыми высокооборотистыми моторами в мире. Эти 25 моделей машин ничем не уступают мотоциклам по одному очень своеобразному параметру - скорости вращения коленчатого вала двигателя на максимальных оборотах. Что это за автомобили, которые гарантируют высокие обороты и прекрасное звучание? Да вот же они:

Mazda MX-5

Двигатель MX-5 крутится до головокружительно высоких оборотов. Правда стоит учитывать, что среди конкурентов он наименее шустрый.

131 л. с. при 7.000 об/мин. Двигатель Mazda MX-5 - (4-цилиндровый ряд, 1496 куб. см, 131 л. с.).

Lotus Evora

V6, 3.456 куб. см, 436 л. с.- 7.000 об/мин. Lotus известен высокоскоростными двигателями, не в последнюю очередь из-за истории компании принимавшей участие в гонках Формулы-1.

Renault Clio

Renault Clio 16V Gordini R. S. (четырехцилиндровый рядный, объемом 1998 куб. см и мощностью 201 л. с.). Маленький француз делает 7.100 об/мин.

Porsche 911

Carrera S (991.1, шестицилиндровый «боксер», 3.800 куб. см, 400 л. с.). Благородный спортсмен может вращать коленчатый вал максимум 7.400 раз в минуту.

Даже 3,4-литровый мотор в Cayman R (шестицилиндровый «оппозитник», 3.436 куб. см, 330 л. с.) дошел до планки 7400 об/мин.

McLaren

Битурбированный V8 под капотом 570 S Spider (V8-Biturbo, 3.700 куб. см, 570 л. с.) вращается вплоть до 7500 об/мин.

Ferrari 488

8.000 об/мин на спорткаре Ferrari 488 GTB (V8, 3.902 куб. см, 670 л. с.).

BMW M5

(кузов E60, V10, 4.999 куб. см, 507 л. с.). При 8.250 оборотах в минуту он создает невероятно приятный звук, притягательный и насыщенный.

Audi RS5

RS5 S-Tronic (V8, 4.163 куб. см, 450 л. с.). Высокоскоростные двигатели серии «RS5» обеспечивают колоссальные 8.250 оборотов.

Ford Mustang

В техническом паспорте Shelby GT 350 (V8, 5.163 куб. см, 533 л. с.) стоят головокружительные 8.250 об/мин!

Lamborghini

Сердцебиение у быка частое! (V10, 5.204 куб. см, 610 л. с.) крутится до 8.250 оборотов в минуту.

BMW M3

Drivelogic (V8, 3.999 куб. см, 420 л. с.). Двигатель построенный более пяти лет назад создает значительные 8.300 оборотов.

Honda Civic

Type R (FK 2, рядный четырехцилиндровый, 1.996 куб. см, 310 л. с.). Вращается до 8600 оборотов. Один из самых высоких показателей в своем классе

Audi R8

Audi R8 V10 первого поколения (V10, 5.204 куб. см, 550 л. с.). 5,2-литровый двигатель вращался до 8.700 об/мин. Преемник смог осилить «лишь» 8.500 оборотов.

Porsche 911

Porsche 911 GT3 RS (991-я модель, 6-цилиндровый оппозитный мотор, 3.996 куб. см, 500 л. с.): 8.800 об/мин делают его настоящим королем скорости.

Ferrari

Ferrari F12TDF (V12, 6.262 куб. см, 780 л. с.). Его 6,3-литровый V12 вращается на невероятных 8.900 оборотах. Техника вышла из гонок и перешла в серийное производство.

Honda S2000

(4-цилиндровый рядный, 1.997 куб. см, 241 л. с.). Первое поколение крутилось словно Ferrari - 8.900 об/мин. С 2004 года Honda снизила скорости до 8.200 оборотов.

Ferrari 458

(V8, 4.497 куб. см, 605 л. с.). Итальянец мощностью в 605 лошадиных сил и его 4,5-литровая «восьмерка» способна разогнаться до 9.000 оборотов в минуту!

Lexus

Lexus LFA (V10, 4.805 куб. см, 560 л. с.). Опять же, техника пришли из гонок, а значит японец сможет удивить 9 тыс. обо/мин.

Mazda RX-8

Еще один в лиге «девяти тысяч». Mazda RX-8 (роторно-поршневой мотор, 2 x 654 куб. см, 231 л. с.) - настоящая экзотика в мире гонок. Эластичный и достаточно мощный. А какой звук!

Porsche 911

Porsche 911 GT3 (991.1, шестицилиндровый «боксер», 3.799 куб. см, 475 л. с.): 3,8-литровый «боксер» производит 9.050 оборотов в минуту ровно. Так что он открывает Топ-5.

Porsche 918 Spyder

Еще раз Porsche, на этот раз 918 Spyder (V8 + электродвигатель, 4.593 куб. см, 887 л. с. - общая мощность). Бензиновый двигатель разгоняется до 9.150 оборотов. Электромотор крутиться еще быстрее…

Ferrari LaFerrari

Та же концепция, что у Porsche 918 Spyder, но Ferrari ставит в LaFerrari (V12 + «E»- мотор. 6.262 куб. см, общая мощность 963 л. с.). Его 6,3-литровый V12 вращается до 9.250 Раз в минуту.

Классика от Honda

Если мотоциклист строит родстер, то двигатели с верхней планкой до 9.500 об / мин от мотоцикла он поставить под капот такого автомобиля. Модель S 800 (рядный четырехцилиндровый, 791 куб. см, 67,2 л. с.) стала билетом в Европу для Honda/

Ariel Atom

Atom 500 (V8, 3.000 куб. см, 476 л. с.). Здесь также установлен двигатель, который на самом деле имеет мотоциклетные корни. Агрегат делает до 10.500 оборотов в минуту!

В быту, коммунальном хозяйстве, на любом производстве двигатели электрические являются неотъемлемой составляющей: насосы, кондиционеры, вентиляторы и пр. Поэтому важно знать типы наиболее часто встречающихся электродвигателей.

Электродвигатель является машиной, которая преобразует в механическую энергию электрическую. При этом выделяется тепло, являющееся побочным эффектом.

Видео: Классфикация электродвигателей

Все электродвигатели разделить можно на две большие группы:

• Электродвигатели постоянного тока
• Электродвигатели переменного тока.

Электродвигатели, питание которых осуществляется переменным током, называются двигателями переменного тока, которые имеют две разновидности:

• Синхронные – это те, у которых ротор и магнитное поле питающего напряжения вращаются синхронно.
• Асинхронные . У них отличается частота вращения ротора от частоты, создаваемого питающим напряжением магнитного поля. Бывают они многофазными, а также одно-, двух- и трехфазными.
• Электродвигатели шаговые отличаются тем, что имеют конечное число положений ротора. Фиксирование заданного положения ротора происходит за счет подачи питания на определенную обмотку. Путем снятия напряжения с одной обмотки и передачи его на другую осуществляется переход в другое положение.

К электродвигателям постоянного тока относят те, которые питаются постоянным током. Они, в зависимости от того, имею или нет щёточно-коллекторный узел, подразделяются на:

Коллекторные также, в зависимости от типа возбуждения, бывают нескольких видов:

• С возбуждением постоянными магнитами.
• С параллельным соединением обмоток соединения и якоря.
• С последовательным соединением якоря и обмоток.
• Со смешанным их соединением.

Электродвигатель постоянного тока в разрезе. Коллектор со щетками – справа

Какие электродвигатели входят в группу «электродвигатели постоянного тока»

Как уже говорилось, электродвигатели постоянного тока составляют группу, в которую входят коллекторные электродвигатели и бесколлекторные, которые выполнены в виде замкнутой системы, включающей датчик положения ротора, систему управления и силовой полупроводниковый преобразователь. Принцип работы бесколлекторных электродвигателей аналогичен принципу работы двигателей асинхронных. Устанавливают их в бытовых прибора, например, вентиляторах.

Что собой представляет коллекторный электродвигатель

Длина электродвигателя постоянного тока зависит от класса. Например, если речь идет о двигателе 400 класса, то его длина составит 40 мм. Отличием коллекторных электродвигателей от бесколлектрных собратьев является простота в изготовлении и эксплуатации, следовательно, и стоимость его будет более низкой. Их особенность — наличие щеточно-коллекторного узла, при помощи которого осуществляется соединение цепи ротора с расположенными в неподвижной части мотора цепями. Состоит он из расположенных на роторе контактов – коллектора и прижатых к нему щеток, расположенных вне ротора.

Ротор

Используют эти электродвигатели в радиоуправляемых игрушках: подав на контакты такого двигателя напряжение от источника постоянного тока (той же батарейки), вал приводится в движение. А, чтобы изменить его направление вращения, достаточно изменить полярность, подаваемого напряжения питания. Небольшой вес и размеры, низкая цена и возможность восстановления щеточно-коллекторного механизма делают эти электродвигатели наиболее используемыми в бюджетных моделях, несмотря на то, что он значительно уступает по надежности бесколлекторному, поскольку не исключено искрение, т.е. чрезмерный нагрев подвижных контактов и их быстрый износ при попадании пыли, грязи или влаги.

На коллекторный электродвигатель нанесена, как правило, маркировка, указывающая на число оборотов: чем оно меньше, тем скорость вращения вала больше. Она, к слову, очень плавно регулируется. Но, существуют и двигатели этого типа высокооборотистые, не уступающие бесколлекторным.

Преимущества и недостатки бесколлекторных электродвигателей

В отличие от описанных, у этих электродвигателей подвижной частью является статор с постоянным магнитом (корпус), а ротор с трехфазной обмоткой – неподвижен.

К недостаткам этих двигателей постоянного тока отнести можно менее плавную регулировку скорости вращения вала, но зато они способны за доли секунды набрать максимальные обороты.

Бесколлекторный электродвигатель помещен в закрытый корпус, поэтому он более надежен при неблагоприятных условиях эксплуатации, т.е. ему не страшны пыль и влага. К тому же, его надежность возрастает благодаря отсутствию щеток, как и скорость, с которой вращается вал. При этом, по конструкции мотор более сложен, следовательно, не может быть дешевым. Стоимость его в сравнении с коллекторным, выше в два раза.

Таким образом, коллекторный электродвигатель, работающий на переменном и на постоянном токе, является универсальным, надежным, но более дорогим. Он и легче, и меньше по размерам двигателя переменного тока той же мощности.

Поскольку электродвигатели переменного тока, питающиеся от 50 Гц (питание промышленной сети) не позволяют получать высокие частоты (выше 3000 об/мин), при такой необходимости, используют коллекторный двигатель.

Между тем, его ресурс ниже, чем у асинхронных электродвигателей переменного тока, который зависит от состояния подшипников и изоляции обмоток.

Как работает синхронный электродвигатель

Синхронные машины применяют часто в качестве генераторов. Он синхронно работают с частотой сети, поэтому он с датчиком положения инвертора и ротора, является электронным аналогом коллекторного электродвигателя постоянного тока.

Строение синхронного электродвигателя

Свойства

Эти двигатели не являются механизмами самозапускающимися, а требуют внешнего воздействия для того, чтобы набрать скорость. Применение они нашли в компрессорах, насосах, прокатных станках и подобном оборудовании, рабочая скорость которого не превышает отметки пятьсот оборотов в минуту, но требуется увеличение мощности. Они достаточно большие по габаритам, имеют «приличный» вес и высокую цену.

Запустить синхронный электродвигатель можно несколькими способами:

• Используя внешний источник тока.
• Пуск асинхронный.

В первом случае, с помощью мотора вспомогательного, в качестве которого выступать может электродвигатель постоянного тока или индукционный трехфазный мотор. Изначально ток постоянный на мотор не подается. Он начинает вращаться, достигая близкой к синхронной скорости. В этот момент подается постоянный ток. После замыкания магнитного поля, разрывается связь с вспомогательным двигателем.

Во втором варианте необходима установка в полюсные наконечники ротора дополнительной короткозамкнутой обмотки, пересекая которую магнитное вращающееся поле индуцирует токи в ней. Они, взаимодействуя с полем статора, вращают ротор. Пока он не достигнет синхронной скорости. С этого момента крутящий момент и ЭДС уменьшаются, магнитное поле замыкается, сводя к нулю крутящий момент.

Эти электродвигатели менее чувствительны, чем асинхронные, к колебаниям напряжения, отличаются высокой перегрузочной способностью, сохраняют неизменной скорость при любых нагрузках на валу.

Однофазный электродвигатель: устройство и принцип работы

Использующий после пуска только одну обмотку статора (фазу) и не нуждающийся в частном преобразователе электродвигатель, работающий от электросети однофазного переменного тока, является асинхронным или однофазовым.

Однофазовый электродвигатель имеет вращающуюся часть – ротор и неподвижную – статор, который и создает магнитное поле, необходимое для вращения ротора.

Из двух, расположенных в сердечнике статора друг к другу под углом 90 градусов обмоток, рабочая занимает 2/3 пазов. Другая обмотка, на долю которой приходится 1/3 пазов, называется пусковой (вспомогательной).

Ротор – это тоже короткозамкнутая обмотка. Его стержни из алюминия или меди замкнуты с торцов кольцом, а пространство между ними залито алюминиевым сплавом. Может быть выполнен ротор в виде полого ферромагнитного или немагнитного цилиндра.

Однофазный электродвигатель, мощность которого может быть от десятков ватт до десятка киловатт, применяются в бытовых приборах, устанавливаются в деревообрабатывающих станках, на транспортерах, в компрессорах и насосах. Преимущество их – возможность использования в помещениях, где нет трехфазной сети. По конструкции они не сильно отличаются от электродвигателей асинхронных трехфазного тока.

Когда речь заходит об электродвигателях , не существует линейной зависимости между мощностью, числом оборотов и потребляемого напряжения. Рассмотрим, в каких отраслях применяют и чем различаются высоковольтные электродвигатели, двигатели с высокими оборотами, а также двигатели с большой мощностью.

Разные виды высоковольтных электродвигателей

Высоковольтные электродвигатели – это синхронные и асинхронные двигатели с напряжением 3000, 6000, 6300, 6600 и 10000 В. В основном данные электродвигатели применяются в промышленности: металлургическая, горнодобывающая, станкостроительная, химическая отрасли. Такие электродвигатели применяются в установках, дымососах, мельницах, станах, грохотах, вентиляторах и т.д.

Трехфазные двигатели предназначены для работы от переменного тока с частотой 50 (60) Гц. Для обеспечения надежной работы используют обмотку статора типа "Монолит" или "Монолит-2" с классом нагревостойкости не ниже "В". Корпус электродвигателей усиленный, что, в свою очередь, понижает уровни звука и вибрации. Удельная материалоемкость и энергетические показатели находятся в оптимальном соотношении. Высоковольтные электродвигатели характеризуются также повышенной износостойкостью.

Предназначаются такие электродвигатели для привода:

• механизмов, не требующих регулирования частоты вращения – серии А4, А4 12 и 13, ДАЗО4, ДАЗО4-12, ДАЗО4-13, АОД, АОВМ, АОМ, ДАВ;
• механизмов с тяжелыми условиями пуска - серия 2АОД;
• вертикальных гидравлических насосов – серия ДВАН.

Высокооборотистые электродвигатели и их особенности

В отличие от высоковольтных электродвигателей, высокооборотные – это двигатели, количество оборотов которых равно 50 об/с или 3000 об/мин. Они имеют меньшую массу, габариты и даже стоимость, чем более тихоходные собратья одинаковой мощности.

Для применения двигателей с частой до 9000 об/мин необходимо использовать механизм с большим передаточным числом, в частности, волновой передаточный механизм. Он отличается простотой, высокой надежностью, точностью и компактностью.

Область применения высокооборотных двигателей очень широка. Сюда входят и электродвигатели для ручного гравера, и для сверла бормашины, и двигатели для автомобильной и авиационной промышленности.

Мощные электродвигатели

У обычных трехфазных электродвигателей номинальная мощность колеблется в диапазоне 120 Вт-315 кВт. Однако, как показывает практика, чем мощней электродвигатель, тем больше высота оси вала. Поэтому мощными принято считать электродвигатели больше 11 кВт. Области применения тоже довольно широкие. В частности, краново-металлургическая. Электродвигатели большой мощности также применяются в насосных агрегатах.