5 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое поперечный тип двигателя

Шестицилиндровый двигатель

Шестицили́ндровые дви́гатели — двигатели внутреннего сгорания, имеющие шесть цилиндров, размещённые чаще всего друг напротив друга под углом 60° или 90°.

Содержание

  • 1 Рядный шестицилиндровый двигатель
  • 2 V-образный шестицилиндровый двигатель
    • 2.1 Технические особенности
    • 2.2 Использование в автомобилях
  • 3 Шестицилиндровый двигатель VR
  • 4 Оппозитный шестицилиндровый двигатель
  • 5 См. также
  • 6 Примечания
  • 7 Литература

Рядный шестицилиндровый двигатель — конфигурация двигателя внутреннего сгорания с рядным расположением шести цилиндров, порядок работы цилиндров 1-5-3-6-2-4, и поршнями, вращающими один общий коленчатый вал. Часто обозначается R6 [1] [2] (от немецкого [3] «Reihe» — ряд), I6 или L6 («Straight-6», «In-Line-Six»). Плоскость, в которой находятся цилиндры, может быть строго вертикальной или находиться под определённым углом к вертикали. Во втором случае двигатель иногда называют Slant-6 (/6).

В теории I6 в четырёхтактном варианте является полностью сбалансированной конфигурацией относительно сил инерции разных порядков поршней и верхних частей шатунов (силы инерции 1-го порядка разных цилиндров взаимно компенсируют друг друга так же, как и у рядного четырёхцилиндрового двигателя, но, в отличие от последнего, силы инерции 2-го порядка также взаимно компенсируются), сочетая сравнительно невысокую сложность и стоимость изготовления с хорошей плавностью работы. Такую же сбалансированность демонстрирует и V12, работающий как два шестицилиндровых двигателя с общим коленчатым валом.

Однако на малых (холостых) оборотах коленчатого вала возможна некоторая вибрация, вызванная пульсацией крутящего момента. Рядный восьмицилиндровый двигатель, помимо полной сбалансированности, демонстрирует лучшую равномерность крутящего момента, чем рядный шестицилиндровый, но в наше время применяется очень редко из-за целого ряда иных недостатков.

Двигатели конфигурации I6 широко использовались и продолжают использоваться в настоящее время на автомобилях, автобусах, тракторах, речных судах. На легковых автомобилях в последние десятилетия, в связи с повсеместным распространением переднего привода с поперечным расположением силового агрегата, и вообще компоновочных схем с более «плотной» организацией подкапотного пространства, более популярны оказались V-образные шестицилиндровые двигатели как более компактные и короткие, хоть и более дорогие, менее технологичные и сбалансированные. Вместе с тем, отдельные производители не спешат отказываться от рядных шестицилиндровых моторов. Яркий пример — BMW. Более того, современные [ когда? ] технологии позволяют создать достаточно компактный рядный шестицилиндровый двигатель даже для поперечной установки, правда, на достаточно крупном автомобиле — примером такого силового агрегата служит Volvo S80 с передним приводом и поперечно установленной 2.9 литровой рядной «шестеркой». На соплатформенном Volvo XC90 такой двигатель сопрягается с муфтой, что обеспечивает кроссоверу с поперечным рядным шестицилиндровый двигателем возможность подключения полного привода.

Максимальный рабочий объём рядных шестицилиндровых двигателей практически не ограничен и на судовых дизелях может достигать 1820 дм³ на один цилиндр.

V-образный шестицилиндровый двигатель — двигатель внутреннего сгорания с V-образным расположением шести цилиндров двумя рядами по три, и поршнями, вращающими один общий коленчатый вал. Часто обозначается V6 (англ. «Vee-Six», «Ви-Сикс»).

Это второй по популярности в наши дни автомобильный двигатель после рядного четырёхцилиндрового двигателя.

Первый серийный V6 появился в 1950 году на итальянской модели Lancia Aurelia.

Технические особенности Править

V6 — несбалансированный двигатель; он работает как два рядных трёхцилиндровых двигателя, и без дополнительных мер может иметь весьма большой уровень вибраций. В двигателях V6 используется дисбаланс коленвала, создаваемый противовесами (иногда дополнительно применяют маховик и шкив с дисбалансом), уравновешивающий момент от сил инерции 1-го порядка поршней и верхних частей шатунов. Кроме того, иногда (при некоторых углах развала цилиндров) для этого дополнительно используют балансировочный вал, вращающийся со скоростью коленвала, но в противоположную сторону. Это позволяет приблизить их по плавности работы и уровню вибраций к рядному шестицилиндровому двигателю. Момент инерции 2-го порядка, как правило оставляют свободным, так как он имеет небольшую величину и может быть поглощён опорами двигателя.

Как правило, угол развала цилиндров составляет 60, 90 или 120 градусов. Но встречаются и иные варианты, например 54°, 45°, 65°, 75° или 15° (VR6).

Угол развала 90° обычно встречается на двигателях, унифицированных с двигателями конфигурации V8, для которых такой угол развала является основным. В первых двигателях такой конфигурации, по причине того, что технологии тогда не позволяли сделать достаточно прочный коленвал со смещёнными шатунными шейками, а делать полноопорный коленвал с отдельными шейками для каждого шатуна невыгодно, так как по длине двигатель становится сравнимым с исходным V8 (кроме того, это усложняет двигатель), на каждой шатунной шейке располагались (так же, как и в исходном V8) по два шатуна от противоположных цилиндров (схема с 3 кривошипами, пример — Buick Special, а также советский двигатель ЯМЗ-236). Такая конструкция при угле развала 90° позволяет уравновесить момент инерции 1-го порядка без применения балансировочных валов, однако равномерных интервалов поджига смеси она не обеспечивает (рабочие ходы в цилиндрах следуют не равномерно, а через 90 и 150° по углу поворота коленчатого вала, порядок работы цилиндров при этом 1-4-2-5-3-6). Следствием этого является заметная вибрация работающего двигателя, особенно при работе на малых оборотах коленчатого вала, а также грубый и неприятный на слух звук выхлопа, а по плавности хода двигатель больше напоминает трёхцилиндровый. Чтобы уменьшить вибрации и улучшить плавность хода, применяют маховик увеличенной массы. В более современных [ когда? ] двигателях V6 с углом развала 90° используется усложнённый коленвал со смещёнными шатунными шейками (6 кривошипов), обеспечивающий равномерные интервалы поджига смеси, а момент инерции 1-го порядка уравновешивается при применении балансировочного вала (без него он уравновешивается не полностью, что потребует усовершенствованной подвески двигателя и часто неприемлемо для современного [ когда? ] легкового автомобиля из-за повышенной вибрации). Однако на болидах формулы-1 (регламент 2014) года используется именно простой коленвал с тремя кривошипами, не обеспечивающий равномерных интервалов поджига, но обладающий большей прочностью и не требующий уравновешивания момента 1-го порядка.

120-градусный развал позволяет получить широкий, но низкий силовой агрегат, что лучше подходит для низких, например, спортивных машин. В нём так же на каждой шатунной шейке располагаются по два шатуна (число шатунных шеек — 3), но за счёт угла развала цилиндров 120° обеспечиваются равномерные интервалы поджига смеси. Такая конфигурация имеет довольно большой момент 1-го порядка, который можно скомпенсировать только при применении балансировочного вала. При всех остальных углах развала (отличных от 120°), чтобы обеспечить равномерные интервалы поджига смеси (через каждые 120° по углу поворота коленвала) и тем самым уменьшить вибрацию двигателя, а также обеспечить плавный ход, каждый шатун располагают на отдельной шатунной шейке коленвала, либо применяют усложнённый коленвал со смещёнными шатунными шейками (это уменьшает длину двигателя, а также упрощает его, но требует усовершенствованния технологии изготовления коленвала).

60-градусный развал позволяет скомпенсировать момент 1-го порядка без применения балансировочных валов. По этой причине, а также благодаря компактности, этот угол развала считается «родным» для V-образных шестёрок. Иногда по каким-либо причинам применяют близкие углы развала, например 54° или 65° при незначительном увеличении вибраций, которые растут по мере отклонения от угла 60°.

Угол развала 15° позволяет сделать одну общую головку для всех цилиндров, а также позволяет использовать порядок зажигания такой же, как у рядного шестицилиндрового двигателя и обладает удовлетворительной сбалансированностью без применения балансировочных валов, что вместе с усовершенствованной подвеской двигателя решает проблему вибраций.

Именно трудности балансировки и являлись основной причиной, сдерживавшей распространение серийных двигателей этого типа. До 1950-х годов такие двигатели создавались, но либо для стационарных установок (например бензогенераторов), либо как опытные образцы.

В 1959 году в США фирма GM начала производство пятилитрового V6, которым оснащались пикапы и субурбаны (гибрид универсала и микроавтобуса на шасси пикапа).

В 1962 году в США пошёл в производство «компакт» Buick Special с 90-градусным V6, разработанным на основе небольшой V-образной «восьмёрки», но он отличался высоким уровнем вибраций и вскоре был снят с производства.

Одним из первых полностью перешёл на V-образные шестицилиндровые моторы (двух семейств — Cologne и Essex, в зависимости от места разработки — ФРГ или Великобритании) европейский филиал «Форда»: с 1965…66 годов они постепенно вытеснили ранее использовавшиеся на наиболее крупных европейских моделях этой марки рядные шестёрки (первоначально европейский «Форд» также повсеместно заменил на своих автомобилях рядные четвёрки на моторы конфигурации V4, принадлежавшие к тем же семействам, что и V6, но впоследствии отказался от них — в то время, как V6 упомянутых выше семейств дожили до 2000-х годов). При этом американский «Форд» оставался крайне консервативен в выборе типов силовых агрегатов, начав выпуск собственных V6 (на основе разработок британского филиала) лишь в начале 1980-х годов (на пике бензинового кризиса рубежа 1970-х — 1980-х годов).

Первый серийный японский V6 появился только в 1983 году у фирмы Nissan — серия Nissan VG, затем более продвинутым японским V6 стал мотор серии 6G от Mitsubishi, появившийся в 1986 году, примечатлен он тем, что устанавливался он на самый дорогой спорткар этой компании Mitsubishi 3000GT и в турбоверсии выдавал аж 320 лошадиных сил, нося индекс 6G72TT.

Читать еще:  Что такое индикаторная эффективная мощность двигателя

Использование в автомобилях Править

V6 — один из самых компактных двигателей, он обычно короче, чем I4, и в большинстве исполнений у́же и короче, чем V8.

В современных [ когда? ] переднеприводных автомобилях с поперечным расположением двигателя по компоновочным соображениям как правило невозможна установка рядных шестицилиндровых двигателей, что, при повышенных требованиях к мощности в наши дни, обуславливает популярность V-образных шестицилиндровых моторов на автомобилях более высоких классов, несмотря на малую сбалансированность и сложность в производстве в сравнении с I6. Унификация двигателей различных автомобилей приводит к тому, что V6 устанавливают и в машинах с продольным расположением двигателя, в которых, в принципе, нет строгой компоновочной необходимости его применения, — хотя оно и даёт ряд преимуществ. Вместе с тем, на автомобилях того же класса с задним приводом, вроде 5-й серии BMW, всё ещё довольно широко распространены и рядные «шестёрки».

Из советских двигателей серийными V6 были только дизели большого рабочего объёма для грузовиков, и спецтехники: ЯМЗ-236 и СМД-60. Трёхлитровый V6 моделей ГАЗ-24-14 и ГАЗ-24-18 планировался в качестве базового двигателя легкового автомобиля «Волга» ГАЗ-24, но впоследствии в силу целого ряда причин был заменён на рядный четырёхцилиндровый. Однако, была выпущена опытно-промышленная партия этих двигателей, которые использовались на ряде спортивных автомобилей, в частности, на одном из серии «Эстония».

Другим направлением развития является VR-технология, которая зародилась в 1920-е годы, когда компания Lancia выпустила семейство V-образных моторов с очень маленьким углом развала цилиндров (всего 10—20°). «VR» представляет собой аббревиатуру двух немецких слов, обозначающих V-образный и R-рядный, т. е. «v-образно-рядный». [3]

Двигатель представляет собой симбиоз V-образного двигателя с минимально малым углом развала 15° и рядного двигателя, в котором шесть цилиндров расположены V-образно под углом 15°, в отличие от традиционных V-образных двигателей, имеющих угол 60° или 90°. Поршни в блоке размещаются в шахматном порядке.

Двигатель никак не наследует сбалансированность R6 [4] , но имеет лучшую компактность в сравнении с V6 и R6. Совокупность достоинств обоих типов двигателей привела к тому, что двигатель VR6 стал настолько компактным, что позволил накрыть оба ряда цилиндров одной общей головкой, в отличие от обычного V6. В результате двигатель VR6 получился значительно меньшим по длине, чем R6, и по ширине, чем обычный V6 [3] .

Рабочий объём варьируется как правило от 2,0 до 5,0 л. Использование конфигурации в двигателях объёмом меньше 2,0 л мало оправдано из-за относительно высокой стоимости изготовления (по сравнению с четырёхцилиндровыми двигателями) и большой (в сравнении с ними же) длины. Однако, подобные случаи имели место, например, мотоцикл Benelli 750 Sei имел двигатель I6 с рабочим объёмом всего 0,75 л.

В настоящее время технология возрождена концерном Volkswagen, который выпустил шестицилиндровые двигатели компоновки VR6. Ставился с 1991 года (1992 модельный) на автомобили Volkswagen Passat, Golf, Corrado, Sharan. Имеет заводские индексы «AAA» объёмом 2,8 литра, мощностью 174 л/с и «ABV» объёмом 2,9 литра и мощностью 192 л/с.

Имеет два ряда по три цилиндра, которые расположены под углом 180°, причём противостоящие поршни двигаются зеркально (одновременно достигают верхней мёртвой точки). Такой двигатель хорошо уравновешен и имеет малую высоту и низкий центр тяжести, но при этом он довольно широкий. Используется на некоторых автомобилях («Порше», «Субару») и мотоциклах («Хонда Голд Винг»). [ источник не указан 1075 дней ]

Какое расположение мотора в электропиле лучше, продольное или поперечное?

Выбирая цепную электрическую пилу, проведите воображаемую прямую линию вдоль шины инструмента. Если двигатель размещен вдоль этой линии – это пила с продольным расположением двигателя. Если же мотор установлен перпендикулярно к этой воображаемой оси, то вы держите в руках пилу с поперечным расположением двигателя. Компоновка и строение таких двигателей различны, что, несомненно, по-разному сказывается на работе электрической пилы, ее продуктивности и комфортности.

Относительно поперечного или продольного расположения двигателя существует множество различных мнений и теорий, поэтому скажем сразу: и та и другая электропилы эффективны и удобны в работе, но некоторые нюансы при выборе все же стоит учитывать.

Главный ориентир при выборе, это ответ на вопрос: для чего мне нужна электропила? Если вы собираетесь лазать по деревьям, спиливая ветки или же пилить деревья и кусты в саду возле дома, то, конечно, нужно брать узкую и компактную пилу с продольным расположением мотора. Она удобнее в любых труднодоступных местах, маневренная и комфортная. Это продуманный прямолинейный инструмент, который не воспротивится, если вы наклоните его для пиления под любым углом и в разной плоскости – горизонтальной или вертикальной.

Если же ваша цель – распиловка бревен, для того, чтобы потом поколоть их на дрова, то смело берите электропилу с поперечным расположением мотора, она несколько дешевле. Такое расположение мотора ( поперек) более традиционное и применяется чаще. Поперечная пила легкая, что уменьшает нагрузку на спину во время работы, а также всегда более мощная и быстрая, а скорость и продуктивность работы – немаловажное преимущество. Бесспорно, такую пилу можно использовать и для формирования кроны деревьев, но приготовьтесь к тому, что поперечный мотор будет задевать ветки.

На удобство работы с электропилой влияет еще множество различных факторов, основные из которых мы постараемся рассмотреть.

Правильный баланс – залог легкой работы

Идеально сбалансированный инструмент – это тот, у которого центр тяжести находится ровно посредине. Работать электропилой с правильным балансом – одно удовольствие: ее не «ведет в сторону», не нужно напрягать все время руки, улучшая распределение веса инструмента. Такой правильной развесовкой отличаются электропилы с продольным расположением двигателя. Их конструкция представляет собой прямую линию: вот вам рука, а вот узкая пила – прямое продолжение руки, а также вектора направления силы. Это максимально удобно при эксплуатации и дает широкий простор для маневров, такой пилой сподручнее работать как вертикально, так и под нужным углом.

У пил с поперечным мотором, ось двигателя перпендикулярна шине электропилы, поэтому центр тяжести смещен. Из-за этого возникает небольшой дисбаланс во время работы – приходится постоянно удерживать равновесие пилы.

Мощность очень важна для успешного пиления

Если пиле не хватает мощности для перепиливания – это большая проблема. Поэтому следует учесть, что при одинаковой мощности мотора, пилы с поперечным и продольным двигателем ведут себя по-разному. Причина тому – различная конструкция двигателя.

У электрических пил с продольным расположением двигателя в редукторе установлена коническая зубчатая передача. Издержки передачи такого рода в том, что она не передает полностью мощность двигателя на пильную шину, частично съедая ее. Коэффициент полезного действия (КПД) – снижается до 85-90 процентов. У пил с поперечным расположением мотора такой проблемы не существует: боковой двигатель гарантирует стопроцентную передачу своей мощности.

Исходя из этого: продольная пила мощностью 2 кВт передаст на цепь 1,7-1,8 кВт, в зависимости от производителя. А пила с поперечным двигателем такой же мощности передаст все заявленные 2кВт на движение цепи, поэтому пилить она будет быстрее и качественнее.

Стоит отметить, что некоторые ведущие европейские бренды (к примеру немецкая Bosch) вообще не выпускают пилы с продольным расположением мотора из-за потери мощности при пилении.

Какая пила более надежная и долговечная?

Традиционная поперечная конструкция двигателя – проще, в ней нет сложного углового редуктора, который нужен для того, чтобы поворачивать ось вращения на 90 градусов.

Как показывает практика, у более простого редуктора пил с поперечным расположением шестеренки работают надежнее, чем у углового редуктора, который установлен в продольном двигателе. Таким образом, поперечные пилы надежнее и выносливее, у них меньше вероятность поломки мотора и длительнее срок службы.

Но, в то же время, учтите, что надежность мотора напрямую зависит от производителя. Понятно, что качественная немецкая электропила априори будет надежнее дешевой китайской модели, независимо от расположения двигателя.

Вес инструмента – тоже немаловажный фактор

Поскольку у пил с поперечным расположением мотора редуктор проще, то они и намного легче по весу. Понятно, что легкой пилой работать комфортнее – в процессе работы не так устает спина.

Кроме того, существует некоторый психологический нюанс. Дело в том, что вес поперечной пилы расположен ближе к телу работающего человека ( мотор сбоку и ближе к нам), а поэтому во время работы появляется ощущение, что инструмент легче где-то в два раза, чем такой же с продольным двигателем.

И напоследок важный момент: ощущения во время пуска

Электрическая пила с продольно установленным двигателем, при старте делает небольшой рывок в сторону. Это так называемое «подклинивание» — весьма неприятное ощущение, которое иногда даже вызывает обратную отдачу. Поэтому при выборе такой электропилы, обязательно ищите модель, у которой установлена система ограничения пускового тока — «плавный пуск».

Читать еще:  Восьмицилиндровый двигатель принцип работы

У электропил с поперечным расположением мотора смягчать пуск нет необходимости, поскольку реактивное усилие на старте находится в плоскости реза. Этот фактор , а также лучшая скорость и мощность часто склоняют пользователей к выбору пилы с поперечным расположением двигателя, несмотря на их смещенный баланс.

Технические характеристики Toyota RAV4

2.0 CVT2.0 CVT AWD2.0 MT AWD2.5 AT AWD2.0 MT
Кузов
Колея задних колёс, мм15701570157015701570
Колея передних колёс, мм15701570157015701570
Количество мест для сидения55555
Минимальный объём багажника, л506506506506506
Грузоподъёмность, кг475465470445460
Диаметр разворота, м10.610.610.610.610.6
Снаряженная масса, кг15751645161016851540
Разрешённая масса автопоезда, кг3550361035803500
Колёсная база, мм26602660266026602660
Усилитель руляЭлектроусилительЭлектроусилительЭлектроусилительЭлектроусилительЭлектроусилитель
Длина, мм46054605460546054605
Ширина, мм18451845184518451845
Высота, мм16701670167016701670
Дорожный просвет, мм197197197197197
Количество дверей55555
Объем бензобака, л6060606060
Допустимая полная масса, кг20502110208021302000
Двигатель
Тип двигателяБензиновыйБензиновыйБензиновыйБензиновыйБензиновый
Объем двигателя в литрах, л2222.52
Рабочий объем, см319871987198724941987
КонфигурацияРядныйРядныйРядныйРядныйРядный
Количество цилиндров44444
Количество клапанов на цилиндр44444
Диаметр цилиндра, мм80.580.580.59080.5
Длина хода поршня, мм97.697.697.69897.6
Тип впускаРаспределенный впрыскРаспределенный впрыскРаспределенный впрыскРаспределенный впрыскРаспределенный впрыск
Максимальная мощность, л.с.146146146180146
Обороты максимальной мощности, мин., об./мин.62006200620060006200
Максимальный крутящий момент187187187233187
Обороты макс. крут. момента, мин., об./мин.36003600360041003600
Рекомендуемое топливоАИ-95АИ-95АИ-95АИ-95АИ-95
Трансмиссия
Коробка передачВариаторВариаторМеханикаАвтоматМеханика
Количество передач666
ПриводПереднийПолный подключаемыйПолный подключаемыйПолный подключаемыйПередний
Ходовая часть
Передняя подвескаНезависимая McPherson, со стабилизатором поперечной устойчивостиНезависимая McPherson, со стабилизатором поперечной устойчивостиНезависимая McPherson, со стабилизатором поперечной устойчивостиНезависимая McPherson, со стабилизатором поперечной устойчивостиНезависимая McPherson, со стабилизатором поперечной устойчивости
Задняя подвескаНезависимая, на двойных поперечных рычагах,с амортизаторами, со стабилизатором поперечной устойчивостиНезависимая, на двойных поперечных рычагах,с амортизаторами, со стабилизатором поперечной устойчивостиНезависимая, на двойных поперечных рычагах,с амортизаторами, со стабилизатором поперечной устойчивостиНезависимая, на двойных поперечных рычагах,с амортизаторами, со стабилизатором поперечной устойчивостиНезависимая, на двойных поперечных рычагах,с амортизаторами, со стабилизатором поперечной устойчивости
Диаметр переднего обода, мм1717171717
Ширина переднего обода, «6.56.56.56.56.5
Ширина профиля передней шины, мм225225225225225
Высота профиля передней шины, мм6565656565
Диаметр передней шины, мм1717171717
Диаметр расположения отверстий в диске (PCD), мм114.3114.3114.3114.3114.3
Количество передних крепёжных отверстий55555
Диаметр заднего обода, мм1717171717
Ширина заднего обода, «6.56.56.56.56.5
Ширина профиля задней шины, мм225225225225225
Высота профиля задней шины, мм6565656565
Диаметр задней шины, мм1717171717
Диаметр расположения отверстий в диске (PCD), мм114.3114.3114.3114.3114.3
Количество задних крепёжных отверстий55555
Тормозная система
Передние тормозаДисковые вентилируемыеДисковые вентилируемыеДисковые вентилируемыеДисковые вентилируемыеДисковые вентилируемые
Задние тормозаДисковыеДисковыеДисковыеДисковыеДисковые
Динамические характеристики и расход топлива
Максимальная скорость, км/ч180180180180180
Время разгона до 100 км/ч, с11.111.310.79.410.2
Расход топлива в городе, л/100 км9.41011.4
Расход топлива на шоссе, л/100 км6.36.46.8
Расход топлива в смешанном цикле, л/100 км7.47.888.57.7
Объем бензобака, л6060606060

Если задумываетесь о покупке автомобиля Toyota RAV4, не забудьте ознакомиться с его подробными техническими характеристиками. Только руководствуясь данными о клиренсе, параметрах кузова, мощности двигателя, можно принять твердое решение.

На данной странице любой потенциальный покупатель может ознакомиться с подробными техническими характеристиками автомобиля Тойота РАВ 4. Здесь вы найдете информацию о моторе, максимальной скорости, расходе топлива и о других важных показателях.

Все характеристики приведены в таблице, что сделает ознакомление с ними несложным и удобным процессом.

Твердотопливные ракетные двигатели

История твердотопливных двигателей

Первой работой КБ «Южное» в области создания твердотопливных ракетных двигателей (РДТТ) является начатая в 1963 г. опытно-конструкторская разработка маршевого РДТТ первой ступени 15Д15 для комбинированной ракеты 8К99.

Первый пуск двигателя был проведен в апреле 1965 г.

Однако в октябре 1969 г., несмотря на серию полностью успешных пусков ракеты 8К99, ее разработка была прекращена. Опыт создания РДТТ позволил выработать новые прогрессивные подходы к определению наиболее оптимального облика будущих маршевых РДТТ.

В 1969 г. в КБ «Южное» была начата разработка МБР 15Ж43 и, в том числе, РДТТ первой ступени – 15Д122.

При создании двигателя был предложен ряд прогрессивных решений:

  • комбинированный корпус со стеклопластиковой трубой продольно-поперечной намотки и металлическими днищами;
  • моноблочный заряд из смесевого твердого топлива на основе бутилового каучука, прочноскрепленный с корпусом;
  • центральное частично утопленное в камеру сгорания стационарное сопло с системой управления вектором тяги вдувом горячего камерного газа в утопленную сверхзвуковую часть сопла.

Проведенные огневые испытания двигателя 15Д122 подтвердили его работоспособность и требуемые характеристики системы управления вектором тяги на основе «горячего» вдува.

В этот период в КБ были разработаны управляющие твердотопливные двигатели для разведения космических объектов с увеличенным временем работы и управляющими усилиями (15Д161, 15Д171, 15Д221). В двигателях использовались заряды торцевого горения из безметального смесевого топлива с оригинальной конструкцией скрепления с корпусом и уникальной конструкцией уплотнения в подшипниках вращающихся сопел.

Следующей работой КБ «Южное» по созданию РДТТ стала разработка маршевого двигателя 3Д65 для первой ступени ракеты морского базирования 3М65 (разработки конструкторского бюро им. Макеева), в конструкции которого были применены самые передовые инженерные решения:

  • цельномотанный корпус типа «кокон» с силовой оболочкой из высокопрочного органоволокна и закладными элементами из титанового сплава;
  • прочноскрепленный с корпусом заряд из высокоэнергетического смесевого топлива на основе бутилкаучука;
  • стационарное сопло с системой управления вектором тяги по трем каналам на основе «горячего» вдува;
  • ряд конструкторских решений, обусловленных спецификой применения двигателя в составе ракеты морского базирования (старт, как из надводного, так и подводного положения).

В 1982 г. двигатель 3Д65 был допущен к серийному производству.

В середине 1970-х годов КБ «Южное» приступило к разработке маршевых РДТТ первой ступени – 15Д206 и второй ступени – 15Д207 для шахтной МБР 15Ж44 и мобильной МБР 15Ж52.

С целью сокращения объема и сроков экспериментальной отработки двигатель 15Д206 был спроектирован как полный аналог двигателя 3Д65, изменения состояли в повышении уровня расходно-тяговых характеристик, увеличении диаметра критического сечения и величины давления в камере сгорания.

При разработке двигателя 15Д207 были применены следующие новые технические решения:

  • стационарное сопло с выдвижным высотным насадком;
  • углерод-углеродные композиционные материалы для вкладыша критического сечения;
  • рецептуры топлива с повышенным уровнем энергетических характеристик;
  • моноблочный заряд с высоким коэффициентом заполнения камеры сгорания.

Наземная отработка двигателей была начата в 1979 г.

Однако в 1983 г. было принято решение о прекращении разработки ракет 15Ж44 и 15Ж52 и о создании на их базе МБР 15Ж60 и 15Ж61 с улучшенными тактико-техническими характеристиками и повышенным уровнем стойкости к поражающим факторам ядерного оружия.

Для мобильных ракет 15Ж61 был создан новый двигатель второй ступени – 15Д290, улучшенные характеристики которого были получены за счет применения нового высокоэнергетического смесевого топлива и внедрения ряда конструкторских решений, повышающих стойкость двигателя к воздействию поражающих факторов ядерного оружия.

Для ракеты 15Ж60 предъявленные требования к маршевым РДТТ первой и второй ступеней привели к необходимости создания принципиально нового двигателя первой ступени и модернизации двигателя второй ступени (15Д305 и 15Д339 соответственно).

При разработке двигателя 15Д305 были заложены следующие уникальные решения:

  • высокоэнергетическое топливо на основе октогена;
  • корпус типа «кокон»;
  • центральное поворотное сопло на эластичном опорном шарнире с моноблочным вкладышем критического сечения из объемно-армированного углерод-углеродного материала.

Для двигателя 15Д339 было создано многофункциональное покрытие, защищающее корпус от всех поражающих факторов ядерного оружия, а также улучшено массовое совершенство конструкции и повышена эрозионная стойкость сопла.

В результате проведенных работ в 1986-1988 гг. была завершена отработка РДТТ 15Д290, 15Д305 и 15Д339 и начато их серийное производство.

В 1988 г. КБ «Южное» была поручена разработка двигательной установки первой ступени (15Д365) МБР 15Ж65.

Читать еще:  Что такое модель двигателя cda

Особенностями конструкции двигателя 15Д365 являются:

  • моноблочный заряд с поворотным управляющим соплом на эластичном опорном шарнире, с качанием по круговой диаграмме;
  • органопластиковый корпус типа «кокон»;
  • прочноскрепленный заряд из смесевого топлива, на основе октогена.

Было проведено пять огневых испытаний с выпуском заключения о допуске двигателя 15Д365 к летным испытаниям. Однако из-за распада СССР все работы по теме в КБ «Южное» были прекращены.

Наряду с маршевыми и управляющими РДТТ в КБ «Южное» разработана большая группа (82 типа) малогабаритных твердотопливных двигателей, аккумуляторов давления и газогенераторов.

С их помощью решен широкий круг технических задач:

  • минометный старт ракеты;
  • минометное разделение ступеней ракеты;
  • заклон ракеты при минометном старте;
  • изменение геометрии надувного наконечника головного обтекателя;
  • увеличение высотности сопла маршевого двигателя;
  • отделение и увод с траектории ракеты различных объектов;
  • управление полетом частей ракеты;
  • выброс с ракеты объектов и обеспечение их полета с заданной скоростью;
  • стабилизация объектов вращением.

Многолетний опыт успешной эксплуатации ракет подтвердил высокую надежность и высокую стойкость разработанных РДТТ к воздействию внешних эксплуатационных факторов.

6 главных проблем двигателя ВАЗ 1.6

1. История

Нынешняя модификация мотора 1.6 корнями восходит к двигателям, специально созданным для поперечного расположения на автомобилях семейства ВАЗ-2108. Изначально это был карбюраторный мотор рабочим объемом 1,3 л. В его доводке принимали участие специалисты фирмы Porsche. Двигатель имел конструкцию и характеристики, отвечавшие требованиям того времени. Впервые ВАЗ-2108 с новым мотором показали широкой публике на выставке «Автопром-84». Для отечественного автостроения это был огромный шаг вперед, хотя в общемировом масштабе тольяттинский мотор являлся технически устаревшим сразу после его появления. Зарубежные двигатели уже примеряли системы впрыска топлива, а карбюраторы некоторых модификаций напоминали пауков с кучей трубочек и приводов для коррекции топливоподачи на разных режимах.

Какие же конструктивные особенности повлияли на всю дальнейшую судьбу семейства двигателей ВАЗ для переднеприводных автомобилей? Поперечное расположение потребовало «короткого» блока цилиндров. Вначале работы велись над двигателем 1,3 л с диаметром цилиндров 76 мм. Было принято межцилиндровое расстояние, равное 89 мм. Когда при создании модификаций большего рабочего объема увеличили диаметр цилиндров до 82 мм, стало невозможным обеспечить протоки рубашки охлаждения между цилиндрами, что вызвало увеличение теплонапряженности двигателя и заставило искать новые способы охлаждения цилиндров . Дальнейшее повышение рабочего объема было получено путем увеличения рабочего хода до 75,6 мм. Так получили двигатель рабочим объемом 1596 см3.

2. Приобретенные недостатки

Коленвал у двигателя 1,6 вполне современен, он полнопротивовесный, то есть на продолжении каждой щеки вала имеется противовес (всего восемь штук). Импортные моторы часто располагают лишь четырьмя противовесами. Экономят.

Короткая юбка поршня — в духе современного автостроения, но такое решение не лучшим образом влияет на моторесурс. Мало того, что опорная поверхность поршня мала, так еще и перекладка (боковые колебания) возможны больше, чем со старыми, высокими поршнями.

Шатуны нынешней модификации двигателя стали заметно тоньше по сравнению со старыми, с индексом 2108. А еще появилась высокотехнологичная отламываемая крышка шатуна, но значительно уменьшилась ширина шатунного вкладыша. Да, массу шатуна таким образом удалось немного снизить. Но это однозначно повысило нагрузки на подшипник. При этом ширина шейки на валу осталась прежней . Вполне можно было бы ставить шатун с «широкой» нижней головкой.

3. Привод ГРМ

Вазовский двигатель последней генерации стал «невтыковым» (то есть при обрыве ремня ГРМ поршни не гнут клапаны), что, с одной стороны радует, а с другой навевает печаль. Почему-то больше ни один автопроизводитель в мире не печется о «невтыковой» конструкции. Выходит, что привод ГРМ у вазовцев настолько ненадежен, что производителю пришлось подстраховаться таким вот образом, предусмотрев выемки под клапаны на поршнях.

При этом за последние годы производитель почему-то уменьшил ширину ремня ГРМ. У «восьмерки» был ремень шириной ¾ дюйма — 19 мм, а сейчас стало 17 мм. То же самое касается и шестнадцатиклапанной версии двигателя. Был 1 дюйм (25,4 мм) в ширину, а теперь всего 22 мм. Зачем снизили несущую способность ремня? Ведь чем он шире, тем надежнее. Много ли резины сэкономили?

Мало того, что сам по себе ремень стал меньше в ширину, так он еще и работает в паре с не очень-то надежными узлами — роликами и насосом охлаждающей жидкости. Качество отечественных насосов — это головная боль всех владельцев вазовских переднеприводников, начиная с «восьмерки».

Впрочем, и наша культура обслуживания оставляет желать лучшего. Некоторые владельцы вазовской техники сами провоцируют неисправности: кто воду зальет в систему охлаждения, и замерзшая помпа порвет ремень ГРМ, а кто — антифриз поддельный, который погубит сальник и подшипник помпы . Известны случаи, когда такой антифриз в условиях высокотемпературной кавитации разрушал лопасти насоса. Еще одним слабым местом являются натяжной и обводной (паразитный) ролики привода ГРМ. При низком качестве подшипников или недостатке смазки возможен обрыв ремня ГРМ.

На надежность мотора еще влияет конструкция и материалы, из которых изготовлены элементы системы охлаждения. Ненадежный термостат может способствовать перегреву или переохлаждению мотора. Шланги низкого качества способны оставить двигатель без охлаждающей жидкости. А еще часто трескается расширительный бачок.

4. Особенности эксплуатации и обслуживания

Вазовский мотор имеет чугунный блок цилиндров. Чугун как конструкционный материал хорош тем, что допускает неоднократную расточку цилиндров под ремонтные размеры. Однако на большинстве моторов импортного производства в паре с чугунным блоком (да и с алюминиевым тоже), используют поддон картера в виде прочной отливки из алюминиевого сплава. Такая конструкция, изначально рассчитанная как одно целое при проектировании, значительно повышает жесткость всей нижней части двигателя. Это уменьшает деформации постелей коленвала и искажения формы цилиндров под действием нагрузок.

А вот на тольяттинский мотор, который работает в паре с вазовской механикой или АМТ (в основе которой все та же вазовская МКП), устанавливают «жестяной» поддон с мягкой прокладкой. Жесткость всей конструкции при этом значительно меньше. Это одна из причин, по которой вазовский двигатель до сих пор требует обкатки .

Конечно, в инструкции давно нет информации об этом. Сказано лишь, что на первых тысячах километров пробега желательно не перегружать двигатель. Однако статистика редакционных машин из Тольятти говорит о том, что расход масла уменьшается и стабилизируется на минимальном уровне после пробега порядка 10 000 км. Что-то в вазовском моторе прирабатывается. При этом у большинства иномарок расход масла в двигателе с самого начала эксплуатации мизерный.

А еще конструкция привода клапанов на восьмиклапанной версии двигателя (ВАЗ-11186) довольно часто требует регулировки. К примеру, у популярных Hyundai Solaris и Kia Rio в гамме тоже имеется двигатель без гидрокомпенсаторов, однако регламент обслуживания значительно реже требует регулировки зазоров. Более того, реальная потребность в этой работе, как правило, наступает при больших пробегах.

Шестнадцатиклапанные вазовские моторы снабжены гидрокомпенсаторами, к работе которых претензий нет.

5. Конкурентоспособен или нет?

Технические характеристики двигателя ВАЗ 1.6
Модель двигателя111862112621127
Клапанный механизм8 клапанов16 клапанов
Диаметр цилиндра × ход поршня, мм82,0 × 75,6
Рабочий объем, см31596
Номинальная мощность, л.с.
при частоте вращения коленчатого вала двигателя, мин-1
87
5100
98
5600
106
5800
Максимальный крутящий момент, Н∙м
при частоте вращения коленчатого вала двигателя, мин-1
140
3800
145
4000
148
4200

Показатели отечественного мотора рабочим объемом 1,6 л весьма далеки от современных. Судите сами: большинство зарубежных двигателей рабочим объемом 1,6 л имеют мощность более 120 л.с. И это свидетельствует о том, что конструкция вазовского мотора устарела. Даже примененная на 106-сильной версии двигателя управляемая длина впускного трубопровода не заменит систем изменения фаз газораспределения.

А ведь на иномарках ее внедряют и на выпускной распределительный вал (в дополнение к впускному). Вообще, если вспомнить знаменитые хондовские моторы девяностых годов, то они за счет управления газораспределением и высоких оборотов выдавали порядка 160 л.с. и более при рабочем объеме 1.6 л. И это были безнаддувные двигатели для массовых машин.

6. Маркетинговый просчет

Автовладельцы негативно относятся к моторам, у которых мощность чуть за 100 л.с. Ведь такая мощность подразумевает более высокий налоговый коэффициент, а отдача от мотора при этом по-прежнему минимальная по современным меркам. Именно поэтому модификация 21127, на мой взгляд, особого смысла не имеет.

Семейство вазовских двигателей было вполне конкурентоспособным сорок лет назад, когда его создавали. Теперь двигатель морально устарел, так и не излечившись от некоторых болячек. Считаю, что ВАЗу нужно перейти на другую моторную базу . Выпускать лицензионные моторы или разрабатывать свой, но нужен новый двигатель внутреннего сгорания еще до того, как его заменит электромотор.

Высказывайте свои мнения в комментариях, ведь я только поделился своим личным опытом эксплуатации и ремонта.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector