Что такое вообразный двигатель - Авто журнал
4 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое вообразный двигатель

Почему двигатели V4 редко встречаются в автомобилях?

Мотор V4 редкий гость на автомобилях. Почему так получилось..

Если когда-нибудь у Вас появится странное желание отправиться на поиски самого интересного и необычного двигателя существующего в мире, то наш вам совет, никогда, слышите друзья, никогда не берите себе мотор в конфигурации V4. Вы потеряете от него больше, чем приобретет. Агрегат V4 — это одна из самых редких конфигураций двигателей, которую только можно приобрести, с ней возможно может только поспорить так называемый роторный двигатель Ванкеля. И в случае, если что-то случится с вашим мотором V4, то починить его будет ой как непросто. О сложностях такой починки данного мотора можно спросить у любого владельца автомобиля «Запорожец». А между тем идея создания небольшого V-образного двигателя сама по себе достаточно интересна и мы со своей стороны считаем, что стоит этой миниатюрной короне автомобилестроения уделить немного нашего внимания.

Всего несколько автокомпаний в мире наладили более-менее массовое производство моторов V4 и по сути ни одна из этих моделей не дожила до массового производства в наши дни. Среди автокомпаний занимавшихся сборкой моторов V4 значатся: модель Lancia (итальянцы имеют какую-то маниакальную тягу к необычным вещам). Компоновка V4 неплохо прижилась на автомобилях этой компании и даже почтила своим присутствием ряд других моделей. Например, автомобиль Ford of Britain (британское подразделение компании «Форд» было также замечено в производстве моделей машин с мотором V4, автомобиль носил название Essex V4), также, подразделение «Ford» в Германии тоже выпускало модель Tunus с этим V4 двигателем, который использовался помимо этого автомобиля и на модели Saab, что сделало Шведскую марку в свою очередь (относительно) популярной благодаря именно работе с данным видом двигателей, также, автомодель AMC (Американская автомобилестроительная компания) использовала этот V4 мотор на своих небольших но достаточно универсальных военных джипах, и наконец, когда-то отечественный автомобиль Запорожец, один из самых народных автомобилей Советского периода мог похвастаться таким же необычным V-образным двигателем.

Причем надо сказать, что этот двигатель устанавливался на двух моделях автомашин, а именно, на первой советской микролитражке ЗАЗ-965 получившей прозвище «Горбатый», и на втором автомобиле марки ЗАЗ-968 прозванному в народе «Ушастым» или «Чебурашкой».

Сама компоновка автомобиля и его необычный достаточно технологичный и редкий по тем временам двигатель в целом намекали на своеобразность данного средства передвижения. Не зря наше отечественное авто и главное действующее лицо (машину) во множественных анекдотах называли Советским Порше.

На этих перечисленных моделях в принципе и заканчивается история применения мотора V4 на серийных автомобилях.

Единственным исключением можно считать произошедшую с ним реинкарнацию, то есть произошло как-бы небольшое чудо. Через несколько десятилетий мотор V4 вернулся и никуда-нибудь, а в мир автогонок. Компания «Porsche» начала лимитированный выпуск мотора V4 для своих гоночных гибридных моделей машин LeMan 919 LMP1. Но даже такой супер-гигант и производитель премиальных автомобилей не намерен пока переходить на серийное производство этих моторов. Жаль! Почему же так получается?

Почему V4 не стал массовым двигателем?

В непопулярности двигателей V4 есть множество причин. Одним из самых серьезных аргументов против этого малообъемного мотора V4 стала его стоимость производства.

Первая причина- его большая стоимость. Для этого типа двигателя требуется в два раза больше головок цилиндров и выпускных коллекторов, чем для обычного рядного четырёхцилиндрового двигателя, а также в два раза больше распредвалов и в несколько раз больше клапанов со всеми вспомогательными системами.

И был бы конечно смысл во всех этих затратах, так нет, все впустую. Никаких преимуществ по мощности или крутящему моменту по сути этот тип двигателей дать был не способен. Да, мотор V4 с развалом цилиндров в 90° более сбалансирован, немного компактнее своего ближайшего конкурента рядного четырехцилиндрового силового агрегата, а также он круче выглядит в подкапотном пространстве, но увы, в связи с присущими производству этого двигателя затратами целесообразность его массового использования равна практически нулю.

Граждане знающие историю мирового автомобилестроения ему скажут стоп, но ведь есть и другой пример четырехцилиндрового мотора, который тоже достаточно дорог и непрактичен в производстве. Это оппозитный четырехцилиндровый двигатель с развалом в 180°. Он имеет такое же количество цилиндров и головок, те же самые дополнительные расходы которые были связаны с его производством и при компоновке двигателя V4. Так почему же он стал в какой-то степени сегодня относительно популярным, а ни этот V4?

Действительно, эти оппозитные двигатели завоевали свою нишу в автопроизводстве. Их было выпущено миллионы и миллионы будут еще произведены дальше. От компании «Volkswagen» и до «Porsche», от компании «Lancia» и до Citroen(а), и конечно же от законодателя оппозитной моды компании «Subaru», все они используют на своих машинах оппозитные двигатели. Моделей с таким вариантом двигателей действительно произведены десятки. Так в чем же разница между ними?

Разница безусловно есть и она существенная. Главными преимуществами оппозитного двигателя является его низкий центр тяжести, а также компактные размеры, низкие уровни шума и вибраций благодаря горизонтальному расположению цилиндров и движению поршней в плоскости горизонта. Также немаловажную роль играет и высокий ресурс боксера, нередки и часто встречаются двигатели данной компоновки которые прошли миллионы километров.

Эти положительные моменты с производственной точки зрения являются достаточными для того, чтобы закрыть глаза на недостатки которых в технологичном оппозитном двигателе тоже не мало, а именно, сложное устройство, дорогой ремонт, высокие затраты на обслуживание.

Возможно эти последние недостатки оппозитной компоновки и сподвигли советских инженеров «Запорожца» обратить свое внимание именно на этот V4 мотор, который был доступен и не дорог, так как сам сервис и обслуживание были крайне важны в стране, где нужно было экономить на всем и где не была развита сеть автосервисов. Советские граждане самостоятельно ремонтировали свои машины и неплохо с этим справлялись, и все благодаря простоте конструкций автомобилей.

Неоспоримым преимуществом было также и то, что V-Образные четырехцилиндровые моторы занимали по объему мало места, чем их рядные собратья. Не зря они (эти моторы) повсеместно ставились на компактные автомобили.

И тем не менее, с дальнейшим развитием технологий и с появлением в 70 — 80 годах поперечных схем расположения двигателей, это последнее неоспоримое преимущество небольшого V-образного двигателя пало. С такой необычной компоновкой пришлось распрощаться окончательно.

Читать еще:  Цокот двигателя при оборотах

А как же тогда мотоциклы? Там ведь тоже устанавливались V-4 моторы? Абсолютно верно подмечено. В спортивной и в просто мощной мототехнике этот тип двигателей прижился и даже очень неплохо. Несколько десятилетий он используется в мотоциклах Yamaha VMAX, на спортивных Гран-при спортбайках и на других типах мотоциклов, где необходимы компактность, мощность и легкость.

Есть ли будущее у V4 моторов в автомобилях?

Несмотря на неудачный опыт двигателя в автомобильной сфере списывать со счетов их пока рано. В текущей быстроменяющейся ситуации спроса и предложения автотехники на мировом рынке в постоянно изменяющихся авангардах технологий, все еще может быть, вдруг автопроизводители изменят свой подход к этим уникальным агрегатам и начнут их использовать скажем, в гибридных или био-метановых автомобилях. Почему бы и нет. Не зря говорят, что все новое — это хорошо забытое старое. Эту поговорку как нельзя лучше можно применить к сегодняшним автомобильным технологиям. Фирма «Porsche» вернулась же к V4 мотору устанавливаемых ей на гоночных гибридных гиперкарах. Так почему другие будут упускать такую возможность установки их в своих серийных моделях. Время покажет.

V-образный двигатель — новшество компании Форд

История компании Ford Motor часть 2
1920-1940 годы

Стремительный темп жизни постоянно требовал наращивания мощностей и внедрения оригинальных технологий. Соответствуя ритмам времени, «Форд Мотор Компани» была уже наготове со своими новыми изобретениями. 1 апреля 1932 года компания представила общественности V-образный 8-цилиндровый двигатель. Форд стал первой компанией, которой удалось выпустить монолитный 8-цилиндровый блок. Автомобили с таким двигателем надолго стали фаворитами практичных американцев.

Уже в 1934 году как на фермах, так и на улицах крупных городов появились грузовые автомобили «Форд», оснащенные полностью доработанным двигателем.

В это время все актуальнее становиться проблема безопасности автомобиля. Генри Форд не оставляет без внимание и эту тему. На его заводах впервые начинают применять безопасные стекла, ведется постоянная работа по снижению риска для человеческой жизни- забота о человеке всегда была и остается самым важным аспектом общей политики компании. Автолюбители и рядовые граждане щедро платят за такую заботу своей приверженностью и любовью к Форду.

Знаменитая марка завоевывает популярность не только в Америке, но и по всему миру. В этот период Форд имеет огромную сеть заводов и магазинов по всей Америке, открывает филиалы в Европе и России. Тысячи автомобилей находят своих хозяев по всему миру. Марка становится подлинно народной.

1921 г. – 28 мая выпущен 5 000 000-ый автомобиль.

1922 г. – Для выхода на рынок люксовых автомобилей Форд купил Lincoln Motor Company за 8 млн долларов.

1923 г. – Открылись филиалы фирмы в Италии (Риме), в Голландии, сборочный завод компании в Берлине.

1924 г. – 4 июня изготовлен 10 000 000-ый автомобиль.

1925 г. – Построен первый из 196 трёхмоторных самолетов, которые использовались первыми американскими коммерческими авиалиниями. Открылся филиал компании в Мексике.


Новая «Модель А» в 1927 году стала первым фордовским автомобилем с овальным значком на решётке радиатора. Овал цвета «Deep Royal Blue», который мы знаем до сих пор, использовался на многих автомобилях до конца 1950-х годов.

1927 г. – Падение продаж модели «Т». Улучшенная, но в основном остававшаяся прежней в течение многих лет, она начала проигрывать более стильным и мощным машинам, предложенным конкурентами Форда. За всё время производства модели «T» было выпущено более 15 000 000 автомобилей. 31 мая заводы Форда по всей стране закрылись на шесть месяцев с целью переоборудования для производства новой модели «А», усовершенствованной по всем аспектам. Впервые на автомобилях в стандартной комплектации было применено безопасное стекло. Открылся завод корпорации в Японии.

1928 г. – Открыто техническое отделение и сервисный центр компании в Шанхае.

1929 г. – Начат выпуск первого массового автомобиля с кузовом «универсал», началась сборка автомобилей компании на заводе в Австрии. Заключено соглашение о технической помощи по организации массового производства легковых и грузовых автомобилей в СССР .

1932 г. – 1 апреля начато массовое производство V-образных 8-цилиндровых двигателей. Ford Motor Company становится первой компанией, которой удалось выпустить монолитный восьмицилиндровый блок. Пройдут еще многие годы, пока конкуренты Форда смогут запустить в массовое производство надежные двигатели V-8. Тем временем, автомобиль Ford и его надежный двигатель стали фаворитами практичных американцев. Открылся сборочный завод в Кельне.


Lincoln Zephyr был задуман Эдселем Фордом. Представлен 2 ноября 1935 г. в качестве модели 1936 года. Был очень современным, с низкой рейкой ветрового стекла, интегрированными крыльями и обтекаемым аэродинамическим дизайном. Lincoln Zephyr был одним из первых успешных обтекаемых автомобилей после провала модели Chrysler Airflows.

1936 г. – Выпускается модель «Lincoln Zephyr», первая среднеценовая модель этого бренда. Её цена вдвое меньше предыдущей модели Lincoln.

1938 г. – Создаётся бренд Mercury для продажи автомобилей средней ценовой категории, располагающихся между относительно доступными моделями «Ford» и роскошными «Lincoln». Изначально это подразделение выпускало автомобили полностью независимой разработки.

V-, H- и X-образные. Самые оригинальные двигатели в истории

За почти 200-летнюю историю существования двигателя внутреннего сгорания (ДВС) технологии его строения менялись не раз. Одни нововведения уходили в серию, другие так и оставались на бумаге. Сегодня рассмотрим самые необычные из когда-либо созданных ДВС.

1. Двигатель Хессельмана

В наше время, когда речь заходит о гибридном двигателе, воображение выдает симбиоз бензинового ДВС и электродвигателя. Но в 1925 году шведским инженером Йонасом Хессельманом был предложен гибрид бензинового и дизельного двигателей.

Бензин был необходим для запуска, а затем двигатель переключался на другое топливо, коим мог быть керосин, мазут, солярка, масло и т.д. Поскольку основную часть времени он работал на более дешевом топливе, его использование становилось выгодным, при этом мощность оставалась на уровне бензиновых моторов. Если сравнивать двигатель Хессельмана с дизельными аналогами, то и здесь у него было преимущество — гибрид был меньше по весу и размерам.

Однако развитие технологий в металлургии вскоре позволило дизельным двигателям ликвидировать отставание от гибрида по этим критериям. А низкая степень сжатия, не позволявшая достичь высокой температуры в камере сгорания и приводившая к неполному сгоранию тяжелого топлива, влекла за собой быстрый износ двигателя и его нежизнеспособность по сравнению с конкурентами. Итог — менее 10 лет существования технологии, бывшей некогда инновационной, но не выдержавшей конкурентной борьбы.

2. Х-образный двигатель

Читать еще:  Что такое двигатель д4св киа соренто

Х-образный двигатель — это, по сути, два V-образных движка, расположенных горизонтально-оппозитно по отношению друг к другу и приводящих в движение общий коленчатый вал.

Принцип работы X-образного двигателя (автор Michael Frey)

Большинство X-образных двигателей ввиду своих размеров и сложности технологии использовались в основном в первой половине 1940-х годов на военных самолетах. В повседневной жизни они проигрывали более компактным радиальным моторам, поэтому так и не получили распространения.

3. Двигатель Найта

В начале прошлого века американец Чарльз Найт предложил новую систему газораспределения в двигателе: вместо стандартных клапанов за этот процесс должна была отвечать концентрическая пара подвижных гильз, вложенных в рабочий цилиндр.

Главным преимуществом бесклапанного двигателя по сравнению с большинством тогдашних моторов был крайне низкий уровень шума. Среди покупателей технология сначала не получила большой популярности, зато заинтересовала крупных производителей. Позже что-то подобное появлялось на автомобилях марок Daimler, Willys, Mercedes, Peugeot, Voisin, Panhard-Levassor и других. По сравнению с клапанными ДВС двигатели Найта позволяли развивать большую мощность и при этом были более долговечными. Казалось бы, создан «почти вечный двигатель»! Но пока клапанные моторы развивались и совершенствовались, двигатели Найта от своих недостатков избавиться не смогли. Проблемы с обеспечением герметичности цилиндров, с приработкой внутренней гильзы и поршневых колец, проблемы с подводом смазки ко всем частям и очень высокий расход масла — эти слабые места вынудили двигатели Найта покинуть массовый рынок и больше на него не вернуться.

4. Радиальный двигатель

Радиальный двигатель был создан авиационными инженерами и в этой же области получил распространение. В отличие от рядных двигателей цилиндры радиального расположены в виде звезды, расходясь во все стороны от центра. Таким образом, каждый цилиндр отделен от остальных и доступен для ремонта и обслуживания. Такая конструкция хорошо пригодна для воздушного охлаждения, поэтому подавляющее большинство таких двигателей выпускается именно с воздушным охлаждением.

Недостатком конструкции звездообразного двигателя является возможность протекания масла в нижние цилиндры во время стоянки, в связи с чем требуется перед запуском двигателя убедиться в отсутствии масла в нижних цилиндрах. Запуск двигателя при наличии масла в нижних цилиндрах приводит к гидроудару и поломке кривошипно-шатунного механизма.

Принцип работы радиального двигателя (wikipedia.org)

5. Н-образный двигатель

Н-образный двигатель представляет собой два двигателя с оппозитным расположением цилиндров. Оба имеют собственные коленчатые валы, которые связаны в конце друг с другом. Так, с длиной блока в четыре цилиндра получался 16-цилиндровый агрегат. К недостаткам H-образных двигателей можно отнести более низкую литровую мощность, большую массу, низкий крутящий момент, более высокое расположение центра тяжести, чем у двигателей с одним коленвалом. Как и радиальные двигатели, Н-образные получили наибольшее распространение в авиации.

Принцип работы Н-образного двигателя (wikipedia.org)

6. Двигатель Adams-Farwell

Главная особенность этого двигателя заключается в том, что крутится не коленвал, а блок цилиндров. Не понятно? Как говорится, лучше один раз увидеть.

7. Двигатель Gobron-Brillie

Двигатель французского автопроизводителя Gobron-Brillie также был изобретен в самом начале прошлого века, когда инженерная мысль не была ничем ограничена. Поршни двигателя располагались противоположно друг другу. Первая пара отвечала за коленвал, вторая — за шатуны, соединенные с коленвалом под углом 180°.

Компания производила широкий спектр двигателей, от двухцилиндровых 2,3-литровых до шестицилиндровых объемом 11,4 литра. Был еще огромный 13,5-литровый четырехцилиндровый гоночный двигатель, благодаря которому в 1904 году впервые была преодолена отметка скорости 100 миль в час.

Двигатели внутреннего сгорания. Рядный. Оппозитный. V-образный.

История двигателя строения формировалась спонтанно и хаотично. Первые двигатели были значительны по размеру и рабочему объему. При этом двигатели были простейшими по своей конструкции. Встречались 1 цилиндровые двигатели объемом порядка 8 литров. Здесь много причин, во первых технологии, во вторых низкий КПД, в конце концов отсутствие элементарного опыта и знаний.

На сегодняшний день даже у современных двигателей КПД составляет порядка 20 %, что ничтожно мало. То есть только порядка 2 литров бензина из 10 залитых в бак тратиться на создание крутящего рабочего момента на валу двигателя, остальное просто вылетает в трубу, переходит в тепловую энергию, трансформируется в детонации, тратиться на силы трения и инерции и т.д. Тем не менее уже сформировалось общее мнение эффективного двигателя внутреннего сгорания. При этом поршни двигателя и соответственно рабочие камеры имеют довольно ограниченные размеры. Все дело в том, что компактные механизмы обладают меньшими силами инерции, меньше подвержены детонациям, но об этом далее. Сейчас прежде всего хотелось сказать, что соотношения цилиндров к общему объему двигателя относятся с соотношением 1 цилиндр на 170-900 см кубических одной рабочей камеры. Слишком маленькие поршни имеют ограничения по своим конструктивным характеристикам, так как даже при высокой компрессии порядка 14-16 атмосфер (бензиновый двигатель) миниатюрность ограничивает и передачу усилий на шатун от поршня. При слишком значительных размерах поршней невозможно добиться точной сбалансированности механизма и соответственно получить высокие обороты частоты вращения двигателя, вернее сказать это очень сложно и высокотехнологично.

Рис. 1 Так примером малолитражных автомобилей с маленькими цилиндрами являются: рядная «четвёрка» у Subaru R1 — 658 см³. трехцилиндровый Smart — 799 см³ , трехцилиндровый Matiz — 796 см³ , четырёхцилиндровый Matiz— 995 см³. , четырёхцилиндровый Hyundai i10 и Kia Picanto- 1086 см³. Автомобили с двигателями где встречаются цилиндр гиганты: V-образная «восьмёрка» купе Chevrolet Corvette Z06 — 7011 см³, рядная «шестёрка» Nissan Patrol TB48DE — 4758 см³.

Рядный двигатель

Наименование двигателя говорит само за себя. В таком двигателе все поршни в головке цилиндров расположены рядно – в один ряд. Такие двигатели наиболее просты по своей конструкции и технологии производства деталей к ним. Подобные двигатели ремонтопригодны в частных мастерских. Это что говориться классика.
Обозначение двигателей начинается с буквы R. Так R2 значит что в двигателе 2 цилиндра в ряд, R3 три цилиндра в ряд и так далее. Если относительно расположения цилиндров все понятно, то их базирование на коленчатом валу может быть различным. Смотрите на рисунок 2 ниже

Рис. 2 Пример А: трехцилиндровый рядный двигатель с углами между кривошипами 120 градусов, Равномерное по времени зажигание смеси за один период (оборот коленчатого вала) реализовано в конструкции двигателя по схеме В – двухтактных цикл работы (углы между кривошипами 180 градусов). Вариант С, фактически альтернатива одному большому поршню, при этом двигатель получается более компактным (такая конструкция двигателя применена на автомобиле «Ока»)

Наиболее распространенными из рядных двигателей на сегодняшний момент являются четырехцилиндровые двигатели. Их объем вирируется, как правило в пределах от 1 литра до 2,4 литров. Многое в эффективности двигателей зависит от подачи топливно-воздушной смеси, но это тема другой статьи. Несимметричная конструкция двигателя относительно коленчатого вала вносит свои коррективы. Так коленчатый вал выполнен с компенсирующими отливами. Фактически они гасят инерционные силы от поступательного движения поршней при вращении коленчатого вала (хорошо видны на рисунке 7)

Читать еще:  Аварийный запуск дизельного двигателя


Рис. 3 Пример когда двухцилиндровый двигатель при реализации турбонаддува достигает столь высокой мощности Fiat 500 двигатель 0,9 л – 85 л.с. и самые простые и дешевые двухцилиндровые представители российская Ока и индийская Tata Nano

Рис. 4 Рядный пятицилиндровый двигатель от Mercedes Benz

Моторы с шестью цилиндрами в ряд также не популярны. Все дело даже не в том, что они потребляют много бензина, проблема рядных двигателей это их размеры. Такие двигатели хорошо только вписываются в фюзеляж самолета а в капот машины уже не каждой. При установки многоцилиндровых двигателей приходится изощряться чтобы мотор и КПП поместились в одном моторном отсеке. Так Austin Maxi 2200 выпускавшийся в Англии в середине 60-х годов имел коробку передач размещенную под двигателем. Автомобиль Volvo S80 с шестью цилиндрами в ряд имеет очень компактную коробкой передач (Рис.5 ). Каково же решение, если требуется повышение мощности, при условии что двигатель должен иметь более компактные формы. Ответ прост половина цилиндров симметрично переноситься оппозитно – друг напротив друга. То есть угол между цилиндрами составляет 180 градусов. Отсюда и название оппозитные двигатели.

Рис. 5 Рядные многоцилиндровые моторы на Austin Maxi 2200 и Volvo S80

Оппозитный двигатель

Оппозитные двигатели маркируются буквой B. Что означает Boxer -аналогия перемещения рук от соперника к сопернику на боксерском ринге. Так например B2 означает двухцилиндровый двигатель, B4 четырехцилиндровый и т.д. Плюсы оппозитников очевидны они короче рядных двигателей в два раза. Это как два рядных двигателя, один напротив другого передающий свой крутящий момент на один коленчатый вал. (рис. 6)


Рис. 6 Двухцилиндровый оппозитный, хорошо знакомый в советском союзе мотор мотоцикла Урал и французский Citroen 2CV



Рис. 7 Четырехцилиндровый оппозитный мотор

Еще одним важным плюсом оппозитников является относительная уравновешенность. Фактически все элементы симметричны, что значительно уменьшает вибрации. Кроме того, конструктивной особенностью является жесткий блок, с центральным креплением вала, что также положительно сказывается на гашении вибраций.
Стоит заметить что двухцилиндровый оппозитный мотор не уравновешен относительно возникновения вибраций, в следствии того что перемещение двух цилиндров друг к другу или друг от друга пытаются создает крутящий момент для коленчатого вал в вертикальной оси. Точка центра вращения крутящего момента находится между креплениями шатунов на коленчатом валу. Стоит добавить еще два цилиндра которые будут работать в противофазе первым и мы компенсируем этот недостаток оппозитного мотора.
С плюсами оппозитников мы разобрались, но ведь не бывает все так хорошо. Да действительно, оппозитники фактически требуют две головки, раздвоенную систему питания, более сложную конструкцию и технологию изготовления блока (рис 8)

Рис. 8 Оппозитный двигатель от Porsche имеет две одинаковые головки клапанов. При этом привод распределительных валов – цепная передачи имеется спереди и сзади, для распределительного вала одной и второй головки.

V образный двигатель

Фактически V образные моторы это частный случай оппозитников, когда рядные моторы установлены не один напротив другого под 180 градусов, а с углом например 60 или 90 градусов. Здесь возникает желание уменьшить угол между цилиндрами до такого чтобы минимизировать габариты двигателя. Так например выпускавшиеся автомобили Lancia Fulvia в 70-х годах прошлого века имели V образный мотор с углом развала блока 23° (Рис. 8).
Так в чем же проблема? Дело не в том, что это невозможно разместить конструктивно поршни так близко к друг другу. Дело в том, что мы получаем очень неуравновешенную систему. Перемещение поршней и их инерционные силы не будут уравновешиваться, а даже наоборот будут складываться. Опять получается сложная конструкция коленчатого вала с значительными противовесами. Чем меньше угол, тем сложнее укротить инерционную силу поршней.

Рис. 8 Lancia Fulvia с углом развала блока мотора между цилиндрами в 23 градуса

Кроме противовесов могут применяться компенсационные валы. Фактически такие валы вращаясь создают силу обратную силам вибрации. Так например подобные валы применялись компаниями Audi, VW, Saab, Ford, Fiat (Рис. 9)

Рис. 9 Двигатель с четырьмя цилиндрами в ряд и компенсационными валами. Компенсационные валы приводятся цепной передачей от коленчатого вала. В некоторых случая валы приводятся двумя независимыми цепными передачами от коленчатого вала.

Частные случаи V образного двигателя

Сегодня вопрос мощности и компактности перед конструкторами ведущих авто производителей стоит на первом месте. В связи с этим появились W образные моторы с минимальным углом развала цилиндров – 15 градусов. Начало этой революционной серийной конструцкии мотора положил WV Golf VR6 третьего поколения.

Само обозначение двигателя VR говорит само за себя. V образный с минимальным углом развала таким, что можно добавить букву R рядный. Еще такие двигатели называют смещено рядными. Дальше больше, мотористы компании Volkswagen взяли два двигателя VR и расположили под углом один к другому (угол составил 72 градуса).

Так серийно выпускались двигатели W8, которыми был оборудован Passat. 12 цилиндровый W образник стоял на VW Roadster 1998 года Сложность изготовления таких моторов колоссальна. Начиная от конструирования и расчетов и заканчивая технологиями в производстве, что в итоге сказывается на их цене и серии производства.

Сводная информация по детонациям в различных видах двигателей

Теперь после того как мы пробежались по все конструкциям двигателей немного сухой статистики подтверждающей нашу теорию. .в таблице ниже приведена информация о присутствующих в двигателях внутреннего сгорания силах и о их уравновешенности при работе. Так зеленые клетки указывают на уравновешенность либо отсутствие детонаций. Красные на проблемные силы проявляющиеся при той или иной конструкции мотора.

Таблица.1 Показатели различных проявляющихся вибраций в двигателях внутреннего сгорания (Для просмотра таблицы в увеличенном размере кликните на ее изображение)

* Поршни в противофазе.
** Уравновешиваются противовесами на коленчатом вале.
То есть согласно таблице максимально уравновешенные моторы рядный шестицилиндровый, восьмицилиндровый и оппозитный шестицилиндровый. К сожалению такие компоновки совсем не дешевы и как правило применяются уже в автомобилях бизнес класса.

0 0 голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию