8-900-374-94-44
Содержание
В общем случае v образный двигатель – это обычный двигатель внутреннего сгорания (ДВС), цилиндры которого конструктивно расположены друг против друга под определенным углом. Как и любой другой мотор, он во многом определяет конструкцию автомобиля.
Впервые ДВС, имеющий практическое применение, был построен немецкими инженерами Г. Даймлером и В. Майбахом в 1883 году. Этот одноцилиндровый силовой агрегат объемом 462 куб. см. развивал мощность 1,1 л. с. Однако этой мощности было недостаточно и в дальнейшем ее наращивание осуществлялось путем увеличения рабочего объема цилиндра. Но этот процесс не мог продолжаться бесконечно, поэтому конструкторы начали постепенно увеличивать количество цилиндров.
Так появились рядные двух- четырех- шести- и даже восьмицилиндровые двигатели.
Правда, увеличение количества установленных в один ряд цилиндров более 6-ти значительно увеличивало габаритные размеры подкапотного пространства автомобиля. Кроме большой длины рядные моторы имеют и другие недостатки, например:
В настоящее время разработкой рядных силовых агрегатов занимаются все ведущие производители автомобилей. Связано это с тем, что они просты как в изготовлении, так и в процессе эксплуатации. Отличаются они и высокой ремонтопригодностью.
Понимая, что расположение цилиндров в один ряд – это временное решение, тот же В. Майбах в 1889 году изобрел и запатентовал v образный двигатель. Однако первые такие ДВС начали изготавливать только начиная с 1905 года, причем не в Германии, а в США и Франции.
Конструктивно v образный двигатель значительно сложнее стандартного рядного мотора. Ведь они оснащаются двумя головками блока цилиндров (ГБЦ) и имеют более сложные механизмы газораспределения (ГРМ) и впрыска топлива.
Большое значение в конструкции v образных двигателей играет угол размещения цилиндров относительно друг друга. В процессе эволюции создавались различные конструкции, в которых углы развала цилиндров изменялись от 1 до 180 градусов.
В результате многочисленных экспериментов разработчики пришли к выводу, что наиболее оптимальными являются углы 45, 60 и 90 градусов. Именно эти углы развала цилиндров имеет большинство современных v образных силовых агрегатов.
Основным достоинством v образных моторов является их компактность. При этом, их несколько увеличенная ширина существенного значения на размеры подкапотного пространства автомобиля не оказывает.
Разные углы развала цилиндров используются в различных силовых агрегатах. Некоторые их конфигурации сбалансированы очень хорошо, другие требуют использования дополнительных механизмов. Так, например, v образные двигатели с оптимальным углом развала, такие как:
Широкое распространение v образные двигатели получили, в первую очередь, благодаря возможности получения максимального крутящего момента. Достигается это за счет того, что в отличие от рядного мотора (R двигатель), в котором силы, направленные на коленчатый вал, ориентированы перпендикулярно, в v образном силовом агрегате они действуют по касательной с двух сторон. При этом достигается максимальное ускорение коленчатого вала, так как инерция, создаваемая при работе, значительно выше той, которая используется в R-образных моторах.
Кроме того, v образный двигатель имеет большую жесткость коленчатого вала, что :
Силовые агрегаты с v-образным расположением цилиндров не свободны от недостатков. Среди них отмечают:
Однако в настоящее время разработчики владеют соответствующими конструкторскими решениями и технологическими возможностями, позволяющими минимизировать влияние этих недостатков и улучшить ряд технических характеристик этих моторов.
Несмотря на то, что с момента изобретения v образных силовых агрегатов прошло более 100 лет, их потенциал полностью еще не раскрыт. Будущее автомобилестроения несомненно связано именно с этими моторами. Поэтому в этом направлении и работают сейчас многочисленные коллективы разработчиков, стараясь, чтобы их производство стало более технологичным и менее затратным.
Наиболее распространенным среди v образных силовых агрегатов является двигатель v6.
Однако именно он отличается высоким уровнем вибраций и требует достаточно трудоемкой балансировки. В настоящее время существует несколько направлений, в которых эволюционируют двигатели v 6:
Оппозитный мотор – это v образный мотор, у которого угол развала цилиндров составляет 180 градусов.
Такая конструкция позволяет значительно снизить центр тяжести и, что особенно важно, взаимно нейтрализовать вибрацию поршней, сделав рабочие характеристики мотора более плавными. Лидером этого направления моторостроения является компания Fuji Heavy Indastries Ltd., которая уже много лет разрабатывает такие двигатели для автомобилей марки Subaru. Оппозитная компоновка позволяет придать блоку цилиндров очень высокую прочность и жесткость, однако значительно усложняет ремонт мотора.
Для справки: оппозитные силовые агрегаты устанавливаются практически на все автомобили Subaru начиная с 1963 года.
Разработка VR образных силовых агрегатов – еще одно направление, по которому развиваются v-образные двигатели. Конструктивно такие моторы представляют собой симбиоз v образного и рядного силового агрегата и отличаются от обычных малым углом развала цилиндров (15 градусов) и наличием одной ГБЦ, которая накрывает оба ряда цилиндров.
Такая компоновка позволяет получить компактный силовой агрегат, который меньше по длине, чем рядный 6-ти цилиндровый мотор и ширине, чем обычный двигатель v6.
Для справки: моторы VR 6 устанавливались на автомобили компании Volkswagen (Passat, Golf, Sharan и др.). Они имели заводские обозначения ААА (объем 2,8 л., мощность 174 л. с.) и ABV (объем 2,9 л., мощность 192 л. с.).
6-цилиндровые двигатели ассоциируются с некоторыми из самых лучших автомобилей всех времён, так каким же образом кардинально отличаются V-образные…
6-цилиндровые двигатели ассоциируются с некоторыми из самых лучших автомобилей всех времён, так каким же образом кардинально отличаются V-образные моторы от своих рядных братьев?
6-цилиндровые моторы устанавливались в некоторые модели, со временем ставшие по-настоящему легендарными, среди которых есть Jaguar E-Type, Toyota Supra и BMW M3, где под капотом стоят рядные моторы, а также Honda NSX, GT-R R35 и Lancia Stratos с двигателями, имеющими V-образную компоновку.
Преимущества рядных шестёрок
В первую очередь, как и любой рядный двигатель, такие шестёрки довольно просты и надёжны. Блок цилиндров изготавливать проще, да и в отличие от V-образных моторов во втором комплекте ГБЦ и распредвалов нет необходимости. Вместо использования четырёх коротких распредвалов рядная шестёрка может довольствоваться двумя длинными валами.
Простота таких моторов также важна при ремонте, так как на рядном двигателе легко можно подобраться к любой свечи зажигания, проводам и прочим элементам при плановом обслуживании, что делает любую рядную шестёрку хорошим товарищем механика.
Но самое большое преимущество — балансировка двигателя. При обычной схеме работы таких моторов цилиндры двигаются парами со своим «отражением в зеркале» с другой стороны мотора.
Сначала работают 1 и 6, затем — 2 и 5, а заканчивают такт 3 и 4. Когда поршни 1 и 6 находятся в верхней мёртвой точке, другие поршни равномерно расположены под углом в 120 и 240 градусов соответственно относительно рабочего цикла, благодаря чему возвратно-поступательные движения сами уравновешивают мотор. Благодаря этому они плавно развивают обороты, чем и прославились двигатели вроде S50 и RB26.
Недостатки рядных шестёрок
К сожалению, есть множество причин тому, что рядные шестёрки сейчас вымерли. Размещение такого мотора всегда вызывало вопросы, так как из-за дополнительных цилиндров установить такой мотор вдоль можно не под каждый капот. Если же ставить его поперечно, то не остаётся места для трансмиссии и приводов, которые нужны при использовании на переднеприводных моделях. А так как производители стараются делать максимально универсальные моторы для применения на множестве моделей, длинные «рядники» им просто не нужны.
Кроме того, у длинного мотора и его компонентов страдает жёсткость по сравнению с более компактными моделями.
Длинные распредвалы и коленвалы слегка прогибаются во время вращения, а блок цилиндров не такой жёсткий, как у тех же V6. Размеры рядной шестёрки также плохо влияют на центр тяжести автомобиля, так как он расположен несколько выше, чем более компактные модели.
Преимущества V6
Существующие в 60- или 90-градусных вариантах, V6 до сих пор можно найти в огромном количестве заряженных моделей, а благодаря установке турбин такие моторы легко развивают 500 лошадиных сил, как у MY17 GT-R или технологичного NSX. V6 также использовались и на других платформах, среди которых — Mondeo ST200, так что универсальность также является огромным плюсом таких моторов.
Из-за более компактных параметров такой мотор можно поставить в куда большее количество моделей из линейки производителя, что снижает стоимость на тестирование других вариантов двигателей.
А свободное место, сэкономленное размерами двигателя, может быть использовано для установки различных видов нагнетателей.
Переднеприводные модели также могут использовать V6 в качестве мотора, что может привести к появлению действительно крутых моделей вроде MG ZS180 с двигателем Rover KV6 под капотом или Mazda MX-6, на второе поколение которой ставили 2,5-литровый V6. Таким образом V6 позволяет компаниям без проблем создавать мощные версии скучных моделей с 4-цилиндровыми моторами без серьёзных изменений размеров кузова или компоновки моторного отсека.
Недостатки V6
У таких моторов пусть и такое же количество цилиндров, как у рядного собрата, но V6 совсем не так хорошо сбалансирован. По сути созданный из двух рядных 3-цилиндровых двигателей, любой V6 требует специальных балансировочных валов, которые будут уравновешивать мотор во время его работы. Без таких балансировочных валов на коленвал действовали бы огромные вибрации, создаваемые подобным мотором при возвратно-поступательных движениях.
Балансировка двигателя ухудшается с ростом объёма такого мотора (длинный ход поршня) и увеличением размера цилиндра (так как растёт масса поршня).
Противовесы в таком случае также добавляют сложности в строение двигателя и процесс производства, увеличивая его стоимость. Например, у DOHC V6 должно быть 4 распредвала и 24 клапана, а дополнительные балансировочные валы, расположенные в каждой ГБЦ, лишь добавят сложности при обслуживании и обеспечат головную боль тому, кто решиться туда залезть.
Хотя многие автолюбители и жаловались на отсутствие современных рядных шестёрок, в скором времени всё может кардинально изменится. Совсем недавно Mercedes-Benz представили новый мотор подобной компоновки, который будет использовать 48В-аккумулятор для питания навесного оборудования и помощи трансмиссии. И даже при подобном возрождении рядных шестёрок советую вспомнить, что BMW сделали себе имя именно 4-цилиндровыми моторами, в том числе на моделях M3 и 2002.
При отсутствии рядных шестёрок V6 полностью заняли их место на рынке, и потребуется время для изменения ситуации.
Но с таким разнообразием моделей, использующих V6, трудно сомневаться в потенциале таких моторов, который можно раскрыть небольшими доработками.
А двигатель какого формата предпочитаете именно вы? Хотите ли вы увидеть возвращение рядных 6-цилиндровых моторов под капоты современных спортивных автомобилей? Излагайте свои мысли по этому поводу в комментариях!
Подпишись на наш Telegram-канал
Хотите узнать о различных доступных типах двигателей и о том, чем они отличаются? Что ж, вы находитесь в правильном месте. Прежде чем мы рассмотрим основные типы двигателей, давайте на секунду поговорим о цилиндрах. Цилиндр — это силовая часть двигателя, в которой сгорает топливо и преобразуется в механическую энергию, приводящую в движение автомобиль. Это означает, что чем больше у вас цилиндров, тем больше у вас мощности. Количество цилиндров в типичном автомобиле может быть четыре, шесть или восемь. У разных типов двигателей цилиндры сконфигурированы по-разному, как показано ниже.
Двигатели V, один из наиболее распространенных типов двигателей, имеют V-образную форму цилиндров и всегда имеют четное число цилиндров – одинаковое количество по обе стороны от V. Эти двигатели обычно расположены под углом 90 градусов и обычно имеют 6, 8, 10 или 12 цилиндров.
Плюсы: Конфигурация V позволяет сократить длину коленчатого вала и сэкономить место, имеет низкий профиль (для автомобиля с низким капотом) и создает больший крутящий момент при более низких оборотах, чем другие модели.
Минусы: Двигатели V могут быть дороже, поскольку в них больше деталей, чем в рядных двигателях. Они также выше плоского двигателя.
Рядные двигатели У рядных (или «прямых») двигателей все цилиндры расположены в ряд, что означает, что они имеют тенденцию быть длиннее, чем V-образная конфигурация. По этой причине рядные двигатели обычно бывают с 3, 4, 5 и 6 цилиндрами, поскольку 8 цилиндров подряд были бы слишком длинными, чтобы поместиться в большинстве моторных отсеков.
BMW славится своими высокопроизводительными «прямыми шестерками» (рядные 6-цилиндровые двигатели). В последние годы четырехцилиндровые рядные двигатели были чрезвычайно распространены из-за их доступности, экономии топлива и снижения выбросов.
Плюсы: Рядные двигатели, как правило, работают более плавно, чем V-образные двигатели, и менее сложны с меньшим количеством деталей.
Минусы: Рядные двигатели длиннее и выше, чем V-образные, их сложнее монтировать, а также могут возникать проблемы с балансировкой/вибрацией.
Плоские двигатели Плоские двигатели (также известные как двигатели «оппозитного типа») устроены так, что цилиндры ориентированы горизонтально, поэтому они противостоят друг другу при выстреле (как будто они боксируют друг друга). Плоский двигатель — это, по сути, двигатель V-образного типа, в котором V открыт, чтобы лежать горизонтально. Плоские двигатели известны тем, что используются в автомобилях Porsche и некоторых моделях Subaru.
Плюсы: Плоские двигатели известны своей идеальной балансировкой и могут обеспечить спортивным автомобилям высокую производительность и мощность без вибрации. Их низкий центр тяжести может улучшить аэродинамику автомобиля.
Минусы: Более широкий, чем сопоставимый рядный или V-образный двигатель, поэтому ремонт и техническое обслуживание могут стать проблемой, поскольку головки в основном находятся сбоку от автомобиля.
Если вы являетесь начинающим специалистом по редукторам со страстью к автомобилям и желанием работать своими руками, J-Tech Institute может предоставить вам обучение, необходимое для начала вашей карьеры в качестве автотехника. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы узнать больше или запланировать посещение нашего объекта площадью 168 000 квадратных футов в Джексонвилле, штат Флорида.
Двигатели Здравствуйте, я предполагаю, что раз вы здесь, то либо А) попали в этот пост по ошибке, либо Б) хотите немного узнать о различиях между тремя компоновками движка.
Намеренно вы здесь или нет, вот небольшая предыстория. V-образные двигатели расположены под углом от 60 до 90 градусов, их поршни имеют, как вы уже догадались, V-образную форму. Поршни в рядном двигателе сидят… в линию, что означает, что они следуют друг за другом в одной плоскости. Двигатели H (или плоские) расположены на 180 градусов друг к другу. Итак, с этим покончено, давайте продолжим
Одна из наиболее распространенных компоновок двигателя, формат V используется практически для всего, что выше 5 цилиндров (за исключением V4 Lancia Fulvia, но это для другого день). Расположенные где-то в пределах 60-90 градусов, эти двигатели могут быть более плавными, чем их рядные аналоги (хотя и не всегда, например, V6), и могут быть более практичными в использовании, чем плоский двигатель (поскольку V-образные двигатели легче устанавливать поперечно).
Обычно встречается в 6, 8, 10, 12 и очень редко, только когда звезды сойдутся, в ночь голубой луны, 16 цилиндры. Мало того, V-образный двигатель может развивать больший крутящий момент при более низких оборотах благодаря тому, что у него два поршня, работающие с каждой стороны (источник).
Преимущества: Может быть установлен поперечно или продольно с относительной легкостью по сравнению с рядными и плоскими двигателями, может создавать больший крутящий момент, короче, чем рядный двигатель выше плоского двигателя
Вердикт: пожалуй, лучшая установка
Доступный в 3-х, 4-х, 5-ти и 6-ти цилиндровых формах, рядный двигатель начинает набирать популярность (особенно в 4-х цилиндровой форме). Меньшие 3- и 4-цилиндровые двигатели можно устанавливать поперечно, что делает их идеальными для компактных автомобилей, а 5- и 6-цилиндровые двигатели естественно сбалансированы и плавны. Несмотря на то, что установка более крупных 6-цилиндровых двигателей сбоку может вызвать затруднения, это можно сделать, как Volvo сделала с S60 до фейслифтинга и V60 Polestar (который теперь оснащен 4-цилиндровым двигателем с двойным наддувом).
Одна компания, которая печально известна своими рядными двигателями, особенно 6-цилиндровыми, — это BMW. Фактически, за последние 20 лет было выпущено 10 различных рядных шестерок, начиная от 2,0-литрового M50 и заканчивая 3,2-литровым S52 (используется в BMW 5 серии E34 и M3 E46 соответственно). Теперь 3,0-литровый двигатель I6 с двойным турбонаддувом (получивший название S55) используется в каждом кабриолете M2, M3, M4, M4, пакете M3 для соревнований, пакете для соревнований M4, пакете для соревнований с откидным верхом M4, M3 CS, M4 CS и M4 GTS. Он развивает от 365 до почти 500 л.с. (конечно, в зависимости от модели и настройки). Теперь давайте перейдем к 5 горшку. Ах да, разрубленный пополам V10. Не так уж много автомобилей используют такую компоновку двигателя (как объяснил CT). Несмотря на это, основным производителем 5-цилиндрового двигателя, вероятно, будет Audi, за которой очень близко следует Volvo (если это окажется перевернутым, дайте мне знать, чтобы я мог это исправить).
Как и рядная шестерка, пятицилиндровый работает плавно (дополнительную информацию смотрите в видео CT). Не только это, но и то, что он почти не используется, придает автомобилю уникальность, что-то, что может сказать большинство людей (если они раньше водили машину с 5 горшками). Переходим к 4-цилиндровому: то есть Макдональдсу в мире двигателей. 4 цилиндра вещь неплохая, не заблуждайтесь, однако он используется ооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооо. Чтобы доказать, что 4-ки используются слишком часто (в основном потому, что экономию топлива и выбросы, а также мощность можно сбалансировать проще), вот список всех хот-хэтчей/седанов/купе (обратите внимание, что это те, которые можно купить за около 50 000 долларов США) в настоящее время используется 4-цилиндровый 9-цилиндровый0003
Honda Civic Type R
Ford Focus RS
Honda Civic Si
Ford Focus ST
VW GTI
VW Golf R
Hyundai i30N
Ford Mustang
Chevy Camaro
BMW M2
Audi S3
Fiat 124
Fiat 500 Abarth
Mini Cooper JCW
Ford Fiesta ST
Вы можете видеть, к чему я клоню.
4 горшка до глупости распространены, и хотя не все они плохие, но и не все хорошие. Что касается 3-х горшков, я не буду слишком углубляться, потому что они настолько необычны, что это было бы пустой тратой времени (я думаю, что только Форд продает их).
Плюсы: Более плавный, чем V-образный двигатель, менее сложный, с меньшим количеством движущихся частей.
Минусы: Длиннее и выше, чем V-образный двигатель, труднее устанавливать большие двигатели поперечно или продольно без серьезных модификаций. Некоторые из них слишком типичны, на мой вкус
Вердикт: Это как футбольный матч в дошкольном возрасте, выигрывают все!
Наконец, у нас есть плоский (или, как я собираюсь назвать его для этого блога: двигатели H) двигатель. В этой компоновке поршни лежат на боку, под углом 180 градусов друг к другу, а не по прямой линии или под углом 45-9°.угол 0 градусов.
Это позволяет двигателю H быть более сбалансированным, чем двигатель V, потому что он расположен так низко, что недостаточно высоко, чтобы вызвать достаточно вибрацию, чтобы вызвать серьезные тряски или дисбаланс во всем двигателе. На данный момент единственными двумя компаниями, которые производят и продают двигатели H, являются Subaru и Porsche. Subaru с их 2,5-литровым h5 и 3,6-литровым H6, а также Porsche с их двойным турбонаддувом и N/A H6. В то время как рядный и V-образный двигатели занимают больше места, тем самым увеличивая центр тяжести, что может повлиять на управляемость, двигатель H шире, чем низок, что означает, что он ниже к земле, понижая центр тяжести (что вы можете видеть). ниже)
Я бы продолжил, но особо нечего сказать, но есть кто-то, кто нашел что сказать, и вы можете проверить это здесь.
Плюсы: Согласно статье, написанной инженерами, в ней говорится: «Первичные и вторичные силы хорошо сбалансированы.
Это позволяет уменьшить нагрузку на коленчатый вал, что приводит к меньшим потерям мощности из-за инерции вращения». Не только это, но и то, что двигатели H такие низкие, управляемость автомобиля может полностью измениться.
Минусы: Шире, чем сопоставимый рядный или V-образный двигатель, ремонт может быть проблемой из-за того, что головки в основном находятся по бокам автомобиля
Вердикт: Хорошая идея и достойное исполнение
В заключение
Все три макета великолепны, каждый имеет свой набор хороших и плохих качеств. Двигатель V, вероятно, проживет немного дольше (в основном в форме V6), но даже тогда его, вероятно, заменит рядный двигатель. Рядный двигатель здесь, вероятно, лучший, учитывая, что существует так много разновидностей и способов их установки, что дает производителям больше возможностей для маневра, чем V-образный или H-образный двигатель. Наконец, есть двигатель H. Случайно не популярный, но производители все еще придерживаются его, и, надеюсь, они будут придерживаться его немного дольше.