8-900-374-94-44
[email protected]
Slide Image
Меню

Двигатель л образный – Двигатели. Рядный? V-образный? «Оппозит»? — ДРАЙВ

Содержание

Двигатели. Рядный? V-образный? «Оппозит»? — ДРАЙВ

Алексей Воскресенский, Леонид Голованов (<a href='http://www.autoreview.ru/knowhow/num188/likbez1.htm'>Авторевю</a>),

Рядный шестицилиндровый двигатель — редкий пример абсолютно уравновешенного мотора. Вымирающий вид. А какой ещё архитектуры бывают ДВС и на что она влияет?

В начале XX века, когда конструкторская мысль бушевала вовсю, двигатель рабочим объёмом 10 л мог быть как одноцилиндровым, так, к примеру, и рядной «восьмёркой». Тогда никого особо не удивляли установленная на автомобиле рядная «шестёрка» объёмом 23 л или семицилиндровый звездообразный мотор с аэроплана...

Однако рост мощностей, оборотов и ожесточенная борьба за снижение себестоимости всё расставили по местам. Простейший одноцилиндровый мотор для автомобилестроителей остался в далёком прошлом. Средний объём цилиндра двигателя обычного автомобиля сейчас — от трёхсот до шестисот кубических сантиметров. Литровая мощность — от 35 л.с./л для безнаддувного дизеля до 100 л.с./л для форсированного бензинового «атмосферника». Для серийных двигателей это оптимум, выходить за рамки которого просто невыгодно.

Очень маленькие цилиндры часто встречаются на японских микролитражках: например, объём рядной «четвёрки» у Subaru R1 — всего 658 см³. Из «европейцев» отличился трёхцилиндровый дизельный Smart — 799 «кубиков». Есть цилиндры-напёрстки и у «корейцев»: трехцилиндровый Matiz — это 796 «кубиков», а четырёхцилиндровый — 995. «Четвёркой» объёмом 1086 см³ оснащаются Hyundai i10 и Kia Picanto. На другом полюсе — конечно же «американцы». Объём V-образной «восьмёрки» купе Chevrolet Corvette Z06 составляет 7011 см³. Хотя японцы, например, оснащали внедорожник Nissan Patrol предыдущего поколения рядной «шестёркой» TB48DE объёмом 4758 «кубиков».

Сегодня двигатель мощностью 100 л.с. в большинстве случаев окажется четырёхцилиндровым, у 200-сильного будет четыре, пять или шесть цилиндров, у 300-сильного — восемь... Но как эти цилиндры расположить? Иными словами — по какой схеме строить многоцилиндровый двигатель?

Простота хуже компактности


О чём болит голова у конструктора? Во-первых, о том, как упростить конструкцию двигателя, чтобы он был дешевле в производстве и легче в обслуживании. Самый простой двигатель — рядный (мы будем обозначать такие моторы индексами R2, R3, R4 и т. д.). Располагаем в ряд нужное количество цилиндров — получаем необходимый рабочий объём.
  • Двигатель R3 (А). Угол между кривошипами — 120°.
  • Добиться равномерности вспышек в двухцилиндровом двигателе (В) можно только при двухтактном цикле.
  • А такой мотор (C), например, стоит на «Оке». Поршни движутся синфазно.

Двух- и трёхцилиндровые двигатели встречаются на автомобилях нечасто, хотя мода на «двухгоршковые» моторчики набирает обороты. Тому способствуют продвинутые системы смесеобразования и применение турбонаддува (как, например, на 85-сильной двухцилиндровой турбоверсии хэтчбека Fiat 500). А вот рядная «четвёрка» попала в самый массовый диапазон рабочего объёма легковых автомобилей — от 1,0 до 2,4 л.

В современных четырёхтактных двухцилиндровых двигателях, вроде турбомотора Фиата 500, проблему вибраций отчасти решает балансирный вал.

Пятицилиндровые рядные моторы появились на серийных автомобилях сравнительно недавно — в середине 70-х годов. Первым был Mercedes-Benz со своими дизельными «пятёрками» — они появились в 1974 году (на модели 300D с кузовом W123). Через два года увидел свет пятицилиндровый двухлитровый бензиновый двигатель Audi. А в конце 80-х годов такие моторы сделали Volvo и FIAT.

Рядные «шестёрки», до недавнего времени столь популярные в Европе, нынче во мгновение ока стали вымирающим видом. А про рядную «восьмёрку» и говорить нечего — с ней практически распрощались еще в 30-х годах. Почему?

Ответ прост. С ростом числа цилиндров двигатель становится длиннее, и это создаёт массу неудобств при компоновке. Например, втиснуть поперёк моторного отсека переднеприводного автомобиля рядную «шестёрку» удавалось в считанных случаях — можно припомнить лишь английский Austin Maxi 2200 середины 60-х годов (тогда конструкторам пришлось спрятать коробку передач под двигателем) и Volvo S80 с суперкомпактной коробкой передач.

Два мотора R3, составленные друг за другом, дают великолепный результат — абсолютно уравновешенную рядную «шестёрку».

Как укоротить рядный мотор? Его можно «распилить» пополам, поставить две половинки рядом друг с другом и заставить работать на один коленвал. Такие моторы, у которых цилиндры расположены в виде латинской буквы V, вдвое короче рядных — наибольшее распространение получили двигатели с углом развала блока 60° и 90°. А V-образный мотор с углом развала блока 180°, в котором цилиндры расположены друг против друга, называют оппозитным (или «боксером» — обозначения В2, В4, В6 и т. д. происходят именно от слова boxer).

Такие моторы сложнее рядных — например, у них две головки цилиндров (каждая со своей прокладкой и коллекторами), больше распредвалов, сложнее схема их привода. А оппозитные двигатели ещё и занимают много места в ширину. Поэтому из компоновочных соображений они применяются довольно редко — производителей «боксеров» можно пересчитать по пальцам.

А как сделать V-образный двигатель еще компактнее? Одно из простых, на первый взгляд, решений — установить угол развала блока менее 60°. Действительно, такие моторы были, но редко — можно вспомнить, например, автомобили Lancia Fulvia 70-х годов с моторами V4, угол развала блока которых составлял 23°. Почему же этим не пользовались все? Дело в том, что перед конструктором двигателя всегда стоит ещё одна проблема — вибрации.

О силах и моментах


Вообще без вибраций поршневой двигатель внутреннего сгорания работать не может — так уж он устроен. Но бороться с ними нужно, и не только для повышения комфорта пассажиров. Сильные неуравновешенные вибрации могут вызвать разрушения деталей мотора — со всеми вылетающими и выпадающими оттуда последствиями...

Отчего возникают вибрации? Во-первых, в некоторых схемах двигателей вспышки в цилиндрах происходят неравномерно. Таких схем конструкторы по возможности избегают или стараются делать массивней маховик — это помогает сгладить пульсации крутящего момента. Во-вторых, при движении поршней вверх-вниз они то разгоняются, то замедляются, из-за чего возникают силы инерции — сродни тем силам, что заставляют пассажиров автомобиля кланяться при торможении или вдавливают их в спинки сидений при разгоне. В-третьих, шатун в двигател

www.drive.ru

V образный двигатель: особенности, достоинства и недостатки

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.

Немного истории

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:

  • большой вес;
  • ограничение мощности;
  • недостаточную сбалансированность и др.

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.

Особенности конструкции

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:

  1. v 16 – прекрасно уравновешены и обеспечивают равномерную работу всех цилиндров;
  2. v 12 (состоящий как-бы из 2-х шестицилиндровых силовых агрегатов) – независимо от угла развала цилиндров отлично уравновешен;
  3. v 10 и v 8 – требуют наличия противовесов на коленчатом валу;
  4. v 2, v 4, v 6 – отличаются повышенной вибрацией и требуют дополнительной балансировки.

Достоинства и недостатки

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 :

  • повышает прочность всей конструкции силового агрегата;
  • увеличивает срок службы мотора;
  • позволяет динамично работать как на низких, так и на высоких (предельных) оборотах.

Силовые агрегаты с v-образным расположением цилиндров не свободны от недостатков. Среди них отмечают:

  • высокую стоимость;
  • большой уровень вибраций;
  • сложности при балансировке и др.

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.

Перспективные разработки

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:

  • Оппозитные силовые агрегаты

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.

  • VR образные моторы

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 обычныхŸ малым углом развала цилиндров (15 градусов) иŸ 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.).

dvigatels.ru

Радиальные двигатели | Двигатель прогресса

March 23, 2010

Раз уж наш блог начал рассказывать про различные типы двигателей, мы не могли не пройти мимо необычных типов ДВС и невероятных машинах, которые на них ездят.
Обычный, поршневой двигатель внутреннего сгорания известен всем – коленчатый вал, его двигают от 1 до 16 (редко до 32) поршней, которые перемещаются в цилиндрах вверх-вниз. В цилиндры подается смесь воздуха и топлива (бензина, керосина, ДТ, водорода и проч.). Происходит быстрое сгорание, с большим коэффициэнтом расширения – поршень двигается вниз и толкает коленчатый вал.
Двигатели такого типа бывают рядными (L-образными) или не рядными, когда цилиндры стоят под углом друг к другу (V и W- образные). Последний тип – двухэтажный и применяется редко.

Какие же еще есть ДВС? Об одном из них мы хотели бы рассказать в этой статье.

Радиальные двигатели.

Краткая история радиальных двигателей.

Первый радиальный двигатель был создан в 1901 году Чарльзом Мэнли. Он был 5-ти цилиндровым и с водным охлаждением. От был сделан из одной из ротационных машина Стивена Бэлзера, для самолета Аэродрома Лэнгли.
Мощность перового радиального двигателя составила 52 л.с. (39 кВт) при 950 об/мин.

В 1903-1904 гг Иаковах Эллехэммере  посторил первый в мире 3-х цилиндровый радиальный двигатель с воздушным охлаждением. Позже, в 1907 году он он постотоил более мощный 5-ти цилиндровый двигатель, а в 1908 – 1909 годах он разарабатывал уже 6-ти цилиндровый двухрядный радиальный двигатель.
В последствии радиальные или звездообразные двигатели получили широкое применение в авиации из-за своей надежности, малых габаритов и возмощности эффективного применения воздушного охлаждения.

Принцип действия.

В отличие от рядных двигателей, цилиндры радиального двигателя расположены в виде звезды, радиально расходясь во все стороны от центра. Таким образом каждый цилиндр отделен от остальных и доступен для ремонта и обслуживания. Также такая конструкция хорошо пригодна для воздушного охлаждения, поэтому подавляющее большинство таких двигателей выпускается именно с воздушным охлаждением. Минимальное количество цилиндров для образования радиального двигателя – три, если взять два, то это уже либо V-образный, либо оппозитник, двигатель, в котором цилиндры расположены напротив друг друга, на одной линии.
Внутри радиального двигателя, по центру находится коленчатый вал с одним коленом и противовесом. К нему крепится ведущий шатун, к которому уже непосредтсвенно крепяться все остальные, ведомые шатуны. Это принципиальное отличие кривошипно-шатунного механизма обусловлено самой конструкцией дигателя – длинный коленвал было бы просто некуда девать.

Звездообразные двигатели бывают двух и четырехтактными, последние обычно имеют нечетное количество цилиндров, позволяющее пускать искру через один цилиндр. В доказательство наших слов приводим видео демонстрационной модели 7-ми цилиндрового двигателя. Обратите внимание на искры зажигания.

Двухтактные радиальные двигатели ставились на многие легкие самолеты и их заводили резким поворотом винта.
Кждый цилиндр обычно имеет два клапана, которые приводятся в движение через спицы, которые в свою очередь толкает распределительный диск, связаный с коленчатым валом.
Анимация в autodesk inventor – здесь все очень хорошо видно

Единственным недостатком радиального двигателя является возможность протекания маста в цилиндры, что приводит к гидроудару и разрыву нижних цилиндров при попытке завода двигателя. Но в современных двигателях эти шансы минимизированы.
Выхлопная система таких двигателей также радиальна, но, как правило, трубы разводятся на две стороны. Варианты, когда цилиндров четное количество, тогда нередко каждый из цилиндров имеет свою выхлопную трубу.

Изготовление звездообразных двигателей

До сих пор радиальные двигатели ставят на самолеты и даже на вертолеты. Все таки возможность обходится без жидкостного охлаждения подкупает, да и технология отработанная годами не позволяет отказаться от этого типа ДВС в авиастроении. Также такие двигатели ставят на легкие лодки и на небольшие катера, перемещающиеся с помошью воздушного винта. В таком случае моторный отсек ограничивают сеткой.

Одним из производителей радиальных двигателей сегодня является Австралийская компания Rotec Engeneering.  Вот видео изготовления 150-сильного мотора R3600

Альтернативное применение

Но наш блог любит рассказывать о невероятных применениях всего, что можно. Вот и сейчас мы е обойдет стороной эту возможность и покажем несколько интересных фотографий и видео, найденных нами на просторах интернета.
Например некотрые умельцв ставят радиальные двигатели на мотоциклы.

7 цилиндров 110 л/с Rotec Engeneering R2800

Общий вид

Такой же Rotec Engeneering R2800 только установленный впрофиль

И видео с этим мотоциклом:

R2800 собственной персоной. Кликабельно

И хорошо еще если на обычное место. Существуют например и вот такие варианты. “Двигатель в колесе”

Правда непонятно как к этому двигателя подается бензин.
Те, кто не увлекается мотоциклами берут зарубежные аналоги запорожцев и делают с ними следующее:

В общем применений радиальных двигателей великое множество. Это отличные, плавные, мощные, простые в устройстве, ремонте и эксплуатации двигатели, которые прослужат еще очень долго.

lab-37.com

W-образный двигатель

Виды W-образных моторов

Есть два принципиально разных типа W-образных двигателей: трехрядный и четырехрядный.

Первый - трехрядный, использовался только в авиации и, позже, в спортивных автомобилях. Здесь, как не трудно догадаться, было три ряда цилиндров, по четыре в каждом. Ряды были развалены под углом 60 градусов друг к другу.

История W-образных моторов

Первым в истории трехрядным «дубль V»-мотором стал авиационный Napier Lion, представленный в 1917 году британской компанией Napier&Son. Его устанавливали на целый ряд военных самолетов времен Первой Мировой. Его сняли с производства в середине 30-х. Помимо этого W12 было еще несколько авиационных версий. Массовой такая конфигурация не стала.

В разные годы несколько инжиниринговых компаний экспериментировали с авиационной трехрядной компоновкой, и породили несколько версий W12. Был даже и мотоциклетный W3. Но после ужасающего фиаско W12 в Формуле-1 1990 года - с этими двигателями дебютировала команда Life Racing - про нее все забыли.

Серийную жизнь W-образной компоновке подарил концерн Volkswagen в конце 90-х годов. Только вместо трех рядов цилиндров в их W12 было четыре, по три цилиндра. Фактически, их W-образный двигатель – это два VR-образных мотора, разваленных друг к другу под углом 72 градуса. Таким образом, в этом двигателей четыре ряда цилиндров.

В 1998 году концерн представил концепт Volkswagen W12 Roadster, но в серию тот не пошел. Зато этот 6-литровый двигатель нашел применение на VW Phaeton и Audi A8, а его более укороченная версия W8 (четыре ряда по два цилиндра) – на VW Passat B5. Ну а топовый 1000-сильный W16 достался суперкару Bugatti Veyron (эта марка тоже принадлежит Volkswagen AG).

До недавнего времени W12 оставался под капотом американской Audi A8, но теперь такая конфигурация - привелегия фольксвагеновских суперкаров. По состоянию на 2017 год 6-литровый мотор W12 шел на Bentley Continental GT и Flying Spur, W16 остается на Bugatti Veyron и Bugatti Chiron (разогнанный до 1500 л.с.), а W8 уже снят с производства.

Плюсы W-образных моторов

Главное преимущество W-образных двигателей – компактность и малый вес в сравнении с V-образными моторами с таким же количеством цилиндров. Главные недостатки: очень сложная форма коленвала, разветвленная система охлаждения для каждого цилиндра и как следствие – дороговизна в производстве.

 

 

knowcar.ru

Двухтактные двигатели

Двухтактные двигатели. Как указывалось выше, для рекордно-гоночных автомобилей «младших» классов (250, 350 и 500 см³) часто применяются двигатели, близкие по конструкции к двигателям гоночных мотоциклов, среди которых двухтактные двигатели занимают видное место.

Рис. 33. Схема двухтактного двигателя с П-образным расположением цилиндров

Двухтактные малолитражные двигатели гоночных автомобилей с нагнетателями имеют следующие преимущества:

  1. Простота конструкции вследствие отсутствия систем газораспределения и смазки.
  2. Возможность получения при применении наддува высокой литровой мощности.
  3. Наличие условий для создания достаточных проходных сечений продувочных и выпускных окон при малом рабочем объеме цилиндров. В четырехтактных двигателях при малом диаметре цилиндра очень трудно обеспечить устройство клапанов с достаточными проходными cечениями.
  4. Смазка двигателя значительно проще (добавление масла к топливу имеет некоторое преимущество в том отношении, что детали шатунно-кривошипного механизма все время смазываются свежим маслом).

Рис. 34. Схема двухтактного двигателя с двумя поршнями в одном цилиндре. Канал от нагнетателя к левой кривошипной камере служит для питания смесью второго цилиндра

Для гоночных целей применяют двухтактные двигатели только с несимметричными фазами газораспределения, которые обеспечивают более совершенный процесс продувки.

Способ продувки определяет собою всю конструктивную схему двухтактного двигателя. В настоящее время.

существует три основных типа двухтактных двигателей с наддувом для гоночных автомобилей.

  1. Двигатели с П-образным расположением цилиндров, при котором два параллельно расположенных цилиндра имеют общую камеру сгорания. В одном цилиндре имеются продувочные окна, а в другом — выпускные; поршень, управляющий продувочными окнами, связан с кривошипом через прицепной шатун (рис. 33).
  2. Двигатели с двумя поршнями в одном цилиндре, противолежащими друг другу. При сближении поршней между их днищами образуется камера сгорания. Каждый поршень связан шатуном с отдельным коленчатым валом (рис.34).
  3. Двигатели с Л-образным расположением цилиндров, при котором цилиндры установлены под некоторым углом друг к другу. Так же, как и в двигателях с П-образным расположением цилиндров, два цилиндра имеют общую камеру сгорания, причем в одном из них имеются продувочные, а в другом выпускные окна. Поршни шатунами связаны с отдельными коленчатыми валами (рис. 35).

Двигатели первого типа применяются на советских рекордно-гоночных автомобилях «Звезда». Двигатели второго типа применялись на отечественных гоночных мотоциклах ГК-1 и двигатели третьего типа — на мотоциклах С1Б, С2Б и С3В (конструкции Иваницкого). Двигатель типа ГК-1 ставился также на гоночный автомобиль «Салют» класса до 350 см³.

Двигатели первого типа имеют более простую конструкцию. Отсутствие второго коленчатого вала обеспечивает им большую компактность и меньший вес. В отношении совершенства процесса продувки двигатели всех типов можно считать примерно равноценными, но по сравнению с двухтактными двигателями с кривошипнокамерной продувкой они имеют большие преимущества.

Рис. 35. Схема двухтактного двигателя с Л-образным расположением цилиндров

Двигатели второго типа имеют лучшую уравновешенность сил инерции.

Преимуществом двигателей третьего типа является возможность создания лучшего охлаждения перемычки между двумя цилиндрами (наиболее напряженной в тепловом отношении).

Конструктивно двигатель с П-образным расположением цилиндров выполнен следующим образом:

четыре цилиндра двигателя имеют две камеры сгорания, объединяющие по два цилиндра (см. рис. 33).

В правом цилиндре, поршень которого связан с основным шатуном, имеются выпускные окна. Поршень левого цилиндра, имеющего продувочные окна, соединен с прицепным шатуном.

Кинематическая схема движения прицепного шатуна отлична от схемы движения основного шатуна, вследствие чего создается несимметричное движение правого и левого поршней. Несимметричность движения поршней дает возможность получить разные фазы для открытия и закрытия выпускных и продувочных окон. Продувочные окна должны открываться вслед за выпускными, но закрытие их должно происходить с большим запаздыванием по отношению к выпускным окнам. При этом наполнение цилиндра горючей смесью значительно улучшается. Прицепной шатун, нижняя головка которого при движении описывает не окружность, а эллипс, дает возможность поршню левого цилиндра закрывать продувочные окна с большим запаздыванием по отношению к закрытию выпускных окон поршнем правого цилиндра, чем обеспечивается дополнительный наддув горючей смеси в цилиндр. При этом имеет место несовпадение мертвых точек обоих поршней. Наличие прицепного шатуна несколько усложняет кинематику шатунно-кривошипного механизма.

Коленчатый вал — сборный, имеет три коренных шейки с роликовыми подшипниками. Подшипники нижней головки шатуна — игольчатые, без сепараторов. Отдельные части вала — щеки с пальцами и коренные шайки — соединены посредством напрессовки.

Картер двигателя — разъемный и состоит из двух частей, отлитых из алюминиевого сплава.

Сильный нагрев поршней в цилиндрах с выпускными окнами требует особенно интенсивного отвода тепла. С этой целью удлинена юбка поршня и с внутренней стороны днища выполнены ребра, повышающие также жесткость днища поршня.

Поршневые кольца должны обладать большой надежностью, не вызывая поломок от вибраций, возникающих при высоких оборотах коленчатого вала двигателя. Для повышения упругости и надежности поршневые кольца изготовляют с применением метода термофиксации (требуемая форма кольца обеспечивается специальной термической обработкой). В двухтактных двигателях поршневые кольца должны быть застопорены в канавках, чтобы предотвратить возможность задевания замка за кромки окон при проворачивании кольца.

Таблица 8
Основные данные по двигателям отечественных гоночных автомобилей
НаименованиеКласс до 250 см³ «Харьков -Л250»Класс до 350 см³ «Звезда М НАМИ»Класс до 1200 см³ «Шахтер»*Класс 2000 см³ «Харьков-6»Класс до 2500 см³ «Харьков-3»Класс до 3000 см³ «Дзержинец»
Тип двигателяЧетырехтактныйДвухтактный П-образныйЧетырехтактныйЧетырехтактныйЧетырехтактныйЧетырехтактный
На базе какого двигателя выполненОригинальной конструкцииОригинальной конструкции«Москвич»«Победа»«Победа»ГАЗ-51
Число цилиндров244446
Рабочий объем, см³246342,51167197024902992
Диаметр цилиндра, мм5139,5**70,77988,6576
Ход поршня, мм6069,875100100110
Степень сжатия7,07,897,28,59,58,4
Максимальная мощность, л. с.45633070150
Число оборотов, соответствующее максимальной мощности, об/мин70007000350038004500
Нагнетатель и его типКоловратныйКоловратныйНетКоловратныйНетОбъемного типа, двухроторный

Горючая смесь подается в цилиндры двигателя через кривошипную камеру, выполняющую роль ресивера. В кривошипную камеру горючая смесь поступает под действием коловратного нагнетателя, который расположен между карбюратором и двигателем. Продувочные каналы выполнены в блоке цилиндров; для уменьшения сопротивления проходу горючей смеси внутренняя поверхность их тщательно обработана.

Охлаждение двигателя — водяное, принудительное; вода циркулирует под действием центробежного насоса.

Водяная рубашка имеет большую поверхность для охлаждения цилиндров по всей длине. Устройством достаточных проходов для воды между цилиндрами обеспечивается интенсивное охлаждение перемычки между цилиндрами в камере сгорания, подвергаемой наибольшему нагреву во время работы.

В табл. 8 приведены основные данные по двигателям отечественных гоночных автомобилей.


* По старой классификации.
** Соотношения между ходом поршня и диаметром цилиндра, принятые в четырехтактных двигателях, имеют для двухтактных двигателей другое значение. В двухтактных двигателях это отношение будет больше, так как необходимо учитывать перекрытие окон поршнем.

gaz20.spb.ru

X-образный двигатель — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Упрощённая конструктивная схема X-образного двигателя в исполнении Х-24. Х-образный двигатель — патент США № 1889583 (Зарегистрирован в 1928 году) Симметричный 90°/90°/90°/90° Х-образный 120°/60°/120°/60° "Y"-образный 45°/45°/135°/135°

X-образный двигатель — это поршневой двигатель, с четырьмя рядами цилиндров, которые расположены Х-образым образом относительно коленчатого вала. То есть, цилиндры расположены с четырёх сторон и приводят в движение общий коленчатый вал.

Эта конструкция встречается очень редко, в основном из-за относительного большего веса и сложности в сравнении с радиальными двигателями, хотя они более компактны (при равном количестве цилиндров) в сравнении с V-образными двигателями и всесторонне динамически уравновешены относительно них же. То есть не требуется установка балансира для снижения вибрации, как в случае с рядным и V-образным расположением цилиндров. Так как каждая пара цилиндров уравновешивает друг друга во время работы.

Большинство видов Х-образных двигателей применялись во времена Второй мировой войны. Они были разработаны для больших военных самолётов. Как правило, они имели 24 цилиндра и основывались на конструкции 12-цилиндрового V-образного двигателя.

Виды

Существует несколько видов Х-образных двигателей:

  • Симметричный («обзовём» его крестообразным) — цилиндры расположены относительно коленчатого вала под углом 90° (/90°/0°/(-90°)270°/180°)
  • Собственно Х-образный — цилиндры образуют две симметричные пары под углами 120°/60° и 300°(-60°)/240°(-120°)
  • "Y"-образный (только четырёх цилиндровый) — цилиндры расположены относительно коленчатого вала под углами 90°/45°/(-90)270°/145°)

Видео по теме

Некоторые примеры Х-образных двигателей

См. также

Примечания

wiki2.red

Поршневые двигатели внутреннего сгорания, оппозитный двигатель

Большая часть автомобилей имеют поршневой двигатель внутреннего сгорания. Его устройство весьма сложное, даже для профессионала.

При покупке автомобиля в первую очередь смотрят на характеристики двигателя. Эта статья, поможет разобраться Вам в основных параметрах двигателя.

Количество цилиндров. Современные автомобили имеют до 16 цилиндров. Это очень много. Но дело в том, что поршневые двигатели внутреннего сгорания с одинаковой мощностью и объемом, могут существенно отличаться по иным параметрам.

Как расположены цилиндры?

Цилиндры могут располагаться двумя типами: рядным (последовательным) и V-образным (двухрядным).

При большом угле развала существенно уменьшаются динамические характеристики, но при этом повышается инерционность. При малом угле развала снижается инерционность и вес, но это приводит к быстрому перегреву.

Оппозитный двигатель

Есть ещё и радикальный оппозитный двигатель имеющий угол развала в 180 градусов. В таком двигателе все недостатки и преимущества максимальны.

Рассмотрим преимущества такого мотора. Этот двигатель легко встраивается в самый низ моторного отсека, что позволяет снизить центр масс и  вследствие чего, повышается устойчивость автомобиля и его управляемость, что не мало важно.

На оппозитные поршневые двигатели внутреннего сгорания вибрационная нагрузка снижена и они  полностью сбалансированы. Также они небольшой длины, чем однорядные двигатели. Есть и недостатки — сама ширина моторного отсека автомобиля увеличена. Оппозитный двигатель устанавливается на автомобили марок Porsche, а также Subaru.

Разновидности двигателя – W-образный

На данный момент,  W-образный двигатель, который выпускает Фольксваген, включает в себе две поршневые группы от двигателей типа VR, которые находятся под углом 72° и за счёт этого, и  получается двигатель с четырьмя рядами цилиндров.

Сейчас делают  W-образные двигатели с 16, 12 и 8 цилиндрами.

Двигатель W8 — четырёхрядный по два цилиндра в каждом ряду. В нём есть два балансирных вала, которые вращаются быстрее коленчатого в два раза, они нужны, чтобы уравновесить силы инерции. Этот мотор имеет место быть на автомобиле — VW Passat W8.

Двигатель W12 — четырёхрядный, но уже по три цилиндра в каждом ряду. Он встречается на автомобилях VW Phaeton W12 и Audi A8 W12.

Двигатель W16 — четырёхрядный, по четыре цилиндра в каждом ряду, он стоит только на автомобиле Bugatti Veyron 16.4. Этот двигатель  мощностью  1000 л.с. и в нём сильное влияние инерционных моментов отрицательно действующих на шатуны, уменьшили за счёт увеличения угла  развала до 90° , и при этом снизили скорость поршня до 17,2 м/с. Правда размеры двигателя от этого увеличились: его длина  равна 710,  ширина 767 мм.

И наиболее редкий тип двигателя – это рядно-V-образный ( также называемый — VR , смотрите на самом верхнем рисунке справа), который представляет из себя сочетание двух разновидностей. У двигателей VR  маленький развал между рядами цилиндров, всего 15 градусов, что и позволило использовать на них одну общую головку.

Объем двигателя. От этого параметра поршневого двигателя внутреннего сгорания зависят практически все остальные характеристики двигателя. В случае увеличения объема двигателя, происходит увеличение мощности, и как следствие увеличивается расход топлива.

Материал двигателя. Двигатели, обычно делаются из трёх видов материала: алюминия или его сплавов, чугуна и других ферросплавов, либо магниевых сплавов. От этих параметров на практике зависит лишь ресурсы и шум двигателя.

Наиболее важные параметры двигателя

Крутящий момент. Он создается двигателем при максимальном тяговом усилие. Единица измерения – ньют-метры (нм). Крутящий момент на прямую влияет на “эластичность двигателя ” (способность к разгону на низких оборотах).

Мощность. Единица измерения – лошадиные силы (л.с.) От неё зависит время разгона и скорость авто.
Максимальные обороты коленчатого вала (об/мин). Указывают на число оборотов которое способен выдерживать двигатель без потери прочности ресурсов. Большое количество оборотов указывает резкость и динамичность в характере автомобиля.

Важны в автомобиле и расходные характеристики

Масло. Его расход измеряется в литра на тысячу километров. Марка масла обозначается xxWxx, где первое число обозначает густоту, второе вязкость. Масла с высокой густотой и вязкостью существенно повышают надёжность и прочность двигателя, а масла с небольшой густотой дают хорошие динамические характеристики.

Топливо. Его расход измеряется в литрах на сто километров. В современных автомобилях можно использовать практически любую марку бензина, но стоит помнить, что низкое октановое число влияет на падение прочности и мощности, а октановое число выше нормы снижает ресурс, но повышает мощность.

Загрузка...

avto-i-avto.ru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *