Самый сбалансированный двигатель: V6, рядная четвёрка, оппозит? Сравнение конструкции двигателей

Содержание

V6, рядная четвёрка, оппозит? Сравнение конструкции двигателей

«Линейка двигателей представлена рядным 4-цилиндровым агрегатом объёмом 2,5 л и 3,5-литровым V6», — гласит рекламный проспект какой-нибудь Toyota Camry. А чем отличаются эти моторы, кроме количества «кубиков» и лошадиных сил? Почему в «Безумном Максе» молились богу V8, и что особенного в «оппозитниках» Subaru? Просто о сложном: разбираем на пальцах особенности автомобильных двигателей.

Компоновка. Продольно или поперечно

Прежде чем говорить о конструкции двигателей, нужно упомянуть о компоновке автомобиля — ведь именно она во многом определяет, какой мотор будет установлен под капотом. Хотя не всегда под капотом: существуют автомобили (в основном спортивные) со средне- и заднемоторной компоновкой, но у большинства гражданских машин двигатель всё-таки находится впереди. О них и поговорим.

Продольное расположение двигателя

Мотор может располагаться в машине продольно или поперечно. Первую схему называют классической, она характерна для автомобилей с задними приводом (или полным, но на основе заднего). Продольная схема почти не накладывает ограничений на размеры силовой установки, как и трансмиссии — коробка передач может быть огромной, с большим запасом прочности, и заканчиваться хоть в центре машины. Такая компоновка характерна для больших автомобилей с мощными двигателями и КПП: грузовиков, внедорожников, премиальных седанов. Хотя раньше так были устроены почти все машины — взять ту же классическую линейку «Жигулей». Но с массовым внедрением переднего привода понадобилась иная, более компактная компоновка.

Поперечное расположение двигателя

Для переднего привода необходимо устанавливать двигатель не продольно, а поперечно — вместе с коробкой передач он должен разместиться под капотом между лонжеронами. Ограниченное пространство требует компактности как от трансмиссии, так и от самого мотора, поэтому далеко не все силовые установки подходят для поперечной схемы. Такая компоновка характерна как для переднеприводных машин, так и для полноприводных, система 4WD которых имеет переднеприводные корни — а это почти все современные кроссоверы.

Разобравшись в особенностях компоновок, можно переходить к самим двигателям.

Рядные двигатели

Классический двигатель внутреннего сгорания — рядный, где все цилиндры расположены в один ряд. В литературе такая конструкция обозначается буквой I или R (от английского Row или немецкого Reihe— ряд), а цифра, стоящая рядом, указывает на число цилиндров (R3, R4, R5, R6). Хотя в жизни обозначение «R» встречается редко — автопроизводители не стремятся отдельно выделять «рядность» мотора, считая такую схему обыденной. Вы никогда не встретите шильдик R6 на крышке багажника, в отличие от V6 — хотя рядная «шестёрка» во многом превосходит V-образную. Но об этом ниже.

Рядный 4-цилиндровый двигатель (R4) — самый распространённый в мире, поскольку попадает в наиболее ходовой диапазон рабочего объёма: от 1 до 3 литров. Есть и более объёмные представители: например, тойотовский турбодизель 15B с кубатурой 4,1 л, который ставят на Mega Cruiser, грузовик Dyna и другие модели. Обратный пример — рядный моторчик Subaru EN07 (модели R1, R2, Pleo) объёмом всего 658 «кубиков». Но это всё-таки исключения: оптимальным объёмом одного цилиндра мотористы считают 0,3–0,7 л. Соответственно, большинство 4-цилиндровых двигателей имеют рабочий объём от 1,2 до 2,8 л.

Ещё одна причина популярности рядной «четвёрки» — её относительная компактность. Мотор R4 можно установить почти на любой автомобиль как продольно, так и поперечно. Чего не скажешь о рядной «шестёрке» R6 — дополнительные 2 цилиндра существенно увеличивают длину агрегата. Установить такой двигатель поперечно инженерам удавалось в единичных случаях (Volvo S80 и XC90, Chevrolet Epica) в паре с компактной коробкой передач. В основном моторы R6 устанавливают продольно.

6 цилиндров в ряд (Straight-6) является одной из лучших конструкций двигателя — такая схема полностью сбалансирована и лишена вибраций, отличается плавной работой и эластичностью. Моторы R6 традиционно применяли немецкие производители (BMW, Mercedes-Benz), а также японские: Nissan (серии RB25/RB26, TB45/TB48, дизель TD42), Toyota (серии M, 1G, 1JZ/2JZ, дизели 1HZ/1HD). К сожалению, почти все эти двигатели в настоящий момент вытеснены более универсальными моторами V6.

У рядной «восьмёрки» проблем из-за исполинских размеров ещё больше. Моторы R8 встречались на американских машинах середины прошлого века, советских лимузинах ЗИС-101 и ЗИС-110. Сегодня такие двигатели работают только на судах и тепловозах, а на автомобилях их полностью вытеснили моторы V8.

Рядные двигатели с нечётным числом цилиндров также встречаются (R3, R5). В большинстве случаев они созданы на базе рядной «четвёрки», которой добавили или отняли один цилиндр. Существуют и двухцилиндровые автомобили (Fiat 500, отечественная «Ока»), но в основном моторы R2, как и двигатели с 1 цилиндром, применяются на мотоциклах.

V-образные двигатели

Очевидно, что главная проблема рядного мотора с 6 и более цилиндрами — чрезмерная длина. Как сделать его компактнее? «Распилить», расположив цилиндры в виде латинской буквы V (отсюда и обозначение).

V-образные моторы заметно сложнее рядных: у них две головки блока цилиндров (каждая со своей прокладкой, распредвалами, коллекторами), причудливее схема привода ГРМ. А ещё «вэшки» вибрируют: V8 чуть меньше, V6 и V10 — сильнее. И лишь грозный V12 уравновешен полностью, как и R6 — по сути, он и представляет собой две рядных «шестёрки», соединённых вместе. Но встретить V12 можно только на люксовых машинах и суперкарах.

Основа популярности мотора V6 — его универсальность: он достаточно компактен, поэтому может быть установлен как продольно, так и поперечно. Та же Toyota перестала ставить рядные двигатели серии JZ на свои большие седаны (Mark II, Crown и их производные), перейдя на V-образную серию GR, которую можно встретить на доброй половине модельного ряда: от переднеприводных Camry до внедорожников Land Cruiser Prado. Выпускать универсальные двигатели намного выгоднее, чем специфичные.

Балансировка мотора V6 вызывает определённые сложности у инженеров из-за блуждающих в нём моментов от сил инерции поршней и центробежных сил — чаще всего приходится использовать балансировочные валы, что дополнительно усложняет и без того не самую простую конструкцию двигателя. Угол развала цилиндров у V-образных моторов может быть разным: обычно это 45, 60, 65 или 90 градусов — оптимальные значения с точки зрения вибраций.

Рядно-смещённые двигатели VR и W

Компромиссом между рядной и V-образной схемой стала рядно-смещённая компоновка (VR). Такие моторы активно применяет концерн Volkswagen. VR представляет собой V-образный мотор с экстремально малым углом развала цилиндров (10–20°), что позволяет накрыть их общей головкой блока, как у рядного мотора.

Плюсы такого решения — отказ от второй головки (а значит упрощение и удешевление конструкции) и компактные размеры. Минусы — чудовищные вибрации: чтобы хоть как-то сбалансировать рядно-смещённый мотор, приходится значительно утяжелять коленчатый вал и маховик, применять балансировочные валы, особые подушки двигателя и другие технические решения. Из-за этого схема VR не получила распространения у других автопроизводителей, став фирменной чертой автомобилей VAG.

Volkswagen же активно развивал своё «дитя», придумав W-образный двигатель — V-образный мотор из двух блоков VR на одном коленвале. Такие силовые агрегаты встречаются на флагманах VW, Audi и Bentley.

Оппозитные двигатели («боксёры»)

Оппозитный двигатель иногда называют V-образным с углом развала 180°, но это не совсем верно. В V-образной схеме поршни двигаются синхронно, в то время как в оппозитной — зеркально, словно боксируя друг с другом. Из-за этого оппозитные двигатели называют «боксёрами» (Boxer), обозначая буквой B: B2, B4, B6, B8. Хотя свой 6-цилиндровый «боксёр» EZ30 Subaru называет H6.

Самый популярный оппозитный двигатель стоял на легендарном «Жуке» Volkswagen Old Beetle (Käfer), которых за полвека выпустили 21,5 млн штук. В современных машинах «боксёры» используют только Porsche и Subaru, хотя в мототехнике они широко представлены на моделях BMW и «Уралах».

Плоский горизонтальный «боксёр» — весьма широкий двигатель, что не позволяет записать ему в преимущества компактность. В чём же плюсы такой компоновки? Во-первых, в низком центре тяжести (мотор находится очень близко к земле), что даёт лучшую устойчивость и управляемость автомобиля. Во-вторых, коленвал таких двигателей намного короче, легче и прочнее, по сравнению с рядной схемой. Да и вибрирует оппозитная «четвёрка» меньше, чем рядная, поскольку зеркальное движение поршней взаимно компенсирует их силы инерции. А оппозитная «шестёрка» B6/H6 вообще полностью уравновешена, как и рядная.

Характерные минусы «боксёров»: две головки блока (что для мотора с 4 цилиндрами явно избыточно), затруднённое облуживание и переусложнённая конструкция. А их ключевое преимущество в виде низкого центра тяжести играет роль в автоспорте, но не при повседневной городской езде — обычный водитель вряд ли заметит разницу между «рядником» и «боксёром».

Вибрации и балансировка двигателей

Что водитель чувствует сразу, так это вибрации двигателя — они ухудшают комфорт и могут весьма серьёзно досаждать пассажирам. Помимо этого, вибрации снижают надёжность техники, поэтому инженеры тщательно балансируют моторы. В ход идут противовесы на коленвалах, двухмассовые маховики, продвинутые опоры двигателя, балансировочные валы… Но главное — изначально выбрать удачную конструкцию мотора.

В основном двигатель вибрирует от инерции поршней, совершающих возвратно-поступательные движения. Вспомните, как кивают головой пассажиры при резких разгонах и торможениях — примерно так же ведут себя поршни в конце каждого рабочего такта. В одних двигателях силы инерции и моменты от них взаимно компенсируются, в других остаются свободными, вызывая вибрацию.

Как видно из таблицы, в рядной «четвёрке» остаётся свободной сила инерции второго порядка — не столь неприятная, как первого порядка, но тоже чувствительная. Характерная дрожь мотора в определённых режимах работы — её «заслуга». В оппозитной «четвёрке» эта сила скомпенсирована, но остаётся свободный момент от неё, стремящийся повернуть двигатель вокруг вертикальной оси. Хотя его воздействие почти незаметно для водителя.

У двигателя V6 свободных моментов множество, поэтому в нём приходится применять балансировочные валы. Кстати, трёх- и пятицилиндровые рядные моторы идентичны V6 в уравновешенности, несмотря на нечётное количество цилиндров.

Худшие с точки зрения разгула свободных сил и вибраций — одно- и двухцилиндровые моторы, а также детища Volkswagen: двигатели VR5 и VR6. А лучшие, самые уравновешенные двигатели — рядные и оппозитные «шестёрки». Ну и роскошный V12, конечно.

Какой двигатель лучше

Сравнение двигателей — непростая задача, ведь у каждого автомобилиста свои требования и критерии выбора. Одним важнее надёжность и простота обслуживания, другим нужна максимальная мощность, а третьи смотрят прежде всего на расход топлива. Идеальный мотор должен совмещать все эти преимущества — быть простым и надёжным, мощным и экономичным. Но чаще всего инженерам приходится идти на компромиссы. Хороший пример сложности прямого сравнения моторов — международный конкурс «Двигатель года» (Engine of the Year), лауреаты которого являются произведением инженерного искусства, но не всегда отвечают запросам реальных автомобилистов.

Удачным получится двигатель, или не очень, определяет множество факторов: общая продуманность конструкции и степень форсировки (количество лошадиных сил на рабочий объём), применённые технические решения и экологические рамки. Но при прочих равных можно сделать общие выводы по компоновке мотора. Так, рядная «четвёрка» — базовый и самый простой двигатель большинства автомобилей, который должен быть экономичным и недорогим (конечно, бывают и исключения). Трёхцилиндровый «рядник» — бюджетный вариант для малолитражек, но он не так плох, как многие считают. V6 — агрегат более сложный и дорогой в обслуживании, хотя малофорсированные «вэшки» вполне могут быть «рабочими лошадками». V8 — показатель премиума и единственная возможность разместить сразу 8 цилиндров под капотом современного автомобиля. Рядная «шестёрка» — самая сбалансированная, простая и заслуженно любимая многими компоновка, которая встречается всё реже и реже. «Боксёры» B4 и B6 — специфичные двигатели, которые, безусловно, имеют свои плюсы и армию фанатов. Ну а с автомобильной экзотикой вроде V4, VR5 или VR6 лучше иметь дело, пока она на гарантии…

Сколько цилиндров лучше

Большая часть, ездящих по дорогам планеты, автомобилей, оснащены именно 4-ех цилиндровыми двигателями. Это очень давняя история, текущая от самой зори автомобилестроения, ярким исключением из которой служит лишь американский автопром, где еще в 30-ых годах 20-ого века, с выходом Ford Model 18, именно V8 стал рабочей лошадкой Америки.

Так с каким же числом цилиндров, двигатель лучше? Как вообще число цилиндров влияет на работу двигателя? — постараемся вместе в этом разобраться.

  • Достоинства и недостатки четырехцилиндрового двигателя

Согласитесь, 4 цилиндра — это не много и не мало. На фоне новомодного внедрения 3-ех и даже 2-ух цилиндровых двигателей, «Четверка» кажется настоящим и полноценным двигателем.

Но как думаете, — почему в СССР, где бензин, тек такими — же, необъятными реками как и в США, в качестве рабочей лошадки, была выбрана именно Рядная Четверка, а не V8? Все Москвичи, Жигули и Волги ( кроме КГБ-ешных, собираемых вручную, рядом с Чайками) оборудовались Рядным, Четырехцилиндровым двигателем объемом от 1.2 до 2.4л. Почему нельзя было сделать тот — же 2.4 для Волги не Четырех, а Шестицилиндровым? Ответ достаточно прост; — для такого двигателя нужно два дополнительных поршня, дополнительные кольца и вкладыши, и еще достаточно большое количество деталей. И возможно в СССР посчитали; — что лучше собрать 3 четырехцилиндровых двигателя, вместо двух шестицилиндровых. Как известно, в СССР, итак, автомобиль был роскошью, доступной немногим. И в таких условиях, советские автолюбители не могли и мечтать о Рядной Шестерке, или V8. Копеечка, — в первой половине 70-ых была настоящим шиком и практически иномаркой ( она была лучше очень многих импортных аналогов) и при всем — этом, никого в СССР не волновало, что в ней 4-ре, а не шесть цилиндров. Если Вы, решите меня перебить, сказав; — «какая Шестерка может получится с 1.2?» — так знайте, что двигатель первой Ferrari ( модель 125) при объеме в 1.5л, имел 12-ать цилиндров.

Итак, — 4 цилиндра; — такой двигатель достаточно прост и не так дорог, в производстве, — это и есть основной плюс Рядных Четверок. Они могут выдавать хорошую мощность и крутящий момент, но по сбалансированности они не ровня Рядным Шестеркам. Позже, в конце 80-ых, когда началась установка балансирных валов ( валы вращающиеся в обратную сторону коленвала и уменьшающие вибрации) — Четверки стали более сбалансированными, но при этом и более сложными. Механизм балансирных валов приводится в движение специальными ремнями, или цепями ( в зависимости от модели двигателя) и это все требует обслуживания в интервале не превышающем 100 000км. Такой двигатель работает тихо, расходует не много топлива и при одинаковом объеме с Шестеркой, почти всегда имеет больший КПД. Вот только назвать совсем простым, такой мотор уже нельзя, ведь в нем множество деталей, требующих обслуживания.

  • Итоги по Четверке:

Четырехцилиндровые двигатели достаточно серьезно отличаются между собой. Если мы говорим о двигателе Классического, ВАЗовского образца, то это — неприхотливый, очень ресурсный ( при его правильной эксплуатации) и не дорогой в обслуживании агрегат. А вот если мы говорим о технологичных Четверках, с вышеупомянутыми балансирными валами, фазовращателями и гидрокомпенсаторами, то этот мотор настолько усложнен ради идеализации работы четырехцилиндрового мотора, что со временем, проблем с ним может быть не меньше, а вполне может и больше, чем с Шестеркой, или V8.

  • Достоинства и недостатки шестицилиндровых двигателей

Рядная Шестерка — это мой любимый тип ДВС. Двигатель серии M20, M30 и M50 — это моторы которые создавали имидж БМВ, как действительно скоростных машин. Не меньшую службу, но уже для Мерседес, сыграли агрегаты серии M103 и M104.

Рядная компоновка позволяет создать большой в объеме, но при этом непревзойденный в плане балансировки двигатель. Такой двигатель в отличии от V8, всегда можно оснастить развитым, существенно повышающим мощность, выпуском. Рядная Шестерка практически всегда отлично обслуживается, — все детали продольно расположенного движка, доступны и к ним не сложно подобраться.

Общей бедой всех, Рядных Шестерок, независимо от производителя, является склонность к деформации ГБЦ, в следствии перегрева. При этом не редко лопаются перемычки между клапанами. Данная проблема вызвана длиной ГБЦ такого двигателя и от этого никуда не уйти; — так что, такой движок уж точно не рекомендуется перегревать.

Но, все силы возникающие при работе ДВС, здесь полностью уравновешены и без балансирных валов. Так, возможно, что купив старенький автомобиль с рядной Шестеркой, в плане двигателя у Вас будет меньше проблем, чем у владельца 10-яти — 15-ати летнего Аккорд. То есть, — Вы получаете великолепно сбалансированный двигатель, но при этом не думаете о механизме приводящим в работу балансирные валы.

Именно Рядная Шестерка, — это самый сбалансированный двигатель. Он работает более ровно, чем V8 и лишь V12 может сравнится с ним в плане ровности работы ( ведь это две совмещенных Шестерки).

Шестицилиндровый двигатель, при равных условиях эксплуатации, практически всегда выигрывает в ресурсности у Четырехцилиндрового. Вот представьте себе; — два мотора объемом в 2.5л, один из которых Шести, а второй Четырехцилиндровый. Получается, что цилиндр Шестицилиндрового 2.5 будет меньше, чем в Четырехцилиндровом движке того же объема. Это значит, что при взрыве в камере сгорания, на каждый поршень + шатун + соответственно вкладыши и коленвал, в шестицилиндровом движке будет меньше нагрузки, чем в Четверке.

  • Итоги по Шестицилиндровому Движку:

Это великолепные моторы, некоторые мотористы скажут Вам, что это лучшая компоновка ДВС ( сейчас мы говорим о рядной Шестерке). Это мощные, невероятно сбалансированные и очень ресурсные двигатели. Если Вы решите купить старенький и уже уставший Мерседес, или БМВ с таким мотором; — даже в не лучшем состоянии, эта машина будет Вам служить еще очень долго. Ну а если Вы решите качественно откапиталить сердце своей немки, тогда при нормальной эксплуатации, на ней еще смогут ездить Ваши дети, а возможно и внуки.

  • Достоинства и Недостатки двигателей V8

Это культовый в Штатах тип двигателя. Возможно Вы о этом не знаете, но в довоенные годы, выпускались шикарные автомобили, с рядными, восьмицилиндровыми двигателями. Это были машины в огромными, длиннющими капотами, но от их выпуска в последствии отказались; — такую ГБЦ вело даже при незначительных перегревах.

Суть двигателя V8 в том, что он состоит из двух Четверок. Под капот крупной легковушки, такой мотор, мог поместится даже продольно. Если посмотреть на V8 сверху, — он напоминает квадратик. И если Вы сравните длину такого мотора и Рядной Шестерки, то заметите — V8 несколько короче, но заметно шире, особенно в области Головок.

Раз мы начали с уклона на минусы, то сразу заметим, что Выпуск на двигателях типа V8, часто бывает зажат из — за близкости выпускных труб к лонжеронам. Данный момент особенно заметен на обычных ( не спортивных), американских V8, где вместе с этим, часто встречается и не отвечающий объему двигателя, впускной коллектор.

Но, огромный + V8 в том, что при относительно не больших размерах двигателя, можно собрать ДВС с весьма внушительным объемом. Сейчас мы не говорим о американских монстрах объемом в 7.5 — 8.0л, но вот немецкие V8 на 4.0 — 5.0л, Вам не покажутся большими рядом с Шестерками ( Это просто разные моторы).

Современный V8 оснащен множеством запчастей; — здесь 4 распределительных Вала ( на традиционных американках вал всего один и расположен он немного выше над коленчатым валом). При этом современный V8 имеет по 4-ре ( на мерседес часто по 3) клапана, каждый из которых оборудован гидрокомпенсатором. То есть если на легендарной Шестерке M50 – 24 клапана и соответственно 24 гидрокомпенсатора, то на Восьмерке серии M60 – их уже 32.

V8, не смотря на внушительный объем, не такой ресурсный как классические, Рядные Шестерки. Ведь ради уменьшения веса силовой установки, блок V8 уже давно отливается из алюминия. Тогда — как блоки Рядных Шестерок, еще до средины 90-ых отличались из чугуна. Чугунный блок можно растачивать, после чего он пройдет еще 500 000км, а потом снова растачивать. А вот на алюминиевом V8 так не сделаешь. У нас, при значительных дефектах алюминиевого блока V8, обычно его просто меняют на более живой, подержанный блок.

Как правило атмосферный V8 выигрывает в мощности у атмосферных, не спортивных Шестерок, но это только из -за объема. Если Вы посмотрите на характеристики BMW M5 в кузове E34, то увидите, что даже в те годы, было возможно выпустить Шестерку, по мощности с которой был способен сравнится далеко не каждый V8 ( и его объем уж точно бы превышал 5-ять литров).

  • Итоги по двигателям V8:

Это не такой ресурсный двигатель как Рядная Шестерка. Современный V8 состоит из очень большого количества деталей, которые могут приносить сюрпризы на 10-яти летней и даже на более свежей машине.

Очевидным плюсом таких двигателей является возможность сделать большой объем, при не слишком больших габаритах.

  • Достоинства и Недостатки двигателей V12

Говорят, что когда Энцо Феррани увидел первый в мире автомобиль с V12 ( Паккард Твин Сикс) то твердо решил, — его машины будут именно с V12. Это именно тот двигатель, который наделяет автомобиль неповторимой харизмой. Феррари это, или Мерседес; — машина с V12 — это вершина мотостроения.

OLYMPUS DIGITAL CAMERA

Наверное можно сказать, что V12 соединяет в себе достоинства Шести и Восьмицилиндровых моторов. Это такие же сбалансированные двигатели как Рядные Шестерки, но при этом V – образная компоновка позволяет сделать двигатель максимально компактным.

Да; — современные V12 – это супер технологичные и очень сложные агрегаты. Но они выдают такие характеристики, что люди покупающие данные авто, уж точно не переживают по поводу обслуживания ( если только мы не говорим о стареньких S600 в 140-ом кузове и 750-ых E32 и E32 – для владельцев этих авто, обслуживание такого, монструозного агрегата и не дай бог — его ремонт, зачастую является серьезной проблемой.

Машина с V12 может феноменально мощно разгоняться с любых скоростей, а звук выхлопа такого мотора всегда ласкает слух ценителей.

Двигатели V12 – это вершина в эволюции моторостроения, но содержать такую машину смогут не многие.

  • Достоинства и Недостатки V16 и W16

Некоторые люди думают, что V и W в маркировке двигателей — это одно и то — же, но это не так. V16 – это когда друг напротив друга стоит две Рядных Восьмерки ( помните, я говорил, что такие моторы выпускались до войны). Яркий тому пример, — любимый Аль Капоне Cadillac V16. Двигатель этого монстра сочленен из двух V8, в каждом блоке которого цилиндры расположены в ряд.

W16 ( как на Бугатти Вейрон, а теперь и на Широн), также, как — бы сочленен из двух блоков, но в таком блоке цилиндры стоят уже не в один ряд, а как бы в два, где один ряд немного выше первого и смещен относительно его так, что верхний цилиндр стоит не прямо над нижним, а немного в стороне. Именно такая компоновка двигателя и называется W16.

Понятно, что двигатели V и W16 состоят еще из большего количества деталей, поэтому — это еще более сложный двигатель. Но такая компоновка позволяет создать очень большой в объеме и при этом очень сбалансированный двигатель. Так W16 Вейрон имеет объем в 8.0л. Да, — и американцы делали такие большие двигатели на куда более массовых автомобилях, но V8 объемом в 8.0л на Эльдорадо, никогда не сможет работать так — же ровно, как восьми литровый W16 Вейрон.

  • Сколько же цилиндров в двигателе лучше

Количество цилиндров двигателя определяется лишь тем, для чего Вы покупаете автомобиль. Если Вам нужна экономичная и посвежее машинка, есть смысл присмотреться с четырехцилиндровым, но не слишком навороченным машинкам; — без системы изменения фаз газораспределения и желательно без балансирных валов. Стоит оставить лишь двухвальную ГБЦ и гидрокомпенсаторы, а еще лучше — если для Вас на первом месте надежность и беспроблемность, — выбрать обычный Восьмиклоп, как на Калине. Здесь Вы уж точно не попадете на деньги ( при обрыве ремня клапана не ударят по поршням), а такие операции как регулировка клапанов сможет выполнить любой моторист и даже многие соседи по гаражу.

Если у Вас не слишком много денег, но Вы хотите мощную и породистую машину; — присмотритесь к стареньким, шестицилиндровым Мерседес и БМВ.

Двигатель V8 – вариант для тех кто хочет купить большую и по настоящему мощную машину.

V12 – настоящий шик, ну а о шестнадцатицилиндровых движках и говорить нечего — это божество мощности и изысканности.

  • Какие двигатели будут в будущем

Если раньше, четырехцилиндровые двигатели были тем, с чего начинаются ДВС. То сегодня, это может быть трехцилиндровый агрегат с; — балансирными валами, фазовращателями и турбонаддувом. Всем — тем, что со временем обязательно доставит проблемы своему, возможно уже не первому владельцу, решившему купить автомобиль, экономичный в плане топлива. Вот только уже возможно вскоре, такой человек поймет, что экономия в бензине не окупает и части обслуживания всех этих механизмов.

Так уже сегодня, все двигатели VAG оснащены турбонаддувом, а ведь турбина, особенно на маленьком, по сути бюджетном автомобиле, изнашивается всегда раньше ДВС ( исключения очень редки, но все — же бывают, например с автомобилями SAAB).

Более дорогие машины будут гибридными, или же полностью электрическими, как например Tesla. Но опять же, все эти решения, внедренные в эти машины ( вернее их обслуживание), не дадут Вам общей экономии. Сколько прослужит батарея и какую мощность она будет выдавать в уже поюзанном состоянии? — в этом плане традиционный ДВС очевидно выигрывает у электрокаров, ведь свои заводские показатели он демонстрирует значительно более продолжительное время.

Несмотря на плюсы ДВС, время этих замечательных двигателей постепенно уходит. Даже американцы отказываются от своих любимых V8 ( Cadillac уже сегодня выпускает свою флагманскую модель с турбированным V6 и атмосферный V8 не предлагает даже как опцию). В BMW также пошли на всеохватывающее уменьшение объема своих моделей, когда 730-ая G11 оснащается не атмосферной Шестеркой на 3.0л, а турбированной, Четверкой на 2.0л.

  • Закат Двигателей Внутреннего Сгорания

Как видите, эпоха ДВС плавно, но стабильно подходит к концу. Как долго будет длится данный закат, пока сказать сложно, — это зависит от политики основных стран ( все таки в США очень любят V8 и о этом отлично помнят в Ford, выпуская свои монструозные пикапы). Данный момент зависит от того, кто и в каких количествах будет добывать нефть. К тому — же, многие ДВС уже сегодня ездят на газу, хоть на бензине машина едет куда веселее, но это выход для тех, кто не доверяет электричества.

Так — что, возможно, что машины с двигателями внутреннего сгорания, будут водить еще наши внуки. Если они не любят электричество, как и я.

10 самых выдающихся моторов V8

Соблюдая логику, начать стоит с самого первого V8, а точнее, с первого автомобильного. Ведь исторически первый V8, сконструированный французской компанией Antoinette в 1904 году, предназначался не автомобилю, а самолету. Впрочем, эту досадную оплошность очень быстро исправили в Cadillac: компания закончила разработку своего двигателя уже к 1914 году, и к 1915 он стал серийным для модельной линейки. При объеме в 5,1 литра мотор выдавал 70 лошадиных сил. Разумеется, он имел водяное охлаждение, а еще крайне необычную по современным меркам газораспределительную систему не с нижним или верхним, а с боковым расположением клапанов в блоке цилиндров. С названием автомобилей американцы тоже мудрить не стали, назвав модели, оснащенные новым мотором, Cadillac V8. Модификации в зависимости от года выпуска именовались Type 51, Type 53, Type 55 и так далее.

1917 Cadillac Type 55

1 / 7

1917 Cadillac Type 55

2 / 7

1917 Cadillac Type 55

3 / 7

1917 Cadillac Type 55

4 / 7

1917 Cadillac Type 55

5 / 7

1917 Cadillac Type 55

6 / 7

1917 Cadillac Type 55

7 / 7

1918–19 Cadillac Type 57

1 / 7

1918–19 Cadillac Type 57

2 / 7

1918–19 Cadillac Type 57

3 / 7

1918–19 Cadillac Type 57

4 / 7

1918–19 Cadillac Type 57

5 / 7

1918–19 Cadillac Type 57

6 / 7

1918–19 Cadillac Type 57

7 / 7

1921 Cadillac Type 59

Самый мощный V8

Признайтесь, вы же пришли сюда за этим, верно? Все любят V8 за их мощь, и топовые дрэг-проекты доказывают, что потенциал у этой конструкции колоссальный, ведь там с моторов снимают по две, три, а то и четыре тысячи лошадиных сил. Правда, те машины ездят на чистом метаноле и оснащены наддувом на 5-6 и более бар. В более приземленном мире тюнинг-проекты с V8 тоже могут иметь мощность под тысячу сил. Но нас интересуют серийные автомобили. И здесь в компанию к Porsche 918, Pagani Huayra, Koenigsegg CCR и прочим Ferrari затесался Dodge Challenger SRT Demon. При рабочем объеме в 6,2 литра его компрессорный двигатель HEMI выдает 840 лошадиных сил! Правда, с небольшой оговоркой: максимальная мощность достигается только на «сотом» бензине, а на обычном топливе мотор выдает «всего» 808 сил. Чтобы удивится еще больше, стоит вспомнить, что речь идет об агрегате древней верхнеклапанной нижневальной конструкции – то есть, распредвал расположен в блоке, а клапаны в ГБЦ приводятся длиннющими толкателями.

Dodge Challenger SRT Demon 2017–2018

1 / 8

Dodge Challenger SRT Demon 2017–2018

2 / 8

Dodge Challenger SRT Demon 2017–2018

3 / 8

Dodge Challenger SRT Demon 2017–2018

4 / 8

Dodge Challenger SRT Demon 2017–2018

5 / 8

Dodge Challenger SRT Demon 2017–2018

6 / 8

Dodge Challenger SRT Demon 2017–2018

7 / 8

Dodge Challenger SRT Demon 2017–2018

8 / 8

Любопытным ответом на Dodge Demon стал Chevrolet Camaro ZL от Hennessey, который недвусмысленно назвали Exorcist. Здесь с тех же 6,2 литра мотора LT4 сняли уже 1000 лошадиных сил. А ведь еще у Hennessey был Venom GT Spyder с семилитровым LS7 на 1451 л.с.! Но мы договаривались не брать в расчет тюнинг-проекты, так что победа остается за темными силами.

Самый слабый V8

Стоит признать: при всем величии V8 степень их форсирования, особенно 50-70 лет назад, оставляла желать лучшего. Поэтому впечатляющая мощность в 250-300 лошадиных сил снималась с 5-6 литров, что по нынешним временам – непозволительная расточительность. Ну а «малолитражные» моторы получались и вовсе чахлыми. Попробуйте угадать, сколько сил извлекли в Chevrolet из мотора объемом 4,3 литра. Скажете, 200? Может, 180? Не угадали – 110. И это недоразумение устанавливалось под капот автомобиля с многообещающим именем Monza! Хотя, справедливости ради, правила балом там не мощность, а крутящий момент в 264 Нм при 2000 об/мин.

Chevrolet Monza 1975-1980

1 / 5

Chevrolet Monza 1975-1980

2 / 5

Chevrolet Monza 1975-1980

3 / 5

Chevrolet Monza 1975-1980

4 / 5

Chevrolet Monza 1975-1980

5 / 5

И если вам кажется, что это исключение из правил, то напомним, что на такие иконы автомобильного мира, как Chevrolet Camaro, El Camino и Malibu в 70-е годы устанавливался мотор L39, который при объеме в 4,4 литра выдавал 115-120 лошадиных сил.

Chevrolet Camaro 1970–81

1 / 6

Chevrolet Camaro 1970–81

2 / 6

Chevrolet Camaro 1970–81

3 / 6

Chevrolet Camaro 1970–81

4 / 6

Chevrolet Camaro 1970–81

5 / 6

Chevrolet Camaro 1970–81

6 / 6

Chevrolet El Camino 1973–77

1 / 3

Chevrolet El Camino 1973–77

2 / 3

Chevrolet El Camino 1973–77

3 / 3

Самый объемный V8

Поговорка «no replacement for displacement» – то есть, ничто не заменит рабочий объем – родилась не на пустом месте. В США в середине прошлого века рассуждали просто: если нужно больше мощности – нужно добавить объема. Пределом был даже не здравый смысл, а скорее объем бензобака: никому не нужно было ездить вокруг заправки или возить с собой полтонны топлива. Но границы были очень размытыми – так рождались моторы на 6-7 литров и более. Венцом творения можно считать двигатель, которым в Cadillac стали оснащать свой Eldorado в 1970 году. Красивый объем ровно в 500 кубических дюймов в пересчете на метрическую систему дает нам 8,2 литра! С этого чудовищного объема на первых порах сняли 400 лошадиных сил, но потом решили, что эти цифры – сущая чепуха, так что в последующие годы степень сжатия снизили с 10 до 8,5, а мощность упала до 365 сил. Заявленный расход топлива составлял около 25 литров на сотню. Реальный наверняка вызвал бы сердечный приступ у тех, кто ставит газовое оборудование на Cadillac Escalade.

Cadillac Eldorado 1971–78

1 / 6

Cadillac Eldorado 1971–78

2 / 6

Cadillac Eldorado 1971–78

3 / 6

Cadillac Eldorado 1971–78

4 / 6

Cadillac Eldorado 1971–78

5 / 6

Cadillac Eldorado 1971–78

6 / 6

Самый малолитражный V8

Понятия «V8» и «малолитражность» находятся на разных полюсах автомобильного мира. Однако, как и многие другие противоположности, они иногда притягиваются. В результате получаются совершенно немыслимые вещи – например, двигатель V8 объемом… 2 литра! Именно такие агрегаты устанавливались на Ferrari на рубеже семидесятых и восьмидесятых. Моторы семейства Dino изначально имели рабочий объем в 2,9 литра, но позже за счет другой шатунно-поршневой группы их «уменьшили» до 2 литров. Ferrari 208 GTB и GTS, оснащенные этим мотором, были одними из самых медленных в истории, ведь в атмосферном исполнении мощность составляла всего около 150 лошадиных сил. Наддув слегка исправил ситуацию: 208 GTB Turbo имели заряд в 220 сил и куда лучше чувствовали себя на дороге.

Ferrari 208 GTB 1980–1982 и Ferrari 208 GTB Turbo 1982–85

1 / 6

Ferrari 208 GTB 1980–1982 и Ferrari 208 GTB Turbo 1982–85

2 / 6

Ferrari 208 GTB 1980–1982 и Ferrari 208 GTB Turbo 1982–85

3 / 6

Ferrari 208 GTB 1980–1982 и Ferrari 208 GTB Turbo 1982–85

4 / 6

Ferrari 208 GTB 1980–1982 и Ferrari 208 GTB Turbo 1982–85

5 / 6

Ferrari 208 GTB 1980–1982 и Ferrari 208 GTB Turbo 1982–85

6 / 6

Ferrari 208 GTS 1980–1982 и Ferrari 208 GTS 1983–85

1 / 5

Ferrari 208 GTS 1980–1982 и Ferrari 208 GTS 1983–85

2 / 5

Ferrari 208 GTS 1980–1982 и Ferrari 208 GTS 1983–85

3 / 5

Ferrari 208 GTS 1980–1982 и Ferrari 208 GTS 1983–85

4 / 5

Ferrari 208 GTS 1980–1982 и Ferrari 208 GTS 1983–85

5 / 5

Но даже 2 литра не были для Ferrari пределом. Ведь еще в 1964 году болид Ferrari 158 оснащался V8 объемом… 1,5 литра, притом без наддува! Этого хватало для автомобиля массой менее полутонны. Параллельно в Ferrari экспериментировали с еще более причудливой конструкцией – 12-цилиндровым оппозитом.

Ferrari 158 ‘1964–65

1 / 3

Ferrari 158 ‘1964–65

2 / 3

Ferrari 158 ‘1964–65

3 / 3

И не одни только итальянцы имели склонность к даунсайзингу. В 1997 году Suzuki представили свой концепт C2, который должен был стать преемником малыша Cappuccino. Под капотом того прототипа был мотор V8 объемом 1,6 литра, который за счет двух турбин, по заявлениям японцев, выдавал 250 лошадиных сил! Правда, дальше концепта дело не пошло – ни автомобиль, ни мотор так и не попали в серию.

Мотор Suzuki C2 V8

Suzuki C2 1997

Мотоциклетный V8

Если V8 – это так хорошо, то почему их нет на мотоциклах, спросите вы. Если ответить с точки зрения логики и здравого смысла, то в двухколесной технике важнее легкость и компактность, которых восьмицилиндровым агрегатам недостает. Но если копнуть глубже, то ответ будет другим: почему нет – есть! Автомобильные V8 регулярно запихивают в рамы многочисленных кастом-проектов. Но даже если вести речь о действительно мотоциклетных моторах, то можно найти пару удивительных примеров. Во-первых, сама идея создать мотоциклетный V8 будоражила умы конструкторов и гонщиков давно, и первый, кто воплотил ее в жизнь – это Глен Кертис сотоварищи. В далеком 1907 году он установил неофициальный рекорд скорости в 220 км/ч на собственном мотоцикле с четырехлитровым мотором. В пятидесятые годы идея получила продолжение: на гоночные трассы Мото Гран-при вышел Moto Guzzi V8. Здесь рабочий объем был уже более мотоциклетным – всего 500 кубиков. Однако на эти пол-литра было выделено и по два распредвала в каждой головке, и по карбюратору на каждый цилиндр! В результате с такого объема почти 70 лет назад удалось снять 78 лошадиных сил. Так что Ottocilindri, как прозвали агрегат, по праву считается образцом выдающейся инженерии.

Moto Guzzi V8 1955–57

Но и современные энтузиасты не забросили амбициозную идею. Самый яркий из свежих примеров – PGM V8, разработанный Полом Малоуни. Современные спортбайки имеют объем в литр, но Пол умножил все на два: он взял два рядных четырехцилиндровых блока от Yamaha YZFR1 и получил ультрабайк с двухлитровым мотором на 334 лошадиных силы! Причем по свидетельствам тех, кому довелось на нем поездить, машина получилась вполне управляемой и сбалансированной.

PGM 2.0 litre V8

Мы привыкли, что V8 означает классическую конструкцию: продольное расположение силового агрегата и привод на заднюю ось. Однако рука об руку с правилами обычно идут исключения. Причем с поперечным расположением мотора баловались не в одной и даже не в двух компаниях. Первыми предсказуемо были американцы, хапнувшие горестей нефтяного кризиса. Подорожание топлива привело к тому, что привычные автомобили стали мутировать, усыхая в габаритах и получая чахлые четырехцилиндровые моторы. Флагманские модели такого себе позволить не могли, но и их странности не обошли стороной. Кто-то получил под капот моторы V6, а кто-то вроде Cadillac Eldorado и родственных моделей Seville и Allante перешел от продольного расположения двигателя к поперечному. Переднеприводная компоновка с автоматом, расположенным не соосно, а параллельно мотору с приводом от гидротрансформатора цепью здесь уже была отработана, так что дело было за малым. Эксперимент сочли успешным, и схема с поперечно расположенным V8 осталась с Cadillac вплоть до двухтысячных.

Cadillac Seville 1986–91

1 / 4

Cadillac Seville 1986–91

2 / 4

Cadillac Seville 1986–91

3 / 4

Cadillac Seville 1986–91

4 / 4

Куда большим потрясением для поклонников модели стало преображение седана Chevrolet Impala, который в восьмом поколении из харизматичного рамного здоровяка с задним приводом и большим V8 превратился в безликий обмылок с поперечно расположенным V6. Девятое поколение исправило лишь один из этих недостатков: в версии SS вместо V6 появился V8 на 5,3 литра и 300 лошадиных сил. С ним седан разгонялся до сотни за 5,6 секунды – и это, пожалуй, единственное, но слишком слабое утешение для тех, кто знал Impala раньше.

Мотор Chevrolet Impala V8

Chevrolet Impala SS 2006–16

1 / 4

Chevrolet Impala SS 2006–16

2 / 4

Chevrolet Impala SS 2006–16

3 / 4

Chevrolet Impala SS 2006–16

4 / 4

А вот те американцы, которым переднеприводная компоновка была не чужда изначально, в девяностых получили небольшой подарок от Ford. Для третьего поколения Taurus SHO (то есть, Super High Output, или сверхвысокая мощность) фордовцы совместно с Yamaha разработали двигатель V8, который так и назвали – Ford Super High Output V8. При объеме в 3,4 литра атмосферник выдавал 235 лошадиных сил. Правда, яблочко оказалось с червоточиной: из-за проблем с надежностью легендарным двигатель так и не стал.

Ford Taurus SHO 1996–99

Еще один образец после «страданий во имя мощности» создали итальянцы из Lancia. Еще не забыли мотор 2,9 от Ferrari, на базе которого создали самый маленький серийный V8? Так вот, в Lancia позаимствовали для своего седана Thema первого поколения этот самый двигатель F105L и назвали получившийся эксклюзив Thema 8·32 – с намеком на 8 цилиндров и 32 клапана. Мотор мощностью в 215 лошадиных сил позволял Lancia выезжать из 7 секунд в разгоне до сотни, причем делать это с комфортом и в роскоши: интерьер был отделан дорогой кожей, деревом и алькантарой.

Lancia Thema 8.32 1986–91

1 / 5

Lancia Thema 8.32 1986–91

2 / 5

Lancia Thema 8.32 1986–91

3 / 5

Lancia Thema 8.32 1986–91

4 / 5

Lancia Thema 8.32 1986–91

5 / 5

Ну а самый «ширпотребный» вариант редкой компоновки создали шведы. Глядя на Volvo S80 и XC90, мало кто догадывается, что перед ним может находиться образчик любопытной инженерии. Правда, касается это только машин с 4,4-литровым мотором B8444S, который был разработан при поддержке все тех же японцев из Yamaha. Этот V8, в отличие от того, который попал под капот Ford Taurus SHO, получился не только мощным, но и вполне надежным. Так что если вы любите неординарные вещи, которыми можно подчеркнуть свой тонкий вкус и глубокие познания в автомобилях, на X90 или S80 еще можно удачно потратить деньги.

Volvo S80 V8 2006–16

1 / 5

Volvo S80 V8 2006–16

2 / 5

Volvo S80 V8 2006–16

3 / 5

Volvo S80 V8 2006–16

4 / 5

Volvo S80 V8 2006–16

5 / 5

Volvo XC90 2002–14

1 / 5

Volvo XC90 2002–14

2 / 5

Volvo XC90 2002–14

3 / 5

Volvo XC90 2002–14

4 / 5

Volvo XC90 2002–14

5 / 5

Что может быть лучше V8? Разве что два V8! Причем в идеале они должны быть установлены в двух разных автомобилях. Однако когда за дело берутся амбициозный автомобильный инженер, композитор и эпатажный дизайнер, результат их творчества наверняка будет ошеломляющим. Так и вышло: Клаудио Замполли и Джорджио Мородер при поддержке Марчелло Гандини создали суперкар имени себя – Cizeta-Moroder V16T. Итальянцы решили, что если увеличить концентрацию V8 прямо под капотом, то получится вдвое лучше. И «склеили» два V8 в один, получив монструозную конструкцию V16. Можете представить себе, какой длины здесь коленвал?

Cizeta Moroder V16T Prototype 1988

1 / 3

Cizeta Moroder V16T Prototype 1988

2 / 3

Cizeta Moroder V16T Prototype 1988

3 / 3

Впрочем, длина коленвала – не единственное выдающееся качество мотора. ведь он был создан за счет объединения двух трехлитровых блоков от Lamborghini, и итоговая 16-цилиндровая конструкция имела 6 литров объема, 64 клапана и выдавала 560 лошадиных сил. Но и это еще не все: буква Т в названии означает не турбонаддув, а поперечное (transverse) расположение двигателя! Да-да, вы еще не успели переварить поперечные V8, а тут поперечный V16. На этом фоне экстравагантная двухэтажная подъемная оптика уже кажется чем-то банальным…

Cizeta V16T 1991-99

Самый долгоживущий V8

Какой из V8, доживших до наших дней можно считать самым старым? Многие уверенно назовут в ответ Small-block от Chevrolet, и в целом будут правы. Но если быть исторически точными, современные «смолл-блоки» – это уже не те самые старички из середины прошлого века, а их наследники, созданные практически с чистого листа в 90-х годах. Ford и Cadillac тоже оставили прошлое в прошлом, а советские моторы ЗМЗ хоть и дожили до наших дней, но не подходят нам идеологически, поскольку ставятся на грузовики и автобусы. Но кроме России есть и еще одна страна, которая любит подолгу гордиться своими достижениями прошлого. Подскажем: там совсем недавно позволили уйти на покой внедорожнику, который появился в середине прошлого века. Если вы угадали Land Rover Defender, то, возможно, угадаете и мотор, который не имеет к нему никакого отношения, но тоже отличается удивительным долголетием.

Bentley Mulsanne 2010–20

Речь идет о двигателях L-series разработки Rolls-Royce и Bentley: впервые агрегат рабочим объемом 6,25 литра встал под капот этих машин в далеком 1959 году. Текли десятилетия, сменялись президенты и короли, над Ватиканом много раз поднимался белый дым, а двигатель серии L только набрал пол-литра рабочего объема, превратившись в знаменитый «шесть и три четверти», да оброс электроникой, системами наддува, впрыска топлива и нейтрализации выхлопа. Конечно, за эти годы «железо» тоже претерпело изменения, но королевский мотор не менял поколений и концептуально остался все тем же нижневальным верхнеклапанным старцем с двумя клапанами на цилиндр. А на покой он формально ушел лишь в прошлом году, вместе с еще одним ветераном, Bentley Mulsanne.

Bentley Mulsanne 2010–20

1 / 3

Bentley Mulsanne 2010–20

2 / 3

Bentley Mulsanne 2010–20

3 / 3

Ну а в завершение стоит вспомнить, какой из двигателей V8 станет последним из могикан – ведь уже в ближайшее десятилетие мы должны увидеть отказ от разработки ДВС вообще, а уж о новых легковых V8 и речи не идет. Однако страна, сделавшая V8 своим символом, пока обещает стать и последним оплотом. Речь, разумеется, идет о США, где Ford в прошлом году представил новый V8 под названием Godzilla. Этот 7,3-литровый 436-сильный здоровяк пришел на смену семейству Modular V10 и стал самым современным «условно легковым» V8, поскольку ставится на пикапы F-серии. При этом он сочетает прогрессивные решения вроде карбонового впускного коллектора и системы изменения фаз газораспределения с откровенно архаичными вроде нижневальной конструкции с одним распредвалом в развале блока. Впрочем, все это вторично: главное, что мотор обещает быть надежным и долгоживущим. К тому же он доступен в варианте «из ящика» – то есть, новым в свободной продаже, причем за демократичные 8150 долларов, что обещает широту его применения в различных тюнинг-проектах.

Мотор Ford 7.3L PFI Gas V8

Но и это еще не все: по некоторым данным, Ford разрабатывает наддувный вариант этого мотора под кодовым названием Megazilla. Что это будет за зверь и какие варианты применения он найдет, покажет время, а мы можем лишь порадоваться тому, что V8 еще поживет. Впрочем, поводов грустить у нас нет, ведь V8 жив до тех пор, пока он еще есть в металле, а не только в воспоминаниях. И нам в этом отношении определенно повезло: на наш век этих прекрасных двигателей точно хватит.

Ford F-350 Super Duty Limited FX4 Off-Road Crew Cab 2021

Вопрос на засыпку

Самый большой, самый сильный, самый старый, самый двухколесный… Упоминания в этом материале заслуживает еще по меньшей мере один вариант – если не самый необычный и редкий, то как минимум один из таких: это V8 с воздушным охлаждением. Сможете ли вы вспомнить, какой производитель массово и долго выпускал автомобили с такими моторами?

Самые мощные двигатели в мире по количеству цилиндров

Самые большие двигатели в мире, сделанные людьми (+ 14 ФОТО)

Устройства, преобразующие какой-либо вид энергии в механическую работу, человечество использует уже довольно давно. К примеру, первым двигателем в истории можно считать парус, которым польются уже более 7 тысяч лет. Название для таких преобразующих устройств позаимствовали в немецком языке – немецкое motor, что переводиться как двигатель.

Человечество развивалось в условиях постоянного научно-технического прогресса, что неизменно приводило к появлению все новых механизмов, облегчающих жизнь.

Среди всего многообразия двигатели различают по источнику энергии и по типам движения. Среди всего разнообразия этих устройств рассмотрим наиболее крупные, и узнаем, какой самый большой двигатель в мире.

Wärtsilä-Sulzer RTA96

Компания «Wärtsilä», что расположена в Финляндии, выпустила из своих цехов самый большой дизельный двигатель в мире. Изделие финских конструкторов и инженеров используется на крупнейших контейнеровозах, бороздящих морские просторы.

При длине в 89 футов вес этого гиганта достигает 23000 тонны. Один коленчатый вал огромного двигателя весит 300 тонн. За час работы расходуется 13 000 литров мазута.

Saturn V

Самый большой ракетный двигатель за всю историю ракетостроения был спроектирован американцами в начале 60-х годов ХХ века. Трехступенчатая ракета-двигатель создавалась для реализации лунной программы США.

На старте тяговая сила «Saturn V» равнялась 34500000 Н.м., что позволяло вывести на орбиту груз весом в 130 тонн.

После 13 успешных запусков с 1967 по 1973 год программу закрыли. Стоит отметить, что и в СССР был подобный ракетоноситель «Энергия», выводивший на орбиту «Буран».

1750 MWe ARABELLE

Крупнейший в мире турбогенератор использует уникальнейшую технологию, которая преобразовывает пар, исходящий от атомного реактора в электроэнергию. Четыре подобных генератора работают во Франции.

Дизайн Arabelle был разработан в конце 80-х годов прошлого столетия, и учитывал накопленный опыт прежних моделей. Ряд функций турбогенератора значительно увеличивают его эффективность и снижают затраты на установку и обслуживание.

Ветряной ротор Siemens SWT-6.0-154

В устройстве, преобразующем энергию ветра, использована технология прямого привода, что значительно улучшает эффективность, а также увеличивает срок службы за счет меньшего количества быстродвижущихся деталей.

Диаметр самого ротора 154 метра, который позволяет вырабатывать 6500кВт энергии. Уникальность конструкции позволяют широко использовать SWT-6.0-154 на открытых участках морских побережий.

Lycoming XR-7755

Бесспорным рекордсменом среди авиационных ДВС по размерам и мощности выступает «Lycoming XR-7755».

Объем авиационного двигателя 127 литров при общем весе 2740 килограмм. Двигатель в 5 тысяч л.с. поднимал в небо бомбардировщики В-26.

За всю историю было сконструировано и выпущено всего два таких уникальных авиационных двигателя.

SRT Viper, VX

В 2013 году компания «Chrysler Group» начала производство автомобилей, на которых установлен самый мощный двигатель, когда-либо использовавшийся в автомобилестроении.

Технические характеристики поистине впечатляют. Объем SRT Viper 8,4 литра, а вот мощность 649 лошадиных сил. При таких параметрах автомобиль разгоняется до 100 километров в час за 3.3 секунды. Максимальная же скорость, которую развивает спорткар с таким движком, равняется 330 км в час.

Chevrolet «572» 9.2 V8

Крупные двигатели американский автомобильный производитель

«General Motors» стал разрабатывать в середине 50-х годов. Двигатель Chevrolet «572» 9.2 относится уже к пятому поколению подобных моторов.

По объему в 9,4 л это самый большой автомобильный мотор в мире, но уступает немного в мощности SRT Viper.

Но конструкторы не оставляют надежды, и продолжают работы над поистине фантастическими проектами по созданию крупнейших моторов.

Triumph Rocket III

Этот трехцилиндровый мотор, мощностью в 140 лошадиных сил, установлен на скоростном мотоцикле.

Силовой агрегат британских производителей имеет жидкостную систему охлаждения и 5-тиступенчатую коробку передач, а расход топлива в черте города составляет 8,2 литра на 100 км.

GE90-115B

В завершении еще один авиационный гигант, используемый на 777 серии Боингов. Реализация подобного проекта потребовала больших затрат, но они эффективно и в кратчайшие сроки окупились.

Мощность авиационного мотора 569000 Н.м. уникальна и его конструкция, выполненная из материалов, способных выдержать большие нагрузки и температуру в 1316 градусов по Цельсию.

Заключение

Вот мы и представили нашу десятку крупнейших двигателей мира. Как видим, они используются в различных отраслях, от ракетоносителей, способных выводить большие космические корабли, до движков, установленных на мотоциклах. Именно самые большие двигатели позволили человечеству разогнаться быстрее звука и преодолеть притяжение земли.

Технический прогресс не стоит на месте, и, возможно, в скором времени, человеческий гений создаст еще более мощный двигатель, и самый большой двигатель сможет доставить человека к другим планетам.

Источник: https://TheBiggest.ru/nauka-i-tehnika/samye-bolshie-dvigateli-sdelannye-chelovekom.html

Крупнейший в мире дизельный двигатель

Крупнейший в мире дизельный двигатель Wartsila-Sulzer RTA96-C

Самый мощный, самый большой по размерам и самый дорогой дизельный двигатель Wartsila-Sulzer RTA96-C создан для больших кораблей, в частности для контейнеровоза Emma Maersk.

Emma Maersk является крупнейшим действующим кораблем в мире, его стоимость оценивается в 170 000 000$ Wartsila-Sulzer RTA96-C  — это самый большой двигатель внутреннего сгорания, из когда-либо построенных человеком.

Он представляет собой 14-цилиндровый 2-тактный дизельный двигатель с турбонаддувом, который был специально разработан для контейнеровоза Emma Maersk, владельцем которого является датская компания Maersk.

В сентябре 2006 года изготовление и испытание двигателя было успешно завершено, и он был установлен на контейнеровозе Emma Maersk. К 2009 году было изготовлено всего 9 кораблей подобной серии с аналогичными двигателями.

 Коленчатый вал двигателя — в сравнении с размером человека

Технические характеристики двигателя Wartsila-Sulzer RTA96-C:

Масса двигателя: 2300 тонн (коленчатый вал весит 300 тонн.)Длина: 27.1 метра Высота: 13.4 метра Максимальная мощность: 108 920 л.с. при 102 оборотов в минуту Расход топлива при максимальной экономии: 13 000 литров в час Топливная эффективность: более 50% топливной энергии преобразуется в механическую Для сравнения, большинство автомобилей имеют топливную эффективность 25-30%.

 
                                             

                                                                Поршни двигателя

Некоторые сравнения, что бы понять мощность двигателя

Самый мощный в мире двигатель может обеспечить электроэнергией небольшой город.

При 102 оборотов в минуту, он производит 80 миллионов ватт электроэнергии. Если средняя бытовая электролампа потребляет 60 Вт энергии, 80 миллионов ватт мощности вполне достаточно для 1,3 млн. ламп. Если в среднестатистическом доме одновременно горит 6 осветительных ламп, двигатель будет производить достаточное количество электроэнергии, чтобы осветить 220 000 домов. Этого достаточно для обеспечения электроэнергией города с 500 000 населения.

Стоимость работы двигателя

Двигатель Wartsila-Sulzer RTA96 потребляет 13000 литров топлива в час. Если баррель нефти равен 158,76 литра, самый большой двигатель в мире потребляется 81,1 баррелей нефти в час. Если цена на нефть составляет $ 84/баррель на мировых рынках нефти, то стоимость 1 часа работы двигателя по топливу будет составлять $ 6800 в час.

О кораблях Emma Maersk

Корабль серии Emma Maersk

Emma Maersk и 7 кораблей копий — в настоящее время являются крупнейшими контейнеровозами на планете. Emma Maersk берет на борт 15000 стандартных 20-футовых (20 ‘х 8’ х 8 ‘) контейнеров.

По массе контейнеры с содержимым грузом, это примерно 210 000 000 килограммов.
Emma Maersk имеет крейсерскую скорость 25,5 узлов, это примерно 45,90 км / час.

Экипаж корабля всего 13 человек, но на корабле оборудованы каюты для еще 17 человек.

Загрязнение окружающей среды

Большой недостаток таких крупных судов, как Emma Maersk является большое количество остаточного масла, которое они потребляют. Тяжелые виды топлива, на котором работает двигатель, содержат высокий процент серы и при сжигании образуют двуокись серы, которая загрязняют окружающую среду.

Источник: https://mostinfo.su/114-krupneyshiy-v-mire-dizelnyy-dvigatel.html

Сколько цилиндров для двигателя лучше

Большая часть, ездящих по дорогам планеты, автомобилей, оснащены именно 4-ех цилиндровыми двигателями. Это очень давняя история, текущая от самой зори автомобилестроения, ярким исключением из которой служит лишь американский автопром, где еще в 30-ых годах 20-ого века, с выходом Ford Model 18, именно V8 стал рабочей лошадкой Америки.

Так с каким же числом цилиндров, двигатель лучше? Как вообще число цилиндров влияет на работу двигателя? — постараемся вместе в этом разобраться.

  • Достоинства и недостатки четырехцилиндрового двигателя

Согласитесь, 4 цилиндра — это не много и не мало. На фоне новомодного внедрения 3-ех и даже 2-ух цилиндровых двигателей, «Четверка» кажется настоящим и полноценным двигателем.

Но как думаете, — почему в СССР, где бензин, тек такими — же, необъятными реками как и в США, в качестве рабочей лошадки, была выбрана именно Рядная Четверка, а не V8? Все Москвичи, Жигули и Волги ( кроме КГБ-ешных, собираемых вручную, рядом с Чайками) оборудовались Рядным, Четырехцилиндровым двигателем объемом от 1.2 до 2.4л. Почему нельзя было сделать тот — же 2.4 для Волги не Четырех, а Шестицилиндровым? Ответ достаточно прост; — для такого двигателя нужно два дополнительных поршня, дополнительные кольца и вкладыши, и еще достаточно большое количество деталей. И возможно в СССР посчитали; — что лучше собрать 3 четырехцилиндровых двигателя, вместо двух шестицилиндровых. Как известно, в СССР, итак, автомобиль был роскошью, доступной немногим. И в таких условиях, советские автолюбители не могли и мечтать о Рядной Шестерке, или V8. Копеечка, — в первой половине 70-ых была настоящим шиком и практически иномаркой ( она была лучше очень многих импортных аналогов) и при всем — этом, никого в СССР не волновало, что в ней 4-ре, а не шесть цилиндров. Если Вы, решите меня перебить, сказав; — «какая Шестерка может получится с 1.2?» — так знайте, что двигатель первой Ferrari ( модель 125) при объеме в 1.5л, имел 12-ать цилиндров.

Итак, — 4 цилиндра; — такой двигатель достаточно прост и не так дорог, в производстве,— это и есть основной плюс Рядных Четверок. Они могут выдавать хорошую мощность и крутящий момент, но по сбалансированности они не ровня Рядным Шестеркам.

Позже, в конце 80-ых, когда началась установка балансирных валов ( валы вращающиеся в обратную сторону коленвала и уменьшающие вибрации) — Четверки стали более сбалансированными, но при этом и более сложными.

Механизм балансирных валов приводится в движение специальными ремнями, или цепями ( в зависимости от модели двигателя) и это все требует обслуживания в интервале не превышающем 100 000км.

Такой двигатель работает тихо, расходует не много топлива и при одинаковом объеме с Шестеркой, почти всегда имеет больший КПД. Вот только назвать совсем простым, такой мотор уже нельзя, ведь в нем множество деталей, требующих обслуживания.

Четырехцилиндровые двигатели достаточно серьезно отличаются между собой. Если мы говорим о двигателе Классического, ВАЗовского образца, то это — неприхотливый, очень ресурсный ( при его правильной эксплуатации) и не дорогой в обслуживании агрегат.

А вот если мы говорим о технологичных Четверках, с вышеупомянутыми балансирными валами, фазовращателями и гидрокомпенсаторами, то этот мотор настолько усложнен ради идеализации работы четырехцилиндрового мотора, что со временем, проблем с ним может быть не меньше, а вполне может и больше, чем с Шестеркой, или V8.

  • Достоинства и недостатки шестицилиндровых двигателей

Рядная Шестерка — это мой любимый тип ДВС. Двигатель серии M20, M30 и M50 — это моторы которые создавали имидж БМВ, как действительно скоростных машин. Не меньшую службу, но уже для Мерседес, сыграли агрегаты серии M103 и M104.

Рядная компоновка позволяет создать большой в объеме, но при этом непревзойденный в плане балансировки двигатель. Такой двигатель в отличии от V8, всегда можно оснастить развитым, существенно повышающим мощность, выпуском. Рядная Шестерка практически всегда отлично обслуживается, — все детали продольно расположенного движка, доступны и к ним не сложно подобраться.

Общей бедой всех, Рядных Шестерок, независимо от производителя, является склонность к деформации ГБЦ, в следствии перегрева. При этом не редко лопаются перемычки между клапанами. Данная проблема вызвана длиной ГБЦ такого двигателя и от этого никуда не уйти; — так что, такой движок уж точно не рекомендуется перегревать.

Но, все силы возникающие при работе ДВС, здесь полностью уравновешены и без балансирных валов. Так, возможно, что купив старенький автомобиль с рядной Шестеркой, в плане двигателя у Вас будет меньше проблем, чем у владельца 10-яти — 15-ати летнего Аккорд. То есть, — Вы получаете великолепно сбалансированный двигатель, но при этом не думаете о механизме приводящим в работу балансирные валы.

Именно Рядная Шестерка, — это самый сбалансированный двигатель. Он работает более ровно, чем V8 и лишь V12 может сравнится с ним в плане ровности работы ( ведь это две совмещенных Шестерки).

Шестицилиндровый двигатель, при равных условиях эксплуатации, практически всегда выигрывает в ресурсности у Четырехцилиндрового. Вот представьте себе; — два мотора объемом в 2.5л, один из которых Шести, а второй Четырехцилиндровый.

Получается, что цилиндр Шестицилиндрового 2.5 будет меньше, чем в Четырехцилиндровом движке того же объема.

Это значит, что при взрыве в камере сгорания, на каждый поршень + шатун + соответственно вкладыши и коленвал, в шестицилиндровом движке будет меньше нагрузки, чем в Четверке.

  • Итоги по Шестицилиндровому Движку:

Это великолепные моторы, некоторые мотористы скажут Вам, что это лучшая компоновка ДВС ( сейчас мы говорим о рядной Шестерке). Это мощные, невероятно сбалансированные и очень ресурсные двигатели.

Если Вы решите купить старенький и уже уставший Мерседес, или БМВ с таким мотором; — даже в не лучшем состоянии, эта машина будет Вам служить еще очень долго.

Ну а если Вы решите качественно откапиталить сердце своей немки, тогда при нормальной эксплуатации, на ней еще смогут ездить Ваши дети, а возможно и внуки.

  • Достоинства и Недостатки двигателей V8

Это культовый в Штатах тип двигателя. Возможно Вы о этом не знаете, но в довоенные годы, выпускались шикарные автомобили, с рядными, восьмицилиндровыми двигателями. Это были машины в огромными, длиннющими капотами, но от их выпуска в последствии отказались; — такую ГБЦ вело даже при незначительных перегревах.

Суть двигателя V8 в том, что он состоит из двух Четверок.Под капот крупной легковушки, такой мотор, мог поместится даже продольно. Если посмотреть на V8 сверху, — он напоминает квадратик. И если Вы сравните длину такого мотора и Рядной Шестерки, то заметите — V8 несколько короче, но заметно шире, особенно в области Головок.

Раз мы начали с уклона на минусы, то сразу заметим, что Выпуск на двигателях типа V8, часто бывает зажат из — за близкости выпускных труб к лонжеронам. Данный момент особенно заметен на обычных ( не спортивных), американских V8, где вместе с этим, часто встречается и не отвечающий объему двигателя, впускной коллектор.

Но, огромный + V8 в том, что при относительно не больших размерах двигателя, можно собрать ДВС с весьма внушительным объемом. Сейчас мы не говорим о американских монстрах объемом в 7.5 — 8.0л, но вот немецкие V8 на 4.0 — 5.0л, Вам не покажутся большими рядом с Шестерками ( Это просто разные моторы).

Современный V8 оснащен множеством запчастей; — здесь 4 распределительных Вала ( на традиционных американках вал всего один и расположен он немного выше над коленчатым валом).

При этом современный V8 имеет по 4-ре ( на мерседес часто по 3) клапана, каждый из которых оборудован гидрокомпенсатором.

То есть если на легендарной Шестерке M50 – 24 клапана и соответственно 24 гидрокомпенсатора, то на Восьмерке серии M60 – их уже 32.

V8, не смотря на внушительный объем, не такой ресурсный как классические, Рядные Шестерки. Ведь ради уменьшения веса силовой установки, блок V8 уже давно отливается из алюминия. Тогда — как блоки Рядных Шестерок, еще до средины 90-ых отличались из чугуна.

Чугунный блок можно растачивать, после чего он пройдет еще 500 000км, а потом снова растачивать. А вот на алюминиевом V8 так не сделаешь. У нас, при значительных дефектах алюминиевого блока V8, обычно его просто меняют на более живой, подержанный блок.

Как правило атмосферный V8 выигрывает в мощности у атмосферных, не спортивных Шестерок, но это только из -за объема. Если Вы посмотрите на характеристики BMW M5 в кузове E34, то увидите, что даже в те годы, было возможно выпустить Шестерку, по мощности с которой был способен сравнится далеко не каждый V8 ( и его объем уж точно бы превышал 5-ять литров).

Это не такой ресурсный двигатель как Рядная Шестерка. Современный V8 состоит из очень большого количества деталей, которые могут приносить сюрпризы на 10-яти летней и даже на более свежей машине.

Очевидным плюсом таких двигателей является возможность сделать большой объем, при не слишком больших габаритах.

  • Достоинства и Недостатки двигателей V12

Говорят, что когда Энцо Феррани увидел первый в мире автомобиль с V12 ( Паккард Твин Сикс) то твердо решил, — его машины будут именно с V12. Это именно тот двигатель, который наделяет автомобиль неповторимой харизмой. Феррари это, или Мерседес; — машина с V12 — это вершина мотостроения.

OLYMPUS DIGITAL CAMERA

Наверное можно сказать, что V12 соединяет в себе достоинства Шести и Восьмицилиндровых моторов. Это такие же сбалансированные двигатели как Рядные Шестерки, но при этом V – образная компоновка позволяет сделать двигатель максимально компактным.

Да; — современные V12 – это супер технологичные и очень сложные агрегаты.

Но они выдают такие характеристики, что люди покупающие данные авто, уж точно не переживают по поводу обслуживания ( если только мы не говорим о стареньких S600 в 140-ом кузове и 750-ых E32 и E32 – для владельцев этих авто, обслуживание такого, монструозного агрегата и не дай бог — его ремонт, зачастую является серьезной проблемой.

Машина с V12 может феноменально мощно разгоняться с любых скоростей, а звук выхлопа такого мотора всегда ласкает слух ценителей.

Двигатели V12 – это вершина в эволюции моторостроения, но содержать такую машину смогут не многие.

  • Достоинства и Недостатки V16 и W16

Некоторые люди думают, что V и W в маркировке двигателей — это одно и то — же, но это не так. V16 – это когда друг напротив друга стоит две Рядных Восьмерки ( помните, я говорил, что такие моторы выпускались до войны). Яркий тому пример, — любимый Аль Капоне Cadillac V16. Двигатель этого монстра сочленен из двух V8, в каждом блоке которого цилиндры расположены в ряд.

W16 ( как на Бугатти Вейрон, а теперь и на Широн),также, как — бы сочленен из двух блоков, но в таком блоке цилиндры стоят уже не в один ряд, а как бы в два, где один ряд немного выше первого и смещен относительно его так, что верхний цилиндр стоит не прямо над нижним, а немного в стороне. Именно такая компоновка двигателя и называется W16.

Понятно, что двигатели V и W16 состоят еще из большего количества деталей, поэтому — это еще более сложный двигатель. Но такая компоновка позволяет создать очень большой в объеме и при этом очень сбалансированный двигатель.

Так W16 Вейрон имеет объем в 8.0л. Да, — и американцы делали такие большие двигатели на куда более массовых автомобилях, но V8 объемом в 8.0л на Эльдорадо, никогда не сможет работать так — же ровно, как восьми литровый W16 Вейрон.

Количество цилиндров двигателя определяется лишь тем, для чего Вы покупаете автомобиль. Если Вам нужна экономичная и посвежее машинка, есть смысл присмотреться с четырехцилиндровым, но не слишком навороченным машинкам; — без системы изменения фаз газораспределения и желательно без балансирных валов.

Стоит оставить лишь двухвальную ГБЦ и гидрокомпенсаторы, а еще лучше — если для Вас на первом месте надежность и беспроблемность, — выбрать обычный Восьмиклоп, как на Калине.

Здесь Вы уж точно не попадете на деньги ( при обрыве ремня клапана не ударят по поршням), а такие операции как регулировка клапанов сможет выполнить любой моторист и даже многие соседи по гаражу.

Если у Вас не слишком много денег, но Вы хотите мощную и породистую машину; — присмотритесь к стареньким, шестицилиндровым Мерседес и БМВ.

Двигатель V8 – вариант для тех кто хочет купить большую и по настоящему мощную машину.

V12 – настоящий шик, ну а о шестнадцатицилиндровых движках и говорить нечего — это божество мощности и изысканности.

  • Какие двигатели будут в будущем

Если раньше, четырехцилиндровые двигатели были тем, с чего начинаются ДВС. То сегодня, это может быть трехцилиндровый агрегат с; — балансирными валами, фазовращателями и турбонаддувом.

Всем — тем, что со временем обязательно доставит проблемы своему, возможно уже не первому владельцу, решившему купить автомобиль, экономичный в плане топлива.

Вот только уже возможно вскоре, такой человек поймет, что экономия в бензине не окупает и части обслуживания всех этих механизмов.

Так уже сегодня, все двигатели VAG оснащены турбонаддувом, а ведь турбина, особенно на маленьком, по сути бюджетном автомобиле, изнашивается всегда раньше ДВС ( исключения очень редки, но все — же бывают, например с автомобилями SAAB).

Более дорогие машины будут гибридными, или же полностью электрическими, как например Tesla. Но опять же, все эти решения, внедренные в эти машины ( вернее их обслуживание), не дадут Вам общей экономии.

Сколько прослужит батарея и какую мощность она будет выдавать в уже поюзанном состоянии? — в этом плане традиционный ДВС очевидно выигрывает у электрокаров, ведь свои заводские показатели он демонстрирует значительно более продолжительное время.

Несмотря на плюсы ДВС, время этих замечательных двигателей постепенно уходит.

Даже американцы отказываются от своих любимых V8 ( Cadillac уже сегодня выпускает свою флагманскую модель с турбированным V6 и атмосферный V8 не предлагает даже как опцию).

В BMW также пошли на всеохватывающее уменьшение объема своих моделей, когда 730-ая G11 оснащается не атмосферной Шестеркой на 3.0л, а турбированной, Четверкой на 2.0л.

  • Закат Двигателей Внутреннего Сгорания

Как видите, эпоха ДВС плавно, но стабильно подходит к концу.

Как долго будет длится данный закат, пока сказать сложно, — это зависит от политики основных стран ( все таки в США очень любят V8 и о этом отлично помнят в Ford, выпуская свои монструозные пикапы).

Данный момент зависит от того, кто и в каких количествах будет добывать нефть. К тому — же, многие ДВС уже сегодня ездят на газу, хоть на бензине машина едет куда веселее, но это выход для тех, кто не доверяет электричества.

Так — что, возможно, что машины с двигателями внутреннего сгорания, будут водить еще наши внуки. Если они не любят электричество, как и я.

Источник: http://autobelyavcev.ru/skolko-cilindrov-dlya-dvigatelya-luchshe/

Легендарные двигатели в истории автомира

Самые великие двигатели в истории

Оценить статью

Прямо здесь и прямо сейчас мы представляем вашему вниманию самые мощные, самые необычные автомобильные двигатели в истории.

 Rolls-Royce 40/50 h.p. Устанавливался в автомобиль Rolls-Royce Silver Ghost

Известен как первый мотор премиум-класса. Был представлен в 1906-м году. Шестицилиндровый, бензиновый, рабочий объем составляет 7024 см3, мощность равна 50 л.с. Прелесть силового агрегата заключалась не в мощностных характеристиках, а просто в фантастической тишине работы, почти полном отсутствии вибраций.

Даже по нынешним стандартам вы едва услышите двигатель Rolls-Royce 40/50 h.p. на холостых. В начале XX века более совершенного мотора, чем этот, в мире просто не существовало.

      Двигатель E Устанавливался на автомобили Volkswagen Type 1

А этот мотор был представлен еще в 1938-м году. Он оппозитный и четырехцилиндровый, работает на бензине. Рабочий объем сравнительно небольшой – 1100 см3, мощность – 23 лошадиных силы. Запомнился как невероятно популярный и долгоиграющий двигатель для авто.

Что и говорить, уникальный автомобиль «Жук» получил не менее уникальный двигатель. Благодаря низкой степени форсировки и центробежному вентилятору, Франц Раймшпресс создал мотор, пригодный для длительной эксплуатации в экстремальных условиях.

       Chevrolet Small block V8 Устанавливался на автомобили Chevrolet Corvette

Наконец-то «тяжелая артиллерия» стала доступной! Мотор был представлен в 1955 году. Он восьмицилиндровый, V-образный, работает на бензине. Рабочий объем составляет 4,3-6,6 литра, а максимальная мощность доходит до 375 лошадок! Для истории ценен тем, что стал синонимом понятия «доступная мощность».

 Ford Cosworth DFV Устанавливался на автомобили Lotus

А этот красавчик был впервые представлен в 1967 году. Конечно же, он V-образный и восьмицилиндровый, работает исключительно на хорошем бензине. Рабочий объем немал – 2993 см3, да и мощность не подкачала – более 400 л.с.

 Mercesed-Benz OM Нашел применение в автомобиле Mercedes-Benz 300SD

Стал первым в мире турбодизелем, который установили на легковой автомобиль. Впервые был представлен в 1974 году. Пятицилиндровый, рядный, максимальная мощность достигает 111 л.с, а объем 3005 см3.

 Porsche Type Устанавливался на автомобиль Porsche 911 Turbo

Рабочий объем этого гоночного чуда – три литра, максимальная мощность 260 лошадиных сил. Но особенность Porsche Type 911 Turbo в другом – это первый в мире спорткар с турбонаддувом. Всю историю спортивных автомобилей можно условно разделить на два периода: до этого события и после него.

 Toyota 1UZ-FE Применялся в производстве автомобилей Lexus LS

А этот мотор заложил новые стандарты качества 21 века. Был представлен в 1989 году. Является восьмицилиндровым, работает на бензине. Рабочий объем двигателя составляет 3969 см3, а максимальная мощность равна 256 лошадиных сил.

Если в двух словах, то новенький четырехцилиндровый V8 от Toyota стал современной версией двигателя Rolls-Royce Silver Sport. Отсутствие вибраций и феноменальная тишина работы сочетались с приличными характеристиками.

 BMW S70/2 Был установлен на гоночный автомобиль McLaren F

Знаете, какой гражданский мотор впервые выиграл гонку Ле-Ман? Правильно, BMW S70/2. Новинка была представлена в 1993 году, была 12-цилиндровой, бензиновой. Максимальная мощность впечатляла – 636 лошадиных сил. Объем мотора составил 6064 см3. Благодаря ему, компании BMW удалось бросить серьезный вызов компании Ferrari и выиграть 24 часа гонки в Ле-Мане в абсолюте.

 NWH Устанавливается на автомобиль Toyota Prius XW10

А этот мотор был представлен 18 лет назад. Состоит из бензинового мотора мощностью 58 лошадиных сил и электродвигателя мощностью 40 лошадиных сил. Четырехцилиндровый.

Вообще, первый действительно работоспособный гибрид придумал еще Фердинад Порше в начале 20 века. Однако потребовалось порядка 90 лет, прежде чем такой агрегат перестали считать диковинкой.

 Honda F20C который можно увидеть во всех автомобилях Honda S

Четырехцилиндровый мотор работает на бензине. Его рабочий объем составляет 1997 см3, а максимальная мощность 240 лошадиных сил. Чем запомнится эта мощная лошадка? Пожалуй, тем, что она имеет самую высокую литровую мощность среди серийных безнаддувных моторов. Вы удивитесь, но именно Honda в 80-90-х годах считалась чуть ли не самым успешным мотористом планеты.

Источник: http://all-auto.org/179-samye-velikie-dvigateli-v-istorii.html

Самые мощные двигатели в мире

Автомобиль является незаменимым средством передвижения в современных условиях. Количество автомашин так велико, что в крупных городах они объединяются в многокилометровые пробки, а число автолюбителей только увеличивается. Машина состоит из множества различных узлов, агрегатов и деталей, которые объединяются в единую конструкцию.

Однако самым главным компонентом любого автомобиля является его двигатель. Именно он приводит в действие всю общую конструкцию. Мотор является сердцем не только гражданских автомобилей, но и огромного числа иной техники.

В этом материале мы расскажем о самых скоростных моторах, а также дадим ответ на вопрос, какой самый мощный двигатель на планете.

Первое место — V6 VR38DETT Nissan GT-R AMS Alpha 12

Самой сильной силовой установкой в мире признан движок V6 VR38DETT, установленный на японском спорткаре. Эту модель создало специальное тюнинговое агентство, которое специализируется на разгоне двигателей.

Сотрудники компании AMS P провели грандиозную работу, в которую входила расточка цилиндров, увеличение объема двигателя до четырех литров, создание нового программного обеспечения, которое более рационально использует движок.

А также была сделана установка новых электроприборов, которые усовершенствовали работу двигателя. После установки турбонаддува и интеркулера машина смогла выжать полторы тысячи лошадиных сил, что является абсолютным рекордом.

Однако для правильной рабьоты двигателя требуется специальное спортивное топливо. При использовании обычного бензина машина может выдать лишь 1 100 «лошадок».

SSC Tuatara имеет мощный двигатель V8, который оснащен двойным турбонаддувом. Мощность двигателя составляет около 1 350 лошадиных сил, он совершает 6 800 оборотов за одну минуту. Двигатель весит почти 200 килограмм.

Он работает вместе с семиступенчатой коробкой передач, которая позволяет выжать из него все возможности. Примечательно, что автомобиль SSC Tuatara не единичная модель. Планируется серийное производство, однако на сегодняшний день оно откладывается.

Впервые машина была представлена на шанхайской автомобильной выставке, где произвела огромное впечатление на любителей скоростной езды.

Третье место —W16 — Bugatti Veyron 16.4 Super Sport

Суперспортивная версия Бугатти Верон — одна из самых быстрых машин в мире. Максимальная скорость, которую может развивать автомобиль — около 400 километров в час. Разгон до ста километров в час осуществляется за две с половиной секунды.

Отличные скоростные характеристики обеспечивает двигатель W16, который прошел специальную модернизацию. Объем движка — 16.4 литра. Движок способен развивать около 1200 лошадиных сил. Двигатель совершает 6 тысяч оборотов в минуту, его максимальный крутящий момент равен 1 500 ньютонов на метр.

Мотор работает в паре с семиступенчатой коробкой передач, которая позволяет машине развивать максимальную скорость передвижения.

Четвертое место — 8,2л V8 Locus Plethore LC-1300

Движок V8, устанавливаемый в машину, имеет 1100 лошадиных сил и занимает третье место в рейтинге самых сильных двигателей в мире.

Машина LC-1300 является модернизированной версией Locus Plethore с расширенным объемом двигателя (с 6,2 до 8,2 литров). Кроме того, движок претерпел и некоторые другие изменения.

Машина получила полноценную систему турбонаддува, что позволяет ей выжать максимум возможностей.

Пятое место — Двигатель Lamborghini Aventador LP1250-4 Mansory Carbonado

Lamborghini Aventador LP1250-4 Mansory Carbonado — тюнингованная версия знаменитой машины от Lamborghini. Большая часть изменений пришлась на бензиновый двигатель, который имеет мощность 1000 лошадиных сил.

Чтобы выжать такую силу, был инсталлирован двойной турбонаддув, новые поршни, шатуны, коленвал и головки цилиндров. За две с половиной секунды автомобиль выдает 100 километров в час.

Максимальная скорость, которую способен развивать движок — 385 километров в час. Объем двигателя — 8 литров.

Шестое место — Hennessey VR1200 Twin Turbo Cadillac CTS-V Coupe

Американская компания, занимающаяся тюнингом автомобилей, превратила классическую машину Cadillac CTS-V в настоящего монстра. Произошло это перевоплощение, благодаря работам по модернизации двигателя автомобиля. Движок V8, установленный в модели, получил прирост в объеме (до 7 литров), а также два турбокомпрессора. Данные изменения помогли движку машины выдать 950 лошадиных сил.

Седьмое место — V12 Lotec Sirius

Движок, устанавливаемый в эту машину, имеет мощность 900 лошадиных сил. Его объем — шесть литров. Это не только один из самых мощных двигателей, но и самый бесшумный мотор.

Он создан на базе движка от Mercedes-Benz W140. Благодаря модернизации, установке турбонаддува и обточке цилиндров, он способен развивать скорость в 300 километров в час.

Примечательно, что Lotec Sirius собирается полностью вручную.

Отдельные номинации

Однако привычные автомобильные бензиновые движки являются лишь частью огромной отрасли. При разговоре о двигателях нельзя не упоминать некоторых рекордсменов, которые является поистине уникальными произведениями.

Самый мощный дизельный двигатель — Wärtsilä-Sulzer RTA96C/RT-flex96C

Это одновременно самый большой двигатель в мире, работающий на дизельном топливе, и самый мощный представитель своего класса. Wärtsilä-Sulzer RTA96C/RTflex96C — серийное название движков, которые были созданы компанией из Финляндии.

Существуют различные версии, от 6-цилиндровых до самых мощных 14-цилиндровых. Это самый крупный поршневой силовой агрегат, работающий на внутреннем сгорании. Предназначается агрегат для работы на огромных контейнеровозах вместимостью более 10 тысяч двадцатифутовых эквивалентных единиц.

Перемещаются эти контейнеровозы, благодаря двигателю, со скоростью в двадцать пять узлов.

В высоту дизельный движок занимает 13 с половиной метров, в длину — двадцать семь. Весит этот «монстр» более двух тысяч тонн. Его мощность составляет целых 109 тысяч лошадиных сил.

Самый мощный турбореактивный двигатель в мире — Pratt & Whitney F135

Турбореактивные двигатели активно применяют в области реактивной авиации. Данный движок был создан американской компанией для установки на самолеты серии F-35. По состоянию на сегодняшний день, это самая мощная силовая установка, применяемая для установки на истребителях.

F-135 является продолжением серии «F». Предыдущей моделью был двигатель F-119, который за долгое время эксплуатацией сумел показать себя как весьма надежный и продуктивный движок.

Новая модель состоит из гораздо меньшего числа компонентов, что еще больше повышает надежность его конструкции.

Ремонт двигателя может производиться с помощью шести инструментов, что значительно сокращает время его технического обслуживания.

Самый мощный электродвигатель — VBB-3

Самый мощный электродвигатель установлен в машине VBB-3 от компании Venturi Automobiles. Автомобиль является прототипом, однако модель уже была продемонстрирована публике. Машина имеет сразу два электродвигателя, которые в совокупности способны развивать 3 тысячи лошадиных сил.

По предварительным расчетам, VBB-3 сможет разгоняться до 600 километров в час, что является абсолютным рекордом для электродвигателей. Автомобиль не предназначается для обычной эксплуатации, он изначально создавалась для того, чтобы поставить новый скоростной рекорд. И ему это удалось!

Источник: http://megatopof.ru/tech/moshchnye-dvigateli.html

Самый большой в мире двигатель Wartsilla Sulzer RTA96

  Итак, что же особенного в этом двигателе кроме того, что он самый большой в мире? Да ничего вообщем особенного, фины не придумали ничего нового, кстати Wartsilla это финская компания, большинство конструкторов выходцы из СССР а сборку самого двигателя производит японская компания, получается от финов самому большому двигателю в мире досталось только название, ну да неважно.

Тут встал другой вопрос, куда воткнуть такой нехилый агрегат? Втыкают такие двигуны оказывается в морские суда, нефтетанкеры и контейнеровозы.
Немного фактов и характеристик.

К фактам относится то, что как ни странно самым большим двигателем в мире оказался двухтактный двигатель, на который к тому же установлены четыре турбины.

Как они разрываются между четырнадцатью цилиндрами Wartsilla Sulzer RTA96 мне не понятно, но факт в том, что их именно четыре.

Также стоит отметить принцип работы, который схож с принципом работы советских оппозитных двухтактных дизелей, стоявших на танкахТ64. Двигатель имеет непосредственный прямой впрыск, который производится через сразу три форсунки.

В головке каждого цилиндра есть выхлопной клапан, который открывается каждые два такта работы двигателя.

Подача свежего воздуха осуществляется через окна, расположенные в нижней части цилиндра и открывающиеся каждый раз, когда поршень достигает нижней мертвой точки, благодаря наличию турбонаддува, вентиляция цилиндров проходит как нельзя лучше.

 Коленвал, имея такую массу вращается не на роликовых подшипниках, а на подшипниках скольжения, вкладышах. Ко всему вышеперечисленному можно добавить, что максимальная частота оборотов коленвала Wartsilla Sulzer RTA96 составляет около 100обмин, что согласитесь не много для современного двигателя.

Однако, низкая оборотистость самого большого двигателя в мире вполне обоснована, таким образом достигается практически полный газообмен в цилиндрах двигателя, к тому же низкая оборотистость обеспечивает долговечность трущимся деталям, что является одним из самых важных показателей.

Представьте себе, как ремонтировать самый большой двигатель в мире, который установлен в машинном отделении тоже далеко не самого маленького корабля? Чтобы до него добраться, придется пол судна разворотить. Так что надежность судового двигателя очень важна. Еще один факт: Wartsilla Sulzer RTA96 является двигателем огромного электро-генератора, который вырабатывает электричество для других электро-моторов, которые и приводят в движение суда таких размеров.

Таких четырнадцати цилиндровых гигантов в мире существует пока только два. Один из них установлен на судне-контейнеровозе «Maersk Line», ну а в общем, количество двигателей Wartsilla имеющих от четырех до четырнадцати цилиндров около сотни по всему миру.Теперь технические характеристики самого большого в мире двигателя Wartsilla Sulzer RTA96.

габаритность: вес 2300тонн
длина 27 метров
высота 13тетров
рабочий объём цилидра: 1920литров
суммарный рабочий объём: 25480литров
мощность каждого цилиндра: 8200л/с
максимальная мощность: 108920л/с при 102 об/мин
крутящий момент: 7907720 Нм при 102 об/мин
диаметр поршня: 96см
рабочий ход поршня: 2.5метра
масса поршня: 750кг
масса коленвала: 300тонн
расход топлива: 6300литров/час

Ну в общем двигатель хороший, и мощный, и большой, и жрет много, по мне так проще в такой корабль атомный реактор запихать.

Источник: http://yamotorist.ru/index.php/kontent/samyj-bolshoj-v-mire-dvigatel-wartsilla-sulzer-rta96

Объявлен список 10 лучших моторов по версии издания Ward’s — ДРАЙВ

В рейтинге лучших двигателей, по версии журнала Ward’s, моторы соревнуются вне категорий и типов. Главное, чтобы автомобиль с этим агрегатом был доступен на рынке в США начиная с первого квартала 2013 года и стоил менее 55 000 долларов США.

Последние 19 лет журнал Ward’s Auto ежегодно выбирает десятку лучших двигателей года.

В отличие от премии «Двигатель года» здесь нет категорий, победителей и отстающих — список моторов публикуется в алфавитном порядке, и попасть в него может любой агрегат, начиная от электромоторов и самых маленьких ДВС и заканчивая многолитровыми «монстрами». Однако этом году ни один электрический двигатель в итоговый список не вошёл, а половина финалистов — четырёхцилиндровые.

Компрессорная «шестёрка» 3.0 TFSI мощностью 333 л.с., трудящаяся под капотом купе Audi S5, — не новичок в этом хит-параде, однако списывать её со счетов ещё рано. Редакторам она приглянулась благодаря отличному поведению во всём диапазоне оборотов и экономичностью — испытатели смогли в реальных условиях добиться показателя 11,1 л/100 км.

«Турбочетвёрка» N20 от BMW на модели 328i выдаёт 245 л.с., при этом испытатели отметили его умеренный аппетит: благодаря наличию системы start/stop и восьмиступенчатому «автомату» расход не превысил показатель 7,8 л/100 км.

Рядный шестицилиндровый мотор N55 3.0 с турбонаддувом, будучи установленным на BMW 135i, может похвастать 320 силами — немало для автомобиля массой 1530 кг. Этот агрегат уже в третий раз кряду попадает в десятку лучших. В нынешнем тестировании расход топлива составил 10,2 л/100 км.

Крайслеровский мотор V6 3.6 Pentastar — с распределённым впрыском, однако это не помешало ему занять место в рейтинге третий раз подряд. Всё благодаря выдающимся, по мнению экспертов, характеристикам и лучшей в классе экономичности.

Двухлитровая «четвёрка» семейства Ecoboost покорила экспертов своей универсальностью — её устанавливают почти на все модели марки Ford, начиная от Фокуса и заканчивая Эксплорером. На хот-хэтче Focus ST (252 л.с.) тестерам удалось достичь расхода топлива в 8,4 л/100 км, а седан Taurus даже с пассажирами на борту показал результат в 9,8 л на 100 километров.

Особняком в нынешней десятке стоит компрессорная «восьмёрка» объёмом 5,8 л от спорткара Ford Mustang GT500 — официально самый мощный серийный двигатель V8 в мире. Он развивает 662 л.с.

и выстреливает Мустанг до 100 км/ч за ничтожные 3,5 с.

Какой расход машина показала во время тестов, не уточняется, но заявленные производителем цифры лежат в диапазоне от 15,5 л/100 км по городу до 9,8 л/100 км по трассе.

«Непосредственный» четырёхцилиндровый мотор, с каждого литра объёма которого производитель снял по 136 «лошадей», — речь о двигателе 2.0, нашедшем пристанище в седане Cadillac ATS. Он пришёл на замену мотору 2.0 Ecotес, по сравнению с которым улучшена экономичность, а трение между деталями снижено на 16%.

Рядный атмосферный четырёхцилиндровый двигатель 2.4 VTEC — первым среди моторов фирмы Honda на американском рынке получил непосредственный впрыск. Перемещая по американским дорогам немаленький седан Honda Accord, он показал отличный результат — 7,1 л/100 км.

В моторе 3.5 V6 от Хонды используется распределённый впрыск, однако это не помешало ему попасть в десятку лучших в 2005, 2008 и 2009 годах.

Нынешнее поколение агрегата получило ряд важных изменений, которые позволили ему быть достаточно экономичным, — 8,1 л/100 км на том же Аккорде.

Всё благодаря апгрейду системы VCM, которая теперь позволяет отключать два или три цилиндра в зависимости от нагрузки и продвинутому механизму i-VTEC.

Двухлитровый «оппозитник» 2.0 совместной разработки фирм Subaru и Toyota заслужил своё место в рейтинге тем, что доказал: атмосферные моторы могут выдавать по 100 л.с.

с литра объёма, при этом оставаясь экономичными и экологичными.

Редакторы издания утверждают, что, не отказывая себе в желании нажать посильнее на газ, умудрились добиться показателя 8,1 л/100 км на машине с «механикой» и 8,7 л на сотню с «автоматом».

Нынешний рейтинг отлично показывает тенденции современного двигателестроения. Шесть из десяти моторов — наддувные. «Восьмёрка» всего одна. Правда, несмотря на общий «зелёный» тренд, в этом году места в финале для гибридов и электромобилей не нашлось.

Редакторы журнала Ward’s объясняют это тем, что раньше «зелёные» машины были прорывом и заслуженно занимали высокие места в хит-параде, но за последнее время ничего кардинально нового в этой сфере не появилось.

Может, эпоха ДВС всё ещё не закончена? Призы победителям вручат во время январского мотор-шоу в Детройте.

Поделиться

Поделиться

Лайкнуть

Источник: https://www.drive.ru/picks/50c9dfb0b7214200360000a1.html

Автомобильные моторы-рекордсмены

История автомобилестроения хранит не только безусловные конструкторские удачи, революционные технические решения, но и курьезы, без которых не обходится и инженерное дело. Начнем мы, впрочем, с первого автомобильного мотора, который по нынешним меркам представляет собой весьма необычный агрегат.

10 место. Самый первый мотор: 1870 год

Первым автомобильным мотором логично считать тот, что был установлен на первом автомобиле. В свою очередь первым автомобилем считается запатентованная Карлом Бенцем в 1886 году самобеглая коляска.

Однако самым близким из более ранних прототипов можно считать автомобиль австрийца Зигфрида Маркуса, конструкция которого обрела узнаваемые чертык 1870 году. Одноцилиндровый 1,6-литровый двигатель, установленный на «автомобиле Маркуса», выдавал мощность в 1 лошадиную силу при 300 об/мин.

Интересным решением стало жидкостное охлаждение, организованное на принципе естественной циркуляции: фактически двигатель «плавал» в большом резервуаре с ОЖ!

9 место. Самый большой автомобильный мотор в истории: объем 28,5 литра

Такой агрегат ставили на автомобиль Fiat S76Record, выпущенный в 1910 году.

4-цилиндровый монстр выдавал почти 300 лошадиных сил. Автомобиль был построен для установки скоростных рекордов и выпущен всего в двух экземплярах.

В 1911 году Fiat S76Record развил 228 км/ч, за что был прозван «Туринским чудовищем».

8 место. Двигатель с наибольшим количеством цилиндров: 18

Кто, как не Bugatti, мог поставить такой мотор на свой автомобиль? Впервые движок W18 объемом 6,2 литра компания представила на концепт-каре EB 118, позже таким мотором оснастили концепт 18/3 Chiron.

Однако, на серийные модели возрожденной «фольксвагеном Bugatti устанавливают моторы конфигурации W16: четыре ряда цилиндров, но всего две головки. Новый Bugatti, которого опять назовут Chiron, также получит W16 мощностью 1500 л.с.

Агрегат должен стать самым быстрым серийным автомобилем в истории.

7 место. Рядный двигатель с наибольшим количеством цилиндров: 8

На серийные автомобили моторы с рядным расположением цилиндров в количестве более 8 не ставились. Зато 8-цилиндровые «рядники» использовались довольно широко.

Первым серийным автомобилем с двигателем такой конфигурации стал PackardStraight Eight, выпущенный в 1923 году.

Использовались эти моторы и в советском автомобилестроении, на автомобилях ЗИС-110, который отечественные инженеры как раз и «слизали» с Packard.

6 место.Самый производительный атмосферный мотор: 134 л.с./1 литр рабочего объема

Двигатель объемом 4,5 литра выдающий 605 лошадей устанавливается на Ferrari458 SpecialeА.

С таким сочетанием он становится самым высокопроизводительным атмосферным мотором, когда-либо устанавливавшимся на серийные автомобили.

Ferrari 458 Speciale А выпускается с 2013 года, разгоняется до сотни за 3 секунды и может набрать 325 км/ч.

5 место. Самый странный автомобильный мотор: 16 цилиндров и 8 распредвалов!

Такой мотор устанавливался на альтернативный итальянский спорткар Сizeta Moroder V16T , силовая установка представляет из себя два трехлитровых мотора V8, соединённых вместе.

В результате слияния конструкция включала 64 клапана и 8 распредвалов. Мощность данного агрегата – всего 560 лошадиных сил. Сizeta Moroder V16T выпускалась с 1991 по 1995 год, продано около 10 экземпляров.

На уже упомянутом двигателе Bugatti система газораспределения включала только 4 распределительных вала!

4 место. Мотор с самым маленьким объемом цилиндра: 0,22 литра

3-цилиндровыми моторами объемом 0,66 литра оснащаются автомобили японской компании Daihatsu.

Таким образом, агрегаты оказываются рекордсменами по наименьшему объему, приходящемуся на 1 цилиндр. Они ставятся на целый ряд моделей, среди которых Mira, Sonica, Tanto и другие. Мощность таких моторов 58 л.с.

в атмосферном и 64 в турбированном варианте.

3 место. Мотор наихудшей производительности: 24 л.с.

/1 литр рабочего объема

Самым бестолковым мотором среди тех, что можно встретить на современных автомобилях, оказался дизельный 1,5-литровый двигатель мощностью всего 36 лошадей.

Он устанавливается на индийском седане HindustanAmbassador (лицензионная копия Morris Oxford 3 образца 1956 года). Разогнаться быстрее 100км/ч автомобиль не может.

2 место. Самый большой «оппозитник»: 12 цилиндров

Единственный автопроизводитель, рискнувший поставить на серийный автомобиль оппозитный мотор с 12 цилиндрами – Ferrari.

Таким агрегатом оснащали модель Testarossa – одну из самых тиражных в линейке Ferrari. Testarossa, появившаяся в 1984 году, разгонялась с места до скорости 100 км/ч всего за 5,8 с.

По нынешним меркам – «семечки»… Продано почти 10 000 машин.

1. Самый высокопроизводительный турбомотор: 174 лошади с литра

Мотор объемом 3,5 литра и мощностью 608 л.с. очень скоро станет реальностью. Именно с таким шестицилиндровым движком, оснащенным двумя турбинами, Ford представил второе поколение суперкара GT. Машина поступит в продажу в 2016 году – выпустят не более 1000 экземпляров.

источник

Источник: https://inima.org/2015/avtomobilnye-motory-rekordsmeny/

Самый мощный двигатель

Рейтинг двигателей по мощности и описание некоторых интересных двигателей.

  Поршневой двигатель работающий на сжатом газе. Такой моторчик имеет очень маленькую мощность но зато не требует какой либо системы зажигания так как работает на уже накопленной энергии газа углекислоты.

В качестве топливного элемента используется углекислотный баллончик и простым проворотом коленчатого вала мотор запускается и работает до полного опустошения баллона от газа. Принцип действия прост как пять копеек.

По центру цилиндра находится клапан который нажимается выступом на поршне, при подходе его к верхней мертвой точке.

При нажатии газ с баллона поступает в цилиндр и поршень движется вниз (давление в баллоне 70 атмосфер) В нижней мертвой точке цилиндра находится выпускное окно, при нахождении поршня внизу окно открыто и избыточные газы могут выйти из цилиндра.

Далее поршень за счет инерции коленчатого вала движется вверх и снова нажимает на клапан впуска, чтоб получить новую порцию сжатого газа. После чего цикл повторяется. Регулирование мощности осуществляется вращением цилиндра находящегося на резьбе, что позволяет изменять длительность впуска сжатой углекислоты. Двигатель имеет мощность с объемом 0.27 куб/см порядка 0.02 лс.

  Самыми маленькими и маломощными поршневыми двигателями внутреннего сгорания можно считать микродвигатели для моделизма. Выпускаются в основном моторчики с рабочим объемом от 1.5 до 10 куб/см и с одним единственным рабочим цилиндром. Но тем не менее, такие двигатели могут иметь мощность от 0.1 лс с 1.

5 куб см объемом, до 3 лс с 10 кубовым объемом. В качестве топлива используется метиловый спирт — если двигатель с калильным зажиганием. Либо смесь керосина и эфира — если двигатель компрессионного (аналог «дизеля») зажигания.

Практически все микродвигатели являются двухтактниками, поэтому требуют добавки в топливо определенных количеств масла. Рабочие обороты разных моделей варьируются от 10 до 35 тысяч об/мин !!! Благодаря высоким рабочим оборотам и двухтактной схеме получается довольно высокая удельная мощность.

Есть высокооборотистые экземпляры у которых мощность с литра объема достигала бы 400 лс и это при простейшей системе подачи топлива.

  Самыми мощными четырехтактными бензиновыми автомобильными двигателями, являются совершенные двигатели гиперкаров, автомобилей настолько совершенных, что их технические характеристики позволяют им уверенно двигаться на очень высоких скоростях 300 + км/час. При этом хорошо рулиться и тормозить. Мощность двигателей таких машин доходит до 1300 л/с. Но есть и более мощные бензиновые двигатели выпускаемые малыми партиями и имеющими более 13 литров рабочего объема. Такие моторы используются для силовых установок на яхтах и катерах, в драгрейсинге и аналогичных видах спорта основанных на использовании грубой мощи двигателя. Двигатели объемом 13.6 литров обладают мощностью от 700 до 1500 лошадиных сил при использовании их на бензине и без особой форсировки с небольшой степенью наддува. Высокофорсированные версии, могут иметь гораздо большую мощность (более 2500 лс) но не предназначены для длительного использования, на максимальной мощности.

  В случае использования другого топлива четырехтактные двигатели могут выдавать гораздо большую мощность, например двигатели гонок на 1/4 мили Top Fuel Dragster.

8 литровый двигатель этих болидов работает на нитрометане и может кратковременно выдавать мощность 6-10 тысяч лошадиных сил и потребляет около 30 литров горючего в секунду. Такой мотор не имеет принудительного охлаждения и охлаждается поступающим в камеру сгорания топливом.

Цикл работы на максимальной мощности составляет 4-5 секунд но тем не менее он успевает разогнать болид до 500 км/час ! С литра рабочего объема снимается более 1000 лошадиных сил мощности.

  Авиационные бензиновые звездообразные двигатели: самым мощным из них был и остается на сегодняшний день 36 цилиндровый Lycoming XR-7755. Рабочий объем цилиндров в 127 литров позволяет развивать долговременную мощность 5000 лошадиных сил, что составляет 39 лс на литр объема. Авиационные поршневые двигатели характеризуются тем, что все время работают практически на полной мощности. Поэтому для обеспечения большой надежности при огромной мощности, приходится создавать многолитровые двигатели с небольшой снимаемой с каждого литра мощностью. Звездообразные моторы имеют некоторые преимущества для использования их в авиации и по сей день. В первую очередь это возможность создавать при той же мощности более легкие двигатели. Масса Lycoming XR-7755 2700 кг при 5000 лс то есть на 1 кг приходится около 2 лс мощности. Легкость конструкции достигается за счет более «удобной» звездообразной компоновки, в которой к примеру при 9 цилиндрах используется всего лишь одна шейка коленчатого вала, картер получается очень ажурный и короткий, в отличии от рядного или V образного двигателя. Высокая надежность достигается за счет более простой конструкции с использованием воздушного охлаждения.

  Корабельные, дизельные сверхмощные двигатели. Самым мощным на сегодняшний день дизельным двигателем, является силовой агрегат под названием Wartsila RTA96. Его номинальная мощность постоянной работы составляет 107.389 лошадиных сил при расходе дизельного топлива в качестве которого используется мазут.

Компания выпускает разные вариации двигателей от 6 до 14 цилиндров в ряд. 107.389 лошадей имеет самая мощная турбированная версия с 14 цилиндрами, общим объемом 25.480 литров. Расход топлива около 13 тонн в час. номинальная мощность достигается при 102 об в мин. Крутящий момент, 7.603.850 Н.

м Размеры исполинского двигателя так же потрясают воображение как и его мощность: его длинна 26.59 метров, высота 13.5 м и масса 2.200 тонн. Диаметр цилиндра 0.9 метра ход поршня около 2.

5 метров и при этом, он обладает одним их самых высоких КПД, среди всех двигателей равным 50% Таким двигателем оснащаются самые большие суда в мире и его достаточно чтоб разогнать самый большой контейнеровоз на 2010 год Emma Maersk, водоизмещением 170.000 тонн до скорости 25.6 узла или 47 км /час.

  Турбореактивные двигатели: При относительно малом весе, такие двигатели обладают просто колоссальной мощностью.   Самые мощные из них:   1. F135-PW-100 турбореактивный двигатель для самолета истребителя F35 обладает тягой режиме максимальной мощности в 19.500 кг что в пересчете на лс составляет около 125.000 лс при массе 1700 кг. Расход топлива составляет около 6 тонн в час в режиме максимальной мощности (на форсаже) Режим экстремальной мощности не может продолжаться долгое время так как на форсаже двигатель сжигает слишком много топлива и при том расходует его не экономично. Обычная работа двигателя, примерно в пять раз меньше максимальной мощности и это около 25 тыс лс.   2. GE90-115B Самый мощный турбовентиляторный двигатель всех времен «на 2013 год». Масса агрегата около 8 тонн, тяга 52 тонны на взлете и 10 тонн при поддержании крейсерской скорости. Максимальная мощность в пересчете на лошадиные силы около 330.000 лс и крейсерская около 66 тыс лс. Примечательно, что максимальная мощность одного двигателя больше номинальной мощности всей силовой установки авианосца Нимиц !!!

  Принцип действия турбореактивного двигателя заключается в сжатии воздуха лопатками многоступенчатого компрессора до 15-25 атмосфер, после чего воздух попадает в камеры сгорания в которых происходит подача топлива и поджигание его искрой свечи, топливо сгорая расширяется и сгоревшие газы попадают на лопатки турбины, раскручивая ее вырываются в окружающее пространство. Лопатки турбины и компрессора находятся на одном валу, раскручивая турбину раскручиваются и лопаточные колеса компрессора. Двигатели истребителей оборудуются форсажными камерами. Пространство находящееся за турбиной в которое подается дополнительное топливо. Так как не весь кислород находящийся в воздухе сгорает в камерах сгорания, появляется возможность дожечь его в форсажной камере, позволяя получить больше тяги в итоге. Форсажная камера уменьшает экономичность двигателя но повышает его энерговооруженность, позволяя снять больше мощности с единицы веса двигателя. Двигатели грузовых и пассажирских самолетов оборудуют огромными вентиляторами или винтами (турбовентиляторные и турбовинтовые двигатели) стоящими перед компрессором. Такие устройства позволяют использовать не только реактивную энергию газов сгоревшего топлива и несгоревших компонентов воздуха, но создают значительный процент тяги используя образовавшийся избыток крутящего момента на валу, в результате работы самого двигателя. Турбовентиляторные двигатели значительно экономичнее аналогичных турбореактивных.

  Самые енерговооруженные, двигатели обладающие просто нереальной мощью, это естественно ракетные двигатели. Самым мощным из них является американский двигатель на жидком ракетном топливе F1, используемый в прошлом, для запуска человека на луну. F1 является самым мощным однокамерным двигателем, то есть имеющим одну камеру сгорания и сопло. Часто используются объединенные двигатели состоящие из 4 однокамерных. Советский РД-170 превзошел по мощности F1 но он имеет 4 однокамерных двигателя сгруппированных вместе.   Итак приступим к описанию:   Масса двигателя 8400 кг.   Потребление топлива 788 кг литров в секунду — 47 тонн в мин   Потребление окислителя 1789 литров в секунду — 107 тонн в мин   Только на работу насосов прокачивающих топливо и окислитель, затрачивалось 55000 лошадиных сил мощности.   Мощность же самого двигателя составляла около 700 тонн тяги или около 38.000.000 лс !!!   В составе первой ступени ракеты Апполон 5, использовалось 5 таких двигателей общей мощностью 190 миллионов лошадиных сил.  При всей мощности двигателей F1 существуют еще более мощные, на этот раз это твердотопливные ракетные двигатели (ускорители). Ускорители, применявшиеся для запуска космического челнока Шатла на орбиту. Мощность каждого в 1.8 раза больше двигателя F1 и составляет около 1260 тонн или 68 миллионов лошадиных сил. Корпуса ускорителей являются многоразовыми элементами и при «положительной дефектовке» могут использоваться повторно. Чтоб реализовать многоразовость, ускорители снабжены системой спасения, после отделения их от основного бака челнока. Система спасения подразумевает наличие нескольких парашютов с системой управления, раскрывающихся сразу после отделения. Баки опускаются на поверхность океана после чего могут быть выловлены и доставлены на базу, для осмотра, дефектовки и повторного использования, всего ускорителя полностью или частично.   Статья с авиационными, морскими и ракетными двигателями, не совсем сочетается с основным содержимым сайта zero-100.ru и создана с надеждой, что она так же будет интересна нашим читателям, как и все остальные материалы, публикуемые на страницах нашего ресурса.   Оставляйте свои отзывы ведь благодаря им мы будем лучше знать, что больше всего нравиться нашим читателям !

  на главную  

Источник: http://zero-100.ru/index/rejting_dvigatelej/0-266

Двигатель 6 цилиндров и 4 цилиндра что лучше

Не знаю, в какую тему поместить пост. решил сюда.

Вот тут сегодня задумался над вопросом. Вот допустим , есть два условных двигателя объёмом 3 литра. У них одинаковая степень сжатия, работают на одном бензине(диз.топливе). Но один 4-х цилиндровый, второй 6-ти. Так вот вопрос.

какой из них будет мощнее при равных макс. крут. моментах и наоборот, какой будет тяговитей при равных мощностных показателях и почему. Или их вообще нельзя сравнивать.

И для УАЗа какой был бы предпочтительней по вашему мнению господа, 4 или 6.

Можно даже обсудить два варианта: дв.бензиновые 4 и6 цилиндровые между собой и дзельные между собой.

Прошу простить меня , если мои вопросы покажутся глупыми ???? , прото любопытно , то думает народ. ????

какой из них будет мощнее при равных макс. крут. моментах ????

мощьнее будет тот, у кого будут выше максимальные обороты, так как мощность это ни что иное как произведение крутящего момента на число оборотов коленвала

Да , я над БМВ тоже задумывался.

А почему , например,Ниссан на Патруле делает ставку на 6 горшковые рядные двиганы, а Тойота на кукурузерах на 8-ми V-образные (имею ввиду 100. 80, не прадо). Вот как вы думаете , чем конструкторы этих компаний руководствуются?

Малое число цилиндров при большом объеме — это уже танковые двиглы. ????

Например, УТД-320 на БМП-1/2. 6 горшков, 6 литров, 350 (кажется) сил.

Источник

Рядный двигатель: 4 и 6 цилидровый преимущества и недостатки

На многих современных автомобилях используется рядный двигатель, в котором в основном 4 цилиндра, но в последние время появились автомобили, в которых используется рядный шестицилиндровый ДВС. Шестицилиндровые рядные ДВС отличаются меньшим расходом топлива по сравнению с V — образными ДВС.

У рядного ДВС цилиндры расположены в один ряд, а у V образных они расположены в два ряда под определенным углом друг к другу. Рядные ДВС были одни из самых первых, которые пришли на смену паровым двигателям.

Мы недавно писали про поршневой двигатель внутреннего сгорания, там более подробно рассмотрены некоторые моменты.

Как все начиналось?

Предком современного рядного ДВС был одноцилиндровый двигатель. Придумал и построил его Этьен Ленуар еще в 1860 году. Принято считать именно так, хотя попытки получить патент на данный двигатель были и еще до Ленуара. Но именно его разработка максимально похожа на те конструкции, что сегодня установлены под капотами большинства бюджетных серийных легковых авто.

Мотор имел всего один цилиндр, а мощность его была равна огромным на то время 1,23 лошадиным силам. Для сравнения, современная «Ока» 1111 имеет два цилиндра и мощность ее от 30 до 53 лошадиных сил.

Больше и мощнее

Идея Ленуара оказалась гениальной. Многие инженеры и изобретатели тратили годы и силы на то, чтобы максимально усовершенствовать двигатель (конечно, на уровне, существующих на тот момент технических возможностей). Главный упор был сделан на повышение мощности.

Вначале внимание концентрировали на единственном цилиндре – пытались увеличить его размер. Тогда всем казалось, что увеличив размер, можно получить большую мощность. И увеличение объема тогда было проще всего. Но одним цилиндром не обошлось. Пришлось сильно увеличить и остальные детали – шатун, поршень, блок.

Все те двигатели получались очень нестабильными, имели большую массу. В процессе работы такого мотора была огромная разница во времени между тактами воспламенения смеси. Буквально каждая деталь в таком агрегате гремела и тряслась, что заставляло инженеров думать над решением. И они оснастили систему балансиром.

Тупиковый путь

Скоро всем стало понятно, что исследования зашли в тупик. Двигатель Ленуара не смог нормально и корректно работать, так как соотношение мощности, массы и размеров было ужасным.

Нужна была масса дополнительной энергии, чтобы снова увеличивать объем цилиндра. Многие стали считать идею создания двигателя крахом.

И люди до сих пор бы ездили на лошадях и повозках, если бы не одно техническое решение.

  Зазор в цилиндре с кольцами ваз 21213

Конструкторы начали осознавать, что можно вращать коленчатый вал не только одним поршнем, но и сразу несколькими. Самым простым оказалось изготовление рядного двигателя – добавили еще несколько цилиндров.

Первый четырехцилиндровый агрегат мир смог увидеть в конце XIX века. Сравнить его мощность с современным двигателем нельзя. Однако по эффективности он был выше, чем все прочие его предшественники.

Мощность удалось увеличить благодаря повышенному рабочему объему, то есть посредством добавления цилиндров.

Довольно быстро специалисты различных компаний смогли создать многоцилиндровые моторы вплоть до 12-цилиндровых монстров.

Принцип действия

Как действует ДВС? Не считая того, что каждый двигатель имеется разное количество цилиндров, рядный двигатель с шестью или четырьмя цилиндрами работает одинаково. Принцип основывается на традиционных характеристиках любых ДВС.

Все цилиндры в блоке располагаются в один ряд. Коленчатый вал, приводимый в действие поршнями за счет энергии сгорания топлива, единственный для всех деталей цилиндро-поршневой группы. То же самое касается и ГБЦ. Она единственная на все цилиндры. Из всех существующих рядных двигателей можно выделить сбалансированные и несбалансированные конструкции. Оба варианта рассмотрим далее.

Баланс

Он важен по причине сложной конструкции коленчатого вала. Необходимость в балансировке зависит от числа цилиндров. Чем больше их в конкретном ДВС, тем большим должен быть баланс.

Несбалансированным двигателем может быть лишь та конструкция, где цилиндров не больше четырех. В противном случае в процессе работы появятся вибрации, сила которых будет способна разрушить коленчатый вал.

Даже дешевые двигатели с шестью цилиндрами с балансиром будут лучше, чем дорогие рядные четверки без балансирных валов.

Так, чтобы улучшить баланс, рядный двигатель с четырьмя поршнями иногда тоже может требовать установки успокоительных валов.

Расположение мотора

Традиционные четырехцилиндровые агрегаты обычно монтируются под капотом автомобиля продольно, либо поперечно. А вот шестицилиндровый агрегат можно установить лишь продольно и более никак (за исключением некоторых моделей «Вольво» и авто «Шевроле Эпика»).

Рядный ДВС, обладающий несимметричной конструкцией относительно коленчатого вала, также имеет особенности. Часто вал сделан с компенсирующими отливами – эти отливы должны гасить силу инерции, образующуюся в результате работы поршневой системы.

Рядная шестерка сегодня уже имеет меньшую популярность – всему виной существенный расход топлива и крупные габаритные размеры. Но даже несмотря на большую длину блока цилиндров, двигатель отлично сбалансирован.

Преимущества и недостатки агрегата

Кроме нескольких нюансов, рядные ДВС имеют такие же преимущества и те же недостатки, что и большинство V-образных двигателей и моторов других конструкций. Четырехцилиндровый двигатель наиболее распространен, является самым простым и надежным.

Масса относительно легкая, затраты на ремонт сравнительно низкие. Единственный недостаток – отсутствие в конструкции балансировочных валов. Это лучший ДВС для современных автомобилей даже среднего класса. Существуют и малолитражные рядные моторы с меньшим количеством цилиндров.

Как пример – двухцилиндровая экономичная «СеАЗ Ока» 1111.

Шестицилиндровые агрегаты имеют идеальный баланс и здесь недостаток «четверки» компенсируется. Но за баланс приходится платить размерами.

Поэтому, несмотря на значительно лучшие по сравнению с «четверкой» характеристики, данные ДВС с рядным расположением цилиндров в двигателе меньше распространены.

Коленчатый вал имеет большую длину, стоимость производства довольно высокая, размеры сравнительно большие.

  Расчет контакта цилиндра с плоской поверхностью

Технический предел

Сейчас не XIX век, но современные силовые агрегаты все так же далеки от технического совершенства. И здесь не помогут даже современные турбины и высокооктановое топливо. КПД ДВС составляет около 20%, а вся прочая энергия тратится на силу трения, инерцию и детонацию. Лишь пятая часть бензина или дизеля пойдет на полезную работу.

Уже выработали основные свойства моторов с наибольшей эффективностью. При этом камеры сгорания и поршневая группа имеет существенно меньшие объемы и размеры. За счет компактных размеров детали имеют меньшую силу инерции – это снижает вероятность повреждения по причине детонации.

Особенности конструкции компактных поршней вносят определенные ограничения. При высокой степени компрессии за счет небольших размеров уменьшается передача давления поршня на шатун.

Если поршни имеют больший диаметр, то невозможно получить точную сбалансированную работу из-за огромной сложности.

Даже современный мотор «БМВ» обладает этими недостатками, хотя он разрабатывался немецкими инженерами.

Заключение

К сожалению, двигателестроение достигло своего технологического предела. Вряд ли ученые сделают серьезные технические открытия и добьются большей эффективности от двигателя внутреннего сгорания. Так что все надежды на то, что наступит эра электромобилей.

Источник

Какой двигатель выбрать: 4-цилиндровый или 6-цилиндровый

Выбрать автомобиль сегодня не просто. Бренды предлагают самые разнообразные варианты на любой вкус и кошелек. Модели различаются по классу, экстерьеру, интерьеру, типу кузова, приводу и трансмиссии, и конечно, у них разные двигатели. Сегодня независимо от типа топлива в автомобилях используются моторы с 3-мя, 4-мя, 6-ю или 8-мью цилиндрами, а иногда даже с 10-ю и 12-ю.

Самые распространенные это 4-х и 6-ти цилиндровые двигатели. Причем оба могут предлагаться для одной и той же модели, да и мощность у них иногда практически одинаковая.

Давайте разберемся, какова разница в характеристиках, в расходе топлива, в обслуживании и, конечно, в цене? В чем их плюсы и минусы и стоит ли переплачивать за «шестерку»?

4-цилиндровые двигатели

Атмосферная бензиновая «четверка» – это автомобильная классика. На протяжении многих лет схема отработана почти до совершенства. Сегодня это самый распространенный вариант в массовом сегменте.

Учитывая небольшие размеры такие двигатели устанавливают как вдоль, так и поперек. Обычно их объем составляет от 1 литра до 3,5. Основные преимущества – малый вес и габариты, экономичность, долговечность, простота и дешевизна в обслуживании.

Минусов немного. Главный – относительно небольшие, по сравнению с 6-цилиндровым мотором, мощность и крутящий момент, и, как следствие, недостаточная динамика. Особенно это ощущается на крупных автомобилях от D-класса и выше и, конечно, на кроссоверах.

6-цилиндровые двигатели

«Шестерки» тоже известны с незапамятных времен. Когда-то они были в основном рядные. Сегодня все чаще встречаются V-образные с объемом от 2,5 литров и больше. Конечно, они мощнее, динамичнее и лучше раскрывают возможности машины. Особенно в связке с классическим автоматом.

Такие двигатели устанавливаются, как правило, на бизнес-классе и выше, а также на кроссоверах и внедорожниках. Но это не единственные их плюсы. В силу конструктивных особенностей, 6 цилиндров более сбалансированные, поэтому и тихие.

Впрочем, они не без минусов. Такие моторы больше, поэтому и тяжелее. У них выше расход топлива, и, самое главное, они дороже, в том числе и в обслуживании. Ведь им требуется больше расходных материалов и технических жидкостей.

Так какой двигатель выбрать?

При выборе двигателя многое зависит от условий эксплуатации и стиля езды. Если вы не фанат динамичной езды и к тому же считаете деньги, то 4-цилиндровый мотор – ваш вариант.

Он годится практически для любых условий. 6-цилиндровый двигатели подойдут для более активной езды, тем, кто ездят с полной нагрузкой или прицепом. Главное, подобрать то, что нужно именно вам.

Тогда и автомобиль, и его двигатель вас точно порадуют.

Источник

Что в автомобиле означает объём двигателя — 1,2 л, 1,4 л, 1,6 л и т.д.?

Литраж двигателя в значительной степени отражает его мощность и иные рабочие параметры.

И, для начала мы должны определится, что — 1 литр = 1000 куб.см (кубические сантиметры или см3).

Итак, автомобиль с двигателем 1,2л, будет иметь объём:

Аналогично, возьмём автомобиль с объемом двигателя 1,4 л, соответственно объем 1400 куб.см и так далее.

Рабочий объём двигателя, равен сумме рабочих объёмов всех цилиндров двигателя, так что если автомобиль с объемом 1,2 л имеет 4-цилиндровый двигатель, это означает, что объем каждого цилиндра составляет 1200 ÷ 4 = 300 куб. см.

Объем цилиндра – V, определяется по формуле:

где D2 — диаметр цилиндра в квадрате, а h — длина хода цилиндра.

Таким образом, когда вы вычисляете объем каждого цилиндра 4-цилиндрового автомобиля объемом 1200 куб. см, используя вышеприведенную формулу, измерив диаметр и ход, вы в конечном итоге получаете 300 куб. см или чуть больше, но очень близко к 300 см3, так как число π — число не абсолютное.

Теперь, о технической части :

В общем, производительность двигателя (мощность, крутящий момент, ускорение и т. д.), в полной мере зависят от того, сколько топлива он может сжечь, когда поршень внутри цилиндра совершает возвратно-поступательные движения; то есть, когда он движется от самой верхней точки цилиндра, называемой верхней мертвой точкой, к самой нижней точке цилиндра, называемой нижней мертвой точкой.

  • Но, тут есть одна загвоздка!
  • Вы не можете добавлять бесконечное количество топлива, потому что вам нужен воздух, чтобы в полном объёме сжечь это топливо, а недогоревшее не отправлялось в выхлопную трубу и не детонировало, там.
  • Из этого следует, что для получения большей производительности, вам нужно сжигать большее количество топлива, а для того, чтобы сжигать больше топлива, необходимо всасывать много воздуха в этот цилиндр.
  • Самый простой способ, это воплотить, — иметь цилиндр большей вместимости, который будет вмещать больший объём воздуха, и таким образом, сможет сжигать больше топлива, обеспечивая лучшую производительность.
  • Однако следует помнить, что больший двигатель также означает, что он будет менее экономичным.
  • Поскольку он должен будет сжигать определенное количество топлива, чтобы продолжать работать, и будет потреблять больше топлива даже на низких скоростях и оборотах двигателя, когда вам действительно не нужны эти характеристики.

Какой двигатель выбрать: 4-цилиндровый или 6-цилиндровый

Выбрать автомобиль сегодня не просто. Бренды предлагают самые разнообразные варианты на любой вкус и кошелек. Модели различаются по классу, экстерьеру, интерьеру, типу кузова, приводу и трансмиссии, и конечно, у них разные двигатели. Сегодня независимо от типа топлива в автомобилях используются моторы с 3-мя, 4-мя, 6-ю или 8-мью цилиндрами, а иногда даже с 10-ю и 12-ю.

Самые распространенные это 4-х и 6-ти цилиндровые двигатели. Причем оба могут предлагаться для одной и той же модели, да и мощность у них иногда практически одинаковая.

Давайте разберемся, какова разница в характеристиках, в расходе топлива, в обслуживании и, конечно, в цене? В чем их плюсы и минусы и стоит ли переплачивать за «шестерку»?

Какой двигатель лучше: атмосферный, турбированный или би-турбированный?

4-цилиндровые двигатели

Атмосферная бензиновая «четверка» – это автомобильная классика. На протяжении многих лет схема отработана почти до совершенства. Сегодня это самый распространенный вариант в массовом сегменте.

Учитывая небольшие размеры такие двигатели устанавливают как вдоль, так и поперек. Обычно их объем составляет от 1 литра до 3,5. Основные преимущества – малый вес и габариты, экономичность, долговечность, простота и дешевизна в обслуживании.

Какой двигатель лучше: маленький и экономичный или большой и прожорливый?

Минусов немного. Главный – относительно небольшие, по сравнению с 6-цилиндровым мотором, мощность и крутящий момент, и, как следствие, недостаточная динамика. Особенно это ощущается на крупных автомобилях от D-класса и выше и, конечно, на кроссоверах.

6-цилиндровые двигатели

«Шестерки» тоже известны с незапамятных времен. Когда-то они были в основном рядные. Сегодня все чаще встречаются V-образные с объемом от 2,5 литров и больше. Конечно, они мощнее, динамичнее и лучше раскрывают возможности машины. Особенно в связке с классическим автоматом.

Такие двигатели устанавливаются, как правило, на бизнес-классе и выше, а также на кроссоверах и внедорожниках. Но это не единственные их плюсы. В силу конструктивных особенностей, 6 цилиндров более сбалансированные, поэтому и тихие.

Какой двигатель лучше: дизельный или бензиновый?

Впрочем, они не без минусов. Такие моторы больше, поэтому и тяжелее. У них выше расход топлива, и, самое главное, они дороже, в том числе и в обслуживании. Ведь им требуется больше расходных материалов и технических жидкостей.

Так какой двигатель выбрать?

При выборе двигателя многое зависит от условий эксплуатации и стиля езды. Если вы не фанат динамичной езды и к тому же считаете деньги, то 4-цилиндровый мотор – ваш вариант.

Он годится практически для любых условий. 6-цилиндровый двигатели подойдут для более активной езды, тем, кто ездят с полной нагрузкой или прицепом. Главное, подобрать то, что нужно именно вам.

Тогда и автомобиль, и его двигатель вас точно порадуют.

ПОХОЖИЕ СТАТЬИ:

Автомобиль какого цвета выбрать?

Автомобили бизнес-класса: Volvo S80, Audi A6, Jaguar XF

Как правильно продать автомобиль по новым правилам. Оформление бумаг

Среднеразмерные кроссоверы: Kia Sorento, Chery Exeed TXL, Cadillac XT5

Внедорожники: какими бывают, достоинства и недостатки

Как комплектовать новый автомобиль

Люксовые внедорожники: Hyundai Santa Fe, Range Rover Sport, BMW X5

Заряженные премиум-седаны: Audi S8 Plus, BMW 7 Series, Mercedes-Benz S…

Компактные кроссоверы с передним приводом: Lifan X60, Kia Soul, Peugeo…

Что выбрать: минивэн или компактвэн?

Лифтбеки D-класса: Kia Stinger, Audi A5 Sportback, BMW 4 Series Gran C…

Как рассчитывается, и что влияет на расход топлива

Родстеры: Mercedes-Benz SLC 300, Porsche 718 Boxster, Jaguar F-Type Co…

Грузовики DAF: мощность, комфорт и качество

Полноприводные кроссоверы: Renault Daster, Skoda Yeti, Suzuki Vitara

4-цилиндровый,6-цилиндровый,8-цилиндровый двигатели — какой лучше

Многие автовладельцы даже не задумываются о порядке работы цилиндров двигателя своего автомобиля, просто зная их количество. Такая информация не является необходимой для управления транспортным средством, и большинство водителей не видят смысла в изучении технических деталей.

Понимание процесса полезно для настройки зажигания, замены ремня ГРМ и других видов работ во время самонастройки или ремонта, когда вы не можете получить помощь на СТО.

Сколько цилиндров бывает в двигателе

На протяжении всей истории машиностроения инженеры и конструкторы преследовали одну цель: максимально эффективно использовать двигатель. Для этого были разработаны все более мощные двигатели с различным числом цилиндров: от 1 до 16, делались и делаются попытки разместить «мощность» в минимально возможном объеме моторного отсека.

Одноцилиндровые двигатели используются в садовых тракторах, маломощных мопедах и мотоциклах. Для более мощных автомобилей требуется 4-х тактный 2-цилиндровый двигатель. Современные трехцилиндровые двигатели внутреннего сгорания в основном устанавливаются на малолитражные автомобили и оснащены турбиной для увеличения мощности.

Важный

4-цилиндровые двигатели были самыми востребованными в автомобильной промышленности уже более века. Им оснащены практически все современные автомобили.

Пятицилиндровые двигатели не так популярны. Ранее их широко использовали гиганты мирового автопрома, такие как Volkswagen, Volvo, Audi

Также популярны шестицилиндровые и восьмицилиндровые двигатели. Несмотря на мировую практику уменьшения количества цилиндров за счет турбонагнетателя, такие двигатели внутреннего сгорания постепенно теряют свои позиции. В последние годы многие производители автомобилей отказались от восьмицилиндровых двигателей в пользу шестицилиндровых, особенно на рынке мощных легковых автомобилей.

В авиационной технике используются двигатели внутреннего сгорания с 7 или 9 цилиндрами. В автомобильной промышленности они не используются, за редким исключением, в тюнингованных моделях. 10 и 11 цилиндры в автомобилестроении также встречаются очень редко. Вы можете полюбоваться десяткой лучших спорткаров Audi R8.

12-цилиндровый двигатель получил более широкое распространение в автомобильной промышленности. Но из-за ужесточения экологических норм их производство неумолимо сокращается.

Также есть ДВС с 14, 16, 18, 20, 24, 28, 32 и 64 цилиндрами. Они представляют собой комбинацию нескольких двигателей с меньшим количеством цилиндров и практически не используются в автомобильном производстве.

Клапана, их назначение, работа 4-тактного двигателя

Клапан двигателя является одновременно частью и последним звеном газораспределительного механизма. Это пружинный элемент, закрывающий вход или выход в состоянии покоя. При вращении распредвала расположенный на нем кулачок давит на клапан и опускает его, тем самым открывая соответствующее отверстие

Полезное:  Роторные буровые на автомобильном ходу

На каждый цилиндр установлено не менее двух клапанов. В более дорогих моделях двигателей их четыре. В большинстве случаев количество клапанов четное, их назначение — открывать различные группы отверстий: одни для входа, вторые — для выхода.

Впускные клапаны открывают канал для новой порции топливовоздушной смеси, поступающей в цилиндр, а в двигателях с прямым впрыском топлива — для объема воздуха. Этот процесс происходит в момент всасывания поршня (движение вниз от верхней мертвой точки после удаления продуктов сгорания).

Сливные клапаны работают по тому же принципу, но имеют другую функцию. Они предназначены для удаления выхлопных газов в выпускной коллектор. Цикл 4-цилиндрового двигателя — это последовательность из четырех процессов, называемых «рабочим циклом». Рассмотрим это на примере бензинового четырехтактного двигателя внутреннего сгорания, который установлен в большинстве легковых автомобилей.

1. Вход.

Преобразование энергии начинается в камере сгорания, и первая стадия — реакция горения топливовоздушной смеси. В этом случае поршень движется вниз из верхней мертвой точки, возникает разрежение и впрыскивается топливо. В это время впускной клапан открыт, выпускной находится в закрытом положении. В двигателях с впрыском топливо подается инжектором.

2. Сжатие.

После заполнения камеры сгорания смесью паров бензина и воздуха при вращательных движениях коленчатого вала поршень перемещается в нижнее положение. Впускной клапан постепенно закрывается, а выпускной клапан все еще закрыт.

3. Рабочий ход.

Третий этап рабочего цикла — самый важный. Именно по нему энергия горящего топлива передается механической, которая приводит в движение коленчатый вал.

Даже во время процесса сжатия, когда поршень находится в наивысшей точке, топливная смесь воспламеняется от искры свечи зажигания. Топливный заряд быстро заканчивается, и образующиеся газы находятся под максимальным давлением в небольшом пространстве камеры сгорания.

Когда поршень опускается, газы быстро расширяются, высвобождая энергию. На этом этапе ускорение передается на коленчатый вал. Во всех других фазах цикла двигатель получает энергию только от вала двигателя, не вырабатывая ее.

4. Релиз.

Это последний тик рабочего цикла. По нему из цилиндра выделяются отработавшие полезную работу газы, освобождая место для входа очередной порции топливовоздушной смеси.

На этом этапе газы находятся под значительно более высоким давлением, чем атмосферное. Коленчатый вал перемещает поршень через шатун в верхнюю мертвую точку. Выпускной клапан открывается, и газы выбрасываются через выхлопную систему.

Полезное:  Ситроен Джампер: технические характеристики

Рабочий цикл дизельных двигателей немного отличается от бензиновых. На входе всасывается только воздух, а топливо впрыскивается в камеру сгорания топливным насосом после того, как масса воздуха была сжата. Дизельное топливо воспламеняется при контакте со сжатым воздухом.

4-цилиндровый двигатель, самый распространенный

Как уже упоминалось выше, в автомобильной промышленности наиболее распространены 4-цилиндровые двигатели. По количеству пар клапанов на цилиндр они делятся на две группы.

8-клапанные двигатели устанавливаются в основном на модели недорогой группы. У них есть одно впускное отверстие и одно выпускное отверстие для каждого цилиндра, всего 8 клапанов.

Особенностью таких двигателей внутреннего сгорания является использование распределительного вала, управляющего системами впрыска и выпуска. Для его направления используется цепной или ременной механизм. Такая система проста в ремонте и обслуживании, а за счет простоты конструкции значительно снижается стоимость автомобиля.

В более дорогих моделях автомобилей имеется по две пары впускных и выпускных клапанов на каждый цилиндр двигателя, всего 16 клапанов. В таких системах задействованы два распредвала, для работы которых требуется сложный газораспределительный механизм.

Использование двух впускных клапанов обеспечивает больше топлива за такт, что увеличивает мощность и эффективность двигателя. Кроме того, благодаря наличию двух выпускных клапанов снижается расход топлива.

Порядок работы цилиндров и почему именно такой

Есть два типа 4-цилиндровых двигателей:

У них одинаковая компоновка коленвала, но другой порядок работы цилиндров. Это связано с различиями в конструкции газораспределительного механизма, системы зажигания, а также зависит от углов между кривошипами коленчатого вала.

В 4-цилиндровом рядном двигателе порядок работы реализован по схеме 1-3-4-2. Он используется в подавляющем большинстве автомобилей, как дизельных, так и бензиновых, от «Жигулей» до «Мерседес».

Здесь последовательно работают цилиндры, расположенные на противоположных пальцах коленчатого вала.

Порядок работы цилиндров 4-цилиндрового оппозитного двигателя внутреннего сгорания организован в другой последовательности: 1-3-2-4 или 1-4-2-3.

В этом случае поршни достигают верхней мертвой точки с одной и другой стороны одновременно. «Оппозитники» можно увидеть практически на всех моделях Subaru, за исключением нескольких небольших автомобилей, продаваемых на внутреннем рынке.

Вывод

большинству автолюбителей вряд ли понадобятся знания порядка работы цилиндров и последовательности процессов рабочего цикла двигателя. Но в некоторых ситуациях без этих знаний не обойтись.

Как работает двигатель внутреннего сгорания

Сколько цилиндров лучше

Большая часть, ездящих по дорогам планеты, автомобилей, оснащены именно 4-ех цилиндровыми двигателями. Это очень давняя история, текущая от самой зори автомобилестроения, ярким исключением из которой служит лишь американский автопром, где еще в 30-ых годах 20-ого века, с выходом Ford Model 18, именно V8 стал рабочей лошадкой Америки.

Так с каким же числом цилиндров, двигатель лучше? Как вообще число цилиндров влияет на работу двигателя? — постараемся вместе в этом разобраться.

  • Достоинства и недостатки четырехцилиндрового двигателя

Согласитесь, 4 цилиндра — это не много и не мало. На фоне новомодного внедрения 3-ех и даже 2-ух цилиндровых двигателей, «Четверка» кажется настоящим и полноценным двигателем.

Но как думаете, — почему в СССР, где бензин, тек такими — же, необъятными реками как и в США, в качестве рабочей лошадки, была выбрана именно Рядная Четверка, а не V8? Все Москвичи, Жигули и Волги ( кроме КГБ-ешных, собираемых вручную, рядом с Чайками) оборудовались Рядным, Четырехцилиндровым двигателем объемом от 1.2 до 2.4л. Почему нельзя было сделать тот — же 2.4 для Волги не Четырех, а Шестицилиндровым? Ответ достаточно прост; — для такого двигателя нужно два дополнительных поршня, дополнительные кольца и вкладыши, и еще достаточно большое количество деталей. И возможно в СССР посчитали; — что лучше собрать 3 четырехцилиндровых двигателя, вместо двух шестицилиндровых. Как известно, в СССР, итак, автомобиль был роскошью, доступной немногим. И в таких условиях, советские автолюбители не могли и мечтать о Рядной Шестерке, или V8. Копеечка, — в первой половине 70-ых была настоящим шиком и практически иномаркой ( она была лучше очень многих импортных аналогов) и при всем — этом, никого в СССР не волновало, что в ней 4-ре, а не шесть цилиндров. Если Вы, решите меня перебить, сказав; — «какая Шестерка может получится с 1.2?» — так знайте, что двигатель первой Ferrari ( модель 125) при объеме в 1.5л, имел 12-ать цилиндров.

Итак, — 4 цилиндра; — такой двигатель достаточно прост и не так дорог, в производстве,

— это и есть основной плюс Рядных Четверок. Они могут выдавать хорошую мощность и крутящий момент, но по сбалансированности они не ровня Рядным Шестеркам. Позже, в конце 80-ых, когда началась установка балансирных валов ( валы вращающиеся в обратную сторону коленвала и уменьшающие вибрации) — Четверки стали более сбалансированными, но при этом и более сложными. Механизм балансирных валов приводится в движение специальными ремнями, или цепями ( в зависимости от модели двигателя) и это все требует обслуживания в интервале не превышающем 100 000км. Такой двигатель работает тихо, расходует не много топлива и при одинаковом объеме с Шестеркой, почти всегда имеет больший КПД. Вот только назвать совсем простым, такой мотор уже нельзя, ведь в нем множество деталей, требующих обслуживания.

Четырехцилиндровые двигатели достаточно серьезно отличаются между собой.

Если мы говорим о двигателе Классического, ВАЗовского образца, то это — неприхотливый, очень ресурсный ( при его правильной эксплуатации) и не дорогой в обслуживании агрегат.

А вот если мы говорим о технологичных Четверках, с вышеупомянутыми балансирными валами, фазовращателями и гидрокомпенсаторами, то этот мотор настолько усложнен ради идеализации работы четырехцилиндрового мотора, что со временем, проблем с ним может быть не меньше, а вполне может и больше, чем с Шестеркой, или V8.

  • Достоинства и недостатки шестицилиндровых двигателей

Рядная Шестерка — это мой любимый тип ДВС. Двигатель серии M20, M30 и M50 — это моторы которые создавали имидж БМВ, как действительно скоростных машин. Не меньшую службу, но уже для Мерседес, сыграли агрегаты серии M103 и M104.

Рядная компоновка позволяет создать большой в объеме, но при этом непревзойденный в плане балансировки двигатель. Такой двигатель в отличии от V8, всегда можно оснастить развитым, существенно повышающим мощность, выпуском. Рядная Шестерка практически всегда отлично обслуживается, — все детали продольно расположенного движка, доступны и к ним не сложно подобраться.

Общей бедой всех, Рядных Шестерок, независимо от производителя, является склонность к деформации ГБЦ, в следствии перегрева. При этом не редко лопаются перемычки между клапанами. Данная проблема вызвана длиной ГБЦ такого двигателя и от этого никуда не уйти; — так что, такой движок уж точно не рекомендуется перегревать.

Но, все силы возникающие при работе ДВС, здесь полностью уравновешены и без балансирных валов. Так, возможно, что купив старенький автомобиль с рядной Шестеркой, в плане двигателя у Вас будет меньше проблем, чем у владельца 10-яти — 15-ати летнего Аккорд. То есть, — Вы получаете великолепно сбалансированный двигатель, но при этом не думаете о механизме приводящим в работу балансирные валы.

Именно Рядная Шестерка, — это самый сбалансированный двигатель. Он работает более ровно, чем V8 и лишь V12 может сравнится с ним в плане ровности работы ( ведь это две совмещенных Шестерки).

Шестицилиндровый двигатель, при равных условиях эксплуатации, практически всегда выигрывает в ресурсности у Четырехцилиндрового. Вот представьте себе; — два мотора объемом в 2.5л, один из которых Шести, а второй Четырехцилиндровый.

Получается, что цилиндр Шестицилиндрового 2.5 будет меньше, чем в Четырехцилиндровом движке того же объема.

Это значит, что при взрыве в камере сгорания, на каждый поршень + шатун + соответственно вкладыши и коленвал, в шестицилиндровом движке будет меньше нагрузки, чем в Четверке.

  • Итоги по Шестицилиндровому Движку:

Это великолепные моторы, некоторые мотористы скажут Вам, что это лучшая компоновка ДВС ( сейчас мы говорим о рядной Шестерке). Это мощные, невероятно сбалансированные и очень ресурсные двигатели.

Если Вы решите купить старенький и уже уставший Мерседес, или БМВ с таким мотором; — даже в не лучшем состоянии, эта машина будет Вам служить еще очень долго.

Ну а если Вы решите качественно откапиталить сердце своей немки, тогда при нормальной эксплуатации, на ней еще смогут ездить Ваши дети, а возможно и внуки.

  • Достоинства и Недостатки двигателей V8

Это культовый в Штатах тип двигателя. Возможно Вы о этом не знаете, но в довоенные годы, выпускались шикарные автомобили, с рядными, восьмицилиндровыми двигателями. Это были машины в огромными, длиннющими капотами, но от их выпуска в последствии отказались; — такую ГБЦ вело даже при незначительных перегревах.

Суть двигателя V8 в том, что он состоит из двух Четверок.

Под капот крупной легковушки, такой мотор, мог поместится даже продольно. Если посмотреть на V8 сверху, — он напоминает квадратик. И если Вы сравните длину такого мотора и Рядной Шестерки, то заметите — V8 несколько короче, но заметно шире, особенно в области Головок.

Раз мы начали с уклона на минусы, то сразу заметим, что Выпуск на двигателях типа V8, часто бывает зажат из — за близкости выпускных труб к лонжеронам. Данный момент особенно заметен на обычных ( не спортивных), американских V8, где вместе с этим, часто встречается и не отвечающий объему двигателя, впускной коллектор.

Но, огромный + V8 в том, что при относительно не больших размерах двигателя, можно собрать ДВС с весьма внушительным объемом. Сейчас мы не говорим о американских монстрах объемом в 7.5 — 8.0л, но вот немецкие V8 на 4.0 — 5.0л, Вам не покажутся большими рядом с Шестерками ( Это просто разные моторы).

Современный V8 оснащен множеством запчастей; — здесь 4 распределительных Вала ( на традиционных американках вал всего один и расположен он немного выше над коленчатым валом).

При этом современный V8 имеет по 4-ре ( на мерседес часто по 3) клапана, каждый из которых оборудован гидрокомпенсатором.

То есть если на легендарной Шестерке M50 – 24 клапана и соответственно 24 гидрокомпенсатора, то на Восьмерке серии M60 – их уже 32.

V8, не смотря на внушительный объем, не такой ресурсный как классические, Рядные Шестерки. Ведь ради уменьшения веса силовой установки, блок V8 уже давно отливается из алюминия. Тогда — как блоки Рядных Шестерок, еще до средины 90-ых отличались из чугуна.

Чугунный блок можно растачивать, после чего он пройдет еще 500 000км, а потом снова растачивать. А вот на алюминиевом V8 так не сделаешь. У нас, при значительных дефектах алюминиевого блока V8, обычно его просто меняют на более живой, подержанный блок.

Как правило атмосферный V8 выигрывает в мощности у атмосферных, не спортивных Шестерок, но это только из -за объема. Если Вы посмотрите на характеристики BMW M5 в кузове E34, то увидите, что даже в те годы, было возможно выпустить Шестерку, по мощности с которой был способен сравнится далеко не каждый V8 ( и его объем уж точно бы превышал 5-ять литров).

Это не такой ресурсный двигатель как Рядная Шестерка. Современный V8 состоит из очень большого количества деталей, которые могут приносить сюрпризы на 10-яти летней и даже на более свежей машине.

Очевидным плюсом таких двигателей является возможность сделать большой объем, при не слишком больших габаритах.

  • Достоинства и Недостатки двигателей V12

Говорят, что когда Энцо Феррани увидел первый в мире автомобиль с V12 ( Паккард Твин Сикс) то твердо решил, — его машины будут именно с V12. Это именно тот двигатель, который наделяет автомобиль неповторимой харизмой. Феррари это, или Мерседес; — машина с V12 — это вершина мотостроения.

OLYMPUS DIGITAL CAMERA

Наверное можно сказать, что V12 соединяет в себе достоинства Шести и Восьмицилиндровых моторов. Это такие же сбалансированные двигатели как Рядные Шестерки, но при этом V – образная компоновка позволяет сделать двигатель максимально компактным.

Да; — современные V12 – это супер технологичные и очень сложные агрегаты.

Но они выдают такие характеристики, что люди покупающие данные авто, уж точно не переживают по поводу обслуживания ( если только мы не говорим о стареньких S600 в 140-ом кузове и 750-ых E32 и E32 – для владельцев этих авто, обслуживание такого, монструозного агрегата и не дай бог — его ремонт, зачастую является серьезной проблемой.

Машина с V12 может феноменально мощно разгоняться с любых скоростей, а звук выхлопа такого мотора всегда ласкает слух ценителей.

Двигатели V12 – это вершина в эволюции моторостроения, но содержать такую машину смогут не многие.

  • Достоинства и Недостатки V16 и W16

Некоторые люди думают, что V и W в маркировке двигателей — это одно и то — же,

но это не так. V16 – это когда друг напротив друга стоит две Рядных Восьмерки ( помните, я говорил, что такие моторы выпускались до войны). Яркий тому пример, — любимый Аль Капоне Cadillac V16. Двигатель этого монстра сочленен из двух V8, в каждом блоке которого цилиндры расположены в ряд.

W16 ( как на Бугатти Вейрон, а теперь и на Широн),

также, как — бы сочленен из двух блоков, но в таком блоке цилиндры стоят уже не в один ряд, а как бы в два, где один ряд немного выше первого и смещен относительно его так, что верхний цилиндр стоит не прямо над нижним, а немного в стороне. Именно такая компоновка двигателя и называется W16.

Понятно, что двигатели V и W16 состоят еще из большего количества деталей, поэтому — это еще более сложный двигатель. Но такая компоновка позволяет создать очень большой в объеме и при этом очень сбалансированный двигатель.

Так W16 Вейрон имеет объем в 8.0л. Да, — и американцы делали такие большие двигатели на куда более массовых автомобилях, но V8 объемом в 8.0л на Эльдорадо, никогда не сможет работать так — же ровно, как восьми литровый W16 Вейрон.

Количество цилиндров двигателя определяется лишь тем, для чего Вы покупаете автомобиль. Если Вам нужна экономичная и посвежее машинка, есть смысл присмотреться с четырехцилиндровым, но не слишком навороченным машинкам; — без системы изменения фаз газораспределения и желательно без балансирных валов.

Стоит оставить лишь двухвальную ГБЦ и гидрокомпенсаторы, а еще лучше — если для Вас на первом месте надежность и беспроблемность, — выбрать обычный Восьмиклоп, как на Калине.

Здесь Вы уж точно не попадете на деньги ( при обрыве ремня клапана не ударят по поршням), а такие операции как регулировка клапанов сможет выполнить любой моторист и даже многие соседи по гаражу.

  • Если у Вас не слишком много денег, но Вы хотите мощную и породистую машину; — присмотритесь к стареньким, шестицилиндровым Мерседес и БМВ.
  • Двигатель V8 – вариант для тех кто хочет купить большую и по настоящему мощную машину.
  • V12 – настоящий шик, ну а о шестнадцатицилиндровых движках и говорить нечего — это божество мощности и изысканности.
  • Какие двигатели будут в будущем

Если раньше, четырехцилиндровые двигатели были тем, с чего начинаются ДВС. То сегодня, это может быть трехцилиндровый агрегат с; — балансирными валами, фазовращателями и турбонаддувом.

Всем — тем, что со временем обязательно доставит проблемы своему, возможно уже не первому владельцу, решившему купить автомобиль, экономичный в плане топлива.

Вот только уже возможно вскоре, такой человек поймет, что экономия в бензине не окупает и части обслуживания всех этих механизмов.

Так уже сегодня, все двигатели VAG оснащены турбонаддувом, а ведь турбина, особенно на маленьком, по сути бюджетном автомобиле, изнашивается всегда раньше ДВС ( исключения очень редки, но все — же бывают, например с автомобилями SAAB).

Более дорогие машины будут гибридными, или же полностью электрическими, как например Tesla. Но опять же, все эти решения, внедренные в эти машины ( вернее их обслуживание), не дадут Вам общей экономии.

Сколько прослужит батарея и какую мощность она будет выдавать в уже поюзанном состоянии? — в этом плане традиционный ДВС очевидно выигрывает у электрокаров, ведь свои заводские показатели он демонстрирует значительно более продолжительное время.

Несмотря на плюсы ДВС, время этих замечательных двигателей постепенно уходит.

Даже американцы отказываются от своих любимых V8 ( Cadillac уже сегодня выпускает свою флагманскую модель с турбированным V6 и атмосферный V8 не предлагает даже как опцию).

В BMW также пошли на всеохватывающее уменьшение объема своих моделей, когда 730-ая G11 оснащается не атмосферной Шестеркой на 3.0л, а турбированной, Четверкой на 2.0л.

  • Закат Двигателей Внутреннего Сгорания

Как видите, эпоха ДВС плавно, но стабильно подходит к концу.

Как долго будет длится данный закат, пока сказать сложно, — это зависит от политики основных стран ( все таки в США очень любят V8 и о этом отлично помнят в Ford, выпуская свои монструозные пикапы).

Данный момент зависит от того, кто и в каких количествах будет добывать нефть. К тому — же, многие ДВС уже сегодня ездят на газу, хоть на бензине машина едет куда веселее, но это выход для тех, кто не доверяет электричества.

Так — что, возможно, что машины с двигателями внутреннего сгорания, будут водить еще наши внуки. Если они не любят электричество, как и я.

Количество и расположение цилиндров

На всем протяжении истории автомобилестроения инженеры преследовали единственную главную цель – получить от двигателя максимальную отдачу. 

Задача не ограничивается этими условиями. Перед конструкторами, как и прежде, стоит задача поместить двигатель заданной мощности в минимальный объем подкапотного пространства. Стараясь решить ее, разработчики экспериментируют, в числе прочего, с количеством цилиндров. В разное время в серийных автомобилях применялись как миниатюрные одноцилиндровые двигатели, таки огромные агрегаты с 16 цилиндрами.

Одноцилиндровый двигатель внутреннего сгорания

Одноцилиндровый двигатель — простейшая конструкция с единственным рабочим цилиндром. Одноцилиндровый двигатель полностью не сбалансирован, поэтому его ход не равномерен. У двигателей этого типа наименьшее отношение площади поверхности цилиндра к рабочему объёму. Это важный параметр, так как потери тепла во время работы двигателя минимальны, а значит, КПД у одноцилиндрового двигателя самый высокий.

Популярные термины «long block» и «short block» не имеют никакого отношения к количеству цилиндров и длине блока, так как речь идет о высоте. Long block — мотор в сборе без навесного оборудования

Недостаток конструкции — в большом напряжении деталей кривошипно-шатунного механизма по сравнению с многоцилиндровыми двигателями. Они работают по двухтактному циклу, в котором рабочие ходы происходят вдвое чаще. На деле это означает, что двигатель работает на очень высоких оборотах, и детали испытывают колоссальные нагрузки. Кроме того, возможности по увеличению объема единственного поршня ограничены порогом возникновения детонации, а значит, повышать объем можно лишь до определенного предела. Из-за этого их качества применение одноцилиндровых двигателей в тяжелых четырехколесных транспортных средствах нецелесообразно. Чаще всего их используют в качестве силовой установки легких мотоциклов или мопедов. Из четырехколесных средств передвижения такие двигатели ставились только на мотоколяски для инвалидов.

Рядный двухцилиндровый двигатель

В этой конфигурации два цилиндра расположены в ряд и вращают общий коленчатый вал.

Так же, как и одноцилиндровый, рядный двухцилиндровый двигатель не сбалансирован и не обеспечивает плавности хода (при работе по четырехтактному циклу). Четырёхтактные двухцилиндровые двигатели неоднократно устанавливались в сверхкомпактные автомобили наподобие Daihatsu Mira. Для решения вопроса с вибрацией в конструкции двигателя применяются балансировочные валы.

Двухтактные двухцилиндровые двигатели нашли очень широкое применение, так как работают без вибрации. Их очень часто можно видеть в конструкции мотоциклов. В прошлом, когда об экономии топлива конструкторам задумываться всерьез не приходилось, нередко можно было видеть двухцилиндровые двигатели достаточно большого объёма.

Рядный трёхцилиндровый двигатель

В этой конфигурации три цилиндра расположены в ряд, поршни вращают один общий коленчатый вал.

Трехцилиндровый двигатель не сбалансирован как в четырехтактном, так и в двухтактном варианте. Его относительная распространенность объясняется простотой в производстве. В четырехтактном варианте двигатель работает не плавно, поэтому требуется применение балансировочного вала. Используется на автомобилях с небольшим рабочим объёмом, таких как Opel Corsa или Pajero Mini, нередко в сочетании с турбиной для увеличения мощности. балансировочный (успокоительный) вал, который вращается со скоростью коленвала, но в обратную сторону и компенсирует момент 1-го порядка.

Рядный четырёхцилиндровый двигатель

Наиболее распространенная в наше время конфигурация двигателя с рядным расположением четырёх цилиндров. Плоскость расположения цилиндров может быть строго вертикальной или находиться под углом, как у некоторых двигателей Volkswagen.

Четырехтактные двигатели L4 не сбалансированы, но, так же как и трехцилиндровые, просты в производстве. Современные рядные четырехцилиндровые двигатели редко имеют рабочий объем более 2,3 – 2,4 литра. Ограничение связано с возрастанием уровня вибраций, поэтому на современных двигателях большого объема часто используются успокоительные валы. Применяется на огромном количестве автомобилей разных марок и моделей.

Рядный пятицилиндровый двигатель

В этой конфигурации двигателя внутреннего сгорания в ряд расположены пять цилиндров, поршни вращают один общий коленчатый вал. Двигатель этой конструкции не сбалансирован, но при определенном порядке срабатывания цилиндров (1-2-4-5-3) проблема вибрации не возникает.

В целях экономии производители нередко не разрабатывают новый блок, уменьшая количество цилиндров. Именно поэтому иногда более мощный двигатель без переделок встает на место маломощного

Рядные пятицилиндровые двигатели нередко встречаются в некоторых моделя Audi и Volkswagen, Mercedes, Honda, Fiat, Daihatsu, Mitsubishi и некоторых других. Впервые в истории легковых автомобилей пятицилиндровый двигатель появился на Audi 100 начала 1980-х.

Рядный шестицилиндровый двигатель

В рядном шестицилиндровом двигателе поршни также вращают общий коленвал. С точки зрения теории, четырёхтактный шестицилиндровый двигатель полностью сбалансирован, так как силы инерции разных цилиндров компенсируют друг друга. К тому же, в отличие от рядного четырехцилиндрового двигателя, силы инерции 2-го порядка также взаимно компенсируются. В итоге шестицилиндровые рядные двигатели просты конструктивно и обеспечивают высокую плавность хода. Опять же, согласно теории, взаимная компенсация всех сил роднит его со схемой V12, которая представляет собой два расположенных под углом друг к другу шестицилиндровых двигателя с единым коленвалом.

V-образный шестицилиндровый двигатель

В этом двигателе применена схема с двумя рядами цилиндров, по три в ряд, и общим коленвалом. Цилиндры расположены под углом друг к другу, чем и обусловлено появление в названии буквы V.

По популярности конфигурация уступает только рядному четырёхцилиндровому двигателю.

Впервые появился на итальянской модели Lancia Aurelia в 1950 году, однако за счет компактности быстро завоевал популярность, особенно в период массового перехода на поперечное расположение двигателя.

V6 не сбалансирован, но успокоительные валы не применяются — проблема вибрации решается противовесами на коленчатом вале.

Рядный восьмицилиндровый двигатель

В этой конфигурации в один ряд расположены восемь цилиндров. Поршни, как и в других рядных двигателях, вращают один коленчатый вал.

При определённой настройке восьмицилиндровый двигатель полностью сбалансирован. По сравнению с рядным шестицилиндровым, он совершает больше рабочих циклов за фиксированный отрезок времени, поэтому под нагрузкой показывают более плавный ход.

V-образный восьмицилиндровый двигатель

Восемь цилиндров в этой конфигурации расположены двумя рядами по четыре в ряд. Поршни вращают общий коленчатый вал. V8 – удобная конфигурация для создания компактного двигателя большого объема. Максимальный рабочий объём современного (мелко) серийного двигателя V8 13 литров (суперкар Weineck Cobra 780 cui). С 2006 года в применение V8 объемом 2,4 литра закреплено в техническом регламенте Формулы 1.

Рядный десятицилиндровый двигатель

Двигатель с рядным расположением десяти цилиндров. Поршни вращают общий коленчатый вал. Десятицилиндровый агрегат полностью сбалансирован, и совершает еще больше рабочих циклов в единицу времени, чем l8, что обеспечивает еще более выраженную плавность хода.

V-образный двенадцатицилиндровый двигатель

В этой конфигурации два ряда по шесть цилиндров расположены под углом друг к другу. Поршни вращают общий коленчатый вал.

X-образный двенадцатицилиндровый двигатель

В этой конфигурации двенадцать цилиндров расположены в три ряда по четыре цилиндра в ряду. Поршни вращают общий коленчатый вал.

W-образный двенадцатицилиндровый двигатель

В W-образном двигателе три ряда цилиндров расположены рядами по четыре, под углом друг к другу. Поршни также вращают один общий коленчатый вал.

Шестнадцатицилиндровые двигатели

В настоящее время в серийных автомобилях эти двигатели не применяются.В 1930 под брендом Cadillac была выпущена модель V16 с шестнадцатицилиндровым двигателем объёмом 7,3 литра мощностью 185 л.с. V16 оказался единственным серийным легковым автомобилем с двигателем V16.

Самый большой и мощный дизельный двигатель в мире достигает 13.5 метров высоты и 26.59 метров длины. У него всего 14 цилиндров

Значительно позже, в 1987 году, двигатель V16 на автомобиль седьмой серии Е32 в качестве эксперимента установила компания BMW. Рабочий объем двигателя составлял 6,76, а мощность 408 л.с. Чтобы разместить двигатель под капотом, пришлось перенести радиаторы системы охлаждения в багажник.

Под капотом суперкара Bugatti Veyron Vitesse установлен двигатель W16 мощностью в 1200 л. с. при 6400 об/мин. Крутящий момент силовой установки из 4-х блоков по 4 цилиндра в каждом равен 1500 Н·м в пределе 3000—5000 об/мин.

cгорание. Это самый странный двигатель Самые невероятные двигатели

Сегодня мы вспомним поистине малочисленные конфигурации двигателей – как в отношении количества цилиндров, так и их расположения. И пойдем по возрастающей…

Одноцилиндровый двигатель

Это сейчас одноцилиндровые моторы встретишь только на мопедах, малокубатурных мотоциклах, моторикшах и другой технике с приставкой «мото». А меж тем в 50-е и 60-е годы прошлого века подобными простейшими двигателями оснащалась львиная доля послевоенных микрокаров. Взять хотя бы британский Bond Minicar с мотором Villiers: да, пускай он трехколесный и тесный, но имеет капот, крышу, полноценный руль – минимальный набор удобств присутствует.

Раздвоенный двухпоршневой двигатель

Подобный мотор представляет собой механизм, в котором в двух цилиндрах параллельно работают два поршня. Но есть одна загвоздка – камера сгорания у этих цилиндров одна, общая. Таким образом достигается более эффективное сгорание воздушно-топливной смеси по сравнению с обычными одноцилиндровыми моторами, улучшается топливная экономичность, повышается мощность. Этот тип двигателей использовался в Западной Европе в довоенную пору, но после Второй мировой стал гораздо менее востребованным. Одним из немногих автомобилей с раздвоенным двигателем была Iso Isetta, чей 236-кубовый моторчик развивал 9 лошадиных сил.

V-образный 2-цилиндровый двигатель

Гордость Harley-Davidson, в отличие от рядных или оппозитных 2-цилиндровых моторов, в легковушках не прижилась – слишком большие от них вибарции. V-образные двигатели с двумя «горшками» встречаются только на разнообразной экзотике, вроде трехколесных «Морганов» 30-х годов, а также некоторых кей-карах раннего послевоенного периода. Один из примеров – Mazda R360 с миниатюрным V2 воздушного охлаждения. Позднее на ее базе появились коммерческие автомобили B360/B600 – тоже с V-образными «двойками».

V-образный 4-цилиндровый двигатель

Трехцилиндровые V-образные моторы на автомобилях не встречаются (только на мотоциклах, да и то редко), зато V-образные «четверки» – вполне. Правда, по популярности они проигрывают и рядным, и оппозитным двигателям с таким же количеством цилиндров. Встретить эту диковинную в наши дни силовую установку можно, например, на «Запорожцах», ЛуАЗах, некоторых ранних версиях Ford Transit, а также спорткарах вроде Saab Sonnet или, на секундочку, триумфаторе Ле-Мана Porsche 919 hybrid.

V-образный пятицилиндровый двигатель

Сейчас рядные пятицилиндровые двигатели испытывают свое второе рождение: нынче их можно найти не только в немолодых Audi 200/Quattro 80-х годов, но и более чем современной Audi TT-RS. А вот до возрождения V-образной «пятерки» руки инженеров пока не дошли. В 90-е годы до этой необычной схемы додумались инженеры из Volkswagen, отпилив один цилиндр от двигателя VR6 – формально, фольксвагеновский V5 является именно VR5, так как головка цилиндров у мотора с небольшим развалом этих самых цилиндров только одна. Обладающий приятным голосом V5 устанавливался на многие модели концерна Volkswagen конца 90-х годов: VW Golf, Bora, Passat, а также Seat Toledo.

V-образный рядный шестицилиндровый двигатель (VR6)

К слову, VR6 – тоже редкая конфигурация. И она тоже встречается только на автомобилях концерна «Фольксваген». VR6 представлял собой V6 с очень маленьким углом развала цилиндров (10,5 или 15 градусов), у которого имелась лишь одна головка цилиндров, а сами цилиндры располагались зигзагообразно. Сейчас мотор имеет противоречивую славу: будучи установленным в самые мощные Volkswagen 90-х (Golf VR6, Corrado VR6 и даже Volkswagen T4), он выделяется большим крутящим моментом и бархатистым рыком, но в случае неисправности начинает пожирать бензин – бывали случаи, когда расход увеличивался до более чем 70 литров на 100 километров.

Рядный 8-цилиндровый двигатель

До Второй мировой войны рядные «восьмерки» были излюбленными двигателями американских премиум-марок (Packard, Duesenberg, Buick), но не меньшей популярностью в то время они пользовались и в Европе: именно с таким мотором Bugatti Type 35 выиграл более тысячи гонок по всему миру, именно с рядным 8-цилиндровым двигателем оригинальная Alfa Romeo 8C блистала на Mille Miglia и 24 Часах Ле-Мана. Лебединой песней длинного мотора стал 1955 год, когда Хуан Мануэль Фанхио во второй раз стал чемпионом за рулем Mercedes W196. Однако в том же году произошла и знаменитая трагедия в Ле-Мане, когда Mercedes 300 SLR Пьера Левега (тоже с рядной «восьмеркой») унес жизни более 80 зрителей. После этого инцидента Mercedes ушел из автоспорта более чем на 30 лет.

Оппозитный 8-цилиндровый двигатель

Хотя подобные моторы чаще встречаются в авиации, в свое время с ними экспериментировали в Porsche – построенные в 60-е годы гоночные Porsche 907 и 908 как раз оснащались оппозитными 8-цилиндровыми двигателями, обеспечивающими высокую мощность и низкий центр тяжести. Не сказать, что задумка была неудачной, но от подобных моторов компания быстро отказалась, предпочтя им оппозитные «шестерки», но с системой наддува. На закате своей жизни модель 908 – как та, на которой Йост и Икс стали вторыми в 24 Часах Ле-Мана 1980 года – уже была шестицилиндровой.

W-образный 8-цилиндровый двигатель

Двигатель W8, который устанавливался только на Volkswagen Passat B5+, можно представить как два мотора V4, которые закреплены бок о бок под углом 72 градуса по отношению друг к другу. Таким образом, получается четыре ряда цилиндров, за что мотор и получил название W8. До появления Volkswagen Phaeton модель Passat W8 являлась флагманским седаном компании, развивая 275 лошадиных сил и ускоряясь до «сотни» за спорткаровские 6 секунд.


Оппозитный 10-цилиндровый двигатель

Увы, эта идея оказалась слишком крутой, чтобы стать реальностью, хотя концерн GM работал над подобным мотором в 60-е годы, взяв за основу 6-цилиндровый «оппозит» модели Corvair. Предполагалось, что новый 10-цилиндровый мотор займет свое место в полноразмерных седанах и малотоннажных пикапах General Motors, но проект достаточно быстро свернули по неизвестным ныне причинам. Рядных 10-цилиндровых моторов на машинах тоже не было – если не считать машинами тяжелые морские контейнеровозы.

Рядный 12-цилиндровый двигатель

В своей книге «Иллюстрированная энциклопедия автомобилей мира» Дэвид Бергс Вайз утверждает, что единственным серийным автомобилем с 12-цилиндровым рядным двигателем была Corona, которая выпускалась во Франции в 1908 году. Однако это не значит, что затея не прельщала иные компании – например достоверно известно, что с подобным типом моторов экспериментировали в Packard. Ходовой экземпляр был построен в 1929 году, и Уоррен Паккард лично тестировал его на протяжении полугода… пока не погиб в авиакатастрофе. После его смерти роскошный кабриолет разобрали, а 150-сильный уникальный двигатель уничтожили.

V-образный 16-цилиндровый двигатель

С появлением Bugatti Veyron/Chiron 16-цилиндровые двигатели в большинстве своем представляют только как W-образные, однако так было не всегда – весь прошлый век 16 цилиндров почти всегда выстраивались в два ряда. Auto Union Type A, Cadillac V16, Cizeta V16T – это лишь несколько примеров автомобилей с V16. А ведь такой мотор вполне мог бы появиться на современных автомобилях Rolls-Royce – ходовой прототип Rolls-Royce Phantom Coupe с 9-литровым V16 был представлен в фильме «Агент Джонни Инглиш: Перезагрузка».

Оппозитный 16-цилиндровый двигатель

Очевидно, что такой мотор мог создаваться только с прицелом на автоспорт. Однако ирония состоит в том, что 16-цилиндровые «оппозитники» так никогда и не гонялись: прототип Porsche 917 с 16-ю цилиндрами отправили на полку истории чуть ли не сразу, сделав выбор в пользу 12 «горшков», а новый мотор Coventry Climax FWMW, которым предполагалось оснастить формульные Lotus и Brabham в 60-е, оказался настолько ненадежным, что ему предпочли более консервативный V8.

Н-образный 16-цилиндровый двигатель

Н-образный двигатель представляет собой «бутерброд» из двух «оппозитников», что положительно сказывается на компактности силовой установки, но негативно – на ее центре тяжести. В 60-е годы подобный двигатель рискнула построить формульная команда BRM… и результаты получились неоднозначными – мотор был мощным, но не особо надежным и сложным для ремонта. Тем не менее, Lotus 43 Джима Кларка, оснащенный таким двигателем, в 1966 году первым пересек финишную черту на Гран-При США. Это был первый и последний триумф Н16.

V-образный 18-цилиндровый двигатель

Когда кажется, что больше уже некуда, на сцену выходят карьерные самосвалы и доказывают обратное. Машина с V18? И такие есть – как, например, БелАЗ 75600, оснащенный 78-литровым дизельным двигателем Cummins QSK78. Такое «сердечко» выдает 3500 лошадиных сил при 1500 оборотах в минуту, а его крутящий момент достигает 13 770 Ньютон-метров. Ну а как еще сдвинуть с места груженую махину массой 560 тонн?

W-образный 18-цилиндровый двигатель

Сейчас уже, наверное, немногие вспомнят, что изначально Bugatti Veyron должен был быть 18-цилиндровым – оригинальный концепт-кар был именно с такой силовой установкой. Тем не менее, в Bugatti не смогли заставить двигатель работать должным образом (были проблемы при переключениях передач), поэтому в итоге Veyron стал 16-цилиндровым. В свое время о двигателе W18 задумывался моторист Ferrari Франко Роччи, но дальше замысла он не продвинулся.

V-образный двигатель

Подобные силовые установки используются на тяжелых судах или в качестве промышленных дизель-генераторов, но иногда они перепадают и карьерным самосвалам. Один из таких 20-цилиндровых монстров – Caterpillar 797F, в недрах которого работает двигатель Cat C175-20 мощностью 4000 лошадиных силы. Вот так выглядят 106 литров рабочего объема. Есть и более сложные многоцилиндровые двигатели, но это, в основном, самодельные установки, созданные путем соединения нескольких 8- или 12-цилиндровых моторов.

Х-образный 32-цилиндровый двигатель

Если у моторов с W-образной схемой V-образные блоки сходятся под острым углом, то в Х-образных двигателях они располагаются под углом 180 градусов. Таким образом, образуются четыре ряда поршней и цилиндров, формирующих букву Х. Когда-то построить такой 32-цилиндровый мотор для Формулы 1 намеревалась Honda, но изменения в регламенте и разочаровывающие результаты стендовых испытаний вынудили японцев оставить смелый эксперимент. Зато увидеть (и услышать) Х-образный двигатель москвичи и гости столицы смогут уже совсем скоро на главной площади страны – ведь на ТГУП «Армата» как раз используется 12-цилиндровый мотор ЧТЗ А-85-3А с Х-образной схемой.

Поршневой двигатель внутреннего сгорания известен более века, и почти cтолько же, а точнее с 1886 года он используется на автомобилях. Принципиальное решение такого вида двигателей было найдено немецкими инженерами Э. Лангеном и Н. Отто в 1867 году. Оно оказалось довольно удачным, для того чтобы обеспечить данному типу двигателей лидирующее положение, сохранившееся в автомобилестроении и в наши дни. Однако изобретатели многих стран неустанно стремились построить иной двигатель, способный по важнейшим техническим показателям превзойти поршневой двигатель внутреннего сгорания. Какие же это показатели? Прежде всего, это так называемый эффективный коэффициент полезного действия (КПД), который характеризует, какое количество теплоты, находившееся в израсходованном топливе, преобразовано в механическую работу. КПД для дизельного двигателя внутреннего сгорания равен 0,39, а для карбюраторного — 0,31. Другими словами, эффективный кпд характеризует экономичность двигателя. Не менее существенны удельные показатели: удельный занимаемый объем (л.с./м3) и удельная масса (кг/л.с.), которые свидетельствуют о компактности и легкости конструкции. Не менее важное значение имеет способность двигателя приспособляться к различным нагрузкам, а также трудоемкость изготовления, простота устройства, уровень шумов, содержание в продуктах сгорания токсичных веществ. При всех положительных сторонах той или иной концепции силовой установки период от начала теоретических разработок до внедрения ее в серийное производство занимает подчас очень много времени. Так, создателю роторно-nоршневого двигателя немецкому изобретателю Ф. Ванкелю потребовалось 30 лет, несмотря на его непрерывную работу, для того чтобы довести свой агрегат до промышленного образца. К месту будет сказано, что почти 30 лет ушло на то, чтобы внедрить дизельный двигатель на серийном автомобиле («Бенц», 1923 г.). Но не технический консерватизм стал причиной столь длительной задержки, а в необходимости исчерпывающе отработать новую конструкцию, то есть создать необходимые материалы и технологию для возможности ее массового производства. Данная страница содержит описание некоторых типов нетрадиционных двигателей, но которые на практике доказали свою жизнеспособность. Поршневой двигатель внутреннего сгорания обладает одним из самых существенных своих недостатков — это достаточно массивный кривошипно-шатунный механизм, ведь с его работой связаны основные потери на трение. Уже в начале нашего века делались попытки избавиться от такого механизма. С того времени было предложено множествo хитроумных конструкций, преобразующих возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение вала такой конструкции.

Бесшатунный двигатель С. Баландина

Преобразование возвратно-поступательного движения поршневой группы во вращательное движение осуществляет механизм, который основан на кинематике «точного прямила». То есть, два поршня соединены жестко штоком, воздействующим на коленчатый вал, вращающийся с зубчатыми венцами в кривошипах. Удачное решение задачи нашел советский инженер С. Баландин. В 40 — 50-х годах он спроектировал и построил несколько образцов авиамоторов, где шток, который соединял поршни с преобразующим механизмом, не делал угловых качаний. Такая бесшатунная конструкция, хотя и была в некоторой степени сложнее механизма, занимала меньший объем и на трение обеспечивала меньшие потери. Надо отметить, что аналогичный по конструкции двигатель испытывался в Англии в конце двадцатых годов. Но заслуга С. Баландина состоит в том, что он рассмотрел новые возможности преобразующего механизма без шатуна. Поскольку шток в таком двигателе не качается относительно поршня, тогда можно с другой стороны поршня тоже пристроить камеру сгорания с конструктивно несложным уплотнением штока проходящего через ее крышку.

1 — поршневой шток 2 — коленчатый вал 3 — подшипник кривошипа 4 — кривошип 5 — вал отбора мощности 6 — поршень 7 — ползун штока 8 — цилиндр Подобное решение дает возможность почти в 2 раза увеличить мощность агрегата при неизменном габарите. В свою очередь, такой двусторонний рабочий процесс тpебует необходимость по обе стороны поршня (для 2 камер сгорания) устройства газораспределительного механизма с должным усложнением, а, стало быть, и удорожанием конструкции. Видимо, такой двигатель более перспективен для машин, где основное значение имеют высокая мощность, малая масса и небольшой габарит, а себестоимость и трудоемкость имеют второстепенное значение. Последний из бесшатунных авиамоторов С. Баландина, который был построен в 50-х годах (двойного действия с впрыском топлива и турбонаддувом, двигатель ОМ-127РН), имел очень высокие для того времени показатели. Двигатель имел эффективный КПД около 0,34, удельную мощность — 146 л. с./л и удельную массу — 0,6 кг/л. с. По таким характеристикам он был близок к лучшим двигателям гоночных автомобилей.

В начале прошлого века, Чарльз Йел Найт решил, что пора внести в конструкцию двигателей что-то новенькое, и придумал бесклапанный двигатель с гильзовым распределением. К всеобщему удивлению, технология оказалась рабочей. Такие двигатели были весьма эффективными, тихими и надежными. Среди минусов можно отметить потребление масла. Двигатель был запатентован в 1908 году, а позднее появлялся во многих автомобилях, в том числе Mercedes-Benz, Panhard и Peugeot. Технология отошла на задний план, когда двигатели стали быстрее крутиться, с чем традиционная клапанная система справлялась гораздо лучше.

Роторно-поршневой двигатель Ф. Ванкеля

Имеет трехгранный ротор, который совершает планетарное движение округ эксцентрикового вала. Изменяющийся объем трех полостей, образованных стенками ротора и внутренней полости картера, позволяет осуществить рабочий цикл теплового двигателя с расширением газов. С 1964 года на серийных автомобилях, в которых устанавливаются роторно-поршневые двигатели, поршневую функцию выполняет трехгранный ротор. Требуемое в корпусе перемещение ротора относительно эксцентрикового вала обеспечивается планетарно-шестеренчатым согласующим механизмом (см. рисунок). Такой двигатель, при равной мощности с поршневым двигателем, компактнее (имеет меньший на 30 % объем), легче на 10-15%, имеет меньше деталей и лучше уравновешен. Но уступал при этом поршневому двигателю по долговечности, надежности уплотнений рабочих полостей, больше расходовал топлива, а отработавшие газы его содержали больше токсичных веществ. Но, после многолетних доводок, эти недостатки были устранены. Однако производство автомобилей с роторно-поршневыми двигателями серийно, сегодня ограничено. Помимо конструкции Ф. Ванкеля, известны ногочисленные конструкции роторно-поршневых двигателей других изобретателей (Э. Кауэртца, Г. Брэдшоу, Р. Сейрича, Г. Ружицкого и др.). Тем не менее, объективные причины не дали им возможность выйти из стадии экспериментов — зачастую из-за недостаточного технического достоинства.

Газовая двухвальная турбина

Из камеры сгорания газы устремляются на два рабочих колеса турбины, связанных каждое с самостоятельными валами. От правого колеса в действие приводится центробежный компрессор, с левого — отбирается мощность направляемая к колесам автомобиля. Воздух, нагнетаемый им, попадает в камеру сгорания проходя через теплообменник, где подогревается отработавшими газами. Газотурбинная силовая установка при той же мощности компактней и легче двигателя внутреннего сгорания поршневого, а также хорошо уравновешена. Менее токсичны и отработавшие газы. В силу особенностей ее тяговых характеристик, газовая турбина может использоваться на автомобиле без КПП. Технология производства газовых турбин давно освоена в авиационной промышленности. По какой же причине, учитывая ведущиеся уже свыше 30 лет эксперименты с газотурбинными машинами, не идут они в серийное производство? Главная основание — маленький в сравнении с поршневыми двигателями внутреннего сгорания эффективный КПД и низкая экономичность. Также, газотурбинные двигатели достаточно дороги в производстве, так что в настоящее время встречаются они только лишь на экспериментальных автомобилях.

Паровой поршневой двигатель

Пар поочередно подается то две противоположные стороны поршня. Подача его регулируется золотником, который скользит над цилиндром в парораспределительной коробке. В цилиндре шток поршня уплотнен втулкой и соединен с достаточно массивным крейцкопфным механизмом, который преобразует его возвратно-поступательное движение во вращательное.

Двигатель Р.Стирлинга. Двигатель внешнего сгорания

Два поршня (нижний — рабочий, верхний — вытеснительный) соединены с кривошипным механизмом концентричными штоками. Газ, находящийся в полостях над и под вытеснительным поршнем, нагреваясь попеременно от горелки в головке цилиндра, проходит через теплообменник, охладитель и обратно. Циклическое изменение температурыгаза сопровождается изменением объема и соответственно действием на перемещение поршней. Подобные двигателя работали на мазуте, дровах, угле. К их достоинствам относятся долговечность, плавность работы, отличные тяговые характеристики, что позволяет обойтись вообще без коробки передач. Основные недостатки: внушительная масса силового агрегата и низкий КПД. Опытные разработки недавних лет (например, американца Б. Лира и др.) позволили сконструировать агрегаты замкнутого цикла (с полной конденсацией воды), подобрать составы парообразующих жидкостей с показателями более выгодными, чем вода. Тем не менее, на серийное производство автомобилей с паровыми двигателями не осмелился ни один завод за последние годы. Тепловоздушный двигатель, идею которого предложил Р.Стирлинг еще в 1816 году относится к двигателям внешнего сгорания. В нем рабочим телом служат гелий или водород, находящийся под давлением, попеременно охлаждаемые и нагреваемые. Такой двигатель (см. рисунок) в принципе прост, имеет меньший расход топлива, чем внутреннего сгорания поршневые двигатели, при работе не выделяет газов, которые имеют вредные вещества, а также имеет высокий эффективный КПД, равный 0,38. Однако внедрению двигателя Р. Стирлинга в серийное производство мешают серьезные трудности. Он тяжел и очень громоздок, медленно набирает обороты по сравнению с поршневым двигателем внутреннего сгорания. Более того, в нем сложно технически обеспечить надежное уплотнение рабочих полостей. Среди нетрадиционных двигателей особняком стоит керамический, который конструктивно не отличается от традиционного четырехтактного поршневого двигателя внутреннего сгорания. Только его важнейшие детали изготавливаются из керамического материала, способного выдерживать температуры в 1,5 раз более высокие, нежели металл. Соответственно керамическому двигателю не требуется система охлаждения и таким образом, нет потерь в тепле, которые связаны с его работой. Это дает возможность сконструировать двигатель, который будет работать по так именуемому адиабатическому циклу, что обещает существенное сокращение расхода топлива. Тем временем подобные работы ведутся американскими и японскими специалистами, но пока не выходят из стадии поиска решений. Хотя в опытах с разнообразными нетрадиционными двигателями по-прежнему недостатка нет, доминирующее положение на автомобилях, как уже отмечалось выше, сохраняют и, возможно еще долго будут сохранять поршневые четырехтактные двигателя внутреннего сгорания.

Как заявляет Новозеландская компания Duke Engines , что их осевые двигатели являются наиболее экономичными и самыми легкими. Силовые агрегаты, которые производит компания можно устанавливать на лодки и легкие самолеты. Но это еще не все. В ближайшем будущем компания обещает выпустить подобные моторы для .

Мы, не знаем получиться ли у Duke Engines сделать хорошие и качественные двигатели для автопромышленности. Вполне возможно, что в будущем эта компания перевернет наше представление о силовых агрегатах в современных транспортных средствах. Но в любом случае обратить свое внимание на эти моторы стоит. Они выглядят необычно, особенно если , которое показывает, как работает этот необычный силовой агрегат. Впечатляет.

Принцип работы двигателя не только удивляет но и завораживает.

Конструкция мотора прошла долгий путь от концептуальной разработки до первых рабочих образцов. Несмотря на то, что в настоящий момент разработки двигателя продолжаются, выглядит он не хуже современных моторов.

Пока что силовой агрегат существует в качестве прототипа. Он также как и обычные моторы имеет систему смазки, коллектор и камеру сгорания. Но обратите внимание на поршневую систему с наклонным механизмом. Мы думаем, что подобного Вы еще не видели.





Другой цикл

В начале ХХ века тихие бесклапанные моторы устанавливались на многие престижные модели. К примеру, под капотом этого шикарного “Daimler Double Six 40/50” стоял именно такой двигатель.

“Mazda Millenia/Xedos 9” — один из немногих массовых автомобилей, который оснащался двигателем Аткинсона.

ОБЫЧНЫЙ 4-тактный двигатель работает по циклу, изобретенному еще в 1876 году немецким инженером Николаусом Отто: в цилиндре при определенных условиях попеременно происходят определенные процессы — впуск, сжатие, рабочий ход и выпуск. В 1886 году эту схему попытался усовершенствовать британский инженер Джеймс Аткинсон.

На первый взгляд его двигатель мало отличался от прародителя — тот же порядок тактов, схожий принцип работы… Однако на самом деле различий было немало. К примеру, за счет специального коленвала со смещенными точками крепления Аткинсону удалось снизить потери на трение в цилиндре и поднять степень сжатия мотора.

Также в подобных двигателях другие фазы газораспределения. Если на обычном ДВС впускной клапан закрывается практически сразу по прохождении поршнем нижней мертвой точки, то в цикле Аткинсона такт впуска значительно длиннее — клапан закрывается лишь на полпути поршня к верхней мертвой точке, когда в цикле Отто уже вовсю идет такт сжатия.

Что это дало? Самое главное — лучшее наполнение цилиндров благодаря снижению так называемых насосных потерь. Не вдаваясь в технические подробности, лишь скажем, что в результате двигатель Аткинсона примерно на 10% эффективнее (и экономичнее) обычного ДВС.

Однако на серийных автомобилях моторы, действующие по схеме Аткинсона, до последнего времени не встречались. Дело в том, что такой двигатель может правильно работать и выдавать хорошие показатели лишь на высоких оборотах. А на холостых он, наоборот, норовит заглохнуть. Чтобы решить проблему наполнения цилиндров на малых оборотах, на подобные моторы приходится устанавливать механические нагнетатели (такую схему иногда не совсем верно еще называют “двигатель Миллера”), что еще больше усложняет и удорожает конструкцию. К тому же потери на привод компрессора практически сводят на нет преимущества необычного мотора.

Поэтому серийные массовые автомобили с двигателями Аткинсона можно пересчитать по пальцам одной руки. Характерный пример — “Mazda Xedos 9/Millenia”, которая выпускалась с 1993-го по 2002 год и оснащалась 210-сильным 2,3-литровым V6.

Зато в чистом виде моторы Аткинсона оказались очень подходящими для гибридных моделей вроде знаменитого “Toyota Prius” или новейшего “Mercedes-Benz” S-класса, который вскоре пойдет в серийное производство. Ведь на малых скоростях такие машины передвигаются в основном на электротяге, а бензиновый двигатель подключается только при разгоне или при больших нагрузках. Эта схема, с одной стороны, позволяет нивелировать врожденные недостатки мотора Аткинсона, а c другой — максимально использовать его положительные качества.

Бесшумные золотники

Благодаря высокой экономичности моторы, работающие по циклу Аткинсона, сегодня все чаще используются на гибридных автомобилях вроде “Toyota Prius”.

МЕХАНИЗМ газораспределения — один из самых сложных и шумных в традиционном двигателе. Поэтому многие изобретатели пытались полностью избавиться от него или хотя бы существенно модернизировать.

Пожалуй, самой успешной альтернативной конструкцией стал мотор, созданный американским инженером Чарльзом Найтом в начале ХХ века. Привычных клапанов и их громоздкого привода в этом двигателе не было — их заменили специальные золотники в виде двух гильз, размещенных между цилиндром и поршнем. С помощью оригинального привода золотники перемещались вверх-вниз и в необходимый момент открывали окна в стенке цилиндра, через которые внутрь поступала свежая горючая смесь и удалялись в атмосферу выхлопные газы.

Такой мотор был сложен в изготовлении и достаточно дорог, зато он отличался очень тихой, практически бесшумной по меркам того времени работой. Поэтому многие компании, выпускавшие представительские автомобили, стали устанавливать двигатели Найта на свои модели. Покупатели готовы были переплачивать ради высокого комфорта. В начале прошлого века подобные моторы использовали такие известные фирмы, как “Daimler”, “Mercedes-Benz”, “Panhard-Levassor”..

Однако первоначальный восторг от бесшумной работы двигателей Найта вскоре сменился разочарованием. Конструкция оказалась ненадежной, к тому же отличалась повышенным потреблением бензина и масла из-за высокого трения между золотниками и стенками цилиндра, которое в разы возрастало при увеличении оборотов коленвала. Поэтому позади автомобилей с такими моторами всегда вился характерный сизый дымок.

Эпоха двигателей Найта закончилась в 30-е годы, когда на рынке появились моторы с усовершенствованным клапанным механизмом газораспределения, который почти избавился от чрезмерной шумности. Тем не менее в наши дни то и дело появляются сообщения о различных опытных вариантах бесклапанных двигателей, так что не исключено, что в будущем мы еще увидим такие моторы на серийных машинах.

Переменная степень сжатия

СТЕПЕНЬ сжатия — одна из важнейших характеристик двигателя. Чем больше этот параметр, тем выше максимальная мощность, экономичность и КПД бензинового мотора. Однако бесконечно увеличивать степень сжатия нельзя — в цилиндрах будет происходить детонация, то есть взрывное, неконтролируемое сгорание рабочей смеси, приводящее к повышенному износу деталей и механизмов.

Еще острее эта проблема стоит при создании двигателей с наддувом, которые в последнее время получают все большее распространение. Дело в том, что детали таких моторов работают в более жестких условиях, поэтому они сильнее нагреваются, и риск появления детонации выше. Так что степень сжатия приходится снижать. При этом соответственно падает и эффективность двигателя.

В идеале степень сжатия должна плавно меняться в зависимости от режима работы мотора. Для получения максимальной отдачи ее надо увеличивать, когда нагрузка на двигатель невелика, а затем по мере роста сопротивления движению постепенно уменьшать.

Первые проекты моторов с изменяемой степенью сжатия появились еще во второй половине ХХ века, однако сложность конструкции пока не позволяет широко использовать на массовых моделях. Тем не менее над совершенствованием этой схемы работают многие автопроизводители.

К примеру, SAAB в 2000 году представил опытный рядный 5-цилиндровый мотор SVC (“Saab Variable Compression”), который за счет изменяемой степени сжатия при скромном рабочем объеме 1,6 л выдает приличные 225 л.с. Шведский двигатель по горизонтали разделен на две части, шарнирно соединенные друг с другом с одной стороны. В нижней находятся коленвал, шатуны и поршни, а верхняя объединяет в едином моноблоке цилиндры и их головки. Специальный гидропривод может слегка наклонять моноблок, варьируя степень сжатия от 14 единиц на холостых оборотах до 8 — на высоких, когда в работу включается приводной компрессор. Такая конструкция оказалась эффективной, но очень дорогой, поэтому вскоре после премьеры проект SVC закрыли до лучших времен.

По мнению специалистов, более жизнеспособной выглядит другая схема. Такой двигатель практически неотличим от обычного, за исключением оригинального кривошипно-шатунного механизма. Коленвал здесь связан с поршнем через специальное коромысло. Оно, в свою очередь, закреплено на специальном валу, который может поворачиваться с помощью электро- или гидропривода. При наклоне коромысла меняется положение поршня в цилиндре, а значит, и степень сжатия. Преимущества такой компоновки в относительной простоте — в принципе ее можно создать на основе практически любого мотора.

Таким образом, современные технологии уже позволяют построить двигатель с переменной степенью сжатия. Осталось только решить проблему высокой стоимости таких проектов..

Не тот гибрид

Возможно, в недалеком будущем мы увидим на автомобилях концерна GM двигатели, сочетающие в себе преимущества как дизельных, так и бензиновых моторов.

НА СОВРЕМЕННЫХ автомобилях в основном применяются два типа двигателей — бензиновые и дизельные. Первые отличаются высокой мощностью, вторые — хорошей тяговитостью и экономичностью.

Сейчас многие автопроизводители работают над созданием мотора, который совместил бы в себе оба эти достоинства. В принципе конструкция обычных бензиновых агрегатов уже стала очень похожей на дизель: непосредственный впрыск топлива позволил поднять степень сжатия до 13-14 единиц (против 17-19 у дизельных вариантов).

На экспериментальных моделях степень сжатия еще выше — 15-16 единиц. Однако для постоянного самовоспламенения смеси этого не всегда достаточно. Поэтому при запуске двигателя, а также при высоких нагрузках топливо поджигается обычной свечой. При равномерном движении она отключается, и мотор переходит на “дизельный” режим работы, потребляя минимум топлива. Контролирует всю систему электроника, которая следит за условиями движения и при их изменении дает соответствующие команды исполнительным механизмам. По словам разработчиков, подобные двигатели весьма экономичны и практически не загрязняют окружающую среду. Однако уже сейчас ясно, что стоимость автомобилей с такими моторами будет достаточно высокой. Найдут ли они свое место на рынке, пока сказать сложно.

Автор Издание Клаксон №24 2008 год Фото фото фирм-производителей

В основу концепции двигателя, придуманного Кармело Скудери, американским автомехаником-самоучкой, положен принцип разделения цилиндров на рабочие и вспомогательные. В отличие от схемы Отто, в двигателе с разделенным циклом SCC (Split-Cycle Combustion) на каждый оборот вала приходится один рабочий такт. Вспомогательные цилиндры, в которых поршень сжимает воздух, соединяются с основными через перепускные каналы. В каждом из каналов находится по два клапана — компрессионный и расширительный. В пространстве между ними воздух достигает максимального уровня сжатия. Впрыск топлива в камеру сгорания рабочего цилиндра происходит одновременно с открытием расширительного клапана, а зажигание — после прохождения поршнем верхней мертвой точки. Волна газов как бы догоняет его, исключая детонацию смеси. В ходе виртуальных испытаний рядного прототипа двигателя Скудери было выявлено, что он очень стабилен. Коэффициент отклонения параметров рабочих тактов от средней величины в наиболее «проблемной» зоне оборотов — от холостых до полутора тысяч — у SCC почти вдвое ниже, чем у ДВС Отто: 1,4% против 2,5. На первый взгляд это немного, но для профессионалов разница огромна. Данный показатель говорит об очень высоком качестве смеси и точнейшей ее дозировке. Безнаддувный четырехцилиндровый рядный двигатель Скудери на 25% экономичнее обычных аналогов по мощности, а его оригинальная гибридизированная версия Scuderi Air-Hybrid — на 30−36%. В Air-Hybrid предварительное сжатие воздуха в пневматическом аккумуляторе-ресивере происходит во время торможения автомобиля. Затем воздух подается в перепускной канал, снижая нагрузку на поршень вспомогательного цилиндра.

Двигатель Скундери. Производство двигателей системы Кармело Скудери можно легко организовать на любом моторостроительном предприятии с использованием традиционных узлов. Но нужно ли это производителям?..

В 2011 году компанией будет представлен двигатель второго поколения с V-образной архитектурой, в котором перепускные каналы будут сделаны в виде отдельных модулей. В первой версии — с цельнолитой головкой — они находились в стенке между парами цилиндров. V-образная схема позволяет улучшить доступ к ним со стороны ресивера и обеспечить более эффективное охлаждение узла. По прогнозам ученых научно-исследовательского института Саутвест, которые вплотную занимаются доводкой виртуальной модели рядного двигателя, разница в КПД между такой «четверкой» и равносильным мотором Отто достигнет 50%. Небольшой вес, отличная удельная мощность (135 л.с. на литр объема) и технологическая простота SCC делают его весьма перспективным для внедрения в жизнь. Известно, что пристальный интерес к нему проявляют сразу несколько игроков высшей лиги мирового автопрома, а также производители комплектующих. В частности, знаменитая компания Robert Bosch. Президент Scuderi Group Сэл Скудери уверен, что уже через три года детище его отца пойдет в серию.


Вряд ли Lotus Omnivore когда-либо станет основным силовым агрегатом для автомобиля. Но в качестве вспомогательного — например, генератора — он вполне подходит.

Lotus Omnivore

Кто сказал, что два такта остались в прошлом? Инженеры Lotus Engineering считают, что потенциал двухтактных движков серьезно недооценен автопроизводителями, а   прожорливость — всего лишь миф. Они прогнозируют их триумфальное возвращение в 2013 году под капоты серийных автомобилей. В 2009 году в Женеве компания представила концептуальный 500-кубовый двигатель Omnivore, работающий на любом виде жидкого топлива. Моторчик блещет сразу несколькими инновационными технологиями, главная из которых  - изменяемая степень сжатия при помощи подвижной верхней стенки камеры сгорания. В зависимости от вида топлива и нагрузки сжатие в Omnivore может изменяться в диапазоне от 10 до 40 к одному. Приготовление сбалансированной топливовоздушной смеси обеспечивает система прямого впрыска Orbital FlexDI с двумя инжекторами, а   параметрами отвода отработанных газов управляет патентованный улавливающий клапан CTV (Charge Trapping Valve). Похоже, британцам удалось то, к чему стремятся все разработчики инновационных ДВС: в цикле стендовых испытаний Omnivore уверенно поддерживал режим сгорания HCCI даже на оборотах холостого хода и в «красной зоне». Конструкция Omnivore замечательна еще и тем, что его блок и головка отлиты в одной цельной детали.


Ecomotors OPOC. Одним из основных преимуществ конструкции профессора Хоффбауэра является возможность «надевать» на коленвал всё новые и новые пары цилиндров, получая нечто вроде модульного двигателя.

Согласно спецификации, концепт на 10% экономичнее атмосферных бензиновых двигателей равной мощности, а по чистоте выхлопа легко дотягивает до нормативов Евро-6. Если Lotus сможет заинтересовать автопроизводителей, то потомки концептуального Omnivore станут первыми кандидатами на роль бортовых генераторов для электрогибридов. Для этого у них есть всё: неприхотливость, предельная компактность и высокая энергоемкость.

Ecomotors OPOC

Среди компаний, пытающихся отправить классический ДВС на свалку, американская Ecomotors стоит особняком не только из-за экстравагантности своих идей. Работу над сверхмощным оппозитным двигателем OPOC благословили титан венчурного бизнеса Винод Хосла и миллиардер Билл Гейтс. В совет директоров крохотной компании входит несколько персон, имена которых служат пропуском в закрытый клуб автопроизводителей, а стенды Ecomotors стали привычными на самых элитных мировых автосалонах.


Оппозитный двухтактный двухцилиндровый модульный ДВС под названием OPOC был придуман еще в конце 1990-х годов профессором Петером Хоффбауэром, долгое время работавшим главным мотористом в компании Volkswagen. Суперкомпактный дизель Хоффбауэра демонстрирует беспрецедентно высокую удельную мощность порядка 3 л.с. на килограмм массы. Например, стокилограммовая «труба» выдает 325 л.с. и 900 Нм крутящего момента. При этом КПД OPOC вплотную приближается к 60%, вдвое выигрывая у современных дизельных моторов со сложным наддувом. Одна из главных «фишек» этого оппозитника — возможность составлять из отдельных модулей, каждый из которых является полноценным двигателем, силовые установки рядной 4-, 6- и 8-цилиндровой конфигурации. Парадоксально, но при всей своей заряженности OPOC работает на довольно скромных степенях сжатия в пределах 15−16 к одному и не требует специальной подготовки топлива.

В принципе OPOC — это труба с двумя парами поршней, совершающими одновременные разнонаправленные движения. Пространство между парой — камера сгорания. Шатуны с необычно длинной ножкой соединяют поршни с центральным коленчатым валом. В центре камеры установлена форсунка системы впрыска, а впускные и выпускные порты расположены в области нижней мертвой точки центральных поршней. Порты заменяют сложный клапанный механизм и распредвал. Важный элемент конструкции — электрический турбонагнетатель с предварительным подогревом воздуха, заменяющий, в частности, привычные калильные свечи. В момент запуска турбина подает в камеру сгорания заряд сжатого воздуха, нагретого до 100 °C.


IRIS. Основной «фишкой» конструкции двигателя Iris является высокая полезная площадь «поршней»-лепестков. Неподвижные стенки занимают всего 30% от общей площади камеры сгорания, что позволяет заметно повысить КПД двигателя.

По словам президента компании Дональда Ранкла, бывшего вице-президента General Motors, в настоящее время в собственном техцентре Ecomotors проводятся стендовые испытания шестого поколения двигателя, которые завершатся в начале 2012 года. И это будет уже не очередной рабочий прототип, а агрегат, предназначенный для конвейера. Впрочем, интерес к разработке имеется не только у автомобилистов, но и у военных, производителей авиатехники, строителей и горняков. Запланировано производство сразу четырех типов модулей OPOC с диаметрами поршня 30, 65, 75 и 100 мм.

IRIS

Для многих людей наблюдение за причудливо движущимися, вращающимися и пульсирующими механизмами успешно заменяет таблетки от стресса.

Завораживающее глаз детище ученого, изобретателя и предпринимателя из Денвера Тимбера Дика, трагически погибшего в автокатастрофе в 2008 году, можно отнести к гомеопатическим средствам этой категории. Но двигатель внутреннего сгорания IRIS (Internally Radiating Impulse Structure), несмотря на всю свою оригинальность, вовсе не пустышка. Защищенный со всех сторон патентами, он был отмечен премиями за инновации от NASA, нефтяной корпорации ConocoPhillips и химического гиганта Dow Chemical. Двухтактный ДВС с изменяемой геометрией и площадью поршня, согласно расчетам, имеет КПД 45%, компактные размеры и малый вес. Кроме того, в случае принятия его на вооружение автопроизводителями покупателю не придется переплачивать — цена агрегата будет не выше, чем у обычных бензиновых моторов.


РЛДВС. Отличием роторно-лопастного двигателя от всех остальных, упомянутых в материале, является то, что он находится в считанных миллиметрах от серийного производства. На 2011 год намечены испытания российского «ё-мобиля» с подобным двигателем, а с 2012 года — и серия.

Как считал Дик, в стандартной паре «камера сгорания — рабочая поверхность поршня» самым слабым местом является постоянная площадь контакта. На головку приходится всего 25%  общей площади камеры. В концепции IRIS шесть поршней, представляющих собой стальные, изогнутые волной лепестки, имеют полезную площадь почти в три раза больше - неподвижные стенки камеры занимают лишь 30% площади.

Воздух поступает в камеру сгорания через впускные клапаны, когда лепестки находятся на максимальном удалении от центра. Одновременно через открытые выпускные клапаны удаляется отработанный газ. Затем лепестки, колеблющиеся на валах, смыкаются к середине камеры, сжимая воздух. В момент максимального сближения при полностью закрытых клапанах происходит впрыск топлива и зажигание. Расширяясь, раскаленные газы раздвигают лепестки-поршни, что, в свою очередь, приводит к повороту валов. В верхней мертвой точке открываются выпускные клапаны. Затем все повторяется снова и снова. Довольно простой редуктор превращает колебание шести валов во вращение главного вала.


Российский роторно-лопастной

Роторно-лопастной двигатель (РЛДВС) — это вовсе не разработка XXI века. Его конструкцию придумали еще в 1930-х, и с тех пор не проходило и десятилетия без появления очередного патента на новый РЛД. Самым известным был, пожалуй, двигатель Вигриянова, созданный в 1973  году. Но попадать в серию РЛД никак не хотели. Основной проблемой была сложность синхронизации валов роторов и тем более снятия с них момента — во времена слабого развития электроники синхронизатор занимал чуть ли не целую комнату; РЛД мог использоваться разве что в качестве стационарной силовой установки. Это сводило на нет одно из его главнейших преимуществ — компактность и небольшой вес.

РЛД — это цилиндр, внутри которого на одной оси установлены два ротора, с парой лопастей каждый. Лопасти делят пространство цилиндра на рабочие камеры; в каждой совершается четыре рабочих такта за один оборот вала. Сложность синхронизации обусловлена в первую очередь неравномерным движением роторов друг относительно друга, их «пульсацией».

Но как только на свет появился компактный и удобный механизм синхронизации, РЛД сразу обрел серьезную серийную перспективу. Самое интересное и приятное, что разработали такой механизм в России, в рамках нашумевшего проекта «ё-мобиль». Энергоустановка «ё-мобиля» весит всего 55 кг (35 — двигатель с синхронизатором, 20 — электрогенератор), а мощность может выдавать порядка 100 кВт, хотя для серийных моделей ее ограничат 45 кВт (60 л.с.). Помимо компактности, РЛД характеризуется возможностью масштабирования. Его можно спокойно увеличивать в размерах вплоть до малого судового двигателя мощностью 1000 кВт. Энерговооруженность силовой установки «ё-мобиля» аналогична двухлитровому 150-сильному ДВС традиционной компоновки.

Система балансировки Lanchester

Одним из компонентов, производимых MAT Foundry Group, является система балансировки Lanchester, но что это такое и как она работает?

Физика

Будучи балансировочной системой, для тех, кто хоть немного разбирается в работе двигателя внутреннего сгорания, неудивительно, что эта система помогает смягчить вибрации, создаваемые двигателем во время его работы.

Поскольку внутренние компоненты двигателя изготовлены из прочных и тяжелых металлических материалов, при движении их масса обладает значительной инерцией.В зависимости от того, в каком направлении эти создаваемые силы распространяются, они могут создавать большое количество вибрации, которую необходимо контролировать и смягчать, чтобы остановить двигатель, который буквально разлетается на куски или причиняет ущерб в другом месте.

Вибрация также вызывает шум, который современные автомобили не выносят, а бесшумность воспринимается как признак качества. Кто знает, когда электромобили станут обычным явлением, а тишина станет нормой, возможно, все будет наоборот.

Балансировочная система Lanchester, вид спереди и сзади.

Вне баланса

Некоторые компоновки двигателя, естественно, более сбалансированы, чем другие, и это еще одно соображение, которое следует учитывать среди множества других вариаций и компромиссов при выборе конфигурации двигателя.

Наиболее естественно сбалансированный двигатель в его базовом состоянии — рядный 6-цилиндровый. Из-за синхронизации поршней шесть цилиндров движутся парами, но срабатывают попеременно. Это приводит к равномерному и постоянному зазору между каждым движением цилиндра.И наоборот, некоторые из плохо сбалансированных двигателей происходят от двигателей Inline-4, у которых поршни с неравномерным зажиганием.

Отходя от рядных двигателей, угол между рядами поршней играет огромную роль в том, сбалансирован двигатель или нет. По этой причине плоские или оппозитные двигатели по своей природе достаточно сбалансированы из-за того, что два ряда поршней уравновешивают друг друга. Тем не менее, существует очень мало четких правил, при этом некоторые чрезвычайно плавно работающие двигатели были получены из того, что предположительно является менее сбалансированным V6.


Коленчатый вал рядного 4-цилиндрового двигателя и соединенные с ним поршни. Хорошо видны противовесы, выступающие за коленчатый вал напротив каждого поршня, как и показанная здесь система Lanchester под коленчатым валом, где она будет прикреплена к блоку двигателя выше.

Гармонизирующий

Создание сверхгладких двигателей из менее чем идеально гладких конфигураций возможно из-за шагов, предпринятых впоследствии для их улучшения, и у инженеров есть несколько вариантов противодействия вибрации.

Одним из наиболее распространенных методов является установка противовесов на коленчатый вал. Это уравновешивает вес поршня, движущегося вверх и вниз при вращении двигателя, но следует соблюдать осторожность при добавлении веса. Эти грузы не просто двигаются вертикально, как поршни, будучи прикрепленными к кривошипу и перемещаясь на 360 градусов, они также способствуют поперечному движению.

Другой метод заключается в добавлении к двигателю балансировочных валов. Эти шатуны проходят рядом с поршневыми блоками и связаны с коленчатым валом через ремень/цепь ГРМ, обычно работая на частоте, в два раза превышающей скорость двигателя.Эти стержни имеют компенсирующие вращающиеся в противоположных направлениях веса, которые компенсируют дисбаланс двигателя, а также движение друг друга.

Недостатком использования уравновешивающих валов является то, что энергия, необходимая для их вращения, отбирается непосредственно от двигателя, что приводит к небольшой потере мощности.

Балансировочная система Lanchester производства MAT Foundry Group обладает всеми преимуществами стандартного балансирного вала, но не требует длинных стержней и сжимает систему до меньшего размера. Узел установлен под коленчатым валом и непосредственно зацеплен с ним дополнительной шестерней.

MAT FOUNDRY GROUP ЯВЛЯЕТСЯ ВЕДУЩИМ ПРОИЗВОДИТЕЛЕМ КОМПОНЕНТОВ ДЛЯ АВТОМОБИЛЕЙ ИЗ СЕРОГО И КОВКОГО ЧУГУНА. ЧТОБЫ УЗНАТЬ БОЛЬШЕ О НАС ПОСМОТРЕТЬ НАШИ ПРОДУКТЫ ИЛИ СВЯЖИТЕСЬ С НАМИ СЕГОДНЯ

Плюсы и минусы различных типов двигателей

Наиболее распространенные типы двигателей — четырехцилиндровый, оппозитный четырехцилиндровый, рядный шестицилиндровый, V6 и V8 — имеют свои плюсы и минусы. Вот все, что вам нужно знать, в одном удобном руководстве…

Что делает больше мощности, 4.0-литровый двигатель V6 или 4,0-литровый V8? Ответ не так прост. При обсуждении различных двигателей компоновка не является самым большим фактором, влияющим на его мощность. Приложив немного изобретательности (и денег), четырехцилиндровый двигатель может выдавать такую ​​же мощность, как и V12. Так что же заставляет производителей выбирать разные компоновки двигателей? Вот преимущества и недостатки каждого макета.

1.Четырехцилиндровый рядный четырехцилиндровый

Начнем с одного из самых распространенных двигателей — рядного четырехцилиндрового. Есть причина, по которой это распространено, в основном потому, что это так просто: один ряд цилиндров, одна головка цилиндров и один клапанный механизм. Вот все, что вам нужно знать:

Преимущества:

  • Четырехцилиндровый рядный четырехцилиндровый двигатель небольшого размера и компактен, что означает, что он легко помещается практически в любом моторном отсеке.
  • Он также легкий, и только с одним выпускным коллектором его вес еще больше снижен.
  • Только с одной головкой цилиндров меньше движущихся частей, чем в двигателях с несколькими блоками цилиндров. Это означает, что теряется меньше энергии, что снижает вероятность неисправностей.
  • Первичные силы уравновешены, потому что два внешних поршня движутся в направлении, противоположном направлению двух внутренних поршней (см. рисунок выше).
  • Четырехцилиндровые двигатели просты в обслуживании; головка блока цилиндров является самой высокой точкой, что упрощает работу со свечами зажигания и доступ к клапанному механизму.
  • Четырехцилиндровые двигатели требуют более низких производственных затрат.

Недостатки:

  • Второстепенные силы не сбалансированы, что в конечном итоге ограничивает размер двигателя.
  • Рядные четверки редко превышают от 2,5 до 3,0 литров.
  • Для более крупных четырехцилиндровых двигателей часто требуются балансировочные валы для устранения вибрации, вызванной вторичным дисбалансом.
  • Высокий центр тяжести по сравнению с некоторыми компоновками (h5).
  • Не такая жесткая, как некоторые компоновки (V6, V8).

Вот краткое видео-объяснение четырехцилиндрового двигателя:

2.Горизонтально-противоположный

С точки зрения производительности не так много вариантов, столь же привлекательных, как двигатель с горизонтально расположенными цилиндрами. Оппозитная четверка не так распространена, как другие двигатели в этом списке, но с инженерной точки зрения это логичный выбор для вашего гоночного автомобиля.

Преимущества:

  • Первичные и вторичные силы хорошо сбалансированы.Это плавный двигатель.
  • Это позволяет уменьшить нагрузку на коленчатый вал, что приводит к меньшим потерям мощности из-за инерции вращения.
  • Низкий центр тяжести обеспечивает лучшую управляемость.

Недостатки:

  • Размер упаковки: это очень широкие двигатели.
  • Плоские двигатели
  • когда-то использовались в Формуле-1 из-за их преимуществ в производительности, но из-за своей ширины они препятствовали воздушному потоку и больше не используются.
  • Сложность — две головки блока цилиндров/клапанные механизмы.
  • Пара качаний (плоскостной дисбаланс) из-за смещения поршней, позволяющего шатунам соединиться с коленчатым валом.
  • Техническое обслуживание может быть затруднено, если упаковка плотная.

3.Рядная шестерка

Объект любви инженера, рядная шестерка — результат добавления двух дополнительных цилиндров к рядному четырехцилиндровому двигателю. BMW любит их, и это компоновка одного из самых известных готовых к наддуву двигателей, 2JZ. Так что же такого особенного в рядной шестерке?

Преимущества:

  • Рядная шестерка изначально сбалансирована.
  • Компоновка в сочетании с порядком стрельбы обеспечивает, по сути, самый плавный двигатель.
  • V12 и Flat-12 — это следующий шаг в дальнейшем снижении вибрации, поскольку они представляют собой два двигателя I6, подобранных вместе.
  • Низкая стоимость производства — единый блок цилиндров со всеми цилиндрами в одной ориентации.
  • Простой дизайн, с ним легко работать, как и с I4.

Недостатки:

  • Упаковка может быть затруднена из-за длины.
  • Не подходит для переднеприводных автомобилей.
  • Высокий центр тяжести (по сравнению с оппозитными двигателями).
  • Меньшая жесткость, чем у двигателей V, поскольку он длинный и узкий.

Вот краткое видео с объяснением рядной шестерки:

4.В6

Теперь разрежьте рядную шестерку пополам и соедините два ряда цилиндров с общим кривошипом. V6 — это обычная компоновка, когда задействовано шесть свечей зажигания. Это также текущая компоновка двигателей Формулы-1. Зачем это использовать?

Преимущества:

  • Они компактны и могут легко использоваться как для автомобилей с передним, так и с задним приводом.
  • Обеспечивает больший рабочий объем, чем четырехцилиндровые двигатели, что обычно означает большую мощность.
  • Жесткая конструкция.
  • Формула-1 решила использовать двигатели V6 вместо двигателей I4 в сезоне 2014 года, потому что они хотели использовать двигатель в качестве нагруженного элемента автомобиля.

Недостатки:

  • Две головки цилиндров означают дополнительную стоимость, сложность и вес.
  • Дополнительная инерция вращения и трение (больше движущихся частей).
  • Высокий центр тяжести по сравнению с плоскими двигателями.
  • Стоимость часто выше встроенной.
  • Вторичный дисбаланс требует дополнительной нагрузки на коленчатый вал.
  • Два выпускных коллектора означают дополнительный вес.

5.В8

Когда вы добавляете по цилиндру к каждому ряду V6, вы получаете икону как в американских маслкарах, так и в европейской экзотике — V8. Он может издавать утонченный визг или дрожащее бормотание. Так что же делает этот макет таким популярным выбором?

Преимущества:

  • Размер упаковки (короткий).
  • Хороший баланс, в зависимости от типа коленчатого вала и порядка зажигания (плоский против поперечного).
  • Жесткая конструкция.
  • Позволяет использовать большой рабочий объем.

Недостатки:

  • Как и двигатель V6, вес двигателя V8 может быть большим.
  • Дополнительная инерция вращения и трение (больше движущихся частей).
  • Стоимость и сложность будут выше.
  • Более высокий центр тяжести по сравнению с оппозитными двигателями.
  • Масса двигателя обычно увеличивается.
  • Упаковка большая, как правило, только для автомобилей с задним/полноприводным приводом.

Сообщите нам ниже, какой тип двигателя вы используете в настоящее время и что вам в нем нравится или не нравится.

Inline 6 против V6 — почему рядные шестерки возвращаются?

Перейти к разделу о 10 лучших рядных шестицилиндровых двигателях

Компания Jaguar Land Rover объявила в прошлом году, что они снова будут устанавливать рядные шестицилиндровые двигатели на свои автомобили и внедорожники, постепенно отказываясь от своей почтенной линейки бензиновых двигателей V6. в процессе.

Но почему этот капитальный ремонт двигателя важен? И со старым V6, и с новым рядным шестицилиндровым двигателем с одинаковым рабочим объемом 3,0 литра вы вообще заметите изменения, сидя за рулем?

Этот вопрос также относится к последующим разработкам Mercedes-Benz, который также перешел с силовых установок V6 на рядные шестерки. Тем временем BMW никогда не отходила от формата рядной шестерки. Итак, почему возродился интерес к типу двигателя, который многие считали мертвым?

7

Что ж, хотя количество цилиндров осталось прежним, переход от их размещения в два ряда (как в V6) к одному приводит к неожиданным отличиям.Вот те, которые будут иметь наибольшее значение для вас, водителя.

УЛУЧШЕНИЕ

Рядная шестерка на самом деле более совершенна, чем V6 с таким же рабочим объемом. На самом деле, улучшение качества стало одной из главных причин, по которой Jaguar Land Rover решил вернуться к рядным шестицилиндровым двигателям (от этой конфигурации двигателя компания отказалась несколько десятилетий назад в пользу V6).

В рядной шестерке каждый цилиндр, совершающий такт сгорания, уравновешивается другим цилиндром, совершающим такт впуска, и, поскольку эти «парные» цилиндры часто расположены симметрично относительно центральной точки коленчатого вала, вибрация, создаваемая рядный шестицилиндровый двигатель в результате.

V6, напротив, не обладают таким гармоническим преимуществом.

7

ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ

Есть и другие преимущества рядной шестицилиндровой конфигурации — преимущества, которые сосредоточены на повышении мощности за счет более интеллектуальной компоновки.

Поскольку шестицилиндровые двигатели с турбонаддувом эффективно заменяют более крупные двигатели V8 во многих современных автомобилях, более простая рядная компоновка обеспечивает больше места для размещения устройств, повышающих производительность, таких как турбокомпрессоры, нагнетатели и связанная с ними сантехника.

В то же время двигатель V6 должен располагаться либо в ложбине между головками цилиндров (например, в автомобилях Audi с двигателем V6 с турбонаддувом), либо в ограниченном пространстве по обеим сторонам двигателя (например, Nissan GT-R), что создает тесная и сложная установка турбокомпрессора. Использование других дополнительных устройств, таких как электрические турбонаддувы и/или нагнетатели, было бы чрезвычайно сложной задачей для V6.

А с учетом того, что в мощных автомобилях все чаще используются турбокомпрессоры и нагнетатели с электрическим усилителем — часто оба в одной и той же установке с последовательным расположением, уменьшающим задержку, — наличие максимального места для размещения этих вещей означает больший потенциал производительности.

Это несколько иронично, учитывая, что одной из основных причин внедрения двигателей V6 несколько десятилетий назад была их компактность и простота компоновки, но это было в те времена, когда турбонаддув не был таким распространенным явлением, как сейчас.

ЗВУК

Это преимущество может варьироваться в зависимости от конструкции автомобиля, но в целом рядные шестерки производят более приятные звуки выхлопа, чем их аналоги V6.

Почему? Потому что наличие всех шести выпускных отверстий на одной стороне двигателя означает, что их можно объединить таким образом, чтобы аккуратно отделить выхлопные «импульсы» от каждого цилиндра, что сложнее сделать на V6 (но возможно).Результат: звуковое блаженство для мощных автомобилей с рядной шестеркой.

7

СТОИМОСТЬ И СЛОЖНОСТЬ

Вот НАСТОЯЩАЯ причина, по которой рядные шестерки возвращаются. Теперь для автопроизводителей более выгодно просто устанавливать некоторые размеры сердечника для своих рядных двигателей и добавлять или убирать цилиндры по мере необходимости — инженерный метод, известный как «модульность».

Компания BMW делает это уже много лет — ее рядные шесть, рядные четыре и рядные три двигателя имеют одинаковое критическое расстояние между цилиндрами (расстояние между каждым цилиндром) и измерения рабочего объема цилиндра, как и друг друга, главное различие заключается в том, сколько цилиндры залиты в блок цилиндров.

Это не то, что можно легко сделать с форматом V6. Mercedes-Benz попытался сделать это, сделав свой первый серийный V6 укороченной версией существующей архитектуры двигателя V8, но при этом ввел компромиссы в конструкции (а именно, использование угла 90 градусов между каждым рядом цилиндров, а не 60 градусов). угол в градусах, который более характерен для двигателей V6), из-за чего шестицилиндровый двигатель не отличался изысканностью.

И это экономит деньги, позволяя одной и той же производственной линии обрабатывать разные двигатели разных размеров.Что это значит для вас? Проще говоря, производители могут использовать деньги, сэкономленные на разработке и производстве двигателей, на другие вещи, такие как автомобильные технологии, более качественные материалы или просто на максимально низкую цену.

7

НИКАКИХ КОМПРОМИСОВ ПО БЕЗОПАСНОСТИ

Соображения безопасности были основной причиной, по которой двигатели V6 заменили рядные шестерки, поскольку их меньшая длина позволила увеличить зоны деформации и свела к минимуму вероятность того, что двигатель может попасть в салон при сильном лобовом столкновении.Это было основной причиной заботы Mercedes-Benz о безопасности, так почему же компания возвращается к рядным шестицилиндровым двигателям для своих больших автомобилей?

Технологический прогресс означает, что «вспомогательное оборудование» двигателя — насос гидроусилителя руля, компрессор кондиционера и генератор — больше не нужно устанавливать за пределами передней части двигателя, что увеличивает общую длину двигателя.

Теперь они могут быть с электрическим приводом, они могут быть расположены в любом месте моторного отсека и, таким образом, уменьшают размеры рядной шестерки до уровня, при котором безопасность при столкновении остается неизменной.

7

Высота рядных двигателей была еще одной проблемой безопасности, на этот раз для защиты пешеходов. И снова на помощь приходят технологии: выдвижные петли теперь могут физически поднимать капот, чтобы дать несчастным пешеходам больше свободы от твердого металла головки блока цилиндров.

Так чего же нам ждать?

В прошлом было так много героев спортивных автомобилей с рядными шестицилиндровыми двигателями. Если новая пара рядных шестицилиндровых двигателей будет хоть немного так же хороша, как эта партия, нас ждет хорошее время.

TVR SPEED SIX

ПРОИЗВОДСТВО: 1999-06
ОБЪЕМНЫЙ ОБЪЕМ: 3996 см3
ВНУТРЕННИЙ ВПУСК: НЕТ

Британская компания TVR поставила перед собой задачу назвать свой рядный шестицилиндровый двигатель в честь знаменитого 6,5-литрового двигателя Bentley. Но получившийся двигатель хорошо соблюдал легендарное имя.

История гласит, что у TVR была мечта построить дорожную версию 7,7-литрового двигателя V12 GT1 Cerbera Speed ​​12, пока руководитель компании Питер Уилер не решил, что это слишком опасно.

Затем он получил легкосплавную 4,0-литровую шестерку с сухим картером из проекта, который высвободил 268 кВт / 420 Нм.В Sagaris 2005 года двигатель обрел свою самую дикую форму, развивая мощность 303 кВт/473 Нм при 7500/5000 об/мин, что является зенитом для серийной атмосферной рядной шестерки.

MERCEDES-AMG M256

ПРОИЗВОДСТВО: 2016-
ОБЪЕМНЫЙ ОБЪЕМ: 2999 куб. см
INDUCTION: Turbo, s/c . Найденный сегодня в вариантах с 53 значками AMG, гениальность M256 заключается не в огорчительном ворчании V8, а в гибридной интеграции.

Аккумуляторная система на 48 В питает вспомогательные устройства, такие как кондиционер и водяной насос, а также электрический нагнетатель, не только освобождая двигатель от паразитного ременного привода, но и помогая золотнику турбонаддува. Затем электродвигатель на выходном валу играет роль стартера и усилителя мощности, обеспечивая мощность 320 кВт, а иногда и 770 Нм.

В результате получился двигатель с невероятно плавным ходом, обладающий сильными ощущениями, настолько же совершенный, сколь и революционный.

FORD BARRA

ПРОИЗВОДСТВО: 2002-14
ОБЪЕМНЫЙ ОБЪЕМ: 3983 см3
ИНДУКЦИЯ: Turbo

Модель Barra показала, что австралийцы могут построить лучшую в мире шестерку не хуже других.

Это была вдохновенная идея инженера FPV Гордона Барфилда прикрутить большой турбонаддув к совершенно новой 4,0-литровой шестерке Ford DOHC, производящей 220 кВт / 450 Нм при жалких пяти фунтах на квадратный дюйм. Более поздние версии Ford и FPV продемонстрировали истинный потенциал чугунного блока, кульминацией которого стал Falcon XR6 Sprint, который вложил все самое лучшее в лебединую песню 325 кВт / 576 Нм, которая могла выдавать 370 кВт и 650 Нм на форсаже.

Неудивительно, что тюнеры также сосредоточились на двигателе, обнаружив, что мощность в 1000 кВт возможна на стандартном блоке.

BMW S54

ПРОИЗВОДСТВО: 2000-06
ОБЪЕМНЫЙ ОБЪЕМ: 3246 куб.см

Е28 М5. М1. BMW на протяжении десятилетий полагалась на рядную шестерку для своих самых знаковых героев производительности, и S54B32, дебютировавший в E46 M3, является особым событием.

В обычных M3 он выдавал 252 кВт/365 Нм благодаря отдельным корпусам дроссельной заслонки и двойной системе VANOS, а переделка клапанного механизма и новый воздухозаборник из углеродного волокна в версии CSL HP позволили разблокировать дополнительные 13 кВт и 5 Нм.

Помимо невероятного шума, издаваемого S54HP при вращении до 8100 об/мин, он также извлекал 83 кВт/115 Нм с каждого литра своего 3246-кубового двигателя. Достижение, для достижения которого такому двигателю, как 5,0-литровый Coyote V8 Ford Mustang, потребуется 415 кВт/575 Нм.

MERCEDES-BENZ M198

ПРОИЗВОДСТВО: 1954-63
ОБЪЕМНЫЙ ОБЪЕМ: 2996 куб. см
ИНДУКЦИЯ: НЕТ

Двигатели обычно находят свою окончательную форму на гоночной трассе, но дорожный Mercedes-Benz 300SL International изменил эту тенденцию, дебютировав в Нью-Йорке. Автосалон 1954 года.Его донк был основан на M186, установленном в лимузине бренда W186 300, который затем был переделан для использования в гоночных автомобилях W194 SL.

Они производили 125 кВт, что достаточно для того, чтобы вывести их на первое место в эндуро «24 часа Ле-Мана» в 1954 году. В отделке дорог инженеры доработали двигатель до M198 с системой непосредственного механического впрыска топлива Bosch (первый серийный автомобиль ), для производства 148 кВт и 275 Нм. В довершение всего, в 1962 году блок был модернизирован до гораздо более легкого сплава.

NISSAN RB26DETT

ПРОИЗВОДСТВО: 1989-02
ОБЪЕМНЫЙ ОБЪЕМ: 2568 куб.см

Несмотря на то, что двигатель Nissan RB использовался некоторое время, он достиг своего пика, когда его призвали для R32 Skyline GT-R.Дебютируя с новым суффиксом «26DETT», он использовал двойные верхние распределительные валы с ременным приводом, чугунный блок, отдельные корпуса дроссельной заслонки и двойные керамические турбины для достижения 205 кВт / 355 Нм.

Хотя для своего времени этого было достаточно, соглашение японского джентльмена об ограничении мощности в 206 кВт становилось все более строгим по мере того, как GT-R эволюционировал в облики R33 и R34. Гоночный рекорд двигателя в Группе А с R32 намекал на его возможности, как и примеры тюнинга, в то время как Nismo продемонстрировал свой производственный потенциал, когда расточил их до 2.8 литров для GT-R Z-Tune 2004 года. Они составили 368 кВт/540 Нм.

КРАЙСЛЕР ХЕМИ 6

7

ПРОИЗВОДСТВО: 1972-73
ОБЪЕМНЫЙ ОБЪЕМ: 4342 куб.см
INDUCTION: НЕТ

Впервые австралийцы попробовали шестицилиндровый двигатель с настоящим V8, когда Chrysler Oz закатал рукава на Charger E49 1972 года.

Несмотря на то, что австралийский двигатель Hemi с верхним расположением клапанов был довольно простым, выпускные и впускные отверстия располагались с одной стороны, оказалось, что замены рабочему объему не существует.Переработав 4,3-литровый двигатель, использовавшийся в Charger E38 1971 года, двигатель E49 всасывал воздух через тройные Webers, чтобы выдавать 225 кВт/441 Нм.

Забудьте о Holden Torana GT-R XU-1, этот Chrysler заменял легендарный Ford GT-HO Phase III V8 на киловатты. Хотя E49 не выиграла Батерст, она преодолела четверть мили за 14,4 секунды и заслужила статус местной легенды.

JAGUAR XK6

ПРОИЗВОДСТВО: 1949-92
ОБЪЕМНЫЙ ОБЪЕМ: 3442 куб.см

Украшенный и универсальный, XK6 приводил в движение все, от современных танков до великолепного E-Type.Его легенда началась с 3,4-литровой шестерки DOHC с поперечным потоком, которая разогнала XK120 до 205 км/ч и установила рекорд скорости серийного автомобиля в 1949 году, прежде чем претендовать на 24 часа Ле-Мана в 1951 и 1953 годах на носу C-Type.

Последующий D-Type участвовал в великих гонках в 1955, 1956 и 1957 годах, когда частник участвовал в гонках на более крупной 3,8-литровой версии. Но именно в XK-SS 1957 года, дорожном D-Type, 3,4-литровый двигатель действительно показал свои мускулы мощностью 195 кВт.

TOYOTA 2JZ-GTE

ПРОИЗВОДСТВО: 1991-02
ОБЪЕМНЫЙ ОБЪЕМ: 2997 куб. см
INDUCTION: Твин-турбо

Toyota Aristo, возможно, сначала использовала 2JZ-GTE, но его будут помнить как двигатель, принадлежавший Supra.

Сила была ключевым моментом в конструкции чистого листа 2JZ-GTE, который неожиданно превратился в чугунный блок. В нем также использовалась закрытая дека, кованый коленчатый вал, квадратное отверстие и ход поршня.

Последовательные турбины могли развивать мощность 243 кВт и 431 Нм через 3,0-литровый двигатель, чего было достаточно, чтобы разогнать Supra до 290 км/ч, но двигатель быстро нашел свое применение на вторичном рынке, где обнаружилось, что он может легко получить 745 кВт с некоторыми модификациями.

Atmo V8 v V10 v V12 легенды суперкаров встречаются

BMW S58

ПРОИЗВОДСТВО: 2019-
ОБЪЕМНЫЙ ОБЪЕМ: 2993 см3
INDUCTION: Twin-turbo

Турбонаддув F80 M3, возможно, заставил его серьезно поворчать, но именно новый двигатель M3 S58 нашел способ работать с ним.

Двигатель по-прежнему раскручивается до 7200 об/мин. И не только его головка блока цилиндров, напечатанная на 3D-принтере, кованые поршни и более низкая степень сжатия выжимают внушительные 375 кВт/650 Нм всего из 3,0 литров, он послушнее и плавнее в подаче — как мы обнаружили в X3 M.

Небольшой Уменьшение веса также прокладывает путь к работе в новом M4 GT3, заменяющем M6 с двигателем V8. Это подтверждает, что его блок с закрытой декой и кованая рукоятка достаточно прочны, чтобы выдерживать серьезный автоспорт.

ПРЕДОСТЕРЕЖЕНИЯ?

Таким образом, с таким количеством преимуществ рядных шестерок, V6 находится в заемном времени? Не совсем, из-за одного простого факта — рядные шестерки чрезвычайно сложно упаковать в любой автомобиль, который не имеет продольного расположения двигателя, где двигатель направлен в ту же сторону, что и направление движения автомобиля.Большие автомобили с поперечным расположением двигателя (где двигатель расположен сбоку), такие как Toyota Kluger, требуют мощности шести цилиндров в компактном корпусе, поэтому для этих автомобилей V6 по-прежнему является лучшим выбором.

Но для заднеприводных (или полноприводных) спортивных автомобилей и больших роскошных седанов рядная шестерка, похоже, снова в моде.

Балансировка двигателя (автомобиль)

2.8.

Балансировка двигателя

Из-за наличия ряда возвратно-поступательных частей, таких как поршень, шатун и т. д.
, которые перемещаются один раз в одном направлении, а затем в другом, во время работы двигателя
возникает вибрация. Чрезмерная вибрация возникает, если двигатель разбалансирован. Поэтому
необходимо отбалансировать двигатель для его плавной работы. Вибрация может быть вызвана конструктивными факторами
или результатом плохого обслуживания двигателя.Чтобы свести к минимуму вибрацию
, необходимо обратить внимание на следующие параметры:
(£) Первичная балансировка
(«) Баланс компонентов
(Hi) Интервал зажигания
(iv) Вторичный баланс.
2.8.1.

Первичный баланс

Когда поршень проходит через ВМТ и НМТ, изменение направления создает
силу инерции, благодаря которой поршень стремится двигаться в том же направлении, в котором он двигался до
изменения. Эта сила, называемая первичной силой, увеличивается с увеличением частоты вращения двигателя, и
, если ей не противодействовать, вызывает сильное колебание в вертикальной плоскости, т.е.е., в соответствии с

рис. 2.40. Направление первичной силы для одного цилиндра.
Одноцилиндровый. На рис. 2.40 показаны основные силы инерции, развиваемые в одноцилиндровом двигателе
. На диаграмме показано направление и величина силы за один оборот
коленчатого вала, при котором направление вверх считалось положительным. Таким образом, в ВМТ
торможение возвратно-поступательных масс (поршневого узла и одной трети шатуна
) создает восходящую силу на двигатель.
В НМТ также создается аналогичная сила, но направленная вниз. Действие этих двух сил таково, что при работающем двигателе он колеблется вверх и вниз с частотой
, равной частоте вращения двигателя, вызывая вибрацию.
Эта вибрация двигателя может быть уменьшена путем
добавления уравновешивающих масс в точках A и B для приложения
внешней силы при вращении коленчатого вала.
Также, варьируя эти две массы, можно заставить направленную наружу силу
уравнять силы инерции Fi и
F2.Можно отметить, что в положениях, отличных от мертвых точек
, сами уравновешивающие массы
создают неуравновешенную силу. Это нежелательно, потому что оно лишь сдвигает плоскость вибрации
с вертикальной на горизонтальную. Таким образом,
противовесная масса, используемая в одноцилиндровом двигателе
, должна уравновешивать только половину возвратно-поступательной массы
. В результате в одноцилиндровом
-цилиндровом двигателе ожидается вибрация в вертикальной и горизонтальной плоскостях
.Чтобы выдержать эту вибрацию, все гайки
и болты, используемые на автомобилях с одноцилиндровыми двигателями
, должны быть надлежащим образом затянуты.
Четырехцилиндровый. Схема кривошипа четырехцилиндрового рядного двигателя и направление
первичных сил показаны на рис. 2.41. Первичное равновесие достигается в этой схеме
, потому что силы, действующие на два поршня в ВМТ, равны силам, действующим на поршни в НМТ.
Ходы коленчатого вала (как показано на рис. 2.41) расположены так, что силы, действующие на поршни
1 и 2, создают на оси вала крутящий момент (пару), противоположный тому, который создается силами
на поршнях 3 и 4.Противоположные пары, создаваемые такой компоновкой коленчатого вала, предотвращают
раскачивание двигателя и, следовательно, минимизируют переднюю и заднюю вибрацию двигателя. К коленчатому валу добавляются уравновешивающие массы
, чтобы уменьшить изгибающее воздействие на коленчатый вал
, создаваемое парами, и высокую нагрузку на центральный коренной подшипник. Кроме того, пять коренных подшипников
используются для поддержки коленчатого вала вместо трех, обычно использовавшихся в прошлом
, так что получается более жесткая конструкция, необходимая для высокоскоростных операций
современных двигателей.
Трехцилиндровый. Рассмотрение балансировки трехцилиндрового рядного агрегата
полезно, поскольку он используется в качестве «прямого» рядного двигателя, а также образует задний агрегат как для рядных шестицилиндровых двигателей
, так и для V-образных шестицилиндровых двигателей. Рисунок 2.42 иллюстрирует расположение коленчатого вала и первичные силы
, когда поршень 1 находится в ВМТ. В этом случае ход кривошипа установлен на 120 градусов; поэтому
большая сила в каждой из мертвых точек уравновешивается двумя меньшими силами на двух других поршнях
.Эти меньшие силы возникают из-за ускорения или замедления поршня по мере его приближения к концу хода или выхода из него.

Рис. 2.41. Первичные силы для четырех цилиндров.

Рис. 2.42. Первичные силы для трех цилиндров.
2.8.2.


Баланс компонентов

Для минимизации вибрации все компоненты, вращающиеся с высокой скоростью, должны быть сбалансированы. Это
особенно важно для крупных тяжелых компонентов, таких как маховик и сцепление.Даже
, хотя эти две детали сбалансированы по отдельности в допустимых пределах, сопряжение каждой детали
с осью коленчатого вала необходимо, чтобы они «работали правильно». Различные установочные устройства, такие как
, такие как втулки, регистры и дюбели, используются для сопряжения этих компонентов.
В идеале желательна балансировка коленчатого вала и маховика в сборе как одного узла
, поскольку это позволяет избежать «накопления допусков». Вибрация возникает, когда «тяжелые точки» каждой детали
расположены так, что все они действуют в одном направлении.Высокая стоимость, связанная с изготовлением
, а также с ремонтом, как правило, исключает использование этого моноблочного метода балансировки
на серийных автомобилях. Возвратно-поступательные массы также должны быть сбалансированы для достижения хорошей первичной балансировки
. Все части, которые движутся таким образом, должны иметь почти одинаковый вес.
Баланс компонентов должен охватывать как статическую, так и динамическую балансировку. Статический баланс
можно выполнить, поместив вал и/или компонент на две горизонтальные «ножевые кромки»
так, чтобы при освобождении самая тяжелая часть перемещалась вниз.Динамический баланс требует
дорогостоящего оборудования, которое вращает деталь с высокой скоростью и указывает размеры и расположение
тяжелых пятен. Дисбаланс обычно устраняется путем удаления металла путем сверления одного или нескольких отверстий в компоненте в тяжелой точке.
2.8.3.

Интервал включения

Угол поворота коленчатого вала между рабочими тактами многоцилиндрового двигателя
должен быть равномерным для достижения максимальной плавности хода.Кроме того, чем больше цилиндров запускается в течение периода 720
градусов четырехтактного цикла, тем меньше изменение выходного крутящего момента и тем
плавнее поток мощности на опорные колеса (подробности см. в разделах 2.4. 2 и 2.6).
2.8.4.

Вторичный баланс

Силы инерции, рассматриваемые при изучении первичного баланса, основаны на движении поршня
, называемом простым гармоническим движением (SHM). Этот тип возвратно-поступательного движения показан на рис.2.43А. Пусть точка P движется с постоянной скоростью по окружности диаметром
AB, а другая точка N движется по прямому пути из A в B. Говорят, что точка N движется в
простых гармонических движениях, если она всегда остается у основания перпендикуляра NP. Скорость
точек N меняется по мере прохождения через AB, что показано на графике (рис. 2.43B).
При сравнении движения поршня двигателя с СГМ видно, что при
первых 90 градусах поворота кривошипа от ВМТ поршень проходит большее расстояние, а
в диапазоне 90-180 градусов — меньшее расстояние за заданное время (рис.2.43С). Этот
вызывает следующие ситуации.
(a) Поршень проходит более половины хода во время перемещения кривошипа из ВМТ
в положение 90 градусов.
(b) Учитывая, что поршень изначально находится в ВМТ, относительная скорость поршня на каждые 90 градусов
движения кривошипа бывает быстрой, медленной, медленной и быстрой.
(c) Выдержка поршня, представляющая собой угловой период, когда движение поршня мало по отношению к
движению коленчатого вала, в НМТ намного больше, чем в ВМТ.
id) Сила инерции в ВМТ значительно больше, чем в НМТ.

Этот последний пункт требует балансировки двигателя для снижения вибрации. Изучение баланса двигателя
требует анализа вторичного баланса, который включает в себя разницу
между фактическим движением поршня и идеальным СГМ.

Рис. 2.43. SHM и фактическое движение поршня.
На рис. 2.44 представлена ​​первичная сила, создаваемая SHM, а также вторичная сила
, которую необходимо добавить или вычесть для соответствия фактическому движению. Замечено, что частота вторичной силы
вдвое превышает скорость коленчатого вала.Информация, представленная 90 476 на этом графике, может быть использована для определения направления вторичной силы, и она была добавлена ​​90 476 к диаграмме двигателя, показанной на рис. 2.45. Результат показывает, что четырехцилиндровый рядный двигатель
имеет очень хорошую первичную балансировку, но плохую вторичную балансировку. Этот дисбаланс производит
вибрацию в вертикальной плоскости с частотой, вдвое превышающей скорость коленчатого вала. В прошлом
эта вибрация допускалась, и использовались опоры двигателя из мягкой резины, чтобы предотвратить
передачу вибрации двигателя на остальную часть автомобиля.

Рис. 2.44. График вторичной силы.

Рис. 2.45. Направление основных и второстепенных сил.
В трех- и шестицилиндровых рядных двигателях, а также в V-образной шестерке вторичные силы уравновешиваются, и
это одна из причин, по которой шестицилиндровый рядный двигатель широко использовался в прошлом. В настоящее время предпочтительны четырехцилиндровые рядные агрегаты
для двигателей объемом до 2 литров из-за многообещающей экономичности
за счет меньших потерь на трение.В сочетании с использованием более простых систем управления двигателем
можно получить более высокое отношение мощности к массе. В дополнение к
, короткий и короткий коленчатый вал, используемый в четырехцилиндровом агрегате, не создает серьезных проблем с крутильными вибрациями
, связанных с более длинными валами.

Балансировщик вторичных гармоник.

Использование баланса вторичных гармоник является эффективным методом устранения вторичных
сил. Фредерик Ланчестер впервые применил этот метод в 1911 году для балансировки четырехцилиндровых двигателей
.Несмотря на то, что это устройство было очень эффективным, из соображений экономии продолжали использовать крепления из мягкой резины вместо демпфера. В 1975 году японская компания Mitsubishi выпустила вторичный балансир
, в чем-то похожий по принципу на тип Lanchester. Двигатели, использующие эту компоновку
, работают намного мягче.
Принцип вторичного балансира показан на рис. 2.46. Два уравновешивающих вала
со смещенными массами приводятся в движение коленчатым валом с удвоенной частотой вращения коленчатого вала.Один уравновешивающий вал
вращается против часовой стрелки, а другой против часовой стрелки. Оба вала синхронизированы с коленчатым валом
, так что, когда поршень находится в ВМТ, обе массы оказывают направленное вниз усилие.

Рис. 2.46. Принцип вторичного балансира.
Для противодействия вторичной силе, действующей на двигатель, балансир оказывает противодействующую силу
только тогда, когда это необходимо. Для четырехцилиндровых рядных двигателей это максимум при 0, 90, 180,
и 270 градусах поворота коленчатого вала.На рис. 2.46А и С эта уравновешивающая сила равна
вниз и вверх соответственно. На рис. 2.46B и D две массы балансира
противостоят друг другу, вызывая нейтральный эффект. В этих
нейтральных положениях двигатель достигает состояния баланса. Устройство
Mitsubishi Motors «Бесшумные валы» включает два уравновешивающих вала
, причем один вал находится выше двигателя, чем другой (рис. 2.47). Такая конструкция вала демпфирует
вертикальную вибрацию, а также вторичную пару качения, возникающую при вращении коленчатого вала
силой сгорания.
Верхний вал вращается в том же направлении, что и коленчатый вал, а вертикальное расстояние
валов составляет 0,7 длины шатуна. Такое расположение уравновешивающих масс
создает пару, противодействующую паре качения. Балансировка пары качения
во всем диапазоне нагрузок двигателя невозможна. Поэтому положение вала оптимизировано для сведения к минимуму неуравновешенной пары во время наиболее часто встречающихся
условий дорожной нагрузки.Пара качения сбалансированного четырехцилиндрового двигателя при таком расположении обеспечивает
лучший результат, чем у шестицилиндрового агрегата.

Рис. 2.47. Вторичный балансир (Mitsubishi Motors).

Рис. 2.48. Вторичный балансир, установленный на двигателе Porsche.
В двигателе Porsche 944 (рис. 2.48) установлен двухсторонний зубчатый ремень, для привода балансирных валов
. Система балансировки на этом двигателе снижает уровень шума на 20 дБ.
Когда вторичная вибрация, особенно на высоких оборотах двигателя, сведена к минимуму,
обеспечивает уменьшение «гула», который ощущается и слышен в салоне.Кроме того, снижение вторичной вибрации
продлевает срок службы вспомогательного оборудования двигателя, такого как оборудование для контроля выбросов
, электрические и топливные компоненты и системы управления, которые включают электронные устройства
.

Конфигурации двигателя Стирлинга

— обновлено 30 марта 2013 г. Конфигурации двигателя Стирлинга

— обновлено 30 марта 2013 г.

Глава 2a – Двигатели Альфа Стирлинга

Механические конфигурации двигателей Стирлинга обычно делятся на три группы, известные как Alpha , Бета , и Гамма распоряжения.Двигатели Alpha имеют два поршня в отдельных цилиндры, соединенные последовательно нагревателем, регенератором и кулер. В двигателях Beta и Gamma используется поршневой вытеснитель. устройства, двигатель Beta, имеющий как вытеснитель, так и поршень в рядной системе цилиндров, в то время как двигатель Gamma использует отдельные цилиндры.

Двигатель Alpha концептуально самый простой Однако конфигурация двигателя Стирлинга имеет недостаток что как горячий, так и холодный поршень должны иметь уплотнения, чтобы сдерживать рабочий газ.Существует ряд механических механизмов, которые позволяют этот тип двигателя для правильной работы с правильной фазировкой два поршня. Отличная анимация двигателя V-type Alpha. разработан Ричардом Уилером ( Zephyris ) из Википедия показано ниже:

Энди Росс из Колумбуса, штат Огайо, занимается проектированием и создание малых авиационных двигателей с 1970-х годов, в том числе крайне инновационные разработки Alpha. Он изобретатель классического Росса. Двигатель привода бугеля, а также сбалансированный механизм «Rocker-V», оба показаны ниже.

См. восхитительную книгу Энди Росса: Making Двигатели Стирлинга (Экспериментальный Росс, 1993). Yoke D-90 приводит в движение двигатель Alpha Stirling, описанный в его Книга будет использоваться в качестве основного кейса данного веб-ресурса. В Университет Огайо у нас есть лаборатория модель двигателя привода Д-90 Хомут, который нагревается электрически для точного определения тепла входная мощность. Мэтт Keveney сделал анимационный показ понятно принципы работы росс рычажный механизм .Этот оригинальный механизм для передачи движения двойного поршня в вращательное движение обычно минимизирует боковые силы поршня встречается на штатном коленчатом механизме.

Совсем недавно Энди Росс придумал сбалансированный Конструкция механизма Rocker-V. Он опубликовал статью о модели Локомотив Climax, который он построил с использованием небольшого (20 куб. См) Rocker-V. двигатель, и позволил мне сохранить копию этой статьи « A Кульминационный локомотив класса А ». Номер из них Rocker-V двигатель S был построен студентами для Старший Дизайн класса в Университете Огайо в 2001 г., а также будет использоваться в качестве кейса данного веб-ресурса.Один из Многочисленные видеоролики Энди Росса на YouTube демонстрируют уникальный сбалансированный двойной V Двигатель Alpha , в котором не используется секция теплообменника, проходящая поперек В.

Круто Energy, Inc , Боулдер, Колорадо, разрабатывал низкотемпературный (150°C – 400°C) Alpha Stirling системы двигателя/генератора с 2006 г. (см. их продукт ). История развития) . Это включало полная система когенерации солнечного тепла и электроэнергии для домашнего использования в том числе эвакуированных трубчатые солнечные тепловые коллекторы , тепловые системы хранения, горячая вода и обогреватели, а также SolarHeart Двигатель/генератор Стирлинга.В настоящее время они сосредоточение внимания на системах рекуперации отработанного тепла (см.: Cool Обзор двигателя Energy ThermoHeart 25 кВт ) с использованием четырехцилиндрового двигателя Alpha, как описано в документе представлен на выставке 2016 Международная конференция по двигателю Стирлинга команда Cool Energy: 25кВт Низкотемпературный двигатель Стирлинга для рекуперации тепла, солнечной энергии и биомассы Заявки ).

Многоцилиндровые двигатели Alpha Stirling

Двигатель Alpha также может быть объединен в компактная конфигурация с несколькими цилиндрами, обеспечивающая чрезвычайно высокую удельная выходная мощность.Схематическая диаграмма этой конфигурации показано ниже. Обратите внимание, что четыре цилиндра взаимосвязаны, поэтому что расширительное пространство одного цилиндра соединено с компрессионное пространство соседнего цилиндра через последовательно соединенные нагреватель, регенератор и охладитель. Поршни обычно приводятся в движение автомат перекоса, приводящий к чистому синусоидальному возвратно-поступательному движению с разницей фаз 90 градусов между соседними поршнями.

Один из примеров 4-цилиндрового двигателя Alpha с автоматом перекоса. показано ниже.Этот двигатель изначально был разработан компанией Stirling. Thermal Motors (позже STM Корпорация , однако больше не является оперативный).

Во время 1970-е годы NV Philips из Голландии и Ford Motor Company разработал экспериментальный автомобильный двигатель – четырехцилиндровый двигатель с автоматом перекоса, как показано на следующей фотографии:


Это Двигатель Ford-Philips 4-215 используется в качестве примера в книга И. Уриэли и Д. М. Берховица — Двигатель с циклом Стирлинга Анализ (Адам Хилгер, 1984), страницы 25–31.Это будет один из тематические исследования этого учебного ресурса, и поскольку книга вышла из print, эти страницы добавлены сюда для удобства: Ford-Philips.pdf .

Уильям Бил из Sunpower, Inc придумал интересное конфигурация, сочетающая в себе четырехцилиндровый свободнопоршневой двигатель Alpha с выходным каскадом газовой турбины, как показано на следующей схеме схема:

Четыре цилиндра физически расположены под углом 90°. разность фаз в градусах с каждым поршнем, соединенным с газом компрессор.Затем газовые компрессоры используются для привода газовой турбины. расширитель, как показано. Основным преимуществом этой системы является обещание высокой удельной мощности и, самое главное, высокой надежности и срок службы из-за отсутствия тяжело нагруженных движущихся частей, так как боковые нагрузки на подшипники скольжения отсутствуют.

На эскизе показаны газовые компрессоры одностороннего действия для простота, однако в реальной машине будет использоваться двойное действие компрессоров так, чтобы на турбине было восемь газовых импульсов за каждый цикл четырехцилиндровой машины.

__________________________________________________________________________________________


Машина цикла Стирлинга Анализ по Израиль Уриэли находится под лицензией Creative Commons Attribution-Noncommercial-Share Alike 3.0 США Лицензия

Баланс двигателя | Автопедия | Fandom

Балансировка двигателя — это проектирование, строительство и настройка двигателя для бесперебойной работы. Баланс двигателя снижает вибрацию и другие нагрузки и может повысить производительность, эффективность, стоимость владения и надежность двигателя, а также снизить нагрузку на другое оборудование и людей, находящихся рядом с двигателем.

Эти преимущества производятся:

  • Снижение потребности в тяжелом маховике или подобных устройствах.
  • Уменьшенный износ.
  • Возможность уменьшить размер и вес компонентов (кроме очевидного маховика) в результате снижения нагрузки и износа.
  • Снижена вибрация, передающаяся на окружающую среду двигателя.
  • Возможность извлечь больше мощности из данного двигателя за счет:
    • Более высокие максимальные рабочие скорости стали возможными благодаря уменьшению нагрузки.
    • Равномерное распределение нагрузки на несколько компонентов, например, если несколько карбюраторов плохо сбалансированы, максимально доступный дроссель будет уменьшен.

Даже одноцилиндровый двигатель можно сбалансировать по многим параметрам. Многоцилиндровые двигатели предлагают гораздо больше возможностей для балансировки, причем каждая конфигурация цилиндров имеет свои преимущества и недостатки в отношении баланса.

Встроенные механические весы

Механический баланс поршневого двигателя является одним из ключевых соображений при выборе конфигурации двигателя.

Первичный и вторичный баланс

Исторически разработчики двигателей говорили о первичном балансе и вторичном балансе . Эти термины возникли из-за того, что первичная балансировка связана с вибрациями при частоте вращения коленчатого вала, умноженной на одну, а вторичная балансировка — при частоте вращения коленчатого вала, равной удвоенной. Эти возбуждения могут производить как пары, так и силы.

Первичная балансировка — это балансировка, достигаемая путем компенсации эксцентриситета масс во вращающейся системе, включая шатуны.Первичный баланс контролируется путем добавления или удаления массы на коленчатый вал или с него, как правило, на каждом конце, с требуемым радиусом и углом, который варьируется как в зависимости от конструктивных, так и производственных допусков. Теоретически любая обычная конструкция двигателя может быть идеально сбалансирована для первичной балансировки.

Вторичный баланс может включать компенсацию (или невозможность компенсации) за:

  • Кинетическая энергия поршней.
  • Несинусоидальное движение поршней.
  • Боковое движение грузов балансирного вала.

Второй из них является основным соображением для вторичного баланса. Существует два основных механизма управления вторичным балансом — согласование фаз поршней вдоль кривошипа, чтобы их вклад второго порядка компенсировался, и использование уравновешивающих валов Lanchester, которые работают с удвоенной скоростью двигателя и поэтому могут создавать противодействующую силу.

Ни одна широко используемая конфигурация двигателя не идеально сбалансирована для вторичного возбуждения.Однако, принимая определенные определения для вторичного баланса, можно правильно утверждать, что конкретные конфигурации разумно сбалансированы в этих ограниченных смыслах. В частности, рядная шестерка, плоская шестерка и конфигурации V12 предлагают исключительный механический баланс. Восьмерки Boxer с соответствующей конфигурацией могут устранить все проблемы с первичным и вторичным балансом без использования балансирных валов.

Вибрации, обычно не включаемые ни в первичную, ни во вторичную балансировку, включают неравномерность срабатывания, характерную для некоторых конфигураций.

Приведенные выше определения исключают динамические эффекты из-за изгиба коленчатого вала и блока и не учитывают нагрузки в подшипниках, которые являются одним из основных соображений при проектировании коленчатого вала.

Одноцилиндровые двигатели

Одноцилиндровый двигатель производит три основные вибрации. При их описании будем считать, что цилиндр вертикальный.

Во-первых, в двигателе без уравновешивающих противовесов возникала бы огромная вибрация, вызванная изменением количества движения поршня, шатуна и коленчатого вала один раз за каждый оборот.Почти все одноцилиндровые коленчатые валы включают балансировочные грузы, чтобы уменьшить это.

Хотя эти грузы могут полностью сбалансировать коленчатый вал, они не могут полностью сбалансировать движение поршня по двум причинам. Первая причина заключается в том, что балансировочные грузы имеют горизонтальное движение, а также вертикальное движение, поэтому уравновешивание чисто вертикального движения поршня грузом коленчатого вала добавляет горизонтальную вибрацию. Вторая причина заключается в том, что, учитывая теперь только вертикальное движение, меньший поршневой конец шатуна ближе к большему концу коленчатого вала шатуна в середине хода, чем в верхней или нижней части хода, из-за угол шатуна.Таким образом, при повороте на 180° от середины хода через верхнюю мертвую точку и обратно к середине хода меньший вклад в движение поршня вверх/вниз от изменения угла шатуна имеет то же направление, что и основной вклад в движение поршня. движение вверх/вниз от движения вверх/вниз шатунной шейки. Напротив, при повороте на 180° от середины хода через НМТ и обратно к середине хода меньший вклад в движение поршня вверх/вниз от изменения угла шатуна имеет направление, противоположное основному вкладу в движение поршня. движение поршня вверх/вниз от движения вверх/вниз шатунной шейки.Таким образом, поршень движется быстрее в верхней половине цилиндра, чем в нижней половине, в то время как движение грузов коленчатого вала является синусоидальным. Следовательно, вертикальное движение поршня не совсем такое же, как у балансировочного груза, поэтому их нельзя заставить полностью компенсировать.

Во-вторых, возникает вибрация, вызванная изменением скорости и, следовательно, кинетической энергии поршня. Коленчатый вал будет иметь тенденцию замедляться, когда поршень ускоряется и поглощает энергию, и снова ускоряться, когда поршень отдает энергию при замедлении в верхней и нижней частях хода.Эта вибрация имеет вдвое большую частоту, чем первая вибрация, и ее поглощение является одной из функций маховика.

В-третьих, вибрация возникает из-за того, что двигатель вырабатывает мощность только во время рабочего такта. В четырехтактном двигателе эта вибрация будет иметь половину частоты первой вибрации, так как цилиндр срабатывает один раз через каждые два оборота. В двухтактном двигателе она будет иметь ту же частоту, что и первая вибрация. Эта вибрация также поглощается маховиком.

Двухцилиндровые двигатели

Даже двухцилиндровый двигатель имеет три общие конфигурации:

  • Прям-два.
  • V-твин.
  • Боксер твин.

У каждого из трех есть свои преимущества и недостатки с точки зрения баланса.

Рядный двухцилиндровый двигатель может иметь простой одноходовой коленчатый вал с обоими поршнями в верхней мертвой точке одновременно (параллельный сдвоенный). Для четырехтактного двигателя это дает наилучшую возможную последовательность запуска, когда один цилиндр работает за один оборот, равномерно распределенный.Но это также дает наихудший механический баланс, не лучше, чем у одноцилиндрового двигателя. Поэтому многие рядные двухцилиндровые двигатели имеют коленчатый вал со смещением, т. е. два хода на угол до 180°, в результате чего поршни достигают верхней мертвой точки в разное время. Хотя это вызывает неравномерное срабатывание, это обеспечивает лучший механический баланс. Однако это не обеспечивает идеального механического баланса, поскольку поршень в верхней половине цилиндра движется быстрее, чем поршень в нижней половине цилиндра.(См. Одноцилиндровые двигатели выше для более подробного объяснения).

Первая отмеченная выше вибрация для одноцилиндрового двигателя минимизируется при угле смещения кривошипа 180°, но баланс все еще далек от совершенства. Есть еще качающий момент, создаваемый смещением цилиндров друг от друга, и есть еще второе колебание, отмеченное для единственного цилиндра за счет кинетической энергии движения поршней. Эта вторая вибрация минимизируется смещением кривошипа на 90°.См. внешних ссылок ниже для подробного анализа влияния различных углов смещения коленчатого вала.

Большинство двигателей V-twin, как и двигатели V в целом, имеют только один ход коленчатого вала для каждой пары цилиндров, поэтому коленчатый вал такой же простой, как и у одноцилиндрового двигателя, и, в отличие от любого другого двигателя V, смещение коленчатого вала невозможно . Однако остается вопрос об угле V. Угол в 90° дает очень хороший механический баланс, но стрельба получается неравномерной.Меньшие углы дают худший механический баланс, но более равномерную стрельбу для четырехтактного двигателя (но еще менее равномерную стрельбу для двухтактного двигателя). Многие классические мотоциклы с V-образным твином используют узкие углы V в качестве компромисса. См. внешние ссылки для подробного анализа двойных механических балансов с углом поворота 90° V.

Другие двигатели с двумя цилиндрами в V-образной конфигурации имеют небольшое смещение между цилиндрами, чтобы можно было установить две отдельные шатунные шейки под любым углом, который может указать разработчик двигателя, аналогично прямолинейным двум.К таким двигателям относятся Suzuki VX800 и Honda Transalp, которые имеют двухшарнирный коленчатый вал и угол смещения между двумя ходами кривошипа.

Оппозитный двигатель представляет собой тип плоского двигателя, в котором каждый из пары противоположных цилиндров находится на отдельном коленчатом валу, смещенном на 180° относительно своего партнера, так что оба цилиндра пары вместе достигают верхней мертвой точки. Таким образом, любой оппозитный двигатель по своей природе сбалансирован с точки зрения импульса поршней, за исключением того, что соответствующие цилиндры не могут точно выровняться из-за конструкции коленчатого вала, и это вызывает качательное движение.Этого можно избежать, используя шатуны вилочного и лезвийного типа. Четырехтактный оппозитный твин имеет равномерную схему запуска, но наихудший из возможных баланс с точки зрения кинетической энергии, поскольку оба поршня ускоряются и замедляются вместе. См. внешние ссылки для подробного анализа механического баланса боксера.

Более двух цилиндров

Количество возможных конфигураций с более чем двумя цилиндрами огромно. Подробное обсуждение конкретных конфигураций см. в статьях об отдельных конфигурациях, перечисленных в разделе Категория:Конфигурации поршневых двигателей.

В конструкции двигателя могут возникать четыре различных силы и момента вибрации: свободные силы первого порядка, свободные силы второго порядка, свободные моменты первого порядка и свободные моменты второго порядка. Конструкции с прямыми 6, плоскими 6 и V12 не имеют ни одной из этих сил или моментов вибрации и, следовательно, являются конструкциями двигателей с самой плавной работой. (Подробности см. в Руководстве Bosch Automotive Handbook, Sixth Edition, стр. 459–463.)

Двигатели с особыми преимуществами сбалансированности включают:

Двигатели с характерными проблемами включают:

  • Flat-4 Boxer и Straight-4 не имеют лучшего баланса кинетической энергии, чем одинарные, и требуют относительно большого маховика.
  • Crossplane V8, для которого требуется очень утяжеленный коленчатый вал и имеет несбалансированное срабатывание между рядами цилиндров (из-за чего возникает характерное и любимое V8 «бурчание»).
  • Flatplane (коленчатый вал со смещением на 180°) V8.

В современных многоцилиндровых двигателях многие присущие им проблемы с балансировкой решаются с помощью уравновешивающих валов. Износ уменьшается только тогда, когда коленчатый вал частично сбалансирован до того, как он коснется какого-либо подшипника, как это делается в плоских и V-образных двигателях.Уравновешивающий вал передает усилие через подшипники на коленчатый вал и увеличивает износ.

Паровые двигатели

Вопрос механического баланса паровых двигателей рассматривался задолго до изобретения двигателя внутреннего сгорания. Паровозы обычно имеют балансировочные грузы на ведущих колесах для управления колесным ударом, вызванным движением вверх и вниз рулевых тяг и, в некоторой степени, шатунов. Опять же, баланс — это компромисс.

Балансировка компонентов

Для улучшения внутреннего динамического баланса любой конфигурации двигателя можно подобрать балансировочные грузы.В большинстве двигателей некоторые отдельные компоненты сочетаются друг с другом. Точное соответствие компонентов является частью конструкции двигателя.

Например, поршни часто подбираются друг к другу и должны заменяться комплектом для сохранения динамического баланса двигателя. Реже поршень может быть подогнан к его шатуну, причем оба они обрабатываются как узел с более жесткими допусками, чем каждый из них по отдельности.

Балансировка компонентов не ограничивается соображениями механической балансировки.Например, очень важно, чтобы степень сжатия и фазы газораспределения каждого цилиндра были точно согласованы для оптимального баланса и производительности. Многие компоненты влияют на этот баланс.

Чертеж

Чертеж — это доработка компонентов с более жесткими допусками для достижения лучшего баланса.

В идеале чертежи выполняются на компонентах, снятых с производственной линии, перед обычной балансировкой и чистовой обработкой. Если готовые компоненты выполнены по чертежам, существует риск того, что дальнейшее удаление материала ослабит компонент.Однако облегчение компонентов, как правило, само по себе является преимуществом при условии сохранения баланса и достаточной прочности, а более точная обработка в целом укрепит деталь за счет устранения точек напряжения, поэтому во многих случаях настройщики производительности могут работать с готовыми компонентами.

Весы карбюратора

В двигателях с несколькими карбюраторами балансировка карбюраторов является важной частью настройки двигателя. Дисбаланс не только будет означать, что карбюраторы работают не идеально, но также приведет к дисбалансу цилиндров, которые они обслуживают.

См. также

Внешние ссылки

Упоминается в тексте

Общий

Балансировка двигателя — балансировка поршней, шатунов и кривошипа.

«Сбалансированная статья».

Все мы знаем, что происходит, когда колесо устанавливается на автомобиль без балансировки.

На малых скоростях этого не замечаешь, а вот на больших начинают появляться заметные вибрации.

Частота вращения внутри двигателя обычно достигает 6-7000 об/мин, и чем выше скорость, тем более важно исключить возникновение вибраций.

Как вы можете видеть из этого поперечного сечения поршня, есть ряд частей, которые движутся при каждом такте двигателя в разных направлениях и с разными скоростями, и если они не сбалансированы, вы в конечном итоге столкнетесь с вибрациями и внутренним напряжением.

Преимущества балансировки двигателя

Сбалансированный двигатель, как правило, более эффективен и надежен и, безусловно, выдерживает гораздо более высокие обороты двигателя.

Мы должны помнить, что ни один двигатель не может быть идеально сбалансирован из-за множества тонкостей, но мы, безусловно, можем улучшить баланс двигателя массового производства.Члены Torquecars обычно хотят максимизировать мощность своего двигателя.

Они уже изменили многие другие аспекты двигателя, но мы не должны упускать из виду преимущества балансировки двигателя, поскольку это позволяет нам поддерживать более высокие обороты двигателя и обеспечивает надежность.

Ни один двигатель не может быть идеально сбалансирован, но вы, безусловно, можете улучшить серийный двигатель.

При балансировке двигателя необходимо сосредоточиться на двух основных аспектах: во-первых, на компонентах внутри двигателя, их весе и точности их обработки, а во-вторых, на силах, возникающих в двигателе при сгорании.

Когда каждый цилиндр достигает точки сгорания, в идеале количество высвобождаемой энергии должно соответствовать количеству энергии в других цилиндрах. Во-первых, мы рассмотрим физические компоненты движка с точки зрения балансировки.

Чертеж двигателя

Балансировка физических компонентов двигателя часто называется «чертежом», поскольку компоненты тщательно подбираются и обрабатываются как набор, причем каждый двигатель уникален.

Точно так же, как у шиномонтажника есть специальный станок для балансировки колес, в механическом цехе есть специальный станок для балансировки двигателя, на котором компоненты устанавливаются, вращаются и выполняется расчет того, где необходимо произвести регулировку.

Основными компонентами двигателя, которые необходимо учитывать при балансировке, являются маховик, подшипники, поршни и кольца, поршневые штоки, пальцы и кривошип. Вес снимается с более тяжелой стороны компонента для достижения баланса, но иногда приходится добавлять вес к более легкой стороне.

 Поршни и шатуны обработаны как подходящая пара (с высверливанием лишнего металла и повторным периодическим добавлением металла вокруг бобышки пальца и внутренней части коронки), а вес и размеры каждого из них также близко согласованы, вы будете в хорошем настроении. путь к хорошо сбалансированному двигателю.

У противовеса в кривошипе обычно вырезается металл, а иногда добавляется сварка, чтобы добавить металл для регулировки веса, а в крайних случаях добавляется вольфрамовый сплав, который значительно тяжелее большинства других металлов, хотя это экстремальное решение.

Стоит помнить, что вес постепенно увеличивает дисбаланс, поэтому использование более легких компонентов может помочь в достижении хорошо сбалансированного двигателя, хотя мы должны подчеркнуть, что часто более легкие компоненты слабее.

Кривошип, расположенный в нижней части двигателя, выполняет довольно тяжелую работу, поскольку он преобразует вертикальное движение поршней во вращательные усилия. Коленчатые валы обычно выковываются из стали, хотя они также могут быть отлиты из железа, но кованые стальные легче и компактнее.

Механически обработанный кривошип из стальной заготовки будет прочнее, так как металл не подвергался циклам нагрева и охлаждения при литье или дополнительной тяжелой штамповке при ковке.В некоторых высокопроизводительных приложениях коленчатый вал уравновешивают, чтобы уменьшить его массу при вращении, а затем оснащают противовесами, изготовленными из вольфрамового сплава (или аналогичного), чтобы помочь сбалансировать вращение вала.

Коленчатые валы будут страдать от бокового движения, поскольку они преобразуют вертикальное движение поршня во вращение, а подшипники борются с этим, поэтому получение качественных, хорошо обработанных подшипников также важно для создания сбалансированного двигателя с высокопроизводительными двигателями, которые могут иметь большее количество подшипников. .

Кривошип также выдерживает крутящие движения, поэтому может быть подвержен усталости. Различные конфигурации двигателя пытаются решить проблему сил, действующих на кривошип, по-разному, начиная от v6 и v8 и заканчивая плоской четверкой и оппозитными двигателями, но ни один двигатель не идеален, и все они страдают от такой вибрации, на которую мы можем надеяться. для поддержания баланса двигателя во всем используемом диапазоне оборотов.

Балансировка динамики двигателя

Следующая область баланса касается динамики самого двигателя.Если степень сжатия между цилиндрами отсутствует, у вас будет дисбаланс и вибрация, возникающие при проворачивании двигателя.

На степень сжатия может влиять большое количество факторов, повреждение стенки цилиндра, дефекты прокладки, плохая посадка клапана и даже плохо обработанная свеча зажигания.

Рекомендуется через равные промежутки времени измерять компрессию в каждом цилиндре и проверять, что все находится в допустимых пределах.

Проверьте также распределительный вал, так как неравномерный износ приведет к тому, что клапаны будут открываться с разной периодичностью и в разной степени, что может нарушить тонкий баланс между цилиндрами.

Предполагая, что компрессия в каждом цилиндре одинаковая, теперь вам нужно сбалансировать подачу топлива в каждый цилиндр. Опять же, форсунки должны быть согласованы и должны подавать одинаковое количество топлива в каждый цилиндр, а также должно быть согласовано соотношение топлива и воздуха.

Головка с газовым потоком (см. также статью TorqueCars о согласовании портов) поможет обеспечить равную подачу воздуха в каждый цилиндр, хотя согласование степени сжатия более важно. Когда двигатель сбалансирован, вы услышите мурлыканье, когда он тикает.

Привыкните к звуку выхлопа двигателя при тикании, и если вы потеряете регулярное пульсирующее мурлыканье, это обычно указывает на то, что что-то в двигателе разбалансировано.

Присоединяйтесь к нам на нашем форуме , где вы познакомитесь с целым сообществом энтузиастов и знающих тюнеров, начиная от профессиональных дрэг-рейсеров и энтузиастов трек-дней и заканчивая тюнерами-любителями на пенсии. Вы получите доступ к 1000 статьям, посвященным автомобилям, на форуме и будете в курсе наших проектов автомобилей участников.

ПОЖАЛУЙСТА, ПОМОГИТЕ: МНЕ НУЖНЫ ВАШИ ПОЖЕРТВОВАНИЯ ДЛЯ ПОКРЫТИЯ РАСХОДОВ НА РАБОТУ ЭТОГО САЙТА И ПОДДЕРЖАНИЕ ЕГО РАБОТЫ. Я не беру с вас плату за доступ к этому веб-сайту, и это экономит большинству читателей TorqueCars 100 долларов в год — но мы НЕКОММЕРЧЕСКИЕ и даже не покрываем наши расходы. Чтобы мы продолжали работать, ПОЖАЛУЙСТА, Пожертвуйте здесь

Эта статья была написана мной, основателем Waynne Smith TorqueCars, и я ценю ваши отзывы и предложения. Эта запись была в разделе Модификации двигателя, Тюнинг.Вы можете оставить отзыв ниже или присоединиться к нашему форуму, чтобы подробно обсудить эту статью и модификацию автомобиля с нашими участниками.

Если вам понравилась эта страница , поделитесь ею с друзьями, оставьте ссылку на нее на своем любимом форуме или используйте параметры закладок, чтобы сохранить ее в своем профиле в социальных сетях.

Обратная связь — Что вы думаете?

Пожалуйста, используйте наш форум , если вы хотите задать вопрос по настройке , и обратите внимание, что мы не продаем запчасти или услуги, мы просто интернет-журнал.

Помогите нам стать лучше, оставьте предложение или совет

Пожалуйста, посмотрите это видео на нашем новом канале YouTube.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.