Мотоциклы
Как и для других автомобилей, условия продольный двигатель и поперечный двигатель чаще всего используются для обозначения ориентации коленчатого вала относительно рамы.[самостоятельно опубликованный источник?
] Однако некоторые компании используют противоположную терминологию, заявляя, что «поперечный» V-образный двигатель имеет цилиндры, установленные с каждой стороны мотоцикла (следовательно, коленчатый вал находится на одной линии с рамой), а «продольный» V-образный двухцилиндровый двигатель Двигатель имеет цилиндры спереди и сзади. Последнюю терминологию использует итальянский производитель Moto Guzzi.
Чтобы избежать такой двусмысленности, некоторые люди используют описания «двигатель с поперечным коленчатым валом», «двигатель с продольным коленчатым валом», или «поперечно установленные цилиндры».
Поперечный двигатель
Наиболее распространенная установка — установка двигателя таким образом, чтобы коленчатый вал был ориентирован поперек рамы. Преимущество такой установки заключается в том, что ширина мотоцикла может быть меньше, чем у продольно установленного V-образного твина. Недостаток этой конфигурации для двигателей с воздушным охлаждением заключается в том, что два цилиндра получают разные воздушные потоки, и охлаждение заднего цилиндра имеет тенденцию ограничиваться. (хотя неравномерное охлаждение не так ярко выражено, как в параллельном двухцилиндровом двигателе, где внутренние поверхности цилиндров не подвергаются воздействию воздушного потока). Некоторые поперечные V-образные двухцилиндровые двигатели используют один карбюратор в середине V-образного угла для питания обоих цилиндров. Хотя это позволяет избежать необходимости в двух карбюраторах, это создает дополнительные проблемы с охлаждением заднего цилиндра из-за размещения его горячего выхлопного отверстия и трубы в задней части цилиндра, где он может подвергаться меньшему потоку охлаждающего воздуха.
Поперечные V-образные двигатели использовались Харли-Девидсон, Ducati и многие недавние японские мотоциклы, такие как Сузуки SV650. Некоторые V-образные двухцилиндровые двигатели Ducati продавались как двигатели L-twin из-за того, что передний цилиндр был вертикальным, а задний цилиндр — горизонтальным, таким образом, образуя L-образную форму.
- 1902 г., Princeps V-Twin (с воздушным охлаждением)
- 1933-1939 Sokół 1000 (с воздушным охлаждением)
- 2002 Ducati Monster 620 (с воздушным охлаждением)
- 2009 Honda VTR250 (с водяным охлаждением)
Продольный двигатель
Менее распространенной является установка двигателя продольно. Преимущество такой компоновки заключается в том, что обе головки цилиндров могут выступать в воздушный поток, поэтому каждая из них может получать одинаковое количество охлаждения (для двигателей с воздушным охлаждением). Кроме того, трансмиссию, расположенную за двигателем, легче разместить в стандартной раме мотоцикла, а для мотоциклов с приводом от вала — под углом 90 °. коническая передача не нужен в начале карданного вала.
Как и для всех продольных двигателей, недостатком является то, что реакция крутящего момента будет скручивать мотоцикл в одну сторону (например, при резком ускорении / замедлении или при открытии дроссельной заслонки в нейтральном положении) вместо смещения баланса веса между передними и задними колесами. Однако многие современные мотоциклы уменьшают этот эффект, вращая маховики или генераторы переменного тока в направлении, противоположном направлению вращения коленчатого вала.
Продольные V-образные двигатели использовались Honda CX серии и несколько Moto Guzzi мотоциклы.
- 1978-1983 Honda GL500 Серебряное крыло 80 ° V-образный твин
- 2000 Moto Guzzi Jackal 90 ° V-образный твин
Рядный двигатель и V-образный двигатель
Цилиндры рядного двигателя расположены в один ряд, в то время как цилиндры V-образного двигателя расположены в два ряда.
Цилиндры рядного двигателя расположены вертикально вверх от картера и совмещены с коренным подшипником коленчатого вала. Однако V-образный двигатель имеет два ряда цилиндров, обычно образуя радиус 60 градусов или 90 градусов между двумя рядами.
Производители размещают свои двигатели в ряд для достижения максимальной эффективности и доступности. С точки зрения механики, I-образный двигатель имеет низкую стоимость производства, простую конструкцию и высокую эффективность.
В отличие от него, V-образный двигатель производится, если у вас низкая площадь установки и вы хотите получить высокую мощность. Благодаря методу расположения, V-образный двигатель имеет возможность разместить максимальное количество поршней на меньшей площади, имеет больший рабочий объем и создает больший крутящий момент на низкой скорости.
I-образные двигатели более сбалансированы, чем V-образные, благодаря равномерному распределению веса. С ним также легко играть, так как обычно у него есть только головка блока цилиндров и выпускной коллектор.
Еще одним преимуществом рядных двигателей является то, что они легко справляются с нечетным количеством поршней, чего не может сделать V-образная конфигурация. Нечетное количество цилиндров в V-образном двигателе может вибрировать, если количество цилиндров на обоих концах неравномерно сбалансировано для торговли, и подача электроэнергии также неравномерна. Сделать его плавным практически невозможно, потому что это ожидаемо.
Поршни с V-образным расположением поршней используют один и тот же кривошип или коленчатый вал через шатуны. Такие двигатели требуют меньше места, чем параллельные двигатели той же мощности. V-образные двигатели с одинаковым количеством цилиндров обычно вдвое меньше.
Поскольку ход поршня происходит с обеих сторон коленчатого вала, V-образный двигатель производит больше крутящего момента на более низких оборотах.
Рядный двигатель проще в изготовлении, чем V-образный.
Плюсы и минусы V-образных двигателей
Современные оборотистые 6-цилиндровые двигатели представлены в основном схемой V. Они имеют больший диаметр, ход поршня и рабочий объём.
Рабочим объёмом называют одну из основных конструктивных характеристик двигателя. Он выражается в кубических сантиметрах, либо в литрах, что отечественным автолюбителям намного привычнее. Определяется этот объём по сумме рабочих объёмов всех используемых на моторе цилиндров. Что же касается цилиндра, то его рабочий объём определяется как произведение площади сечения на длину хода поршня. Здесь речь идёт о расстоянии от нижней до верхней мёртвой точки.
У каждого современного двигателя свой рабочий объём цилиндра. Но существует общая классификация, согласно которой все ДВС делятся на микролитражные, малолитражные, среднелитражные и крупнолитражные.
Если говорить про V-образные силовые агрегаты, то чаще всего это среднелитражные и крупнолитражные версии, поскольку в компактных машинах выгоднее и практичнее использовать рядную компоновку.
У V-моторов развал составляет в основном 60 или 90 градусов. Хотя существуют и некоторые исключения, но общую картину они влияют не существенно. Основными преимуществами считается компактность, минимальное занимаемое пространство при достаточно солидной мощности. Эта же особенность позволяет размещать один и тот же двигатель в разные модели, включая крупные машины и компактные городские авто с небольшим размером подкапотного пространства.
Получая больше свободного места под капотом, автопроизводитель имеет отличную возможность для установки тех же турбонагнетателей или иного дополнительного оборудования.
Фактически появление V6 стало прекрасной возможностью предлагать одну и ту же модель со стандартными 4-цилиндровыми маломощными ДВС, а также заряженные и спортивные версии этого же транспортного средства, не проводя при этом никаких серьёзных доработок, изменений и модернизаций.
V-образный двигатель
Но за такими явными преимуществами скрываются и очевидные недостатки.
- Проблемы с балансировкой. При одинаковом количестве цилиндров с рядным мотором, V-образные шестёрки уступают по уровню сбалансированности.
- Фактически это два рядных двигателя с 3 цилиндрами, объединённые в одну конструкцию.
- На всех V-образниках требуется обязательное применение специального балансировочного вала. Он служит для уравновешивания двигателя в процессе его функционирования.
- Отсутствие балансиров приводит к сильным вибрациям, возникающим при возвратно-поступательных движениях поршней.
- По мере роста объёма ДВС ухудшается балансировка, поскольку повышается длина хода поршня и размер цилиндров.
- Противовесы усложняют конструкцию силового агрегата.
- V6 сложнее в производстве, как и все остальные V-образные агрегаты.
В настоящее время, когда рядные шестёрки ушли в прошлое, V6 прочно заняли этот сегмент. Сможет ли ситуация измениться в ближайшее время, неизвестно. Хотя некоторые автопроизводители уже заявляют о своих намерениях вернуть рядные моторы, навязав борьбу V-образникам. Теперь будет интересно посмотреть, получится у них это или нет.
Рядный двигатель
Рядная схема. Такая схема используется при небольшом количестве цилиндров (от двух до шести). Главным преимуществом является то, что моторы такого типа легче всего поддаются уравновешиванию. Недостаток – внушительная длина. В скором времени решили, что коленчатый вал может перемещать не только один поршень, и к одному цилиндру прибавились еще несколько. Цилиндры разместили в ряд (так проще всего). Сначала появились 2-цилиндровые двигатели, а в 1890 году появился первый 4-цилиндровый двигатель. Мощность этого мотора уже достигала 5 л. с. при 620 об/мин, но как по нынешним меркам, так и по меркам того времени этого было не достаточно, чтобы перемещать тяжелую технику. Поэтому создавались новые двигатели, число цилиндров которых достигало шести, восьми и даже двенадцати. И вот тут производители столкнулись со следующей проблемой. Таким двигателям требовалось большое количество свободного места под капотом. Кроме того, эти моторы за счет свого веса утяжеляли автомобиль, тем самым ухудшая его устойчивость и управляемость. Мысли инженеров направились на создание более компактного двигателя… К слову, сегодня рядные моторы можно встретить максимум с шестью цилиндрами. В основном по такой схеме сегодня строятся 4-цилилндровые двигатели, так как наиболее просты при производстве.
Принцип работы
В настоящее время преобладает четырехтактный принцип работы двигателя внутреннего сгорания. Это объясняется тем, что поршень в цилиндре проходит четыре раза – вверх и вниз одинаково по два.
Как работает двигатель внутреннего сгорания:
- Первый такт – поршень при движении вниз втягивает топливную смесь. При этом клапан впуска находится в открытом виде.
- После достижения поршнем нижнего уровня, он двигается вверх, сжимая горючую смесь, которая, в свою очередь, принимает объем камеры сгорания. Этот этап, включенный в принцип работы двигателя внутреннего сгорания, является вторым по счету. Клапаны, при этом, находятся в закрытом виде, и чем плотнее, тем качественнее происходит сжатие.
- В третий такт включается система зажигания, так как здесь происходит воспламенение топливной смеси. В назначении работы двигателя он называется «рабочим», так как при этом начинается процесс привода в работу агрегата. Поршень от взрыва топлива начинает движение вниз. Как и во втором такте, клапаны находятся в закрытом состоянии.
- Завершающий такт – четвертый, выпускной, который дает понять, что такое завершение полного цикла. Поршень через выпускной клапан избавляется от отработавших газов цилиндра. Затем все циклически повторяется снова, понять, как работает двигатель внутреннего сгорания, можно представив цикличность работы часов.
Принцип работы двухтактного двигателя
Когда водитель запускает мотор, стартер приводит в движение маховик, коленвал проворачивается, КШМ перемещает поршень. Когда он достигает НМТ и начинает подниматься, рабочая камера уже заполнена горючей смесью.
В ВМТ поршня она воспламеняется, и перемещает его вниз. Далее происходит вентиляция – отработанные газы вытесняются новой порцией рабочей горючей смеси. В зависимости от устройства мотора продувка может происходить по-разному. Одна из модификаций предусматривает заполнение топливно-воздушной смесью подпоршневого пространства, когда он поднимается, а когда поршень опускается, она выдавливается в рабочую камеру цилиндра, вытесняя продукты горения.
В таких модификациях моторов нет клапанной системы газораспределения. Сам поршень открывает/закрывает впускное/выпускное отверстие.
Подобные моторы используются в маломощной технике, потому что газообмен в них происходит за счет замещения отработанных газов очередной порцией воздушно-топливной смеси. Так как вместе с выхлопом частично удаляется и рабочая смесь, данная модификация отличается повышенным расходом топлива и меньшей мощностью по сравнению с четырехтактными аналогами.
Одно из преимуществ таких двс – меньше трения за один цикл, но при этом они сильней нагреваются.
Принцип работы четырехтактного двигателя
Большинство автомобилей и других механических транспортных средств оснащаются четырехтактными моторами. Для подачи рабочей смеси и отвода отработанных газов используется механизм газораспределения. Он приводится в движение через привод ГРМ, соединенный со шкивом коленвала ременной, цепной или шестеренчатой передачей.
Вращающийся распредвал поднимает/опускает впускные/выпускные клапаны, находящиеся над цилиндром. Данный механизм обеспечивает синхронность открытия соответствующих клапанов для подачи горючей смеси и отвода отработанных газов.
В таких двигателях цикл происходит следующим образом (на примере бензинового двс):
- В момент запуска мотора стартер проворачивает маховик, который приводит в движение коленвал. Открывается впускной клапан. Кривошипно-шатунный механизм опускает поршень, создавая вакуум в цилиндре. Происходит такт всасывания воздушно-топливной смеси.
- Перемещаясь из нижней мертвой точки вверх, поршень сжимает горючую смесь. Это второй такт – сжатие.
- Когда поршень находится в верхней мертвой точке, свеча создает искру, которая воспламеняет смесь. Из-за взрыва происходит расширение газов. Избыток давления в цилиндре перемещает поршень вниз. Это третий такт – воспламенение и расширение (или рабочий ход).
- Вращающийся коленвал перемещает поршень вверх. В этот момент распредвал открывает выпускной клапан, через который поднимающийся поршень вытесняет отработанные газы. Это четвертый такт – выпуск.
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.
Одноцилиндровые двигатели[]
Типичный одноцилиндровый двухтактный двигатель
Типичный четырехтактный одноцилиндровый двигатель
Простейшей схемой двигателя служит одноцилиндровая схема. Ее основными достоинствами являются простота и небольшие габариты. Это означает, что себестоимость и трудоемкость изготовления такого двигателя невелики, и он проще в обслуживании и ремонте. Поэтому одноцилиндровый двигатель идеально подходит для мопедов, скутеров и небольших внедорожных мотоциклов.
Однако он обладает множеством недостатков с точки зрения характеристик двигателя.
Поскольку воспламенение смеси в одноцилиндровом четырехтактном двигателе происходит один раз за каждые 720 градусов поворота коленчатого вала, для поддержания вращения двигателя до его следующего рабочего хода необходимы большие маховики.
Для того чтобы избежать чрезмерного увеличения веса, маховики должны обладать большим диаметром и небольшой толщиной. Приходится максимально облегчать поршень, также необходим длинный шатун, и в итоге получается двигатель, называемый длинноходным. Характеристики такого двигателя хороши до определенного момента: он экономичен, обладает хорошей кривой мощности и характеристики момента таковы, что он может относительно легко обеспечивать динамичный разгон с низких частот вращения двигателя. Для использования великолепной характеристики мощности передаточные числа коробки передач могут быть «растянуты», за счет этого управление машиной становится не столь напряженным. Действительно, влияние вибрации двигателя до определенной степени субъективно и, как правило, довольно высокие уровни низкочастотных колебаний предпочтительнее менее интенсивного, но более раздражающего «дребезжания».
Однако если попытаться заставить такой двигатель работать при больших частотах вращения, его недостатки станут очевидными. Наличие массивных маховиков означает большое количество накопленной энергии или инерции, и ускорение, по сегодняшним меркам, будет ограничиваться медленным набором скорости. Маленький диаметр цилиндра и большой ход поршня означают высокие скорости линейного перемещения поршня, а следовательно, высокий уровень износа этих узлов. При попытке уменьшить ход поршня сглаживающий эффект больших маховиков теряется, а неуравновешенные силы увеличиваются. Это плохо сказывается на комфортабельности мотоцикла — покладистый одноцилиндровый двигатель превращает его в «дрель, передвигающуюся по дороге».
Другая проблема двигателей большого объема связана с затруднением запуска, даже если для этого применяется электрический стартер. Но, поскольку большинство одноцилиндровых двигателей большого объема используются для соревнований в условиях бездорожья и не оснащаются электрическим запуском, то каждый раз коленчатый вал приходится устанавливать в положение, когда он чуть не доходит до ВМТ на такте сжатия, затем давать ему здоровенный пинок, чтобы заставить его вращаться. Кроме того, есть проблема отдачи, которая проявляется, когда коленчатый вал установлен неправильно или когда на кик-стартер нажали недостаточно сильно. При этом усилия для того, чтобы поршень миновал такт сжатия, недостаточно, и он резко отскакивает назад из-за воздействия компрессии. При этом рычаг кик-стартера отпрыгивает назад и перекидывает вас через руль или ломает вам ногу. Некоторые одноцилиндровые двигатели оснащаются декомпрессором, предназначенным для облегчения запуска и уменьшения отдачи. Компания Honda разработала систему, в которой при нажатии на кик- стартер небольшой кулачок воздействует на выпускной клапан с целью немного приоткрыть его в ВМТ на такте сжатия. Это снижает усилие, необходимое для прокручивания коленчатого вала двигателя. Второй кулачок начинает работать, когда происходит отдача, также слегка приоткрывая выпускной клапан и снижая силу отдачи.
V-образный двигатель
V-образная схема. Такая компоновка позволяет значительно сократить длину мотора, но при этом увеличивает его ширину. Наиболее распространенные V6 и V8. На самом деле идея компактного двигателя была запатентована еще до того, как появились многоцилиндровые монстры. Такой двигатель был создан в 1889 году. Он имел два цилиндра с углом развала 17 градусов и развивал 1,6 л. с. при 900 об/мин. V-образная компоновка, по сути, представляла из себя два двигателя, расположенных рядом друг с другом и приводящих в движение один общий коленчатый вал. Такая компоновка позволила сократить размеры мотора в длину почти вдвое.
В автомобилестроении первый V-образный мотор появился в 1905 году. Это был авиационный двигатель, построенный французским изобретателем Леоном Левавассером. Вначале моторы, построенные по такой схеме, устанавливали на грузовики и автобусы, а со временем они стали встречаться и под капотами легковых автомобилей. И все же, несмотря на многие положительные качества такой схемы, она не вытеснила рядную. Ведь там где есть плюсы, всегда есть и минусы. Главным образом это более сложная конструкция (два газораспределительных механизма вместо одного), и, следовательно, трудоемкость производства и дальнейшего ремонта. Кроме того, габаритные размеры хоть и уменьшились в длину, но моторы при этом «разрослись» в ширину.
Краткая характеристика двигателей
Самой распространённой и одновременно наиболее простой компоновкой двигателя справедливо считается рядная схема расположения цилиндров. Основная масса ДВС, имеющих сравнительно небольшой объём, выполнены именно так. Они компактные, имеют небольшой вес, благодаря чему без особых проблем располагаются в подкапотном пространстве.
Но рядные ДВС имеют и свои недостатки. По мере роста числа цилиндров, общая протяжённость мотора заметно увеличивается. Чем больше цилиндров стоит в ряд, тем сильнее вибрации возникают в процессе работы. Плюс для таких моделей требуются более тяжеловесные коленчатые валы. Разместив мотор продольно, повышается риск сильных травм при авариях и столкновениях, поскольку так двигателю намного проще вмять моторный щит и оказаться в салоне.
О V-образных ДВС нужно знать хотя бы то, что их минимальное количество цилиндров 6. В каждый ряд установлено по 3 цилиндра. Внешне это напоминает букву V из латинского алфавита, отсюда и соответствующее название. При таком размещении количество цилиндров может достигать 12.
Основным преимуществом считается возможность расположить в небольшом подкапотном пространстве объёмный и мощный силовой агрегат. По уровню безопасности они также превосходят своих рядных конкурентов. Но говоря о том, чем V-образный автомобильный двигатель лучше классического рядного мотора, нельзя не отметить и его недостатки. Такие моторы конструктивно сложнее, из-за чего V-образники стоят дороге. В подобном формате автопроизводителям попросту невыгодно создавать двигатели с маленьким объёмом и мощностью. Ещё тут довольно высокий центр тяжести, что создаёт дополнительные трудности при создании спортивных авто.
V-образный ДВС отличается тем, что развал блока здесь составляет 60 или 90 градусов, хотя существуют и некоторые исключения. Но если тот же развал на V моторе увеличить до 180 градусов, то перед вами появится стандартный оппозитный агрегат или просто боксёр. Его маркируют буквой B. Такое название обусловлено тем, что цилиндры располагаются друг напротив друга. В процессе работы они совершают движения, словно машут руками, как боксёры. Эффект драки между поршнями и привёл к появлению названия Boxer.
Если говорить про уравновешенность, то оппозитные ДВС с 6 цилиндрами ничем не уступают рядным шестёркам. Плюс в пользу оппозитника говорит низкий центр тяжести, которым не может похвастаться ни один из конкурентов. Это отличное качество при создании спортивных моделей авто.
Но 6-цилиндровые оппозитные моторы встречаются довольно редко. Основной акцент делается на 4-цилиндровых версиях. Причём уже появились даже дизельные оппозитники, что можно справедливо называть прорывом в автомобильной индустрии.
Разница между V-образными, рядными и плоскими двигателями
Хотите узнать о различных доступных типах двигателей и о том, чем они отличаются? Что ж, вы находитесь в правильном месте.
Прежде чем мы рассмотрим основные типы двигателей, давайте на секунду поговорим о цилиндрах. Цилиндр — это силовая часть двигателя, в которой сгорает топливо и преобразуется в механическую энергию, приводящую в движение автомобиль. Это означает, что чем больше у вас цилиндров, тем больше у вас мощности. Количество цилиндров в типичном автомобиле может быть четыре, шесть или восемь. У разных типов двигателей цилиндры сконфигурированы по-разному, как показано ниже.
Двигатели V
Двигатели V, один из наиболее распространенных типов двигателей, имеют V-образную форму цилиндров и всегда имеют четное число цилиндров – одинаковое количество по обе стороны от V. Эти двигатели обычно расположены под углом 90 градусов и обычно имеют 6, 8, 10 или 12 цилиндров.
Плюсы: Конфигурация V позволяет сократить длину коленчатого вала и сэкономить место, имеет низкий профиль (для автомобиля с низким капотом) и создает больший крутящий момент при более низких оборотах, чем другие модели.
Минусы: V-образные двигатели могут быть дороже, поскольку в них больше деталей, чем в рядных двигателях. Они также выше плоского двигателя.
Рядные двигатели
У рядных (или «прямых») двигателей все цилиндры расположены в ряд, что означает, что они, как правило, длиннее, чем V-образная конфигурация. По этой причине рядные двигатели обычно бывают с 3, 4, 5 и 6 цилиндрами, поскольку 8 цилиндров подряд были бы слишком длинными, чтобы поместиться в большинстве моторных отсеков. BMW славится своими высокопроизводительными «прямыми шестерками» (рядные 6-цилиндровые двигатели). В последние годы четырехцилиндровые рядные двигатели были чрезвычайно распространены из-за их доступности, экономии топлива и снижения выбросов.
Плюсы: Рядные двигатели, как правило, работают более плавно, чем V-образные двигатели, и менее сложны с меньшим количеством деталей.
Минусы: Рядные двигатели длиннее и выше, чем V-образные, их сложнее монтировать, а также могут возникать проблемы с балансировкой/вибрацией.
Плоские двигатели
Плоские двигатели (также известные как двигатели «оппозитного типа») устроены так, что цилиндры ориентированы горизонтально, поэтому они противостоят друг другу при выстреле (как будто они боксируют друг друга). Плоский двигатель — это, по сути, двигатель V-образного типа, в котором V открыт, чтобы лежать горизонтально. Плоские двигатели известны тем, что используются в автомобилях Porsche и некоторых моделях Subaru.
Плюсы: Плоские двигатели известны своей идеальной балансировкой и могут обеспечить спортивным автомобилям высокую производительность и мощность без вибрации. Их низкий центр тяжести может улучшить аэродинамику автомобиля.
Минусы: Более широкий, чем сопоставимый рядный или V-образный двигатель, ремонт и техническое обслуживание могут быть проблемой, поскольку головки в основном находятся сбоку от автомобиля.
Если вы являетесь начинающим специалистом по редукторам со страстью к автомобилям и желанием работать своими руками, J-Tech Institute может предоставить вам обучение, необходимое для начала вашей карьеры в качестве автотехника.
Воплощение новых инновационных проектов
Вступая в 21-й век, производителей перестают интересовать рядные шестерки. Джип убил свой AMC 4.0L I6 после 2006 года в пользу V6s. General Motors, уникальная для своего времени, создала I6 в 2002 году как часть своего нового семейства двигателей Atlas, которое просуществовало до 2012 года. Только BMW продолжала строить большую часть своего модельного ряда на рядной шестерке.
Короткие капоты по-прежнему остаются проблемой для размещения рядного двигателя, но у Mercedes есть несколько хитростей, чтобы укоротить M256 настолько, чтобы втиснуть его в современные «курносые» автомобили.
На классическом двигателе мощность для привода гидроусилителя рулевого управления, генератора переменного тока, компрессора и кондиционера передается через систему резиновых ремней на шкивах, которые расположены на передней части двигателя. Все это занимает много ценного подкапотного пространства между блоком двигателя и передней решеткой. Рядный шестицилиндровый двигатель M256 избавляется от ремней и шкивов.
Он оснащен устройствами систематической электрификации. Так, в передней части двигателя отсутствует ременный привод для вспомогательных компонентов, что уменьшает его общую длину. Узкая конструкция вместе с физическим разделением впуска / выпуска создает пространство для последующей обработки выхлопных газов вблизи двигателя. При 500 см3 новый двигатель имеет такой же рабочий объем на цилиндр, что и семейство дизельных двигателей премиум-класса, используемых ранее, а также семейство четырехцилиндровых бензиновых двигателей. Дополнительным бонусом является оригинальная доработка рядного двигателя.
Мощность и крутящий момент нового шестицилиндрового рядного двигателя аналогичны текущей восьмицилиндровой машине, то есть более 300 кВт (408 л.с.) и более 500 Нм. По сравнению с предыдущим V6 выбросы CO 2 в двигателе были снижены примерно на 15 процентов.
Его производительность столь же динамична, как и у V8, поскольку новый рядный шестицилиндровый двигатель оснащен интеллектуальной конструкцией турбонаддува: с поддержкой ISG при запуске электрического вспомогательного компрессора (eZV) гарантируется быстрое нарастание высокого крутящего момента при движении и ускорении, когда необходимо преодолеть режим, по истечении которого включается большой турбонагнетатель.
Электрический нагнетатель разгоняется до 70000 об / мин в течение 300 миллисекунд, обеспечивая чрезвычайно высокую приемистость двигателя. Результатом является динамическая реакция двигателя без турбо-задержки — задержки, возникающей у турбированных двигателей вследствие наличия «турбоямы», которую вы ощущаете между нажатием педали газа и получением прироста мощности.
Шестицилиндровый рядный двигатель имеет некоторые преимущества как в производстве, так и в производительности по сравнению с V6.
M 256 является первым представителем нового семейства бензиновых двигателей премиум-класса, которые с самого начала были систематически разработаны с использованием элементов электрификации. Электрическая система 48 В обслуживает не только потребителей высокой мощности, таких как водяной насос и компрессор кондиционирования воздуха, но также имеет и интегрированный стартер-генератор переменного тока (ISG), который также подает энергию на аккумулятор с помощью высокоэффективной рекуперации энергии. ISG обходится без необходимости ременной передачи для этих компонентов. Это не только уменьшает общую длину двигателя и его сложность, но и открывает новые эффективные возможности управления. Все еще существующая система 12 В обеспечивает энергоснабжение потребителей, таких как освещение, кабина, информационно-развлекательные и контрольные устройства.
ISG является ключевым компонентом системы 48 В и не только служит генератором переменного тока, но также отвечает за гибридные функции. Это позволяет экономить топливо, которое ранее было зарезервировано для гибридной технологии высокого напряжения. Впервые ISG также отвечает за контроль скорости холостого хода. Гибридные функции включают в себя: повышение мощности на 15 кВт и крутящего момента на 220 Н, восстановление энергии, а также смещение точки нагрузки — двигатель может работать в более благоприятной области характеристики при соответственном увеличении / уменьшении нагрузки в зависимости от уровня заряда батареи.
Еще одной особенностью нового семейства бензиновых двигателей премиум-класса является предпусковая обработка выхлопных газов. Стандартный сажевый фильтр является единственной частью системы выпуска отработавших газов, которая находится под полом.
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.
Вам будет интересно:«Тойота-Церес» – маленькая легенда большого автопроизводителя
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.