Рядный двигатель: виды, устройство, преимущества и недостатки

Содержание

виды, устройство, преимущества и недостатки

Рядный ДВС – это один из самых простых моторов. Таковыми эти агрегаты называют по причине того, что цилиндры расположены в ряд. Поршни при работе мотора заставляют вращаться один коленчатый вал. Рядный двигатель стал одним из первых, которые устанавливать на автомобили. Разработаны и построены они были еще на заре автомобилестроения.

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.

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.

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.

«КАМАЗ» к 2017 году создаст новый рядный двигатель

«КАМАЗ» (входит в Госкорпорацию Ростех) намерен к 2017 году создать новый рядный двигатель и в 2019 году выйти на первый этап производства – выпускать 12 тысяч штук в год.

Проект создания нового поколения камазовских двигателей стартовал в 2014 году и сейчас находится в стадии разработки и технологической подготовки производства. По словам заместителя главного инженера по реинжинирингу завода двигателей Фёдора Назарова, всю работу над новым двигателем можно разделить на четыре направления. Первое – собственно разработка, сейчас ведутся испытания порядка 20 прототипов. Второе – заключение контрактов на поставку оборудования. Третье – подготовка производства на «КАМАЗе», которое не требует закупки оборудования. Четвёртое – освоение всех деталей и узлов, производство которых будет осуществляться в России.

Подписаны два важных контракта на поставку оборудования: для линии механической обработки и сборки головки блока цилиндров и линии для сборки двигателя.

Предсерийная конструкторская документация уже получена. «В первом квартале мы должны закончить выбор поставщиков для всего оборудования, к середине текущего года заключить все контракты на его поставку, – отмечает Назаров. — В апреле должна появиться первая партия отливки головки блока цилиндров». В конце 2016 года на завод поступит оборудование по первым контрактам.

Задача, стоящая перед «КАМАЗом», – локализовать на территории РФ и стран СНГ 80% производства компонентов нового двигателя. Главная сложность в проекте – внешние влияния, которые нельзя спрогнозировать и потому обойти. «В 2013 году, когда проект начинался, в нём было задействовано много импортных комплектующих, рисков не было. Но в связи с ростом валютного курса мы пересмотрели свои позиции и теперь 290 деталей должны делать в России, – объясняет Назаров. – Параллельно мы запускаем работу по производству деталей на «КАМАЗе», которые не требуют закупки оборудования». На заводах автогиганта развернётся производство заготовок и операций механической обработки основных компонентов двигателя – головки блока цилиндров, коленчатого вала, картера маховика, маховика, выпускного коллектора, картера масляного, шестерни газораспределения и отбора мощности, крышки передней блока цилиндров; операции сборки, испытания, окраски и доукомплектовки двигателя».

Цель предприятия к концу года – получить все прототипные компоненты, которые делаются в России и на «КАМАЗе», чтобы в четвёртом квартале собрать двигатель из своих деталей. В 2017 году должен появиться первый предсерийный двигатель. Пока всё идёт по плану.

ООО «РЯДНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ», ОКПО 36162178

Общие сведения:



Контактная информация:

Юридический адрес: 141007, МОСКОВСКАЯ ОБЛАСТЬ, ГОРОД МЫТИЩИ, УЛИЦА АКАДЕМИКА КАРГИНА, ДОМ 35, ЛИТЕР В, ОБЪЕКТ №7, ОФИС 2

Телефон:

E-mail:

Реквизиты компании:

Виды деятельности:

Основной (по коду ОКВЭД ред.2): 45.31.1 — Торговля оптовая автомобильными деталями, узлами и принадлежностями, кроме деятельности агентов

Дополнительные виды деятельности по ОКВЭД:

46.52; - оптовую торговлю швейными машинами, см. 46.64″>
д.»>
45.31.2Деятельность агентов по оптовой торговле автомобильными деталями, узлами и принадлежностями
46.43Торговля оптовая бытовыми электротоварами
46.49Торговля оптовая прочими бытовыми товарами
46.90Торговля оптовая неспециализированная
47.19Торговля розничная прочая в неспециализированных магазинах
47.78Торговля розничная прочая в специализированных магазинах
49.20.9Перевозка прочих грузов

Госзакупки по 44-ФЗ не найдены

Госзакупки по 223-ФЗ не найдены

Сертификаты соответствия: Исполнительные производства:

Краткая справка:

Организация ‘ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ «РЯДНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ»‘ зарегистрирована 06 февраля 2019 года по адресу 141007, МОСКОВСКАЯ ОБЛАСТЬ, ГОРОД МЫТИЩИ, УЛИЦА АКАДЕМИКА КАРГИНА, ДОМ 35, ЛИТЕР В, ОБЪЕКТ №7, ОФИС 2. Компании был присвоен ОГРН 1195081002511 и выдан ИНН 5029240050. Основным видом деятельности является торговля оптовая автомобильными деталями, узлами и принадлежностями, кроме деятельности агентов. Компанию возглавляет ИЛЬИЧЕВ ИВАН ВАЛЕНТИНОВИЧ.

Добавить организацию в сравнение

Двигатели. Рядный? V-образный? «Оппозит»? — Международный Водительский Центр

В начале прошлого столетия, в расцвет конструкторской мысли, двигатель объемом 10 литров мог быть как с одним цилиндром, так и иметь рядное расположение восьми цилиндров. В то время обычной практикой было оснащать автомобиль рядным шестицилиндровым двигателем объемом 23 литра или даже втиснуть радиальный мотор с аэроплана.  

Однако рост производственных мощностей, оборотов и неистовая борьба за снижение себестоимости расставили все по своим местам. Самый обычный двигатель с одним цилиндром канул в Лету. Теперь стандартная емкость автомобильного двигателя варьируется от 300 до 600 кубических сантиметров. Литровая мощность составляет от 35 л.с./л для дизельных двигателей без наддува и до 100 л.с./л для форсированного двигателя с наддувом. Для серийного производства это самые оптимальные значения, за пределы которых выходить нецелесообразно.  

В наши дни если автомобиль оснащен 100-сильным двигателем, он в подавляющем большинстве случаев будет иметь четыре цилиндра, 200-сильный сможет похвастаться четырьмя, пятью, шестью цилиндрами, а 300-сильный — восьмью… Но как же расположить эти цилиндры? Проще говоря, по какой схеме создавать многоцилиндровый двигатель?    

Простота хуже компактности

О чем беспокоятся конструктора? В первую очередь, о том, как упростить структуру двигателя, чтобы удешевить стоимость производства и сделать его легким в обслуживании. Простейший из двигателей — рядный. Чтобы добиться желаемого объема, необходимо расположить в ряд определенное количество цилиндров.   

Автомобили с двух-трехцилиндровым двигателем пока редкость, но данная тенденция набирает популярность. Этому способствуют продвинутые системы смесеобразования и использование турбонаддува (как, например, на двухцилиндровом турбированном хэтчбеке Fiat 500 мощностью 85 л.с.). А вот рядный четырехцилиндровый двигатель попал в самый массовый диапазон легковых автомобилей с объемом от 1 до 2,4 литра.

 

Пятицилиндровые рядные двигатели вышли в серийное производство относительно недавно — в середине 70-х. Первым из таких автомобилей стал Mercedes-Benz со своими дизельными “пятерками” — они появились в 1974 году (на модели 300В с шасси W123). Через два года публике представили четырехцилиндровый двухлитровый бензиновый двигатель Audi. А в конце 80-х гг. такие двигатели уже выпускали на заводах Volvo и Fiat. 

Шестицилиндровые однорядные двигатели, которые до сегодняшнего дня были популярны в Европе, теперь поистине можно назвать вымирающим видом. А рядную восьмерку так уж подавно. Производители распрощались с ней еще в 30-х. Но почему?

Ответ прост. Чем больше цилиндров, тем длиннее становится двигатель, а это сопряжено с определенными неудобствами при его размещении. Например, втиснуть шестирядник вдоль моторного отсека переднеприводного автомобиля удавалось лишь в паре случаев. В первом случае это был Austin Maxi 2200 середины 60-х (конструкторам пришлось спрятать коробку передач под двигателем).

Вторым приходит на ум Volvo S80 со сверхкомпактной коробкой передач. 

Как же укоротить рядный двигатель? Можно “распилить” его пополам, разместить обе части рядом друг с другом и сделать так, чтобы они работали на один коленвал. Такие двигатели, в которых цилиндры расположены в форме латинской буквы V, в два раза короче аналогичных рядных — наиболее распространенные двигатели с углом развала блока 60° и 90°. V-образный же мотор с углом развала 180°, в котором цилиндры расположены напротив друг друга, называют оппозитным (или “боксером” — обозначения B2, B4, B6 происходят от слова boxer).  

Такие двигатели сложнее рядных — к примеру, у них по две головки цилиндров (при этом каждая со своим уплотнителем и коллектором), больше распредвалов и соответственно более комплексная конфигурации привода. Оппозитные двигатели к тому же занимают много места в ширину. Поэтому из соображений компоновки такие двигатели редко используют. 

А что насчет V-рядного двигателя? Как сделать его еще более компактным? Одно из наиболее простых решений — установить угол развала блока на уровне менее 60°. И вправду такие моторы были, но они скорее редкость — можно вспомнить Lancia Fulvia 70-х годов с моторами V4. Угол развала этого автомобиля равнялся 23°. Почему автоконструкторы этим не воспользовались? Потому что перед ними всегда стоит еще одна задача — борьба с вибрациями.

О силе и крутящем моменте

Без вибраций поршневой двигатель внутреннего сгорания работать не может. Так он устроен. Но бороться с ними нужно. И не только для того, чтобы повысить комфорт пассажиров. Сильные несбалансированные вибрации приводят к разрушению деталей двигателя. Со всеми вытекающими.

Почему возникают вибрации? Во-первых, в некоторых конфигурациях двигателей вспышки в цилиндрах происходят неравномерно. Конструкторы всеми силами стараются сделать маховик более массивным, чтобы сгладить пульсации момента. Кроме того, во время движения поршней вверх-вниз они то совершают разгон, то торможение, что приводит к возникновению сил инерции — сродни тем, что заставляют пассажиров кланяться при торможении или вдавливают их в спинки кресел при разгоне. В-третьих, шатун в двигателе совершает сложное движение, а не просто перемещается вверх и вниз.  Да и возвратно-поступательное движение поршня от верхней мертвой точки к нижней нельзя описать простой синусоидой.

Поэтому среди сил инерции появляются компоненты с удвоенной, утроенной или учетверенной скоростью вращения коленвала. Эти так называемые силы инерции высшего порядка как правило не учитывают, поскольку по сравнению с ведущей силой инерции (которой присвоен первый порядок) они весьма незначительны. Исключение — силы инерции второго порядка, которые необходимо принимать во внимание. Помимо этого, пары сил, приложенные на определенном расстоянии, формируют момент. Так бывает когда силы инерции в соседних цилиндрах разнонаправлены.

Как помочь сбалансировать силы и момент? Во-первых, можно выбрать такую конфигурацию двигателя, в которой цилиндры и кривошипы коленвала расположены таким образом, что силы и моменты взаимно уравновесят друг другу — они всегда будут равными и направлены друг против друга.     

Но что если ни одна из сбалансированных схем не подходит, например, в силу компоновочных причин. Тогда можно попытаться изменить положение шеек коленвала и применить различного рода противовесы, которые создают силы и моменты, равные по величине, но противоположные по направлению основным уравновешиваемым силам. Иногда это возможно если разместить противовесы на коленчатом валу двигателя. А иногда — на дополнительных валах, именуемых балансирными валами противовращения. Свое название они получили потому, что вращаются в противоположную коленвалу сторону. Однако это приводит к удорожанию двигателя и усложнению его конструкции.    

Таким образом, выходит, что среди типовых двигателей есть только два полностью уравновешенных — рядная и оппозитная “шестерки”. Теперь вы понимаете, почему BMW и Porsche крепко держатся за такие моторы? О причинах, по которым с ними не связываются остальные автопроизводители, мы рассказали выше. Давайте подробнее рассмотрим остальные конфигурации.

Уравновешенные и не очень двигатели

Среди двигателей с двумя цилиндрами в настоящее время используют лишь один — двухцилиндровый рядный мотор с коленчатым валом, в котором кривошипы однонаправлены (как, например, на “Оке”). Очевидно, что этот двигатель схож с одноцилиндровым в плане уравновешенности, поскольку оба поршня в нем движутся вверх-вниз одновременно и синхронно. Чтобы сбалансировать свободные силы инерции первого порядка, в конструкции мотора советской “Оки” использовали два вала с противовесами — слева и справа от коленвала. А как насчет сил второго порядка? Чтобы справиться с ними, производителю пришлось бы добавить два дополнительных уравновешивающих вала, что было бы совершенно неуместно на двухцилиндровом двигателе, изначально задуманном для использования в компактных и недорогих автомобилях.

Хотя это еще ничего, ведь в свое время многие двухцилиндровые двигатели и вовсе не имели уравновешивающих валов. Взять, к примеру, Fiat 500 1957 года выпуска. Да, вибрации на нем имели место. Автопроизводитель пытался погасить их с помощью подвески силового агрегата…Но зато двигатель при этом получался простым и дешевым! Доступность двухцилиндровых моторов привлекает конструкторов и в наши дни. Ведь не зря эту схему использовали создатели самого бюджетного автомобиля в мире — индийского хэтчбека Tata Nano.  

В наши дни двухцилиндровый двигатель с разнонаправленными кривошипами можно встретить разве что на мотоциклах. Он лучше уравновешен, поскольку поршни в нем движутся в противофазе. Однако добиться равномерного распределения вспышек в цилиндрах можно достичь только на двухтактных двигателях — такие когда-то устанавливали на довоенные DKW и их прямых наследников, пластиковые гэдээровские Трабанты. Стоимость их была невысока, поэтому ни о каких уравновешивающих валах и речи быть не могло. Водитель вынужден был мириться с постоянными вибрациями.

Единственный автомобиль с двухцилиндровым V-образным двигателем, который приходит на ум — это отечественный НАМИ-1. До наших дней он дошел только на мотоциклах — вспомните легендарный Harley Davidson и его японских преемников с их V-образными моторами во всем своем хромированном великолепии. Такой двигатель можно сбалансировать почти полностью с помощью противовесов на коленвале, но добиться равномерного распределения вспышек невозможно. Здорово, что байкерам нет дела до вибраций….

Трехцилиндровый двигатель сбалансирован хуже, чем рядный четырехцилиндровый. Вот почему такие автопроизводители, как Subaru и Daihatsu стараются оснастить их уравновешивающими валами. В свое время инженеры Opel решили отказаться от последних в пользу трехцилиндрового двигателя из семейства Ecotec для второго поколения Corsa. Их целью было снизить стоимость и механические потери. Немецкие журналисты разнесли в пух и прах трехцилиндровую Corsa после дебюта в 1996 году, заявив: “Совершенно невозможно ездить по городу в переменных режимах.” 

В наиболее популярной среди конструкторов-двигателистов рядной четверке инерционная сила второго порядка остается свободной. Ее можно сбалансировать только с помощью уравновешивающего вала, вращающегося с удвоенной скоростью. (Вы же помните, что инерционная сила второго порядка действует с удвоенной частотой?) А для компенсации момента от уравновешивающего вала  необходимо установить еще один, вращающийся в противоположную сторону. Накладно? Еще бы! Тем не менее, двигатели с балансирующими валами встречаются на автомобилях Mitsubishi, Saab, Ford, Fiat и Volkswagen. 

Кстати говоря, оппозитный четырехцилиндровый двигатель более сбалансирован, чем рядный — здесь имеет место лишь момент от инерционных сил второго порядка, которые стремятся вращать двигатель вокруг вертикальной оси. Однако оппозитный двигатель воздушного охлаждения культового “Жука”, наряду со знаменитыми “боксерами” Субару прекрасно обходились и до сих пор обходятся без уравновешивающих валов.

У рядных “пятерок” с уравновешенностью не все так гладко. Инерционные силы компенсируются, но вот момент от этих сил… Во время работы двигателя по блоку “пробегает” волна изгибающего момента, поэтому блок должен быть достаточно жестким. Однако и Mercedes, и Audi, и Volvo справляются с вибрациями за счет изменения подвески силового агрегата или использования специальных противовесов (как у 2,5-литровой версии TFSI на Audi TT RS). И только конструкторы Фиат использовали уравновешивающий вал, который полностью гармонизировал все моменты.

Кстати говоря, практически все пятицилиндровые двигатели сформированы путем прибавления дополнительного цилиндра к четырехцилиндровому двигателю — совсем как кубики в детском конструкторе. Цель в данном случае — получить более мощные двигатели с минимальными производственными и конструкторскими затратами. При этом начинку, включая поршни, карданные валы, клапаны и т. д. можно позаимствовать у четырехцилиндрового мотора. Понадобятся другой блок и головка цилиндра и, разумеется, коленчатый вал, кривошипы которого должны быть расположены под углом в 72°.  

О мечте в плане уравновешенности — шестицилиндровых моторах — мы уже поговорили. Но в двигателях V6, которые вытесняют рядные “шестерки”, дела с уравновешенностью обстоят не лучше, чем у трехцилиндровых двигателей. Поэтому самый первый двигатель Mercedes-Benz V6, легендарный M112 с тремя клапанами на цилиндр, был оснащен уравновешивающим валом в развале блока цилиндров. Трехлитровый шестицилиндровый двигатель концерна PSA был оснащен валом в одной из головок блока. В то время инженеры старались не усложнять конструкцию на многих двигателях и свести уровень вибраций к минимуму за счет улучшенной подвески силового агрегата и замысловатого смещенного расположения пальцев кривошипа (как, к примеру, на Audi V6).  

Добавьте к этому еще один момент — в моторах V6 с углом наклона в 90° не получается достичь равномерного чередования вспышек в цилиндрах. Возникающую при этом неравномерность хода можно компенсировать при помощи маховика с утяжелителем, но лишь частично. Вот и еще один источник вибрации…

Двигатели V8 с углом развала и коленвалом, кривошипы которого расположены в двух взаимно перпендикулярных плоскостях отличаются хорошей уравновешенностью. В таком двигателе есть возможность добиться равномерного чередования вспышек, что также способствует плавному ходу. Два момента остаются неуравновешенными. Но усмирить их можно с помощью двух противовесов на коленвале — на стенках крайних цилиндров. Теперь понимаете, почему американцы распробовали всю прелесть V-образных двигателей? Вибрации и тряски им ох как не по душе…

Под конец поговорим о схемах нестандартных. Во-первых, на ум приходят двигатели V4. Таких можно сосчитать по пальцам — европейский Форд 60-х (им были оснащены автомобили Ford Taunus, Capri и Saab 96), а также чудо-двигатель советского “Запорожца”. В данном случае пришлось применить уравновешивающий вал для момента от сил инерции первого порядка. Как бы то ни было конструкторы вышеназванных автомобилей отдавали предпочтение данной схеме отнюдь не из соображений уравновешенности, а основываясь на компактности и отчасти экономии.

А как насчет V-образных десятицилиндровых двигателей? Степень уравновешенности подобных моторов аналогична моторам R5. Тем не менее, конструкторы прошлых двигателей Формулы-1 или монстров Dodge Viper и Dodge RAM, оснащенных двигателями V10, о вибрациях думали в последнюю очередь.  

А остальные схемы можно свести к предыдущим. К примеру, оппозитная “восьмерка” (пример применения — гоночные автомобили Porsche 917) представляет собой две “четверки”, которые работают на один коленвал. А V-образный и оппозитный двенадцатицилиндровые двигатели можно свести к двум рядным “шестеркам”.  

VR6, VR5, W12…

Помните, мы выше упоминали V-образные моторы с малым углом развала блока — как на Lancia? Ранее такие схемы обходили стороной, поскольку уравновесить их гораздо сложнее, чем двигатели с развалом в 60° или 90°, а увеличение компактности в то время ценили далеко не все.   

Теперь же ситуация изменилась кардинально. Во-первых, широко стали применять гидроопоры силового агрегата, которые существенно подавляют вибрации. Во-вторых, место под капотом нынче на вес золота. Подумать только кто мог раньше себе представить рядовой хэтчбек с 2,8-литровым мотором? А теперь — на здоровье! А началось все с третьего поколения Volkswagen Golf VR6.  

Легендарный двигатель VR6, “V-образно-рядный” (о чем говорит буквосочетание VR), стал логическим продолжением V-образных двигателей с малым углом развала блока. Цилиндры этого двигателя разделены на еще меньший угол, чем аналогичные на Ланчах — всего лишь на 15°. Угол настолько мал, что такой двигатель еще называют “смещенно-рядным”. Феноменальное решение — использование 2,8-литровой “шестерки”, которая более компактна, нежели традиционный двигатель V6, да и к тому же имеет одну головку блока! Позднее появился двигатель VR5. Это тот же VR6, от которого отрезали один цилиндр. После этого инженеры концерна Volkswagen буквально слетели с катушек. 

Они разработали сверхкомпактный двигатель W12, который впервые появился в 1998 году на концепт-каре W12 Roadster. Это два двигателя V6, расположенных под углом 72° на коленвале. Но задолго до этого началось серийное производство двигателя W8, которым оснащалась топовая модель седана Passat. Там также два мотора VR6, от которых отрезано два цилиндра и которые также объединены в одном блоке на одном коленвале. Однажды в Вольфсбурге задумались и о создании восемнадцатицилиндрового двигателя, но в итоге остановились на W16 с четырьмя турбокомпрессорами, который разгоняет Bugatti Veyron до 431 км/ч. 

Почему же таких моторов не было раньше? Взгляните, к примеру, на коленвал мотора W12 — подобное не придет в голову ни одному технологу в мире! Разработчикам новых схем призван помочь компьютер. Без него сложно просчитать возможные варианты угла развала блока, местоположение пальцев кривошипа, порядок вспышек в цилиндрах и выбрать наиболее уравновешенный. 

Теория и практика

Как вы можете видеть, при выборе схемы силового агрегата конструкторы ставят во главу угла далеко не уравновешенность. Основная задача — успешно встроить в моторный отсек такой двигатель, который будет иметь наилучшее соотношение массы, габаритов и мощности. В наше время двигатели чаще всего строят по модульному принципу. Проще говоря, на одной поршневой группе можно построить любой двигатель — как трехцилиндровый, так и W12. Примеру Фольксваген следуют все больше и больше автопроизводителей. Последняя линейка двигателей Mercedes — отличное тому подтверждение. 

А вибрации… Во-первых, важно различать теоретическую и действительную уравновешенность. Если коленвал в сборе с маховиком не сбалансирован, а поршни с карданными валами существенно отличаются по весу, трясти будет даже рядную “шестерку”. В конечном счете, действительная уравновешенность всегда хуже теоретической ввиду отклонения деталей от номинальных размеров и из-за деформации агрегатов под нагрузкой. Таким образом, вибрации “вырываются” из двигателя наружу вне зависимости от используемой схемы. Поэтому автоинженеры уделяют так много внимания подвеске силового агрегата. Конструкция и расположение опор двигателя по факту являются не менее важным фактором, чем степень уравновешенности самого двигателя…  

Оригинальная статья на сайте ДРАЙВ: https://www.drive.ru/technic/4efb337600f11713001e54e1.html

Двухцилиндровый рядный двигатель объемом 800 куб.

см: технические характеристики мотора, особенности и совместимость

В двухцилиндровом параллельном двойном двигателе серии BMW Motorrad F есть два вращающихся верхних распределительных вала, приводимых в действие зубчатой цепью. Они приводят в действие четыре клапана на цилиндр через кулачковые следящие элементы. Несмотря на большой ход клапана, весь привод клапанного механизма имеет чрезвычайно малый износ, что значительно увеличивает интервалы технического обслуживания.

Дополнительные особенности BMW включают в себя подготовку смеси, которая выполняется впрыскиванием топлива в предкамеру с помощью органа управления двигателем BMS-KP и двух 46-миллиметровых дроссельных клапанов. Как время впрыска, так и количество впрыска определяется органом управления двигателем с помощью давления, подаваемого электрическим топливным насосом, в соответствии с требованиями к производительности. Топливная система работает без возврата масла и просто накачивает количество, необходимое для двигателя. Это регулирование скорости подачи экономит электроэнергию, и давление топлива может быть изменено в широком диапазоне для оптимального формирования смеси. Этот принцип защищен патентами и поэтому уникален. Чтобы измерить добавленное количество топлива, а также знакомые параметры, такие как нагрузка, скорость и температура, также используются данные об остаточном содержании кислорода в выхлопных газах. Соответствующая информация предоставляется лямбда-зондом, расположенным позади, где соединяются коллекторы. Это важно для эффективной конверсии выхлопных газов в стандартных трехходовых каталитических нейтрализаторах.

С двухцилиндровым параллельным двойным двигателем инженеры по разработке BMW сознательно сосредоточились на плавности и превосходном высвобождении мощности в диапазоне средних скоростей, а не на пиковых характеристиках. Ускорение силовой передачи порадует спортивных гонщиков, в то время как любители туристских мотоциклов будут наслаждаться легким переключением передач на двойном двигателе с высоким крутящим моментом.

Mazda показала новые моторы, включая рядную «шестерку» — Авторевю

Фото: компания Mazda

Увы, в данном случае слово «показала» стоит воспринимать буквально: Mazda опубликовала лишь пару фотографий, на которых изображены прототипы будущих силовых установок. Технических подробностей пока нет. Однако важен сам факт: компания продолжает работу над новыми двигателями и, несмотря на коронакризис и падение доходов, рассчитывает вывести их на рынок к концу 2022 года.

На заглавном снимке показаны три силовых агрегата. Слева — долгожданная рядная «шестерка», анонсированная в 2019 году. В работе находятся сразу три версии — обычная бензиновая, дизельная, а также бензиновая с технологией воспламенения от сжатия (Skyactiv-X). По предварительной информации, рабочий объем будущих моторов составит примерно 3,0—3,3 л. А первой моделью с шестицилиндровым двигателем станет новая Mazda 6 с продольным расположением силового агрегата и полным приводом.

По центру — четырехцилиндровый Skyactiv, также переделанный под классическую компоновку и дополненный 48-вольтовой гибридной надстройкой. Ну а справа — силовая установка для полноценных подзаряжаемых гибридов, в составе которой — маленький роторно-поршневой двигатель. Предполагается, что он не будет связан с ведущими колесами, а станет работать только в режиме генератора. Такой тандем впервые появится на кроссовере Mazda MX-30.

На разработку новых двигателей (и соответствующих автомобилей) Mazda сейчас бросила все свободные силы. Вслед за седаном Mazda 6 должен выйти среднеразмерный кроссовер классической компоновки, который, по предварительной информации, назовут Mazda CX-50. Все это значит, что до 2022 года больших премьер можно не ждать: скорее всего, компания будет лишь обновлять уже выпускаемые модели.

Современный дизель ЯМЗ-536 для тракторов: рядный 6-цилиндровый двигатель Ярославского моторного завода | Тракторист-Моторист

===

Дизельный двигатель ЯМЗ-53625 на выставке

Дизельный двигатель ЯМЗ-53625 на выставке

===

Осенью 2016 года Ярославский моторный завод (ЯМЗ) впервые представил современные компактные дизели семейства ЯМЗ-536 для сельхозтехники на выставке «Агросалон-2016» в Москве.

Эти рядные шестицилиндровые двигатели жидкостного охлаждения, с турбонаддувом и охлаждением надувочного воздуха, предназначены для установки на сельскохозяйственные тракторы и комбайны.

Двигатель ЯМЗ-536, вид справа

Двигатель ЯМЗ-536, вид справа

===

Двигатель ЯМЗ-536 имеет чугунный блок цилиндров, гильзы цилиндров – «мокрого» типа, головка блока – общая на шесть цилиндров (изготовлена из специального чугуна).

В задней части двигателя от шестерни коленчатого вала приводится шестерня распредвала, от которой приводится топливный насос и, через промежуточную шестерню, воздушный компрессор.

Механизм газораспределения – верхнеклапанный, с нижним расположением распредвала, имеет по четыре клапана на цилиндр (два впускных и два выпускных).

Двигатель ЯМЗ-536, вид слева

Двигатель ЯМЗ-536, вид слева

===

Система смазки – смешанная, с двумя магистралями, с масляным насосом, с жидкостно-масляным теплообменником (ЖМТ) и масляным фильтром.

Надо отметить, что для уменьшения количества соединительных трубопроводов, на двигателе ЯМЗ-536 применён сервисный модуль, состоящий из водяного насоса, ЖМТ, термостатов и масляного фильтра, смонтированных в одном корпусе.

Агрегаты, расположенные в передней части двигателя (водяной насос, вентилятор, генератор и компрессор кондиционера), приводятся поликлиновыми ремнями.

Так устроена топливная система двигателя ЯМЗ-536

Так устроена топливная система двигателя ЯМЗ-536

===

Топливная система аккумуляторного типа (Common Rail System), с электронным управлением подачи топлива производства фирмы Bosch, имеет два фильтра очистки топлива.

Топливный насос высокого давления – трёхсекционный, со встроенным топливоподкачивающим насосом. Топливные форсунки – закрытого типа, с электрогидравлическим принципом действия.

Как опции, на двигатели ЯМЗ-536 предусмотрены места для установки компрессора для пневматических тормозов, а также для предпускового обогревателя двигателя.

Трактор «Кировец» К-424 с дизелем ЯМЗ-53625

Трактор «Кировец» К-424 с дизелем ЯМЗ-53625

===

Модификация дизельного двигателя ЯМЗ-53625 была разработана по заказу Петербургского тракторного завода и с 2017 года устанавливалась на тракторы «Кировец» модели К-424 (он же К-708. 4).

Дизель ЯМЗ-53625 имеет объём 6,7 литра (диаметр цилиндра – 105 мм, ход поршня – 128 мм, степень сжатия – 17,5), номинальная мощность составляет 240 лошадиных сил при 2200 об/мин.

Максимальный крутящий момент двигателя составляет 900 Нм при 1300 — 1600 об/мин (запас крутящего момента – 20%), удельный расход топлива – 168 г/л.с. в час.

Двигатель ЯМЗ-53625 на тракторе «Кировец» К-424

Двигатель ЯМЗ-53625 на тракторе «Кировец» К-424

===

Масса не заправленного двигателя ЯМЗ-53625 составляет 620 кг, ресурс двигателя до капитального ремонта – 10.000 моточасов.

===

Двигатель ЯМЗ-53645 и его внешние характеристики

Двигатель ЯМЗ-53645 и его внешние характеристики

===

Кроме того, шестицилиндровый рядный дизель модификации ЯМЗ-53645, который имеет похожие технические характеристики, устанавливается на колёсные тракторы ХТЗ-243К производства Харьковского тракторного завода.

Двигатель ЯМЗ-53645 имеет номинальную мощность 250 лошадиных сил при 2100 об/мин, максимальный крутящий момент – 1100 Нм при 1300 – 1600 об/мин.

Ресурс двигателя ЯМЗ-53645 до капитального ремонта составляет 12.000 моточасов.

Трактор ХТЗ-243К с двигателем ЯМЗ-53645

Трактор ХТЗ-243К с двигателем ЯМЗ-53645

===

А вы, уважаемые читатели, работали когда-нибудь на тракторе с дизелем 536-й серии производства Ярославского моторного завода? Напишите в комментариях ваше мнение про эти моторы.

===

Рекомендуем почитать: Дизель КАМАЗ-740 для спецтехники: как в Набережных Челнах сделали двигатель для тракторов и комбайнов

——

Есть ли разница между рядной и V-образной конфигурацией двигателя?

На самом деле в автомобилях обычно используются три различных конфигурации двигателя:
  • Рядный — цилиндры расположены в ряд в одном ряду:


    Нажмите на изображение, чтобы увидеть анимацию

  • V — цилиндры расположены в два ряда, расположенных под углом друг к другу:


    Нажмите на изображение, чтобы увидеть анимацию

  • Плоские (также называемые оппозитными или оппозитными) — цилиндры расположены в два ряда на противоположных сторонах двигателя:


    Нажмите на изображение, чтобы увидеть анимацию

Вы можете найти, например, рядные 6-цилиндровые двигатели, оппозитные 6-цилиндровые двигатели и двигатели V-6. Если бы вы построили все три из этих шестицилиндровых двигателей с одинаковыми характеристиками — с одинаковым рабочим объемом, одинаковыми клапанами, одинаковыми системами впуска и выпуска и т. д. — они, вероятно, работали бы почти одинаково. Смещение есть смещение.

Однако между используемыми двигателями будет ряд различий. Вот несколько из них, чтобы дать вам попробовать:

  • Рядный двигатель длинный и узкий. В частности, в небольших автомобилях длинный узкий двигатель, установленный поперечно, может позволить очень короткий капот.В двигателе с воздушным охлаждением рядную конфигурацию иногда сложнее охлаждать.
  • Плоский двигатель широкий и плоский. Это обеспечивает низкий центр тяжести.
  • Двигатель AV — компромисс между ними. Он имеет более кубическую форму.
  • Для рядной формы требуется вдвое меньше распределительных валов, чем для V-образной конфигурации (при использовании верхних кулачков), что может немного облегчить ситуацию.
  • Количество металла, необходимого для блока, может различаться, а это означает, что один тип может быть легче другого.
  • Во время производства также могут быть различия в стоимости.
Дизайнеры выбирают из ряда переменных, решая, какую конфигурацию использовать в автомобиле. Переменные включают стоимость, доступное пространство под капотом, требования к местоположению, существующие производственные мощности, соотношение мощности и веса и т. д.

Люди иногда становятся религиозными в отношении конфигурации двигателя.

Перейдите по этим ссылкам для получения дополнительной информации о двигателях:

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 обеспечивает большую мощность: 4,0-литровый двигатель V6 или 4,0-литровый двигатель 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 двигатель

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 меньше.
  • 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-противоположные

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/распределительный механизм.
  • 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 инженеров, рядная шестерка является результатом добавления еще двух 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, подобранные вместе.
  • Низкая себестоимость 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 V-образных двигателей, поскольку он длинный и узкий.

Вот краткое видео-объяснение 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 блока 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.
  • Допускает 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 увеличена.
  • 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.

Открытые двигатели

: плоские, V-образные или рядные?

Источник: Pagani

Я был поклонником The Simpsons с самого раннего детства. Одна из моих любимых сцен — эпизод «Укусы реальности», в котором Гомер покупает машину Снейка. Когда он приносит его в таверну Мо, чтобы показать его своим друзьям, Мо продолжает задавать ему ряд вопросов о машине:

Мо: Боже, этот хот-род с воскресенья обновился в шесть раз! Ты никогда не думал о редукторе, Гомер.
Гомер: О да, я настоящий эксперт.
Мо: Что это, карбюратор Holley с шестью стволами?
Гомер: Спорим!
Мо: Впускные отверстия Эдельброка?
Гомер: Ничего кроме.
Мо: Подъемники Myohoff?
Гомер: О, да.
Мо: Последнее я придумал.
Гомер: Понятно.

Для многих механики действительно говорят на другом языке. Я впервые столкнулся с этим, когда понял, что двигатель V8 описывает больше, чем просто количество цилиндров. Я думал, что любой двигатель с восемью цилиндрами — это V8.Как оказалось, буква V что-то значит, и я здесь, чтобы объяснить вам это.

Подавляющее большинство автомобилей оснащены поршневыми двигателями внутреннего сгорания. Это означает, что поршень движется вперед и назад внутри цилиндра, что известно как возвратно-поступательное движение. Было быстро установлено, что добавление цилиндров к двигателям означает возможность увеличения мощности.

Тогда возник вопрос: «Где должен быть построен второй цилиндр относительно первого?» С точки зрения обработки размещение цилиндров бок о бок имеет наибольший смысл, поскольку позволяет блоку (кусок металла, в который втачиваются цилиндры) быть единым целым.Однако инженеры, никогда не принимавшие простейший вариант, исследовали множество альтернатив. За последнее столетие появилось три различных типа поршневых двигателей.

Источник: BMW

1. Рядные (или прямые) двигатели

.

В рядном двигателе все цилиндры располагаются в ряд, что делает блок прямым. Основные преимущества этой настройки двигателя заключаются в том, что она проста и плавна. BMW долгое время использовала рядные шестицилиндровые двигатели, и они были хорошо известны своей исключительно плавной работой. Причина этого в том, что рядные двигатели с четным числом цилиндров способны уравновешивать силы внутри двигателя. На каждый поршень, движущийся вверх, приходится другой поршень, движущийся одновременно вниз.

Основным недостатком рядных двигателей является то, что они занимают больше места. По мере увеличения размеров цилиндров общая длина блока также вынуждена расти. В эпоху, когда важной целью является сохранение небольших размеров автомобилей, рядные шести- и восьмицилиндровые двигатели потеряли популярность; однако рядные четырехцилиндровые двигатели чрезвычайно популярны и используются во многих современных автомобилях.Часто они достаточно малы, чтобы их можно было установить поперечно (параллельно осям), что обеспечивает больше места для пассажиров. Следует отметить, что рядный двигатель, установленный под углом, называется «наклонным» двигателем, например, Chrysler slant-six или BMW slant-six, показанный выше.

Источник: Porsche

2. V-образные двигатели

V-образный двигатель назван так потому, что ряды цилиндров буквально расположены в форме буквы V. Двигатель V8 имеет четыре цилиндра на каждом ряду двигателя (как показано на Porsche 918 4.6-литровый V8 выше), у V10 по пять на каждом ряду и т. д. Основное преимущество этого типа двигателя заключается в том, что он позволяет использовать больше цилиндров при меньшем двигателе. Двигатели типа «V» также являются основой для двигателей типа «W», которые используются Volkswagen, в которых по два ряда цилиндров расположены с каждой стороны «V».

Проблема с двигателями типа «V» заключается в том, что они должны быть правильно сбалансированы. Это требует немного математики, учитывая порядок зажигания и конструкцию двигателя этого типа; к счастью, у нас было много проб и ошибок, и мы определили, что двигателям V6 нравится, чтобы угол между их банками был установлен на 60 градусов, двигателям V8 — 90 градусов, а двигателям V10 — 72 градуса. Двигатели V12 и V16, представляющие собой захватывающую часть инженерной мысли, представляют собой два рядных двигателя, которые соединены коленчатым валом, поэтому они по своей природе сбалансированы из-за той же плавности, которая делает рядные двигатели такими привлекательными. Двигатели типа «V» требуют двух отдельных головок цилиндров, что увеличивает сложность и стоимость этих двигателей.

Источник: Subaru

3. Оппозитные (или оппозитные) двигатели

Двигатель Boxer был разработан Карлом Бенцем в 1897 году и использует угол 180 градусов между двумя рядами цилиндров, что означает, что они лежат ровно и противостоят друг другу.Следовательно, двигатель уравновешивается, потому что поршни движутся синхронно, что уравновешивает противодействующие силы. Оппозитные двигатели использовались самыми разными производителями на протяжении многих лет, но в настоящее время они в основном используются в автомобилях Subaru и Porsche. Плоская ориентация цилиндров означает, что центр тяжести находится ниже, что может улучшить управляемость.

Если вы спросите обывателей, они скажут вам, что основная проблема двигателей Boxer заключается в том, что они, как правило, более шумные, чем другие двигатели.Однако на самом деле это не так: каждое срабатывание оппозитного двигателя производит не больше звука, чем если бы цилиндры были в другой конфигурации. Причина шумной репутации заключается в том, что звук отличается из-за порядка работы двигателя и выхлопной системы, используемой в автомобиле. Он имеет тенденцию пульсировать больше, чем прямые или V-образные двигатели, что преувеличено из-за большого процента автомобилей с оппозитными двигателями (в частности, Subaru WRX), которые имеют агрессивные послепродажные выхлопные системы.

Нравится классика? Это всегда где-то Возвратный четверг.

Возвращение рядной шестерки: Почему классическая компоновка двигателя возвращается

Спустя почти 70 лет после того, как ее унесло высокосжатым двигателем Oldsmobile Rocket V8, рядная шестерка готова вернуться.

Я не первый, кто соединил эти точки, но причина возвращения рядной шестерки связана с эффективностью производства, а не с неотъемлемым недостатком V-6.По мере исчезновения двигателей V-8 количество порожденных ими двигателей V-6 также будет уменьшаться.

Компания BMW, которая никогда не отказывалась от рядной шестерки, создала шаблон для семейства современных модульных рядных двигателей, который перенимают другие автопроизводители. В BMW каждый цилиндр имеет объем 500 куб. см, а двигатели являются модульными, что означает, что они используют одно и то же базовое меню внутренних деталей, таких как клапаны, поршни, подшипники и насосы.

«Появление модульного 500-кубового цилиндра принесло нам шквал 2,0-литровых двигателей И-4, 3.0-литровые двигатели V-6 и 4,0-литровые V-8. Во многом это было связано с затратами, — говорит аналитик AutoPacific Дейв Салливан. — Возможность использовать одно и то же оборудование в нескольких приложениях помогает снизить затраты. Рядный шестицилиндровый двигатель естественным образом гармонично сбалансирован, что снижает потребность в балансирах или каких-либо дорогостоящих системах обработки», — добавил он. стратегия, но с собственными инженерными изюминками.Объявление JLR в прошлом месяце о планах прекратить закупки бензиновых двигателей на заводе Ford в Уэльсе в 2020 году открывает двери для более крупных двигателей Ingenium. Официальные лица JLR не подтверждают, что шестицилиндровые Ingenium уже в пути, но можно с уверенностью сказать, что они есть.

JLR покупает свои двигатели V-8 и V-6 у Ford, и без этих двигателей у него были бы только четырехцилиндровые двигатели с турбонаддувом и гибридные автомобили, которые не развивали бы достаточный крутящий момент, чтобы обеспечить производительность, необходимую Range Rover. на Бентли и др.А вот 3,0-литровая шестерка Ingenium с наддувом могла легко заменить 5,0-литровый V-8.

План JLR прекратить закупки бензиновых двигателей Ford V-6 и V-8 в 2020 году указывает на то, что шестицилиндровый двигатель Ingenium, вероятно, будет готов к 2021 модельному году — или раньше, если JLR прекратит выпуск V-6 раньше V -8.

Поскольку трех- и четырехцилиндровые двигатели продолжают обеспечивать большую мощность и эффективность, гораздо дешевле добавить еще одну пару цилиндров для более крупного двигателя с большим крутящим моментом, чем построить V-6, который не разделяет его части с V-8.

Новый рядный шестицилиндровый двигатель Mercedes объемом 3,0 литра выпускается в двух вариантах: Automotive News филиал Autoweek сообщает , включая тот, который развивает мощность 435 л.с.

А вот с рядными шестерками есть проблемы. Большинство из них длиннее, чем V-6, которые они заменят, что затрудняет установку двигателя на переднеприводные автомобили, поскольку длина двигателя оставляет мало места для трансмиссии. Эта длина также может быть проблематичной для автомобилей с задним приводом, которым могут потребоваться более длинные капоты для размещения двигателя.

А еще есть безопасность.

Похоже, инженеры близки к решению нескольких затянувшихся проблем с безопасностью, с которыми им не приходилось сталкиваться, когда был установлен V-6. «Одна из давних проблем [для рядной шестерки] связана с длиной двигателя и стандартами безопасности. Похоже, производители уверены, что они могут «деформировать» двигатель и не проникнуть в салон», — говорит Салливан.

Но если вы в последнее время ездили на шестицилиндровом BMW, вы знаете, насколько плавным и шелковистым может быть рядный шестицилиндровый двигатель.Теперь, с непосредственным впрыском, регулируемой фазой газораспределения, электрическими нагнетателями и электрификацией, рядная шестерка может быть конфигурацией, которая продвигает двигатель внутреннего сгорания к финишу.

Рядный или V-образный двигатель — почему High End

Рядный или V-образный двигатель является предметом серьезных споров, поскольку мы можем видеть высокопроизводительные автомобили с обоими двигателями. макеты. 6-цилиндровый двигатель идеально подходит для этого сравнения и обсуждения, поскольку это единственный В наши дни двигатель обычно встречается как в прямой, так и в V-образной конфигурации.
Каждый раз, когда двигатель имеет более 6 цилиндров, он будет производиться как V-образный двигатель. поскольку рядная 8 или прямая 10 сегодня не поместится в моторном отсеке среднего автомобиля. и я не знаю ни одного двигателя V4, используемого на транспортных средствах в наши дни.
Рядный двигатель
Рядный двигатель также называется I (например, I6 = рядный 6-цилиндровый), потому что все цилиндры расположены на одной линии друг с другом и поршни стоят вертикально.
Рядный двигатель может легко вместить нечетное количество цилиндров, например, 5-цилиндровый двигатель или 3-цилиндровый двигатель. цилиндровые двигатели, которые в ближайшем будущем могут быть использованы в небольших экономичных моделях.
Рядная 6 будет дешевле в производстве, чем двигатель V6, и в этой 6 может быть меньше сложностей, поскольку двигатель один. головка для ремня ГРМ или цепи для подключения.
В Двигатель
Этот тип двигателя, если смотреть спереди, будет напоминать букву V, так как поршни расположены не вертикально, а с наклоном. сторону двигателя.Каждая сторона или ряд двигателя имеет отдельную головку двигателя и распределительные валы. V будет иметь разные углы в разных двигателях, но общие углы составляют 45, 60 и 90 градусов.

Рядный 6-цилиндровый двигатель
Двигатель BMW V8 V-образный двигатель развивает больший крутящий момент на более низких оборотах, вероятно, из-за рабочий ход идет с двух сторон коленчатого вала.
Двигатель V также является компактным двигателем на цилиндр. Длина, необходимая для размещения рядного 6-цилиндрового двигателя будет размещаться двигатель V12 цилиндров.
Ширина V-образного двигателя шире, но не значительно шире и не настолько широка, чтобы он не может поместиться в моторном отсеке. Двигатель W шире, чем двигатель V, и он все еще подходит комфортно в моторном отсеке некоторых больших автомобилей.
Суть в том, что оба двигателя эффективны, поскольку оба двигателя используются на высокопроизводительных моделях с различные преимущества обоих на самом деле не делают многого, чтобы представлять угрозу для существования другого.
Я считаю, что двигатель V привлечет внимание, потому что многие люди, включая меня, испытывают тягу к мощность, и я не вижу 4 литра рабочего объема и выше в рядной 6, так что разработка и усовершенствования будут использоваться в двигателе V на долгие годы. Рядные двигатели всегда будут иметь свои место в автомобильном мире, поскольку автомобили эконом-класса будут иметь 4-цилиндровые двигатели.

Плоский против встроенного — какой из них лучше?

Рядный двигатель представляет собой простой и понятный двигатель. Цилиндры этого типа двигателя расположены по прямой линии, как показано на рисунке. Поскольку все цилиндры расположены в одну линию, этот двигатель часто называют «прямым двигателем ».

Рядный двигатель может иметь два, три, четыре, пять, шесть или восемь цилиндров.Название транспортного средства обычно обозначается либо I4, либо L4 (прямая 4). Рядные двигатели обычно используются в автомобилях, малых, средних, крупных коммерческих транспортных средствах, тяжелой технике и морских судах.

Оппозитный двигатель: конструкция и применение

Оппозитный двигатель является наиболее распространенным типом горизонтально-оппозитного двигателя. Это двигатель внутреннего сгорания с противоположно расположенными цилиндрами с каждой стороны центрального вращающегося коленчатого вала. Когда цилиндры расположены таким образом, противоположные поршни движутся внутрь и наружу одновременно.С 1897 года Volkswagen и Subaru использовали двигатели Boxer-four в автомобилях. Он также использовался в мотоциклах и самолетах.

плоский восемь 1964 Porsche Typ 771 Двигатель фото Mario / Wikicomomons

Боксер против INLINE

Боксер против Рядная поршневая конфигурация 

Как оппозитная, так и рядная компоновка основаны на двигателях внутреннего сгорания, но разница в конструкции приводит к преимуществам и недостаткам для каждого типа.Я перечислил основные темы, которые имеют значение при сравнении этих двух двигателей. А именно: Сложность , Техническое обслуживание , Стоимость , Надежность , Размер , Центр тяжести и Баланс . Я буду обсуждать каждый пункт, чтобы выбрать, какой движок лучше в каждой категории и какая компоновка лучше.

Сложность 

В рядных двигателях просто один ряд цилиндров и одна головка. Блочные отливки просты и просты в создании.Кроме того, для двигателей OHC требуется всего один или два распределительных вала. Также беспокоит только одна прокладка головки блока цилиндров. Системы впуска и выпуска значительно просты.

Четырехцилиндровый рядный двигатель DOHC

Оппозитный двигатель требует двух головок и дополнительных кулачков, двух выпускных коллекторов и сложного впускного коллектора. Блок двигателя намного сложнее, чем рядный, и его нельзя собрать из цельного блока.В результате конфигурация Boxer намного сложнее встроенной.

Двигатель оппозитного двигателя в разобранном виде Поскольку головки обращены к крыльям, а не к наружному воздуху, пространство при замене свечей зажигания или головок может быть ограничено. Кроме того, вместо того, чтобы поднимать основные крышки, необходимо разделить картер двигателя, чтобы снять коленчатый вал, как в рядном двигателе.

Фото двигателя Subaru EJ251 от Fletcher6/wikicommons

Рядные двигатели проще в обслуживании. По сравнению с плоскими конструкциями все легко доступно. Поскольку рядные двигатели тонкие, типичный I4 идеально подходит для автомобилей с поперечным приводом.

Двигатель BMW M20B25 со снятой головкой блока цилиндров, автор Kether83 Wiki commons

Стоимость

Дополнительная сложность оппозитных двигателей повышает стоимость двигателя.Кроме того, сложное техническое обслуживание увеличивает расходы на техническое обслуживание. Для сравнения, рядные двигатели с меньшим количеством деталей стоят меньше, даже если они больше, например, одна прокладка головки блока цилиндров вместо двух головок для оппозитных двигателей. Кроме того, во встроенных линиях требуется меньше каталитических нейтрализаторов, что приводит к значительной экономии средств.
Subaru Impreza FB20 Flat-4 2,0-литровый DOHC 16-клапанный бензиновый двигатель с непосредственным впрыском и двойным AVCS. photo by Qurren/ Wikimedia

Надежность

Надежность — прямой результат простоты.В ситуациях, когда надежность имеет решающее значение (например, дизельные двигатели, используемые в больших транспортных средствах и морских судах), рядные двигатели являются лучшими.

Когда дело доходит до слива масла с головок и стенок цилиндров, у рядных двигателей сила тяжести на их стороне. Боксер, с другой стороны, это отдельная история. Это означает, что вокруг клапанов и на стенках цилиндров собирается больше масла. В результате больше масла будет просачиваться через маслосъемные колпачки и поршневые кольца.



Subaru Flat 12 Engine

Поскольку количество цилиндров поднимается, встроенные двигатели могут стать неуправляемой длительной, что делает его очень трудно в форме в бухту двигателя.В результате рядные двигатели обычно ограничиваются шестью цилиндрами (хотя иногда производятся I8). Даже I6 с трудом помещаются во многие автомобили, особенно в поперечном расположении. Оппозитный двигатель короче для данного количества цилиндров. Обычно он ровно лежит в машине, занимая меньше места.

Автомобиль Stutz с рядным 8-цилиндровым двигателем. источник: conceptcarz.com


Центр тяжести

Поскольку двигатели Boxer расположены ниже, центр тяжести автомобиля ниже. Это может улучшить управляемость.


Балансировка

Рядные двигатели имеют проблемы с балансировкой, особенно на двигателях I4 большего объема. Уравновешивающие валы требуются на большом количестве этих двигателей для снижения вибраций. Это увеличивает стоимость и вес изделия.

Баланс расположения двигателей Boxer и других. Источник: drivetribe.com

Рядные шестицилиндровые двигатели исключительно сбалансированы, поскольку у них равномерный интервал включения.Но длинные коленчатые валы в рядных двигателях с шестью и более цилиндрами вызывают крутильные колебания. Это потенциально может привести к повреждению двигателя. Это также ограничивает количество цилиндров.

Оппозитный двигатель хорошо сбалансирован, и им не требуется уравновешивающий вал для снижения вторичных вибраций. исключительно двухцилиндровый оппозитный двигатель, который представляет собой всего два цилиндра, которые мотоциклы BMW применяют в мотоциклах, не так сбалансирован, и для него требуется уравновешивающий вал

Рабочая модель четырехцилиндрового оппозитного двигателя

Является ли двигатель оппозитного двигателя лучше рядного? Для нечетного числа цилиндров оппозитных двигателей не существует, а рядные двигатели являются лучшими, поскольку они имеют минимальные первичные и вторичные вибрации.
Пятицилиндровый блок двигателя от Volvo T5 Golf (youtube)
Оппозитные двигатели обеспечивают наибольшую плавность хода при четном числе цилиндров, но они же и самые дорогие. тогда как рядные непрактичны для большого количества цилиндров (8+). Хотя рядные 4 имеют некоторые первичные и вторичные вибрации, их можно уменьшить с помощью балансирного вала. Двигатель Subaru BRZ от Zytonits/ wikicommonsОднако он сложнее, дороже и сложнее в обслуживании, что приводит к проблемам с надежностью. Я люблю слышать ваши мысли. Что вы думаете об обоих двигателях и какую конфигурацию вы предпочитаете? Поделитесь своими мыслями в разделе комментариев ниже.

Гладкие рядные двигатели против очень компактных V-образных двигателей

Никто не смог заставить меня понять тригонометрию лучше, чем двигатели. Я имею в виду, что параллельные линии, пересекающиеся линии, углы между ними были теми вещами, о которых я никогда не думал, что они мне понравятся, если только я не подсел на то, что позволяет мне оплачивать счета — мотоциклы.

В двух словах, V-образные двигатели можно назвать тем, что мы видим в Harley Davidson вторым после логотипа. Впускные трубы трудно определить, если вы немного не согните спину и не подсчитаете, сколько выхлопных газов выбрасывается из двигателя. V-образный двигатель имеет выравнивание поршней в форме того, что находится между U и W в ряду английских букв — V. Рядные или параллельные двигатели имеют поршни, расположенные буквально параллельно друг другу.

Поршни в V-образной конфигурации, используют один и тот же кривошип или коленчатый вал с помощью шатунов.Эти двигатели также занимают меньше места, чем двигатели той же мощности в параллельном формате. V-образные двигатели с одинаковым количеством цилиндров обычно вдвое меньше. Я имею в виду, вы помните какую-нибудь машину с рядным 12-цилиндровым двигателем? Я тоже не могу. В любом случае, угол между осями может отличаться от мотоцикла к мотоциклу в зависимости от ожидаемых характеристик. V-образный двигатель также имеет тенденцию нагреваться быстрее, что делает его более экономичным, но также делает его болезненным в летнюю жару. Расположение поршней также делает V-образный двигатель слишком сильным вибратором, который создает ощущение дребезжания. V-образный двигатель также создает больший крутящий момент при более низких оборотах из-за того, что рабочий ход идет с двух сторон коленчатого вала.

Рядный двигатель более сбалансирован, чем его V-образный аналог, благодаря равному распределению веса. С ним также легче играть, поскольку он обычно имеет только одну головку блока цилиндров и один выпускной коллектор. Но, несмотря на все сказанное и сделанное, нельзя исключать преимущество V-образных двигателей в размере.По той же причине производители мотоциклов по всему миру выпускают V-образные двигатели объемом 1800 куб. см, но выглядят такими же компактными, как рядный четырехцилиндровый двигатель объемом 1000 куб. Но мощность, которую может обеспечить линейная четверка, может быть такой же или даже больше, чем установка V с гораздо более плавной подачей мощности.

Еще одним преимуществом рядного двигателя является то, что он может легко вместить нечетное количество поршней, чего не позволяет V-образная конфигурация.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.