V образные двигатели: Двигатели. Рядный? V-образный? «Оппозит»? — ДРАЙВ — Много Курсов

Содержание

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

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

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

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

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

Простота хуже компактности

О чём болит голова у конструктора? Во-первых, о том, как упростить конструкцию двигателя, чтобы он был дешевле в производстве и легче в обслуживании. Самый простой двигатель — рядный (мы будем обозначать такие моторы индексами R2, R3, R4 и т. д.). Располагаем в ряд нужное количество цилиндров — получаем необходимый рабочий объём.

Двигатель R3 (А). Угол между кривошипами — 120°.
Добиться равномерности вспышек в двухцилиндровом двигателе (В) можно только при двухтактном цикле.
А такой мотор (C), например, стоит на «Оке». Поршни движутся синфазно.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

О силах и моментах

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

Отчего возникают вибрации? Во-первых, в некоторых схемах двигателей вспышки в цилиндрах происходят неравномерно. Таких схем конструкторы по возможности избегают или стараются делать массивней маховик — это помогает сгладить пульсации крутящего момента. Во-вторых, при движении поршней вверх-вниз они то разгоняются, то замедляются, из-за чего возникают силы инерции — сродни тем силам, что заставляют пассажиров автомобиля кланяться при торможении или вдавливают их в спинки сидений при разгоне. В-третьих, шатун в двигателе движется вовсе не вверх-вниз, а совершает сложное движение. Да и возвратно-поступательное перемещение поршня от верхней мёртвой точки к нижней тоже нельзя описать простой синусоидой.

Силы инерции от двух масс, вращающихся на одном валу поодаль друг от друга, создают свободный момент.
В простейшем моторе есть свободные силы инерции, но нет моментов. Цилиндр-то один.

Поэтому среди сил инерции появляются составляющие с удвоенной, утроенной, учетверённой частотой вращения коленвала… Этими так называемыми силами инерции высших порядков, как правило, пренебрегают — они по сравнению с основной силой инерции (которой присвоили первый порядок) очень малы. Исключение составляют силы инерции второго порядка, с которыми приходится считаться. Плюс к этому, пары сил, приложенные на определённом расстоянии, образуют моменты — так происходит, когда в соседних цилиндрах силы инерции направлены в разные стороны.

Что сделать для того, чтобы уравновесить силы и моменты? Во-первых, можно выбрать схему мотора, в которой цилиндры и кривошипы коленчатого вала расположены таким образом, что силы и моменты взаимно уравновесят друг друга — всегда будут равны и направлены в противоположные стороны.

Яркий представитель вымершего племени автомобилей с рядной «восьмёркой» — модель 1930-х годов Alfa Romeo 8C.

А если ни одна из уравновешенных схем не подходит — например, из компоновочных соображений? Тогда можно попытаться по-другому расположить шейки коленвала и применить всякого рода противовесы, создающие силы и моменты, равные по величине, но противоположные по направлению основным уравновешиваемым силам. Иногда это можно сделать, разместив противовесы на коленчатом валу мотора.

А иногда — на дополнительных валах, которые называют балансирными валами противовращения. Называются они так потому, что крутятся в другую сторону, нежели коленвал. Но это усложняет и удорожает двигатель.

Чтобы облегчить описание степени уравновешенности разных двигателей, мы подготовили сводную таблицу. Зелёным в ней выделены самоуравновешенные силы и моменты, а красным — свободные (те, что не уравновешены и вырываются на свободу — через опоры силового агрегата проходят на кузов автомобиля).

Степень уравновешенности (зелёная ячейка — уравновешенные силы или моменты, красная — свободные)
	1	R2	R2*	V2	B2	R3	R4	V4	B4	R5	VR5	R6	V6	VR6	B6	R8	V8	B8	V10	V12	B12
Силы инерции первого порядка
Силы инерции второго порядка
Центробежные силы**
Моменты от сил инерции первого порядка
Моменты от сил инерции второго порядка
Моменты от центробежных сил
* Поршни в противофазе.
** Уравновешиваются противовесами на коленчатом вале.

Что же получается? Из распространённых типов двигателей абсолютно уравновешенных всего два — это рядная и оппозитная «шестёрки». Теперь понимаете, почему BMW и Porsche так крепко держатся за такие моторы? Ну а о причинах, по которым от них отказываются остальные, мы уже упоминали. Теперь рассмотрим поподробнее остальные схемы.

Шестицилиндровый «оппозитник» водяного охлаждения Porsche. С левой и правой сторон блока в целях экономии стоят одинаковые головки, поэтому цепные приводы распредвалов пришлось устраивать и спереди, и сзади.

Уравновешенные и не очень

Из двухцилиндровых двигателей на автомобилях нынче применяется только один — двухцилиндровый рядный мотор с коленчатым валом, у которого кривошипы направлены в одну сторону (такой, например, стоял на отечественной «Оке»). Как видно, этот двигатель по степени уравновешенности похож на одноцилиндровый, поскольку оба поршня движутся вверх и вниз одновременно, в фазе. Для того чтобы уравновесить свободные силы инерции первого порядка, в моторе «Оки» слева и справа от коленвала применялись два вала с противовесами. А как же быть с силами второго порядка? Для того чтобы с ними справиться, пришлось бы добавить ещё два балансирных вала, что на двухцилиндровом моторе, изначально предназначенном для маленьких и дешёвых автомобилей, было бы совершенно неуместным.

Впрочем, это ещё ничего — много двухцилиндровых моторов выпускалось вообще без балансирных валов. Так было, например, на малышках Fiat 500 образца 1957 года. Да, вибрации были, их старались погасить подвеской силового агрегата… Но мотор зато получался простым и дешёвым! Дешевизна двухцилиндровых двигателей соблазняет разработчиков и сегодня: не зря же эту схему использовали создатели самого доступного автомобиля планеты, индийского хэтчбека Tata Nano.

Машин с оппозитной «двойкой» — по экономическим и компоновочным соображениям — было немного.

Можно упомянуть, например, французский Citroen 2CV.

Двухцилиндровый двигатель, у которого кривошипы направлены в разные стороны (под углом 180°), можно встретить сегодня только на мотоциклах. Поскольку поршни в нём всегда движутся в противофазе, то он уравновешен лучше. Однако равномерного чередования вспышек в цилиндрах можно добиться только на двухтактных моторах — такие двигатели устанавливались на довоенные DKW и их прямых наследников, пластиковые гэдээровские Трабанты. По причине простоты и дешевизны никаких балансирных валов на них тоже не было, а с возникающими вибрациями просто мирились.

Автомобиль с двухцилиндровым V-образным мотором припоминается только один — отечественный НАМИ-1. А до наших дней этот тип двигателя дожил только на мотоциклах — вспомните американский Harley Davidson и его японских последователей с их V-образными «двойками» во всей хромированной красе. Такой мотор можно уравновесить практически полностью с помощью противовесов на коленчатом валу, но достичь равномерного чередования вспышек невозможно. Хорошо, что байкеры особого внимания на вибрации не обращают…

НАМИ-1 — прототип 1927 года.

Трёхцилиндровый двигатель уравновешен хуже, чем рядная «четвёрка», и поэтому производители трёхцилиндровых моторов — например, Subaru и Daihatsu — стараются оснащать их балансирными валами. В своё время опелевские двигателисты решили отказаться от балансирного вала, разрабатывая трёхцилиндровый мотор семейства Ecotec для Корсы второго поколения — в целях удешевления и уменьшения механических потерь. И трёхцилиндровая Corsa после дебюта в 1996-м была раскритикована немецкими автожурналистами: «По городу на переменных режимах ездить совершенно невозможно».

В самой популярной среди двигателистов рядной «четвёрке» остаётся свободной сила инерции второго порядка. Её можно уравновесить только балансирным валом, вращающимся с удвоенной скоростью. (Вы не забыли — сила инерции второго порядка действует с удвоенной частотой?) А для компенсации момента от балансирного вала придётся ставить ещё один, вращающийся в противоположную сторону. Дорого? Безусловно. Однако моторы с балансирными валами можно встретить на автомобилях Mitsubishi, Saab, Ford, Fiat и самых разных марок концерна Volkswagen.

Пример рядной «четвёрки» с балансирными валами — двухлитровый двигатель Audi. Валы располагаются по обе стороны от коленвала и с удвоенной скоростью вращаются в противоположные стороны. Здесь балансирные валы расположены снизу и соединены зубчатой передачей, а раньше (как, например, на приведённом на картинке внизу двигателе Saab 2.3) их располагали сверху и у каждого был свой шкив цепного привода.

Кстати, оппозитная «четвёрка» уравновешена лучше, чем рядная, — здесь есть только момент от сил инерции второго порядка, который стремится развернуть двигатель вокруг вертикальной оси. Однако и «оппозитник» воздушного охлаждения легендарного «Жука», и знаменитые «боксеры» Subaru обходились и обходятся без балансирных валов.

Subaru из компоновочных соображений предпочитает рядной «четвёрке» оппозитную. Что до вибраций, то силы инерции второго порядка у «боксера» уравновешены, но момент от них всё же остаётся свободным.

У рядных «пятёрок» с уравновешенностью дела обстоят не очень. Силы инерции компенсируются, но вот моменты от этих сил… Во время работы двигателя по блоку постоянно «пробегает» волна изгибающего момента, поэтому блок должен быть весьма жёстким. Однако и Mercedes-Benz, и Audi, и Volvo борются с вибрациями, дорабатывая подвеску силового агрегата или применяя специальные противовесы (как у наддувной «пятёрки» 2.5 TFSI на Audi TT RS). И только фиатовские мотористы применяли балансирный вал, который полностью уравновешивал все моменты.

На картинке FIAT JTD от хэтчбека Croma — потомок пятицилиндрового турбодизеля Fiat TD 125 объёмом 2387 см³, образованного путём добавления одного цилиндра к 1,9-литровой «четвёрке» TD 100. Балансирный вал — слева, в нижней части картера.
Под каким углом расположить кривошипы коленвала рядной «пятёрки»? 360° делим на пять. .. Правильно — 72°!

Кстати, практически все «пятёрки» образованы путём прибавления ещё одного цилиндра к четырёхцилиндровому двигателю — как кубики в конструкторе. Делают это для того, чтобы с минимальными производственными и конструкторскими затратами получить более мощные моторы. При этом всю начинку, включая поршни, шатуны, клапаны и т. д., можно взять от «четвёрки». Понадобятся иные блок и головка цилиндров и, само собой, коленчатый вал, кривошипы которого должны быть расположены под углом в 72°.

О шестицилиндровых моторах — мечте с точки зрения уравновешенности — мы уже упоминали. А вот в моторах V6, которые вытесняют рядные «шестёрки», ситуация с уравновешенностью такая же, как у «трёшки», то есть не ахти. Поэтому, например, балансирным валом в развале блока цилиндров был оснащён самый первый двигатель V6 фирмы Mercedes-Benz — заслуженный М112 с тремя клапанами на цилиндр. У трёхлитровой «шестёрки» концерна PSA вал находился в одной из головок блока. На других моторах того времени инженеры пытались не усложнять конструкцию и старались свести уровень вибраций к минимуму за счёт усовершенствованной подвески силового агрегата и хитроумного смещённого расположения шатунных шеек коленчатого вала (как, например, на Audi V6).

В моторе V6 с углом развала блока 90° сдвоенные кривошипы расположены под углом 120°. А в моторах с развалом 60° каждый шатун приходится устанавливать на своём кривошипе.
Для уравновешивания свободного момента от сил второго порядка мотору V6 90° необходим один балансирный вал (показан стрелкой). В двигателе Citroen 3.0 V6 он был установлен в одной из головок блока.

У новейших мерседесовских двигателей V6 угол развала блока сократился до 60°, в результате чего необходимость в балансирном вале отпала.

Добавим сюда ещё одно замечание — в моторах V6 с развалом в 90° не обеспечивается равномерное чередование вспышек в цилиндрах. Возникающая неравномерность хода может компенсироваться за счёт утяжелённого маховика, но лишь отчасти. Вот вам и ещё один источник вибраций…

Двигатели V8 с углом развала цилиндров в 90° и коленвалом, кривошипы которых располагаются в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, весьма неплохо уравновешены. В таком моторе можно обеспечить равномерное чередование вспышек, что тоже работает на плавность хода. Остаются неуравновешенными два момента, которые можно полностью утихомирить с помощью двух противовесов на коленчатом валу — на щеках крайних цилиндров. Понимаете, почему американцы раньше других прочувствовали всю прелесть V-образных моторов? Вибрации и тряски в своих автомобилях они очень не любят…

Двигатель V8: и развал блока, и угол между кривошипами — 90°.

Напоследок можно поговорить о схемах необычных. Сначала вспомнить о моторах V4. Таких было немного — европейский Ford образца 60-х годов (который стоял на автомобилях Ford Taunus, Capri и Saab 96) да чудо-двигатель отечественного «Запорожца». Здесь не обошлось без уравновешивающего вала для момента от сил инерции первого порядка. Впрочем, конструкторы вышеупомянутых автомобилей выбирали эту схему из условий компактности и отчасти экономии, а не за хорошую уравновешенность.

Ford и ЗАЗ выбрали экзотику: мотор V4, в котором и угол развала блока, и угол между кривошипами составляют 90°.
Угол развала цилиндров моторов V2 колеблется от 25° до 90°.

А что насчёт V-образных «десяток»? Как можно видеть, степень уравновешенности таких моторов точно такая же, как и у моторов R5. Впрочем, конструкторы прежних моторов Формулы-1 или монстров Dodge Viper и Dodge RAM, где стоят двигатели V10, о вибрациях думали далеко не в первую очередь.

Как жаль, что Viper и его коллосальный V10 — уже история.

Двигателями V10 отметилась целая череда знаковых машин: BMW M5, Audi S6 и S8, а также RS6 с наддувной «десяткой».

Не говоря уже об автомобилях Lamborghini. Наконец, Lexus LFA тоже оснащается двигателем V10.

Ну а прочие схемы легко свести к предыдущим. Например, оппозитная «восьмёрка» (пример применения — гоночные болиды Porsche 917) — это две «четвёрки», работающие на один коленвал. А V-образный и оппозитный двенадцатицилиндровые двигатели можно свести к двум рядным «шестёркам».

VR6, VR5, W12…

Помните, мы упоминали о V-образных моторах с малым углом развала блока — как на Лянчах? Раньше таких схем избегали — уравновесить их сложнее, чем моторы с развалом в 60° или 90°, а выигрыш в компактности тогда ценили не так…

Но теперь ситуация изменилась. Во-первых, повсеместно применяются гидроопоры силового агрегата, которые значительно ослабляют вибрации. Во-вторых, пространство под капотом нынче на вес золота. Ведь кто раньше мог себе представить скромный хэтчбек с 2,8-литровым мотором? А теперь — пожалуйста! Всё началось с Фольксвагена Golf VR6 третьего поколения.

Знаменитый фольксвагеновский двигатель VR6, «V-образно-рядный» мотор (об этом и говорит обозначение VR), стал дальнейшим развитием V-образных двигателей с малым углом развала блока. Цилиндры этого мотора разведены на ещё меньший угол, чем на Лянчах, — всего на 15°. Угол настолько мал, что такой мотор называют ещё «смещённо-рядным». Гениальное решение — «шестёрка» 2.8 компактнее, чем обычный мотор V6, да ещё и имеет одну головку блока! Потом появился двигатель VR5 — это VR6, от которого «отрезали» один цилиндр. После этого мотористы концерна Volkswagen вообще словно с цепи сорвались.

Двигатель VR5 2.3 конструкторы Фольксвагена получили, отняв один цилиндр от мотора VR6. Угол развала компактного блока — 15°, все пять цилиндров укрыты одной головкой блока.

Они придумали суперкомпактный двигатель W12, который дебютировал в 1998 году на концепт-каре W12 Roadster. Это два двигателя VR6, установленные под углом 72° на одном коленвале. Но прежде в серию пошёл мотор W8, которым оснащалась топ-модель седана Passat. Там тоже два мотора VR6, от которых «отрезано» по два цилиндра и которые тоже объединены в одном блоке на одном коленвале. Когда-то в Вольфсбурге подумывали и о восемнадцатицилиндровом двигателе — но в итоге остановились на W16 с четырьмя турбокомпрессорами, который разгоняет Bugatti Veyron до 431 км/ч.

Супермотор W12, показанный на концепте имени себя, приводит в движение представительские модели фирм Audi, Volkswagen и Bentley. На фото хорошо видно шахматное расположение цилиндров пары блоков, объединённых в одной отливке под углом 72°. Длина 420-сильного мотора — всего 51 см, ширина — 70 см.

Почему же таких моторов не было раньше? Взгляните, к примеру, на коленвал двигателя W12 — такое технологу и в страшном сне не приснится! Создателям новых схем должен помогать компьютер. Чтобы просчитать все варианты угла развала блока, расположения шатунных шеек, порядка вспышек в цилиндрах и выбрать самый уравновешенный, без помощи вычислительных мощностей обойтись очень сложно.

Теория и практика

Как видно, при выборе схемы силового агрегата конструкторы ставят во главу угла вовсе не степень уравновешенности. Главное — это удачно вписать в моторный отсек такой двигатель, который будет обладать наилучшим соотношением массы, размеров и мощности. Потом, двигатели сейчас всё чаще строятся по модульному принципу. Говоря упрощённо, на одной поршневой группе можно построить любой мотор — и трёхцилиндровый, и W12. Вслед за Фольксвагеном на модульные конструкции переходит всё больше производителей. Новейшая линейка моторов Mercedes — тому отличное подтверждение.

А вибрации… Во-первых, следует различать теоретическую и действительную уравновешенность двигателя. Если коленчатый вал в сборе с маховиком не отбалансирован, а поршни и шатуны заметно отличаются по массе, то трясти будет даже рядную «шестёрку». А потом, действительная уравновешенность всегда значительно хуже теоретической — по причинам отклонения деталей от номинальных размеров и из-за деформации узлов под нагрузкой. Так что вибрации «прорываются» из двигателя наружу при любой схеме. Поэтому автомобильные инженеры и уделяют такое внимание подвеске силового агрегата. На самом деле конструкция и расположение опор двигателя — не менее важный фактор, чем степень уравновешенности самого мотора…

Материал адаптирован к публикации с разрешения ООО «Газета «Авторевю». Все права на перепечатку принадлежат Авторевю.

V6, рядная четвёрка, оппозит? Сравнение конструкции двигателей

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

Компоновка. Продольно или поперечно

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

Продольное расположение двигателя

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

Поперечное расположение двигателя

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

Разобравшись в особенностях компоновок, можно переходить к самим двигателям.

Рядные двигатели

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

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

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

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

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

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

V-образные двигатели

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

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

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

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

Рядно-смещённые двигатели VR и W

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

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

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

Оппозитные двигатели («боксёры»)

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

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

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

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

Вибрации и балансировка двигателей

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

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

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

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

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

Какой двигатель лучше

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

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

устройство, характеристики, плюсы и минусы

V-образным называется двигатель внутреннего сгорания, цилиндры которого размещены напротив друг друга наподобие латинской буквы «V». В зависимости от количества цилиндров, такие двигатели могут быть четырех, пяти, шести, восьми, десяти и двенадцатицилиндровыми. Также подобные силовые установки различаются в зависимости от угла наклона цилиндров.

V-образный двигатель

Первые V-образные двигатели эволюционировали от четырехцилиндровых рядных моторов. В начале ХХ века, когда автомобили в основном оснащались трех и четырехцилиндровыми силовыми установками, наибольшей проблемой таких моторов был их вес и размер, а также – несбалансированность, что приводило к возникновению вибраций, которые передавались на кузов и делали поездки малоприятными.

В 1905 году в Соединенных Штатах была запатентована новая технология производства двигателей – с V-образным расположением цилиндров. У такого мотора было четыре цилиндра, которые размещались друг напротив друга под определенным углом. По сути, это был тот же рядный четырехцилиндровый двигатель, который распилили пополам и получившиеся половинки объединили в один агрегат в форме латинской буквы «V». Таким образом, конструкторам удалось нивелировать два недостатка рядных двигателей – вес и размер, так как V-образный мотор занимал меньше места под капотом в длину и меньше весил. Вместе с тем, в габаритном отношении у этого агрегата был свой недостаток — ширина: в длину он меньше рядного, а вот в ширину – больше. Однако, стараясь уменьшить именно длину подкапотного пространства, инженеры начали разрабатывать и совершенствовать V-образные моторы, делая их компактнее и сбалансированнее.

V-образный 10-цилиндровый мотором объемом 5,2 литра.

Немаловажное значение в конструкции таких силовых установок имеет угол, под которым цилиндры размещают друг напротив друга. История подобных двигателей знает немало агрегатов, где угол развала цилиндров составлял от 1 до 180 градусов. В результате многочисленных испытаний конструкторы выяснили, что наиболее приемлемым вариантом размещения цилиндров являются углы в 45°, 60° и 90°. Большинство современных V-образных моторов как раз имеют такие значения углов расположения цилиндров. Компактность расположения мотора позволила конструкторам увеличить объем цилиндров, так что подобные силовые установки редко имеют объем менее 3 литров.

Несмотря на явные конструктивные преимущества подобных моторов, они, тем не менее, имеют и свои недостатки. Речь – о несбалансированной конструкции некоторых V-образных двигателей, например, шестицилиндровых. Для того, чтобы сбалансировать такой двигатель, приходится устанавливать дополнительные противовесы на коленвал, что, соответственно, увеличивает массу агрегата. Более сбалансированными двигателями из этой категории считаются восьми-, десяти- и двенадцатицилиндровые моторы. Последние, кстати, имеют практически и идеальную балансировку в силу того, что представляют собой, по сути, два рядных шестицилиндровых мотора, объединенных в одну композицию. А, как известно, именно шестицилиндровый рядный агрегат имеет самую уравновешенную конструкцию и наименее подвержен инерциями первого и второго порядка.

Суперкар Lamborghini Aventador оснащается V-образным 12-цилиндровым двигателем выдающим 700 лошадиных сил.

V-образные двигатели

Как V-образные двигатели помогли сделать автомобили мощными и компактными?

Двигатель

Эволюция расположения цилиндров

На заре автомобильной эры, когда конструкторы были ограничены исключительно степенью своей гениальности (или безумства?) и доступными на тот момент технологиями, двигатели внутреннего сгорания имели поистине необычные формы. К примеру, 12-литровый двигатель мог состоять из одного цилиндра. Или из 8-ми, расположенных в ряд. Были даже звездообразные авиационные двигатели под капотом!

Другими словами, необычных решений, странных или просто смешных было просто море! Но борьба за снижение стоимости автомобиля и налаживание массового производства постепенно расставили все по своим местам.

С ростом мощностей и размеров двигателей постепенно вставал вопрос о том, как сделать их компактнее. Классические рядные двигатели с 4 или 6 цилиндрами еще как-то позволяли сдерживать увеличение размеров автомобиля, но что делать, если цилиндров уже 8? Ставить его поперек подкапотного пространства?

Когда встал вопрос о том, как укоротить рядный мотор, решение оказалось гениальным в своей простоте – «распилить» его пополам и поставить половинки рядом друг с другом

Единственный относительно удачный эксперимент с таким расположением двигателя – британский AustinMaxi 2200, выпускавшийся в середине 60-ых. Однако это был лишь 6-цилиндровый рядный двигатель, коробку передач же вообще пришлось прятать под двигатель, чтобы хоть как-то сохранить компактность автомобиля (в наше время появился наследник этой идеи – Volvo S80 с суперкомпактной коробкой передач).

Появление и развитие V-образного двигателя

Так что неудивительно, что встал вопрос о том, как укоротить рядный мотор. Решение оказалось гениальным в своей простоте – «распилить» его пополам, поставить половинки рядом друг с другом и заставить работать через один коленвал. Такие моторы за счет характерной формы, напоминающей латинскую букву V, называются V-образными, на сегодня они являются одними из самых распространенных в автоиндустрии. Угол развала блоков у них составляет 60 или 90 градусов.

Были и V-образники с меньшим развалом. К примеру, на автомобиль Lancia Fulvia, выпускавшийся в 70-е годы XX века, устанавливался двигатель V4 с углом развала всего в 23 градуса. Однако особенности конструкции таких двигателей и проблемы со слишком сильной вибрацией не позволили им получить достаточно широкое распространение.

Устройство V-образного двигателя

Такие моторы, что естественно, на порядок сложнее рядных. У них две головки цилиндров, каждая со своей прокладкой и коллекторами, больше распредвалов. Соответственно, и схема их привода тоже сложнее.

Главная проблема всех V-образных двигателей – вибрации и сложности в балансировке механизма

Единственными исключениями являются нижневальные двигатели – у них распредвал один. Но устанавливались они в основном на старые модели автомобилей. Исключением являются некоторые современные представители американского автопрома.

В остальном, принцип действия и подвижные части те же, что и у любого другого двигателя внутреннего сгорания, будь то рядный или оппозитный двигатель.

Главная проблема всех V-образных двигателей – вибрации и сложности в балансировке механизма. Но эта проблема почти полностью отсутствует в двигателях V8 с восемью цилиндрами. Сама конструкция двигателей такого типа почти полностью уравновешивает систему и устраняет вибрации, в отличие от двигателей V6 (с 6 цилиндрами).

В целом же, двигатели этого типа создавались исключительно для увеличения компактности, так что вопрос уравновешенности системы их создателей не особенно волновал. Сегодня его пытаются решать путем утяжеления различных частей двигателя.

Шестёрки рядные и V-образные: плюсы и минусы

6-цилиндровые двигатели ассоциируются с некоторыми из самых лучших автомобилей всех времён, так каким же образом кардинально отличаются V-образные моторы от своих рядных братьев?

6-цилиндровые моторы устанавливались в некоторые модели, со временем ставшие по-настоящему легендарными, среди которых есть Jaguar E-Type, Toyota Supra и BMW M3, где под капотом стоят рядные моторы, а также Honda NSX, GT-R R35 и Lancia Stratos с двигателями, имеющими V-образную компоновку. К сожалению, золотое время рядных шестёрок подошло к концу, так как всё в наше время всё чаще производители используют именно моторы типа V6, причём как в обычных моделях, так и в их заряженных версиях. Так в чём же преимущества и недостатки каждой схемы, и почему V6 сейчас доминирует?

Преимущества рядных шестёрок

В первую очередь, как и любой рядный двигатель, такие шестёрки довольно просты и надёжны. Блок цилиндров изготавливать проще, да и в отличие от V-образных моторов во втором комплекте ГБЦ и распредвалов нет необходимости. Вместо использования четырёх коротких распредвалов рядная шестёрка может довольствоваться двумя длинными валами.

Простота таких моторов также важна при ремонте, так как на рядном двигателе легко можно подобраться к любой свечи зажигания, проводам и прочим элементам при плановом обслуживании, что делает любую рядную шестёрку хорошим товарищем механика.

Но самое большое преимущество — балансировка двигателя. При обычной схеме работы таких моторов цилиндры двигаются парами со своим «отражением в зеркале» с другой стороны мотора. Сначала работают 1 и 6, затем — 2 и 5, а заканчивают такт 3 и 4. Когда поршни 1 и 6 находятся в верхней мёртвой точке, другие поршни равномерно расположены под углом в 120 и 240 градусов соответственно относительно рабочего цикла, благодаря чему возвратно-поступательные движения сами уравновешивают мотор. Благодаря этому они плавно развивают обороты, чем и прославились двигатели вроде S50 и RB26.

Недостатки рядных шестёрок

К сожалению, есть множество причин тому, что рядные шестёрки сейчас вымерли. Размещение такого мотора всегда вызывало вопросы, так как из-за дополнительных цилиндров установить такой мотор вдоль можно не под каждый капот. Если же ставить его поперечно, то не остаётся места для трансмиссии и приводов, которые нужны при использовании на переднеприводных моделях. А так как производители стараются делать максимально универсальные моторы для применения на множестве моделей, длинные «рядники» им просто не нужны.

Кроме того, у длинного мотора и его компонентов страдает жёсткость по сравнению с более компактными моделями. Длинные распредвалы и коленвалы слегка прогибаются во время вращения, а блок цилиндров не такой жёсткий, как у тех же V6. Размеры рядной шестёрки также плохо влияют на центр тяжести автомобиля, так как он расположен несколько выше, чем более компактные модели.

Преимущества V6

Существующие в 60- или 90-градусных вариантах, V6 до сих пор можно найти в огромном количестве заряженных моделей, а благодаря установке турбин такие моторы легко развивают 500 лошадиных сил, как у MY17 GT-R или технологичного NSX. V6 также использовались и на других платформах, среди которых — Mondeo ST200, так что универсальность также является огромным плюсом таких моторов.

Из-за более компактных параметров такой мотор можно поставить в куда большее количество моделей из линейки производителя, что снижает стоимость на тестирование других вариантов двигателей.

А свободное место, сэкономленное размерами двигателя, может быть использовано для установки различных видов нагнетателей. Переднеприводные модели также могут использовать V6 в качестве мотора, что может привести к появлению действительно крутых моделей вроде MG ZS180 с двигателем Rover KV6 под капотом или Mazda MX-6, на второе поколение которой ставили 2,5-литровый V6. Таким образом V6 позволяет компаниям без проблем создавать мощные версии скучных моделей с 4-цилиндровыми моторами без серьёзных изменений размеров кузова или компоновки моторного отсека.

Недостатки V6

У таких моторов пусть и такое же количество цилиндров, как у рядного собрата, но V6 совсем не так хорошо сбалансирован. По сути созданный из двух рядных 3-цилиндровых двигателей, любой V6 требует специальных балансировочных валов, которые будут уравновешивать мотор во время его работы. Без таких балансировочных валов на коленвал действовали бы огромные вибрации, создаваемые подобным мотором при возвратно-поступательных движениях.

Балансировка двигателя ухудшается с ростом объёма такого мотора (длинный ход поршня) и увеличением размера цилиндра (так как растёт масса поршня). Противовесы в таком случае также добавляют сложности в строение двигателя и процесс производства, увеличивая его стоимость. Например, у DOHC V6 должно быть 4 распредвала и 24 клапана, а дополнительные балансировочные валы, расположенные в каждой ГБЦ, лишь добавят сложности при обслуживании и обеспечат головную боль тому, кто решиться туда залезть.

Хотя многие автолюбители и жаловались на отсутствие современных рядных шестёрок, в скором времени всё может кардинально изменится. Совсем недавно Mercedes-Benz представили новый мотор подобной компоновки, который будет использовать 48В-аккумулятор для питания навесного оборудования и помощи трансмиссии. И даже при подобном возрождении рядных шестёрок советую вспомнить, что BMW сделали себе имя именно 4-цилиндровыми моторами, в том числе на моделях M3 и 2002.

При отсутствии рядных шестёрок V6 полностью заняли их место на рынке, и потребуется время для изменения ситуации. Но с таким разнообразием моделей, использующих V6, трудно сомневаться в потенциале таких моторов, который можно раскрыть небольшими доработками.

А двигатель какого формата предпочитаете именно вы? Хотите ли вы увидеть возвращение рядных 6-цилиндровых моторов под капоты современных спортивных автомобилей? Излагайте свои мысли по этому поводу в комментариях!

Подпишись на наш Telegram-канал

Чем отличаются рядный, V-образный и оппозитный двигатели и какой лучше?

Разнообразие прекрасно, но оно создаёт проблему выбора, ведь приходится решать, какой из представленных вариантов лучше, а какой хуже. Например, автомобиль с каким двигателем выбрать: оппозитным, рядным или V-образным? Рассмотрим все плюсы и минусы каждого их вариантов.

Рядные двигатели

Самая распространённая и простая компоновка цилиндров двигателя – это рядная. Большинство двигателей небольшого объёма имеют именно такой вид. Его удобно располагать в подкапотном пространстве из-за компактных размеров и небольшого веса.

Но у такого решения есть и недостатки. С ростом количества цилиндров значительно возрастает длинна мотора. Рядное расположение цилиндров при работе вызывает сильную вибрацию, что требует изготовление тяжёлых коленвалов. При продольной установке сильно снижается безопасность машины, ведь при столкновении двигатель может вмять моторный щит.

V-образные двигатели

Такие моторы имеют минимум 6 цилиндров (по три в ряд), расположенных в виде латинской буквы «V». Максимальное количество цилиндров для автомобильных двигателей 12, такие моторы можно встретить, например, под капотом Audi A8. Подобная компоновка позволяет на небольшом пространстве разместить довольно большой по объёму и мощности двигатель. К тому же, этот тип двигателей несколько безопаснее рядных моторов. К недостаткам можно отнести сложную конструкцию и из-за этого высокую стоимость. В таком форм-факторе невыгодно изготавливать моторы с малым объёмом. Высокий центр тяжести, что накладывает определённые трудности при проектировании спортивных машин.

Оппозитные моторы

Этот тип двигателей стоит особняком из-за малой распространённости. Они имеют не вертикальное, а горизонтальное расположение цилиндров, что позволяет добиться очень хорошего баланса и низкого уровня вибрации. Поэтому для оппозитных моторов нет необходимости использовать коленвалы с большими противовесами. Отзывчивость на нажатии педали газа у этих двигателей происходит практически мгновенно. А низкое расположение позволяет улучшить управляемость машины и её устойчивость на дороге. К недостаткам можно отнести дорогое обслуживание и высокие требования к подготовке мастеров, ремонтирующих оппозитные моторы. Более того, само производство таких моторов довольно дорогое и требует высокоточных станков. Особенностью оппозитных двигателей считается повышенный расход масла.

При использовании любых материалов необходима активная ссылка на DRIVENN.RU

Двухцилиндровые V-образные и двухцилиндровые рядные мотодвигатели / Двигатели / БайкПост

Вопрос, почему двухцилиндровые V-образные двигатели и двухцилиндровые рядные моторы отличаются друг от друга, является весьма важным и требует некоторого рассмотрения. Фактически у всех мотопроизводителей есть свои двухцилиндровые моторы.

Взяв один тип двигателей V-Twin, можно заметить, что они все отличаются расположением цилиндров, которое колеблется от 42 до 90 градусов. Например, Harley-Davidson придерживают традиций и используют моторы с 45 градусами между цилиндрами. В то же время двухцилиндровые моторы Ducati зачастую называют L-Twin из-за расположения цилиндров под углом 90 градусов. Кроме того, есть множество компаний, которые использовали V-Twin`ы самых разнообразных форм. Чтобы понять разницу между ними, рассмотрим принцип действия двигателей.

Начнем с V-Twin. Один цикл в четырехтактных моторах совершается за два оборота коленчатого вала. Первый цикл (поворот на 180 градусов) — впрыск, положение поршня вверху (верхняя мертвая точка) и открытый впускной клапан. Далее благодаря вращению коленвала поршень опускается вниз, всасывая топливную смесь. Когда поршень доходит до нижней мертвой точки (конец хода), закрывается впускной клапан и поршень идёт вверх до точки, пока топливная смесь не будет сжата до фиксированной степени. В это же время срабатывают свечи зажигания, топливная смесь взрывается и автоматически двигает поршень обратно вниз. Параллельно открывается выпускной клапан, выхлопные газы уходят из цилиндра, а поршень поднимается вверх.

Теперь посмотрим на рядные двухцилиндровые двигатели. Есть две самых распространенных конструкции:
• угол зажигания 180 градусов, один поршень идет вниз, другой верх
• угол зажигания 360 градусов, оба поршня ходят параллельно вверх и вниз, но воспламеняются по очереди за каждый оборот коленвала

Также стоит отметить, что в наши дни компания Triumph использует двигатель с 270 градусами на мотоцикле Thunderbird. Он фактически повторяет свойства V-образного двигателя с 90 градусами между цилиндрами, потому что у V-Twin 90* воспламенение происходит каждые 270 градусов оборота коленвала.

У каждой конструкции двигателя свои преимущества. Компактные габаритные размеры двухцилиндровых рядных двигателей являются более приемлемыми при проектировании шасси, у инженеров есть возможность перемещать двигатель вперед или назад, тем самым можно найти оптимальный центр тяжести и распределение масс мотоцикла в целом.

В большинстве своем V-образные двигатели располагают в шасси мотоциклов продольно, так как поперечное расположение создает риск повреждения ребер охлаждения и цилиндров. Таким образом, инженерам сложней найти оптимальные параметры распределения веса, но в то же время мотоцикл получается тоньше между коленями байкера.
Существует неправильное представление о мощности, крутящем моменте и вибрации В-твинов и рядников. В основном конфигурация двигателя фактически не влияет на мощность и рабочие характеристики. Многое зависит от настроек мотора и трансмиссии.

В наши дни основная проблема — это вибрации. Все производители заинтересованы в комфорте мотоциклиста и вибрации становится большой проблемой. Harley-Davidson используют различные резиновые «подушки» и демпферы, которые гасят вибрации двигателя. Что касается двухцилиндровых рядных двигателей, то в наши дни их конструкции оптимально сбалансированы, поэтому вибрации не такие сильные. Для сравнения можно взять старинный мотоцикл Triumph Bonneville 1960-ых годов и современный Bonneville T100 (оба двухцилиндровые рядники с 360-градусным зажиганием). Согласно экспертам современный мотоцикл вибрирует совсем немного в сравнении с родоначальником.

В то же время конструкция двигателей Ducati фактически исключает собственные вибрации. Из-за расположения цилиндров под углом 90* движения противоположного поршня всегда противодействует вибрации цилиндра, в котором детонирует топливо.

В общем можно отметить, что рецепта на лучший двигатель нет. Все они хороши, многое зависит от трансмиссии, выхлопа и предпочтений байкера.

В чем разница между рядными и V-образными двигателями?

Добавлено 19 ноября, 2019 Колесо новостей типов двигателей, рядные, высокопроизводительные двигатели, V-образный двигатель, V-цилиндр, V-цилиндровый двигатель
Комментариев нет
Рядный двигатель с турбонаддувом на Kia Sportage
2019 года
Конструкция двигателя транспортного средства является фундаментальным компонентом его возможностей и характеристик. В зависимости от того, чего хотят достичь инженеры, они могут сконструировать двигатель в различных конфигурациях, например, рядный или V-образный.
Термины «рядный» и «V» относятся к расположению цилиндров двигателя внутри блока цилиндров, и каждый тип имеет свои преимущества.
Лучше внутри: Этот автопроизводитель получил высокую оценку за первоклассный интерьер
Описание рядных и V-образных двигателей
Также называемый двигателем «I» из-за вертикального расположения цилиндров, рядный двигатель размещает поршни так, чтобы они были выровнены прямо к небу.Расположение цилиндров с рядным расположением цилиндров наиболее распространено в четырехцилиндровых двигателях, которые широко используются в компактных седанах и кроссоверах. Они также могут вместить нечетное количество цилиндров.
V-образный двигатель получил свое название от наклона цилиндров в V-образном расположении. Вместо того, чтобы стоять вертикально в ряд, поршни наклоняются друг от друга группами, образуя долинообразное разделение. Вы увидите эту схему на двигателях с шестью, восемью или десятью цилиндрами.
Мощные двигатели, дополнительный стиль: Информация о специальных выпусках Silverado 2020 года
Почему они разные?
Если производитель использует рядный двигатель для двигателя, он делает ставку на эффективность и доступность.Двигатели I дешевле в сборке, имеют более высокий КПД и проще с механической точки зрения.
С другой стороны, двигатели
V отдают предпочтение мощности и пространству. Благодаря тому, как они объединяются, V-образные двигатели могут вместить больше поршней в меньшее пространство, производить больший крутящий момент при более низких оборотах и, как правило, иметь больший рабочий объем двигателя.
Шестицилиндровые двигатели могут работать в любом направлении: в большинстве случаев это двигатель V6, но иногда можно встретить рядный шестицилиндровый двигатель. Таким образом, компоновка зависит от того, каких качеств автопроизводитель пытается добиться в двигателе.
Источник : разница между
The News Wheel — это цифровой автомобильный журнал, предлагающий читателям свежий взгляд на последние автомобильные новости. Мы находимся в самом сердце Америки (Дейтон, штат Огайо), и наша цель — предоставить интересную и информативную картину тенденций в автомобильном мире. Смотрите другие статьи в «Колесе новостей».
Двигатели
V по сравнению с двигателями Inline и двигателями H (плоские)
Здравствуйте, я предполагаю, что, поскольку вы здесь, вы либо A) попали в этот пост по ошибке, либо B) хотите немного узнать о различиях между тремя компоновками движка. Приехали вы сюда специально или нет, вот небольшая предыстория. V-образные двигатели располагаются под углом от 60 до 90 градусов, их поршни, как вы уже догадались, имеют V-образную форму. Поршни в рядном двигателе расположены… в ряду, что означает, что они следуют друг за другом в одной плоскости. Двигатели H (или плоские) располагаются на 180 градусов друг к другу. Итак, с этим в сторону, давайте продолжим
V Двигатели
Здесь вы можете увидеть 8 цилиндров, по 4 с каждой стороны, в конфигурации «V».
Одна из наиболее распространенных компоновок двигателя, V-формат, используется практически для всего, что выше 5 цилиндров (кроме V4 Lancia Fulvia, но это на другой день).Расположенные где угодно под углом 60-90 градусов, эти двигатели могут быть более плавными, чем их рядные аналоги (не всегда, например, V6), и могут быть более практичными в использовании, чем плоский двигатель (поскольку V-образные двигатели легче устанавливать поперечно). Обычно встречается в 6, 8, 10, 12 и очень редко, только когда звезды выравниваются, в ночь голубой луны, 16 цилиндров. Не только это, но и V-образный двигатель может создавать больший крутящий момент на более низких оборотах благодаря тому, что у него есть два поршня, работающих с каждой стороны (источник).
Преимущества: Может быть установлен поперечно или продольно относительно легко по сравнению с рядными и плоскими двигателями, может обеспечивать больший крутящий момент, короче, чем рядный двигатель
Недостатки: стоимость может возрасти, потому что для него требуется вдвое больше деталей, чем требуется для рядного двигателя, и он выше, чем для плоского двигателя.
Вердикт: возможно, лучшая установка
Рядные двигатели
Рядный двигатель, выпускаемый с 3, 4, 5 и 6 цилиндрами, начинает набирать популярность (особенно с 4 цилиндрами). Меньшие 3 и 4 цилиндры могут быть установлены поперечно, что делает их идеальными для компактных автомобилей, а 5 и 6 цилиндры естественно сбалансированы и плавны. Несмотря на то, что установка больших 6-цилиндровых цилиндров сбоку может быть затруднительной, это можно сделать, как это сделала Volvo с предварительно модернизированными S60 и V60 Polestar (которые теперь питаются от четырехцилиндрового двигателя с двойным зарядом). Одна компания, которая до неприличия известна своими рядными двигателями, в частности, своими 6-цилиндровыми двигателями, — это BMW. Фактически, за последние 20 лет было 10 различных подряд шестерок, начиная с 2.0L M50 до 3,2L S52 (используется в BMW 5 серии E34 и E46 M3 соответственно). Теперь 3.0L Twin Turbo I6 (получивший название S55) используется в каждом кабриолете M2, M3, M4, M4, соревновательном пакете M3, соревновательном пакете M4, конвертируемом соревновательном пакете M4, M3 CS, M4 CS и M4 GTS. Его мощность составляет от 365 до почти 500 (конечно, в зависимости от модели и тюнинга). Теперь перейдем к 5-му горшку. Ах да, разрезанный пополам V10. Не так много автомобилей используют эту компоновку двигателя (как объяснил CT). Несмотря на это, основным производителем 5-цилиндрового двигателя, вероятно, будет Audi, а затем очень внимательно следит за ним Volvo (если это окажется перевернутым, дайте мне знать, чтобы я мог это исправить).Как и рядная шестерка, пятицилиндровый двигатель плавный (см. Видео CT). Не только это, но и то, что он практически не используется, придает автомобилю уникальность, которую может понять большинство людей (если они раньше водили машину с пятью горшками). Переходим к 4-цилиндровому: то есть McDonalds в мире двигателей. 4-цилиндровый — неплохая вещь, не заблуждайтесь, однако, он используется настолько часто, что ему просто чего-то не хватает. Чтобы доказать, что 4s используются слишком часто (в основном потому, что экономию топлива и выбросы, а также мощность можно легче сбалансировать), вот список всех хот-хэтчей / седанов / купе (обратите внимание, что это те, которые можно использовать для около 50000 долларов США) в настоящее время используется 4-цилиндровый
Honda Civic Type R
Ford Focus RS
Honda Civic Si
Ford Focus ST
VW GTI
VW Golf R
Hyundai i30N
Ford Mustang
Chevy Camaro
BMW M2
Audi S3
Fiat 124
Fiat 500 Abarth
Mini Cooper JCW
Форд Фиеста СТ
Вы видите, к чему я клоню. Четыре горшка — это глупо, и хотя не все они плохие, но и не все хорошие. Что касается трех горшков, я не буду слишком углубляться в них, потому что они настолько редки, что было бы пустой тратой времени (я думаю, что только Ford их продает).
Плюсы: более плавный, чем у V-образных двигателей, менее сложный, с меньшим количеством движущихся частей
Минусы: длиннее и выше, чем V-образные двигатели, сложнее установить более крупные двигатели в поперечном или продольном направлении без серьезных модификаций, чтобы сделать его подходящим. Некоторые из них слишком распространены на мой вкус
Вердикт: это как в дошкольном футбольном матче, все выигрывают!
Плоские двигатели (H)
Subaru плоская шестерка * Porsche срабатывает *
Наконец, у нас есть плоский (или, как я буду называть его в этом блоге: двигатели H) движок.В этой схеме поршни расположены по бокам, на 180 градусов друг от друга, а не по прямой линии или под углом 45-90 градусов. Это позволяет двигателю H быть более сбалансированным, чем двигатель V, потому что он расположен настолько низко, что он недостаточно высок, чтобы заставить его вибрировать достаточно, чтобы вызвать серьезную тряску или дисбаланс во всем двигателе. На данный момент только две компании, которые производят и продают двигатели H, — это Subaru и Porsche. Subaru с их 2,5-литровым h5 и 3,6-литровым H6 и Porsche с их двойным турбонаддувом и N / A H6.В то время как рядные и V-образные двигатели занимают больше места, увеличивая центр тяжести, что может повлиять на управляемость, двигатель H шире, чем низкий, что означает, что он находится ниже по отношению к земле, что снижает центр тяжести (что вы можете видеть ниже)
Я бы продолжил, но сказать особо нечего, но есть кто-то, кто нашел, что сказать больше, и вы можете проверить это здесь.
Плюсы: Согласно статье, опубликованной Engineering, в ней говорится: «Первичные и вторичные силы хорошо сбалансированы. Это позволяет уменьшить вес коленчатого вала, что приводит к меньшим потерям мощности из-за инерции вращения ». Не только это, но и из-за того, что двигатели H настолько низки, управляемость автомобиля может полностью измениться.
Минусы: шире, чем у сопоставимого рядного или V-образного двигателя, его устранение может быть проблемой из-за того, что головки в основном находятся по бокам автомобиля.
Вердикт: хорошая идея и достойное исполнение
Заключение
Все три макета великолепны, и у каждого есть свой набор хороших и плохих.V-образный двигатель, вероятно, проживет немного дольше (в основном в форме V6), но даже тогда он, вероятно, будет заменен рядным двигателем. Рядный двигатель, вероятно, лучший здесь, учитывая, что существует так много разновидностей и способов их установки, что дает производителям больше места для маневра, чем двигатель V или H. Наконец, есть двигатель H. Не пользуется популярностью случайно, но производители все еще придерживаются этого, и, надеюсь, они будут придерживаться этого еще немного. Двигатели H сейчас настолько необычны, те, которые производятся, уникальны тем, что они единственные (так что, пожалуйста, Subaru и Porsche, оставьте их в производстве).
Какой из них взять? Это сложно для меня, потому что я люблю все три, но я бы взял движок виртуальной реальности (поворот сюжета усиливает ), который, по сути, является детищем любви V6 и I6. Но это в другой раз. Но из этих трех у меня был бы рядный двигатель, потому что он может иметь намного более высокие обороты (V6 не подходит для рядной шестерки), и он более компактен, чем V-образный двигатель, и хотя это одна из самых распространенных настроек. там, на то есть веская причина, и ее нетрудно заметить.
Этот контент был первоначально размещен пользователем Car Throttle на нашей платформе сообщества и не был заказан или создан редакционной группой CT.
Что такое V-образный двигатель? Дизайн, конструкция и преимущества
V Конструкция двигателя:
V-образный двигатель — это компактный двигатель нового поколения. В этой конструкции двигателя цилиндры расположены под углом, а не на прямой линии друг с другом.Угол между цилиндрами варьируется от 60 до 90 градусов. Углы между цилиндрами образуют V-образную форму, поэтому этот двигатель называют двигателем V-образного типа.
За некоторыми исключениями, V-образный двигатель обычно изготавливается с четным числом цилиндров. Пример включает в себя такие, как 2 (близнецы), 4, 6, 8 или 12 и так далее. Этот тип конструкции значительно уменьшает высоту, длину и вес двигателя по сравнению с конструкцией двигателя Inline с таким же количеством цилиндров.
Конструкция двигателя V
Применения двигателя V:
V-образные двигатели имеют сложную конструкцию и, следовательно, требуют высокой стоимости производства по сравнению с двигателями InLine аналогичной мощности. 2-цилиндровый V-образный двигатель также известен как «V-Twin». Производители обычно используют их для высококлассных спортивных мотоциклов и круизеров. С другой стороны, супербайки высокого класса используют дизайн V-4. В элитных автомобилях, таких как седаны, спорткары и внедорожники, обычно используются конструкции «V6», «V8» и «V12».
Honda VFR 1200F с двигателем V4 (Изображение предоставлено Honda)
Транспортные средства с объемом двигателя более 3.0L, особенно автомобили, обычно используют V-образный двигатель. В этой конструкции распределительный вал двигателя расположен в головке блока цилиндров, известной как верхний распределительный вал (SOHC или DOHC).
В большинстве легковых автомобилей сегмента C, таких как большие семейные седаны, внедорожники, спортивные автомобили и т. Д., Используются двигатели V-типа. Некоторые из автомобилей с V-образным двигателем включают: Toyota Camry 3.0L, Mercedes Benz E 400 Cabriolet, C63 S AMG, E 63 AMG, G 63 AMG, GL 63 AMG, некоторые модели BMW 5 серии, 6 серии и 7 серии. и модели Ferrari 458 Speciale, Spider, 488 GTS, California T.Автомобили с V-образным двигателем в сегменте внедорожников: Toyota Land Cruiser, Land Rover Discovery-4, Range rover, Audi Q5, Q7 и т. Д., Доступные в Индии.
Преимущества V-образного двигателя:
Самый маленький из восьмицилиндровых двигателей
Низкое расположение капота помогает улучшить аэродинамику
Увеличивает первичный баланс и снижает вибрации
Более плавная работа для высоких скоростей
Компактность делает его подходящим для спортивных автомобилей высокого класса
Для эл.грамм. Toyota использует двигатель V6 для своих автомобилей серии Camry.
Посмотреть видео о работе V-образного двигателя можно здесь:
Рядный двигатель
в сравнении с V-образным двигателем
В чем разница между рядными и V-образными двигателями?
По эксперту по продукту | Опубликовано в Сравнение, пятница, 27 сентября 2019 г., 13:59
Важность двигателя сложно переоценить. Машины далеко не уедут, если под капотом нет двигателя. Вам нужен хороший и эффективный двигатель, но на выбор может быть очень много разных.
Большинство людей знают, насколько важен двигатель. Взыскательный покупатель автомобиля может быть очень разборчив в выборе двигателя. Различные двигатели предлагают своим водителям разные преимущества. Одно из самых больших различий между двигателями — это их конструкция. Большинство двигателей имеют поршни в линию или V-образную форму. В чем разница между ними?
Рядный двигатель
в сравнении с V-образным двигателем
Основное различие между двумя двигателями, вероятно, не требует пояснений.Поршни рядных двигателей расположены по прямой линии. Это делает двигатели немного длиннее, но значительно снижает вибрацию от рядного двигателя. Эти двигатели также немного проще собрать для производителей, поэтому они будут более доступными. Более крупные рядные двигатели могут сделать капот автомобиля немного длиннее, чтобы приспособиться к дополнительным размерам.
Если это не было очевидно, поршни V-образного двигателя имеют V-образную форму. У этой конструкции много разных преимуществ.Это позволяет двигателю генерировать больше мощности из-за положения поршней. Неравномерное количество поршней с каждой стороны действительно вызывает некоторую вибрацию во всем автомобиле. Однако V-образный двигатель может генерировать больше мощности и крутящего момента на более низких оборотах. Эти двигатели также немного компактнее, потому что им не нужно сильно растягиваться.
Почему мой дизельный двигатель плохо работает зимой?
Продажа подержанных автомобилей недалеко от Гранд-Джанкшен, CO
Carville’s Auto Mart предлагает множество отличных автомобилей с рядными и V-образными двигателями.Вы можете зайти в любое время, чтобы просмотреть наш инвентарь и найти свой следующий автомобиль. Если у вас возникнут вопросы, позвоните нам, и мы с радостью вам поможем.
Facebook
Твиттер
Pinterest
Больше от Carville Auto Mart
Эта запись была опубликована в пятницу, 27 сентября 2019 г., в 13:59 и подана в разделе «Сравнение».Вы можете следить за любыми ответами на эту запись через канал RSS 2.0. И комментарии и запросы в настоящий момент закрыты.
Различия между двигателями I-4, I-6, V-6 и V-8 | Путеводители по покупкам
Двигатели с 4, 5, 6 или 8 цилиндрами используются в большинстве современных автомобилей. Конечно, есть исключения, в первую очередь, 10-цилиндровый двигатель Dodge Viper или 12-цилиндровый двигатель, установленный в нескольких роскошных седанах высшего класса.Но в большинстве современных автомобилей используется более распространенное количество цилиндров.
В цилиндре двигателя происходит процесс сгорания. Внутри каждого цилиндра находится поршень, который движется вверх и вниз внутри цилиндра (или из стороны в сторону, как мы узнаем). Каждый цилиндр соединен с коленчатым валом. Коленчатый вал передает энергию, создаваемую процессом сгорания, трансмиссии и, в конечном итоге, колесам, которые приводят в движение автомобиль. Вообще говоря, чем больше цилиндров у двигателя, тем больше он мощности и крутящего момента.
Цилиндры двигателя обычно расположены в вертикальном положении, выровнены друг за другом от передней части к задней части двигателя, или в V-образной ориентации с равным количеством цилиндров с каждой стороны. Когда цилиндры двигателя ориентированы вертикально, двигатель имеет «рядную» конфигурацию, которая используется в сочетании с 4, 5 или 6 цилиндрами. Когда цилиндры двигателя имеют V-образную ориентацию, двигатель имеет V-образную конфигурацию, которая используется в сочетании с 6 или более цилиндрами. Если двигатель установлен поперечно, что является обычным для автомобилей с передним приводом, цилиндры и коленчатый вал ориентированы из стороны в сторону, а не спереди назад.
Porsche и Subaru не используют ни рядный, ни V-образный двигатель. Вместо этого эти модели имеют «горизонтально противоположные» цилиндры. Эти силовые установки, также известные как «плоские» или «оппозитные» двигатели, имеют цилиндры, расположенные плоско по обе стороны от коленчатого вала, а поршни вращаются по сторонам автомобиля, как кулаки боксера. Новый Scion FR-S 2013 года, оснащенный двигателем Subaru, также отличается этой конструкцией двигателя.
Теперь, когда мы разобрались с различными конфигурациями двигателей, давайте поговорим о различиях между ними. Рядные двигатели (I) выше и уже, и, когда они установлены поперечно, позволяют конструкторам создавать автомобиль с меньшей передней частью. Двигатели V-типа (V) располагаются ниже с улучшенным центром тяжести, и эта конструкция более компактна с большим количеством цилиндров. Горизонтально расположенные двигатели (H) расположены очень низко и широко, обеспечивая низкий центр тяжести и улучшенную управляемость.
Когда вы объединяете конфигурацию двигателя с количеством цилиндров, результирующие ссылки будут следующими: I-4, I-5, I-6, V-6, V-8, V-10, V-12, H -4, Н-6.
Плавные рядные двигатели по сравнению с высококомпактными V-образными двигателями
Никто не смог научить меня разбираться в тригонометрии лучше, чем двигатели. Я имею в виду, что параллельные линии, пересекающиеся линии, углы между ними — вот некоторые вещи, которые я никогда не думал, что они мне понравятся, если я не пристрастился к чему-то, что позволяет мне оплачивать счета — мотоциклам.
В двух словах, мы можем назвать V-образные двигатели тем, что мы видим в Harley Davidson как второе место после логотипа.Инлайны трудно понять, если вы немного не согнете спину и не выясните, сколько выхлопов выходит из двигателя. У V-образного двигателя поршни расположены в форме того, что находится между U и W в серии английских алфавитов — V. В рядных или параллельных двигателях поршни расположены буквально параллельно друг другу.
Поршни в V-образной схеме имеют общий коленвал или коленчатый вал с помощью шатунов. Эти двигатели также занимают меньше места, чем двигатель той же мощности в параллельном формате.V-образные двигатели с одинаковым количеством цилиндров обычно вдвое меньше. Я имею в виду, вы помните какой-нибудь автомобиль, который был рядным 12? Я тоже. В любом случае, угол между осями может отличаться от мотоцикла к мотоциклу в зависимости от ожидаемых характеристик. V-образный двигатель также имеет тенденцию к более быстрому нагреву, что делает его немного более экономичным, но также делает его болезненным в летнюю жару. Расположение поршней также приводит к тому, что V-образный двигатель слишком сильно вибрирует, что создает ощущение дребезжания.V-образный двигатель также производит больший крутящий момент на более низких оборотах из-за рабочего хода, поступающего с двух сторон коленчатого вала.
Рядный двигатель более сбалансирован, чем его V-образный аналог, из-за равного распределения веса. С ним также легче поиграть, поскольку у него обычно только одна головка блока цилиндров и один выпускной коллектор. Но, несмотря на все сказанное и сделанное, вы не можете исключить преимущества V-образных двигателей в размере. Это та же самая причина, которая позволила производителям мотоциклов по всему миру иметь V-образные двигатели объемом 1800 куб. См, но выглядящие так же компактно, как рядный четырехцилиндровый двигатель объемом 1000 куб.Но мощность, которую может обеспечить линия-четыре, может быть столько же или больше, чем установка V с гораздо более плавной подачей мощности.
Еще одним преимуществом рядного двигателя является то, что он может легко вмещать нечетное количество поршней, чего не допускает V-образная установка. Нечетное количество цилиндров в V-образной конфигурации практически невозможно сделать гладким, поскольку неравномерное количество цилиндров на обоих концах приведет к вибрациям, для преодоления которых может потребоваться какой-то балансир, а также ожидается, что подача мощности будет очень неравномерной.
Сказав это, я хотел бы завершить эту статью, сказав, что обе настройки двигателя имеют свои плюсы и минусы (как всегда), и здесь снова нет явного победителя. Лично мне нравятся мотоциклы с V-образными двигателями (Ducatis, Aprilia RSV4, Yamaha V-Max и т. Д.), Поскольку в них есть характер, душа, и эта душа не очень удобна для пользователя. Вы не можете ожидать, что они отреагируют так же хорошо, как их японские коллеги (Honda Fireblade, Yamaha R1, Suzuki GSX-R 1000), которые известны своей изысканностью и плавной подачей мощности.Даже европейские мотоциклы с рядными двигателями когда-то творили чудеса и создали себе нишу (BMW S1000RR, MV Agusta F4).
Есть ли разница между конфигурацией рядного и V-образного двигателя?
На самом деле в автомобилях обычно используются три различных конфигурации двигателя:
Рядный — цилиндры выстроены в линию в один ряд:

Щелкните изображение для просмотра анимации
V — цилиндры расположены в двух рядах, установленных под углом друг к другу:

Щелкните изображение, чтобы увидеть анимацию
Плоский (также известный как горизонтально-оппозитный или боксер) — цилиндры расположены в два ряда на противоположных сторонах двигателя:

Щелкните изображение для просмотра анимации
Вы можете найти, например, рядные 6-цилиндровые двигатели, плоские 6-цилиндровые двигатели и двигатели V-6.Если вы построите все три из этих шестицилиндровых двигателей с одинаковыми характеристиками — одинаковым рабочим объемом, одинаковыми клапанами, одинаковыми системами впуска и выпуска и т. Д. — они, вероятно, будут работать почти одинаково. Смещение — это смещение.
Однако между используемыми двигателями будет ряд различий. Вот несколько из них, чтобы вы могли попробовать:
Рядный двигатель длинный и узкий. В частности, в небольших автомобилях из-за длинного узкого двигателя, установленного поперечно, может быть очень короткий капот.В двигателе с воздушным охлаждением рядную конфигурацию иногда труднее охладить.
Плоский двигатель широкий и плоский. Это дает ему низкий центр тяжести.
V-образный двигатель — это компромисс между ними. Обычно он имеет более кубическую форму.
Рядная форма требует вдвое меньшего количества распределительных валов, чем V-образная конфигурация (при использовании верхних кулачков), что может немного облегчить ситуацию.
Количество металла, необходимого для изготовления блока, может отличаться, а это означает, что один тип может быть легче другого.
No related posts.