Меню Закрыть

Преимущества v образного двигателя: V образный двигатель: особенности, достоинства и недостатки

Содержание

V образный двигатель: особенности, достоинства и недостатки

В общем случае v образный двигатель – это обычный двигатель внутреннего сгорания (ДВС), цилиндры которого конструктивно расположены друг против друга под определенным углом. Как и любой другой мотор, он во многом определяет конструкцию автомобиля.

Немного истории

Впервые ДВС, имеющий практическое применение, был построен немецкими инженерами Г. Даймлером и В. Майбахом в 1883 году. Этот одноцилиндровый силовой агрегат объемом 462 куб. см. развивал мощность 1,1 л. с. Однако этой мощности было недостаточно и в дальнейшем ее наращивание осуществлялось путем увеличения рабочего объема цилиндра. Но этот процесс не мог продолжаться бесконечно, поэтому конструкторы начали постепенно увеличивать количество цилиндров.

Так появились рядные двух- четырех- шести- и даже восьмицилиндровые двигатели. Правда, увеличение количества установленных в один ряд цилиндров более 6-ти значительно увеличивало габаритные размеры подкапотного пространства автомобиля. Кроме большой длины рядные моторы имеют и другие недостатки, например:

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

В настоящее время разработкой рядных силовых агрегатов занимаются все ведущие производители автомобилей. Связано это с тем, что они просты как в изготовлении, так и в процессе эксплуатации. Отличаются они и высокой ремонтопригодностью.

Понимая, что расположение цилиндров в один ряд – это временное решение, тот же В. Майбах в 1889 году изобрел и запатентовал v образный двигатель. Однако первые такие ДВС начали изготавливать только начиная с 1905 года, причем не в Германии, а в США и Франции.

Особенности конструкции

Конструктивно v образный двигатель значительно сложнее стандартного рядного мотора. Ведь они оснащаются двумя головками блока цилиндров (ГБЦ) и имеют более сложные механизмы газораспределения (ГРМ) и впрыска топлива.

Большое значение в конструкции v образных двигателей играет угол размещения цилиндров относительно друг друга. В процессе эволюции создавались различные конструкции, в которых углы развала цилиндров изменялись от 1 до 180 градусов.

В результате многочисленных экспериментов разработчики пришли к выводу, что наиболее оптимальными являются углы 45, 60 и 90 градусов. Именно эти углы развала цилиндров имеет большинство современных v образных силовых агрегатов.

Основным достоинством v образных моторов является их компактность. При этом, их несколько увеличенная ширина существенного значения на размеры подкапотного пространства автомобиля не оказывает.

Разные углы развала цилиндров используются в различных силовых агрегатах. Некоторые их конфигурации сбалансированы очень хорошо, другие требуют использования дополнительных механизмов. Так, например, v образные двигатели с оптимальным углом развала, такие как:

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

Достоинства и недостатки

Широкое распространение v образные двигатели получили, в первую очередь, благодаря возможности получения максимального крутящего момента. Достигается это за счет того, что в отличие от рядного мотора (R двигатель), в котором силы, направленные на коленчатый вал, ориентированы перпендикулярно, в v образном силовом агрегате они действуют по касательной с двух сторон. При этом достигается максимальное ускорение коленчатого вала, так как инерция, создаваемая при работе, значительно выше той, которая используется в R-образных моторах.

Кроме того, v образный двигатель имеет большую жесткость коленчатого вала, что :

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

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

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

Однако в настоящее время разработчики владеют соответствующими конструкторскими решениями и технологическими возможностями, позволяющими минимизировать влияние этих недостатков и улучшить ряд технических характеристик этих моторов.

Несмотря на то, что с момента изобретения v образных силовых агрегатов прошло более 100 лет, их потенциал полностью еще не раскрыт. Будущее автомобилестроения несомненно связано именно с этими моторами. Поэтому в этом направлении и работают сейчас многочисленные коллективы разработчиков, стараясь, чтобы их производство стало более технологичным и менее затратным.

Перспективные разработки

Наиболее распространенным среди v образных силовых агрегатов является двигатель v6.

Однако именно он отличается высоким уровнем вибраций и требует достаточно трудоемкой балансировки. В настоящее время существует несколько направлений, в которых эволюционируют двигатели v 6:

  • Оппозитные силовые агрегаты

Оппозитный мотор – это v образный мотор, у которого угол развала цилиндров составляет 180 градусов. Такая конструкция позволяет значительно снизить центр тяжести и, что особенно важно, взаимно нейтрализовать вибрацию поршней, сделав рабочие характеристики мотора более плавными. Лидером этого направления моторостроения является компания Fuji Heavy Indastries Ltd., которая уже много лет разрабатывает такие двигатели для автомобилей марки Subaru. Оппозитная компоновка позволяет придать блоку цилиндров очень высокую прочность и жесткость, однако значительно усложняет ремонт мотора.

Для справки: оппозитные силовые агрегаты устанавливаются практически на все автомобили Subaru начиная с 1963 года.

  • VR образные моторы

Разработка VR образных силовых агрегатов – еще одно направление, по которому развиваются v-образные двигатели. Конструктивно такие моторы представляют собой симбиоз v образного и рядного силового агрегата и отличаются от обычныхŸ малым углом развала цилиндров (15 градусов) иŸ наличием одной ГБЦ, которая накрывает оба ряда цилиндров.

Такая компоновка позволяет получить компактный силовой агрегат, который меньше по длине, чем рядный 6-ти цилиндровый мотор и ширине, чем обычный двигатель v6.

Для справки: моторы VR 6 устанавливались на автомобили компании Volkswagen (Passat, Golf, Sharan и др.). Они имели заводские обозначения ААА (объем 2,8 л., мощность 174 л. с.) и ABV (объем 2,9 л., мощность 192 л. с.).

Обзор V образного двигателя, его преимущества и недостатки

На чтение 6 мин. Просмотров 1.1k.

В данной статье вы найдете описание всех особенностей V образного двигателя : его плюсы и минусы, виды, строение, применение. Также указаны то, как решаются проблемы двигателей.

Сегодня уже никто не может представить свою жизнь без машин, а значит и без двигателей. Самой известным типом внутреннего сгорания мотора  является V образный двигатель. Он получил свое название за характерное расположение цилиндров, которые имеет различный уровень наклона по отношению друг другу. Диапазон угла вели, с 10 градусов и до 120.Рассматриваемый тип мотора работает по такому же принципу, как и любой двигатель внутреннего сгорания, различия состоят только в положении цилиндров.

v образный двигатель

Область применения

Главной причиной большой популярности рассматриваемой модели состоит в том, что данный мотор иметь большую область применения. Он успешно используется в таких отраслях, как машиностроение, постройка самолетов и кораблей. Помимо этого, стоит отметить, что v двигатели используются и в мотоциклах. Как правило, сфера и область применения зависит от того, сколько цилиндров имеет рассматриваемая модели, а также особенности их расположения. Особенности размещения цилиндров имеют немалое  влияние на такие технические характеристики, как плавность работы, величина вибрации, сложность балансировки и так далее.

v образный двигатель для авиации

Классификация v двигателя

Обычно двигатели классифицируются по порядку работы, в данном случае порядок работы не так важен, так как основной критерий является наличие определенного количества цилиндров и особенности их расположения.  Стоит сразу отметить, то наиболее часто используемые углы в моделях двигателей составляют 45, 90 и 60 градусов. Обычно они применятся на машинах и мотоциклах. В зависимости от количества цилиндров выделяют следующие типы двигателей:

  • V2 используют в стандартных автомобилях
  • V3
  • V4
  • V5
  • V6 – наиболее популярный тип, применяется в машинах
  • V8 часто используется в спорткарах
  • V10
  • V12
  • V14
  • V16
  • V18
  • V20
  • V24

Сразу стоит выделить те отрасли, где применяется каждая модель двигателя.  Моторы, которые обладают двумя и четырьмя  цилиндрами используются в мотоциклах.  Но встречаются случаи, когда на спортивных моделях вы можете встретить двигатель, который обладает пятью или даже шестью цилиндрами. Такие виды обладают невероятно большой мощностью по меркам мотоциклов, которая позволяет им достигать самых высоких скоростей.

Если вести речь об автомобилях, то тут самыми распространенными являются модели, которые имеют по 6 или 8 цилиндров, правда, также в спортивных моделях их число может достигать 10 а иногда даже 12. Это также производится для того, чтобы достичь максимальной мощности. Правда, при установке такой модели следует подготовить и все остальные системы.

В авиации и кораблестроение применятся больший ряд двигателей. Здесь вы можете встретить четырех, пяти, восьми,  десяти, двенадцати, четырнадцати, шестнадцати, восемнадцати двадцати и двадцати четырех цилиндровые двигатели. Применение их вызвано тем, что существует особый порядок работы во многих системах, которые требуют не только большой, но также порой и малой мощности, которая нужна для выполнения менее больших, но все же значимых задач. Примером их могут послужит внутренние системы корабля, которые не требуют большого двигателя для полноценного обслуживания.

Как правило, рассматриваемое устройство располагается вверх. Это наиболее часто используемая форма расположения. Но встречаются случаи, когда инженеры делают наоборот и направляют их вниз. Как и для чего это делается. Дело в том, что при определенной конструкции того или иного аппарата, стандартное расположение просто напросто неудобно, так как создает лишние проблемы, например, занимая большое количество места. Говоря о примерах, можно отметить авиацию. Именно здесь активно применяется обратное расположение, которое нужно для того, чтобы ничего не мешало пилоту управлять самолетом, так как это может привести к необратимым последствиям. Но, все же всем больше нравиться стандартное расположение, так как именно его видят люди под капотом своих автомобилей.

v образный двигатель дна мотоцикле

Положительные и отрицательные стороны

Если затронуть такую тему, как преимущества, которые имеет v образный двигатель над моделью R образного мотора, то можно столкнуться с большим количеством различных мнений, которые говорят о том, то каждый специалист выделяет свои особенности эксплуатации каждого вышеупомянутого типа. Итак, в чем же основные преимущества двигателя, который имеет цилиндры, расположенные под углом?

В первую очередь стоит обратиться к истории создания рассматриваемого мотора. Дело  в том, что на начальном этапе разработки основной задачей, которая стояла перед инженерами, являлось достижение максимальной компактности при сохранении мощности у высокого крутящего момента. Сразу можно сказать, то обе проблемы бы успешно решены, что и дало начало плюсам рассматриваемого типа.  Итак, как же были решены данные проблемы?

В первую очередь стоит объяснить такое явление, как увеличение крутящего момента. Дело в том, что в отличие от R образного мотора, где силы направлены прямо перпендикулярно, такая модель, как v образный двигатель имеет такой порядок работы, при котором силы действуют на вал по касательной с двух сторон.  Это позволяет достичь максимального ускорения вала, так как инерция, которая создается при работе значительно выше, чем та, которая появляется при функционирования моделей R.

Помимо увеличения крутящего модели можно отметить компактность. Мотор обладает меньшей высотой и длинной. Но не только эти положительные моменты можно выделить из порядка работы.  Итак, у моделей V  типа можно отметить большую жесткость коленчатого вала, которая влияет не только на прочность конструкции, но также и на срок службы всей системы, большим диапазоном рабочих частот, это дает возможность двигателю не только быстро набирать обороты, но и динамично работать даже на пределе возможностей.

К сожалению, модели V состоят не толь из плюсов. Дело в том, что они обладают более сложной конструкцией, а поэтому стоят на порядок дороже, а также большая  ширина мотора. Но особенно важно  то, что практически все они имеет немалый уровень вибрации и определенные сложность при балансировке. Правда сейчас, чтобы избежать данных недостатков в работе, инженеры компаний намеренно  утяжеляют ту или иную часть.

Будущее V двигателей

Несмотря на все недостатки, можно уверенно сказать, что будущее за данным видом двигателей. Конечно, каждый из них имеет ряд недостатков, но инженеры уже сегодня знают, как их ликвидировать.  Также стоит отметить, что данный тип гораздо легче модифицировать и уже на сегодняшний день известно, что практически любой вид V двигателя, не полностью раскрыл свой потенциал, иными словами, для большинства есть еще определенный резерв, который позволит увеличить большое количество технических характеристик.

V образный двигатель был запатентован в США еще в 1905 году, сто лет назад, но за это время люди все еще полностью не раскрыли все его особенности. Сегодня инженеры работают над тем, чтобы производство моделей стало менее затратным, что позволит приобрести автомашину с хорошим мотором мог себе каждый человек, даже с малым или низким доходом.

Преимущества V-образного двигателя. | Автолюб

В реалиях нашего времени лавры популярности очень долгое время удерживает двигатель определенной конструкции, а именно с развалом блока цилиндров с углом девяносто градусов. Это знаменитый и всем известный V образный ДВС. Такой тип двигателя является продолжением развития своего прародителя – двигателя с рядным положением цилиндров. Как он появился, почему именно такое исполнение – тема данной статьи.

Преимущества V-образного двигателя.

История рождения

Общепринятым, классическим считается четырех цилиндровый, с продольным размещением цилиндров двигатель. Стандартным для того времени путем увеличения мощности такого ДВС считается увеличение рабочего объема камеры сгорания. Но вполне логично предположить что такой путь является тупиковым, так как всему есть свой предел и рабочему объему. Исходя из этого перед инженерами и конструкторами предстала новая задача. Как увеличить мощность при этом сохранив допустимые габаритные характеристики для легковых транспортных средств. Ответом для решения этой задачи послужило появление рядного 6-цилиндрового ДВС. Такой подход применим к сожалению лишь для легковых автомобилей.

Рядный 4-х цилиндровый ДВС

Рядный 4-х цилиндровый ДВС

Но спустя какое-то время достигнутых результатов стало также не достаточно. И в конструкторских бюро вновь закипела кропотливая работа. Венцом долгих лет расчетов, проб и попыток стал двигатель в котором совмещены под углом, друг относительно друга два рядных двигателя с одним совместным коленчатым валом. Это творение получило V образную форму и предстало пред публикой. Великий V образный двигатель внутреннего сгорания. Его конструктивная особенность позволяла конструкторам значительно сэкономить рабочее пространство в подкапотном пространстве, при этом значительно увеличить мощность агрегата. Как показала история, наибольшей популярностью у потребителя пользуются двигатели с количеством цилиндров 6 и 8. Такая черта позволила сохранить наиболее разумный баланс между габаритными показателями и мощностью такого ДВС.

Первый V-образный двигатель

Первый V-образный двигатель

Конструктивные особенности

Исходя из выше упомянуто истории такие двигателя являются несколько сложными. Не зависимо от типа топлива, любой V образный ДВС имеет пару ГБЦ (головок блока цилиндров), но при этом имеет единый, сложный ГРМ и совместный коленчатый вал. Такие особенности позволяют одновременно использовать потенциал всех поршней сразу. Платой за эти достоинства является высокая цена производства и эксплуатации.

Преимущества V-образного двигателя.

Совмещая все достоинства и недостатки такие двигателя получили крайне широкое распространение практически на всех типах транспорта, начиная от мотоциклов заканчивая небольшими судами.

Преимущества V-образного двигателя.

Такие двигатели несмотря на недостатки имеют неплохую экономичность в разрезе: Размер – вес – мощность – потребление топлива. Глядя на это практически все производители техники в Европе, на просторах Северной Америки, Японии и по сей день широко их применяют на своих транспортных средствах.

Это говорит лишь об одном — V образный двигатель внутреннего сгорания жив и будет жить!

Если данная статья была интересна для вас, то подписывайся на канал и не забудь поставить лайк !

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

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!

Преимущество v образного двигателя перед рядным

V-образная схема двигателя — схема расположения цилиндров поршневого двигателя внутреннего сгорания, при которой цилиндры размещаются друг напротив друга под углом от 10° до 180 в форме латинской буквы «V». В настоящее время на гоночных и дорожных автомобилях можно встретить моторы, в которых V-образно расположены 2,4,6,8,10,12 или 16 цилиндров. V-образные двигатели имеют следующие преимущества перед рядными: меньшие габаритные размеры по длине и высоте, большая жесткость коленчатого вала и блока цилиндров, большие возможности форсировки по частоте вращения коленчатого вала, особенно в сочетании с короткоходностью, более благоприятная форма впускного трубопровода, обуславливающая более равномерное распределение смеси по цилиндрам.

Угол развала — угол между плоскостями, проходящими через оси цилиндров левого и правого ряда ДВС. Для сокращения габаритной высоты или ширины блока, понижения центра тяжести, устранения вибраций во время работы которые также могут воздействовать на другие узлы и разрушать их, в V-образном моторе применяются углы развала от 10 до 160 градусов. В результате многочисленных испытаний конструкторы гоночных агрегатов выяснили, что наиболее приемлемыми вариантами размещения цилиндров являются углы в 45, 60, 65, 90 и 120 градусов.

На что влияет угол развала:

— Габаритная ширина и высота автомобиля:
Двигатель с углом развала 60 градусов имеет большую высоту, нежели агрегат с углом 90 или 120 градусов. Поэтому первый предпочтительнее устанавливать на машины класса GT (как это сделано на Ferrari 250 GTO) а второй на одноместные болиды с открытыми колесами (Формула 1, моторы Cosworth DFV), хотя данные рекомендации не являются истиной в последней инстанции. Тем не менее лобовая площадь двигателя должна быть по возможности меньше, так как при почти горизонтальном положении гонщика она в значительной степени определяет лобовую площадь автомобиля. Высота и ширина блока на прямую или косвенно влияют на расположение радиаторов системы охлаждения, радиаторов охлаждения наддувочного воздуха (интеркулеров), масляного бака системы смазки с сухим картером, выпускного тракта, турбонагнетатей а также на общую конструкцию шасси если оно создавалось под конкретный мотор. Данные аспекты можно отнести и к другому пункту, о котором будет сказано чуть позже.

— Вибронагруженность и сбалансированность:
Несмотря на явные конструктивные преимущества V-образных моторов, они имеют и свои недостатки. Речь – о несбалансированной конструкции некоторых V-образных агрегатов, 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 4-х тактные 8-ми, 10-ти, 12-ти и 16-ти цилиндровые моторы. V12 имеют практически и идеальную балансировку в силу того, что представляют собой по сути два рядных шестицилиндровых мотора, объединенных общим коленчатым валом. А, как известно, именно шестицилиндровый рядный агрегат имеет самую уравновешенную конструкцию и наименее подвержен инерциями первого и второго порядка. Стоит отметить что на 2-х тактные 12-ти цилиндровые моторы сбалансированы полностью в следствии особенностей работы.

— Несбалансированность порождает вибрации, которые на дорожных автомобилях вызывают гул в салоне, а на гоночных болидах могут привести к разрушению частей мотора, электроники и даже шасси. Например команда Renault для сезона Формулы 1 2003 года разработала V-образный 10-ти цилиндровый мотор RS рабочим объемом 3 литра и углом развала блока 111 градусов. Преимущества такой компоновки заключались в низком центре тяжести и небольшой высоте блока, однако ужасающая несбалансированность приводила к разрушению деталей газораспределительного механизма и нарушению структурной прочности монокока. Тем временем соперники использовали проверенные схемы с 90 и 75-ти градусным развалом.

— Компоновка впускного и выпускного тракта, турбонагнеталей и другого оборудования:
На мощных высокооборотистых атмосферных 6-ти цилиндровых двигателях, которые применялись на автомобилях чемпионатов DTM и ITC начала 90 годов прошлого века, важным аспектом являлось наиболее полное наполнение цилиндров и мгновенный отвод выхлопных газов из камеры сгорания и моторного отсека (дабы уменьшить нагрев сопутствующих компонентов). В 1996 году инженеры Alfa-Romeo работая над новой версией 155 TI ITC понимали, что дальнейшее форсирование V6, который имел угол развала в 60 градусов, невозможна в следствии высокой вибронагруженности, а также отсутствия пространства для установки впускного коллектора с увеличенной пропускной способностью. Пытаясь повысить отдачу силового агрегата, специалисты установили 2 свечи на цилиндр для более полного воспламенения смеси при 12000 оборотах в минуту, ГРМ с пневматическим приводом клапанов и произвели ряд более мелких доработок. Полученных 470 лошадиных сил все еще было недостаточно для успешной конкуренции. Тогда было принято решение взять V-образный 6-ти цилиндровый мотор PRV (Peugeot-Renault-Volvo), с развалом блока в 90 градусов, и создать на его основе легендарный 690RC, развивавший колоссальные 490 л.с при 11800 об/мин и крутящий 317 Нм при 9400 об/мин. Новое сердце также было легче на на 10 кг — всего 96 — и работало намного ровнее при максимально допустимых регламентом 12 000 об/мин. Это наглядный пример того, как угол развала может существенно снизить эффективность и надежность мотора а также влиять на другие показатели.

Перед Вами список углов развала блока, которые применялись и продолжают применяться на тех или иных гоночных двигателях (угол/марка): 11.2 (Lancia), 45 (Mercedes-Benz), 65 (Ferrari), 67 (Renault), 70 (Fiat), 72 (Judd), 75 (Ford), 80 (Honda), 82 (мотор Imor-Mercedes 500I), 90 (Dodge, Chevrolet, Ford, Aston-Martin, General-Motors и т.д.), 120 (Ferrari), 135 (BRM)

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.

Вам будет интересно: «Тойота»: страна производитель, деятельность в мире и России

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.

Вам будет интересно: «Тойота-Церес» – маленькая легенда большого автопроизводителя

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

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.

Выбор автомобиля, покупка авто, продажа авто, обсуждение автомобилей, авто новости, водители против гибдд

Преимущества и недостатки оппозитных, V-образных и движков с рядным расположением цилиндров.

Преимущества и недостатки оппозитных, V-образных и движков с рядным расположением цилиндров. Кто что думает по этому поводу?

16 ответов в теме “Преимущества и недостатки оппозитных, V-образных и движков с рядным расположением цилиндров.”

Страницы: [1] 2 »

Понимаешь Михаил, чтобы ответить на твой вопрос необходимо руководствоваться каким-либо критерием оценки. Пожалуй, самыми значимыми для конечного водителя критериями оценки двигателя являются:
1) сбалансированность его работы, отсутствие вибраций
2) моментно-мощностные характеристики.
3) топливная экономичность

Насчет мощностных, моментных, эластичных характеристик – история двигателестроения знает героев из всех 3 типов архитектуры двигателей:
1) мощные оппозитники от порше, субару
2) V-движкиF1
3) рядные двигатели – с них все и начиналось )

А вот что касается сбалансированности, то это вопрос уже принципиально другой. Зависит от многих параметров, достигается индивидуально на двигателе при его компьютерном рассчете, могут использоваться балансирные валы, однако я должен заметить, что самым сбалансированным двигателем считается R6, поскольку большинство сил, вызываемых движениями поршней и шатунов, по модулю одинаковы, а по направлению противоположны, т.е. гасят друг друга…

оппозитники – позволяют обеспечить низкий центр тяжести поскольку двиг по высоте не особо здоровый, однако двигатели весьма тяжело обслуживать.

V-образные – весьма эффективное использование подкапотного пространства, многие узлы ставятся «в развал», возможность сделать гораздо больше цилиндров, возможность достигать гастрономических мощностей…

рядные – классика, дешевы в производстве, усредненно, более просты в обслуживании…

Топливная экономичность по сути уже выходит за рамки сравнения оппозитных, V-образных и рядных двигателей… основную роль играют пары трения. Вдаваться в дебри рассуждений не буду, скажу лишь, что рядный 4 цилиндровый двигатель с большими цилиндрами будет более экономичен, чем V6 с таким же объемом…

P.s.: даже и не говори, что тебя не устроил мой ответ.

Вполне устраивает. Единственное, мне кажется, не совсем корректно сравнивать рядный 4-х цилиндровый с V6, вот если бы сравнить R6 с V6, то это было бы более корректно. Хотя R6 встречаются редко, но все же… Например, Шевроле Эпика…

у V6 будет расход меньше. В V6 нагрузка на мотор меньше чем на Р4.

Самым сбалансированным считаетсяV-образный двигатель с углом развала 60 градусов.

Сергей Кобзарев,
в V6 – 6 пар трения цилиндр-поршень, в R4 – 4 пары… легко доказывается математически, что площадь контакта в 6 цилиндрах больше чем в четырех…
могу даже если хочешь расписать…

«нагрузка у него меньше» ))))))))))))))) тебя послушать, так в V12 вообще расход поди больше 10 литров не бывает? )))))))

Андрей Андреевич,
повод усомниться в твоих словах как минимум один…
ты пишешь, что самый сбалансированный V с углом развала 60 г, а какой V6? V12? ты знаешь, что есть еще 120 и 180 гр?
почему не V10 и 72 гр? ))))))

профессор один сказал)))

вот и у меня сказал, но про рядную шестерку ))) и про V12 соответственно…

Про рядную шестёрку я знаю, это даже не обсуждается, вот про Vя от него от единственного слышал..

А вообще мне лично всё равно какой двигатель, но вот у меня есть два оппозита и мне у них звук выхлопа нравится

самый сбалансированный – рядная шестёрка

минус Р6 – большая нагрузка на распредвал, у них иногда происходит эффект «пополама»))

Я тоже считаю, что самый сбалансированный – рядная шестерка.

дак это даже доказано научно,причём только с определённым порядком работы цилиндров,щас не помню каким,но в книге было очень доступно описано почему и как

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.

Двигатели v образного типа, описание появления и использования

История автомобиля может служить своеобразной демонстрацией пытливости и настойчивости человеческого ума. Казалось бы, изобрели в 1883 году Даймлер с Майбахом двигатель внутреннего сгорания (одноцилиндровый), так пользуйтесь люди.

Нет же, сразу обнаружились недостатки – маломощный он, нужен посильней. И процесс пошел – моторы стали больше и сильнее, число цилиндров начало увеличиваться, появились новые варианты их компоновки, одной из которых явился V образный двигатель.

О двс и его типах

Двигатель внутреннего сгорания может быть с внешним образованием топливной смеси (бензиновый) и с внутренним смесеобразованием – дизельный.

Все они являются четырехтактными, и это надо отметить как одно из свойств, которыми обладает такой двигатель. Первый двигатель был мощностью чуть больше одной лошадиной силы, что оказалось явно недостаточно для его практического использования.

Он был одноцилиндровый, само собой напрашивалось решение увеличить число цилиндров для увеличения мощности.

А как только число цилиндров становится больше одного, возникает вопрос, об их расположении. Невзирая на то, бензиновый это или дизельный двигатель, возможны такие варианты:

  • рядный, все цилиндры располагаются друг за другом на одной линии;
  • V образный, в нем цилиндры находятся под острым углом (обычно шестьдесят или девяносто градусов) друг относительно друга;
  • оппозитный, его можно считать частным случаем V образного. В нем цилиндры находятся под углом 180°. Такой двигатель чаще всего используют в конструкции мотоцикла;
  • W образный, его можно рассматривать как комбинацию оппозитного и V образного, установленного поверх оппозитного, и работающих на один коленчатый вал;
  • звездообразный, это своеобразная комбинация из нескольких V образных двигателей, в которой цилиндры располагаются под углом между собой по всей окружности и работают на один коленвал. Используется в основном в самолетостроении.

Некоторые из этих вариантов построения двигателей можно увидеть на приведенном ниже рисунке:

1- рядный; 2 – V образный; 3 – оппозитный; 4 – совмещенный V образный и рядный двигатель; 5 – W образный; 6 – совмещенный в W образной компоновке.

Для каждого из перечисленных вариантов свойственны свои достоинства и недостатки, но в настоящий момент более подробно будут рассмотрены V образные двигатели.

О конструкции v образного двигателя

Что собой представляет современный V образный двигатель, можно понять, посмотрев приведенное фото

Даже беглого взгляда достаточно для понимания, какое это сложное изделие. Тем не менее, его можно считать закономерным этапом в развитии, которое прошел двигатель, в первую очередь, имея ввиду его практическое использование для автомобиля и мотоцикла.

После того, как резервы роста мощности, заложенные в увеличении диаметра цилиндра, были исчерпаны, стало расти их число. Тогда мотор начали делать с использованием нескольких цилиндров. Проще всего их оказалось разместить в ряд друг за другом. Так появился рядный двигатель, как бензиновый, так и дизельный.

Казалось бы, все хорошо, наращивай число цилиндров и увеличивай отдаваемую мотором мощность.

Но при этом растут его габариты, а если учесть, что основное применение было рассчитано на конструкцию автомобиля и мотоцикла, то большой двигатель туда не помещался.

В ходе проведения всех таких работ было установлено, что для автомобиля оптимальным является рядный четырех- или шестициндровый силовой агрегат. Такие двигатели используются также в настоящее время, как самые простые в производстве.

Появление v образного двигателя

Борьба за компактность привела к тому, что родился V образный двигатель, в нем цилиндры размещены под углом. Такое расположение позволило решить как минимум две задачи:

  1. уменьшить габариты мотора, правда, надо отметить, что уменьшение длины сопровождалось увеличением ширины;
  2. увеличить число цилиндров в одном моторе.

Однако следствием такого технического решения стало усложнение конструкции силового агрегата. Если для рядного требуется один блок цилиндров и один газораспределительный механизм, то для V образных силовых агрегатов их число увеличивается как минимум вдвое. Это приводит к значительному усложнению производства.

Кроме уже отмеченных, есть и другие недостатки, присущие V образной компоновке, но они тем или иным способом решаются, и на сегодняшний день такой силовой агрегат является чрезвычайно распространенным в мире моторов. В то же время, кроме использования на легковом автомобиле у таких моторов есть и другие варианты применения, для примера можно остановиться на следующих:

V образный мотор на мотоцикле

Особого внимания заслуживает оппозитный двигатель как разновидность V образного. Такая его конструкция оказалась подходящей для мотоцикла, хотя некоторые производители применяют его в автомобилях.

Первоначально, в течение длительного времени для мотоцикла хватало одноцилиндрового мотора.

Однако проблема роста мощности силового агрегата коснулась и мотоцикла, вследствие чего на нем появился V образный мотор (2-цилиндровый). Сейчас можно только отметить – в конструкции мотоцикла характерно использование большого числа самых разнообразных типов моторов.

Но стоит учесть, в настоящее время для всех видов мотоцикла характерно увеличение числа цилиндров, что позволяет поднять общую, «литровую» мощность мотора.

При этом наблюдается все большее использование четырехтактных моторов для мотоцикла, двухтактные из-за своей низкой надежности и ограниченном ресурсе остаются только в мотогонках. А для многоцилиндровых двигателей в условиях ограниченного места, характерного для мотоцикла, наиболее приемлемым будет применение V образного мотора.

Конечно, у мотоцикла есть свои, присущие только ему особенности, но это не имеет отношения к его типу. А V образные многоцилиндровые, в том числе и оппозитные моторы, используемые при создании мотоцикла, не собираются уступать свое место другим.

V образный дизель

На сегодняшний день наибольшей популярностью в Европе пользуются автомобили, в которых применяется дизельный силовой агрегат. Обусловлено это его высокой экономичностью, а также отличными эксплуатационными показателями. Как пример можно привести дизельный двигатель TD6.

По своим техническим характеристикам он соответствует самым высоким требованиям, этот дизельный мотор имеет шесть, расположенных по V образной схеме, цилиндров, общий объем может составлять до 2,7 литров, он способен развивать мощность до двухсот семи л.с., обеспечивая крутящий момент до четырехсот сорока Нм.

При этом его вес не превышает двухсот двух кг.

Не касаясь других его характеристик, используемых в конструкции технических решений, стоит просто отметить, что по экспертным оценкам подобный дизельный силовой агрегат является несомненным лидером в классе шестицилиндровых V образных дизелей.

Однако это не единственный пример применения подобной концепции в построении двигателей. В тех случаях, когда требуется повышенная мощность при достаточно компактных размерах, чаще всего находит применение аналогичный дизельный силовой агрегат.

Вот пример из прошлого столетия – 12 цилиндровый четырехтактный дизельный двигатель, устанавливаемый на легендарных танках Т-34.

Это не единственный случай – высокая мощность и относительная компактность делает V образный двигатель незаменимым при создании самых разных устройств – от автомобилей до танков.

За не такую уж и длительную историю развития ДВС, были разработаны разные его модификации, отличающиеся различным исполнением и сложностью. Тем не менее, несмотря на все имеющиеся трудности в производстве и недостатки конструкции, V образный двигатель в настоящее время является одним из самых массовых вариантов ДВС.

V образный автомобильный двигатель: особенности, достоинства и недостатки

В общем случае v образный двигатель – это обычный двигатель внутреннего сгорания (ДВС), цилиндры которого конструктивно расположены друг против друга под определенным углом. Как и любой другой мотор, он во многом определяет конструкцию автомобиля.

Немного истории

Впервые ДВС, имеющий практическое применение, был построен немецкими инженерами Г. Даймлером и В. Майбахом в 1883 году. Этот одноцилиндровый силовой агрегат объемом 462 куб. см. развивал мощность 1,1 л. с.

Однако этой мощности было недостаточно и в дальнейшем ее наращивание осуществлялось путем увеличения рабочего объема цилиндра.

Но этот процесс не мог продолжаться бесконечно, поэтому конструкторы начали постепенно увеличивать количество цилиндров.

Так появились рядные двух- четырех- шести- и даже восьмицилиндровые двигатели. Правда, увеличение количества установленных в один ряд цилиндров более 6-ти значительно увеличивало габаритные размеры подкапотного пространства автомобиля. Кроме большой длины рядные моторы имеют и другие недостатки, например:

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

В настоящее время разработкой рядных силовых агрегатов занимаются все ведущие производители автомобилей. Связано это с тем, что они просты как в изготовлении, так и в процессе эксплуатации. Отличаются они и высокой ремонтопригодностью.

Понимая, что расположение цилиндров в один ряд – это временное решение, тот же В. Майбах в 1889 году изобрел и запатентовал v образный двигатель. Однако первые такие ДВС начали изготавливать только начиная с 1905 года, причем не в Германии, а в США и Франции.

Особенности конструкции

Конструктивно v образный двигатель значительно сложнее стандартного рядного мотора. Ведь они оснащаются двумя головками блока цилиндров (ГБЦ) и имеют более сложные механизмы газораспределения (ГРМ) и впрыска топлива.

Большое значение в конструкции v образных двигателей играет угол размещения цилиндров относительно друг друга. В процессе эволюции создавались различные конструкции, в которых углы развала цилиндров изменялись от 1 до 180 градусов.

В результате многочисленных экспериментов разработчики пришли к выводу, что наиболее оптимальными являются углы 45, 60 и 90 градусов. Именно эти углы развала цилиндров имеет большинство современных v образных силовых агрегатов.

Основным достоинством v образных моторов является их компактность. При этом, их несколько увеличенная ширина существенного значения на размеры подкапотного пространства автомобиля не оказывает.

Разные углы развала цилиндров используются в различных силовых агрегатах. Некоторые их конфигурации сбалансированы очень хорошо, другие требуют использования дополнительных механизмов. Так, например, v образные двигатели с оптимальным углом развала, такие как:

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

Достоинства и недостатки

Широкое распространение v образные двигатели получили, в первую очередь, благодаря возможности получения максимального крутящего момента.

Достигается это за счет того, что в отличие от рядного мотора (R двигатель), в котором силы, направленные на коленчатый вал, ориентированы перпендикулярно, в v образном силовом агрегате они действуют по касательной с двух сторон.

При этом достигается максимальное ускорение коленчатого вала, так как инерция, создаваемая при работе, значительно выше той, которая используется в R-образных моторах.

Кроме того, v образный двигатель имеет большую жесткость коленчатого вала, что :

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

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

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

Однако в настоящее время разработчики владеют соответствующими конструкторскими решениями и технологическими возможностями, позволяющими минимизировать влияние этих недостатков и улучшить ряд технических характеристик этих моторов.

Несмотря на то, что с момента изобретения v образных силовых агрегатов прошло более 100 лет, их потенциал полностью еще не раскрыт. Будущее автомобилестроения несомненно связано именно с этими моторами. Поэтому в этом направлении и работают сейчас многочисленные коллективы разработчиков, стараясь, чтобы их производство стало более технологичным и менее затратным.

Перспективные разработки

Наиболее распространенным среди v образных силовых агрегатов является двигатель v6.

Однако именно он отличается высоким уровнем вибраций и требует достаточно трудоемкой балансировки. В настоящее время существует несколько направлений, в которых эволюционируют двигатели v 6:

  • Оппозитные силовые агрегаты

Оппозитный мотор – это v образный мотор, у которого угол развала цилиндров составляет 180 градусов. Такая конструкция позволяет значительно снизить центр тяжести и, что особенно важно, взаимно нейтрализовать вибрацию поршней, сделав рабочие характеристики мотора более плавными.

Лидером этого направления моторостроения является компания Fuji Heavy Indastries Ltd., которая уже много лет разрабатывает такие двигатели для автомобилей марки Subaru.

Оппозитная компоновка позволяет придать блоку цилиндров очень высокую прочность и жесткость, однако значительно усложняет ремонт мотора.

Для справки: оппозитные силовые агрегаты устанавливаются практически на все автомобили Subaru начиная с 1963 года.

Разработка VR образных силовых агрегатов – еще одно направление, по которому развиваются v-образные двигатели. Конструктивно такие моторы представляют собой симбиоз v образного и рядного силового агрегата и отличаются от обычныхŸ малым углом развала цилиндров (15 градусов) иŸ наличием одной ГБЦ, которая накрывает оба ряда цилиндров.

Такая компоновка позволяет получить компактный силовой агрегат, который меньше по длине, чем рядный 6-ти цилиндровый мотор и ширине, чем обычный двигатель v6.

Для справки: моторы VR 6 устанавливались на автомобили компании Volkswagen (Passat, Golf, Sharan и др.). Они имели заводские обозначения ААА (объем 2,8 л., мощность 174 л. с.) и ABV (объем 2,9 л., мощность 192 л. с.).

Типы ДВС: плюсы и минусы V-образного двигателя

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.

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.

Обзор V образного двигателя, его преимущества и недостатки

Сегодня уже никто не может представить свою жизнь без машин, а значит и без двигателей. Самой известным типом внутреннего сгорания мотора является V образный двигатель.

Он получил свое название за характерное расположение цилиндров, которые имеет различный уровень наклона по отношению друг другу. Диапазон угла вели, с 10 градусов и до 120.

Рассматриваемый тип мотора работает по такому же принципу, как и любой двигатель внутреннего сгорания, различия состоят только в положении цилиндров.

v образный двигатель

Область применения

Главной причиной большой популярности рассматриваемой модели состоит в том, что данный мотор иметь большую область применения. Он успешно используется в таких отраслях, как машиностроение, постройка самолетов и кораблей. Помимо этого, стоит отметить, что v двигатели используются и в мотоциклах.

Как правило, сфера и область применения зависит от того, сколько цилиндров имеет рассматриваемая модели, а также особенности их расположения.

Особенности размещения цилиндров имеют немалое влияние на такие технические характеристики, как плавность работы, величина вибрации, сложность балансировки и так далее.

v образный двигатель для авиации

Классификация v двигателя

Обычно двигатели классифицируются по порядку работы, в данном случае порядок работы не так важен, так как основной критерий является наличие определенного количества цилиндров и особенности их расположения.

Стоит сразу отметить, то наиболее часто используемые углы в моделях двигателей составляют 45, 90 и 60 градусов. Обычно они применятся на машинах и мотоциклах.

В зависимости от количества цилиндров выделяют следующие типы двигателей:

  • V2 используют в стандартных автомобилях
  • V3
  • V4
  • V5
  • V6 – наиболее популярный тип, применяется в машинах
  • V8 часто используется в спорткарах
  • V10
  • V12
  • V14
  • V16
  • V18
  • V20
  • V24

Сразу стоит выделить те отрасли, где применяется каждая модель двигателя. Моторы, которые обладают двумя и четырьмя цилиндрами используются в мотоциклах.

Но встречаются случаи, когда на спортивных моделях вы можете встретить двигатель, который обладает пятью или даже шестью цилиндрами.

Такие виды обладают невероятно большой мощностью по меркам мотоциклов, которая позволяет им достигать самых высоких скоростей.

Если вести речь об автомобилях, то тут самыми распространенными являются модели, которые имеют по 6 или 8 цилиндров, правда, также в спортивных моделях их число может достигать 10 а иногда даже 12. Это также производится для того, чтобы достичь максимальной мощности. Правда, при установке такой модели следует подготовить и все остальные системы.

В авиации и кораблестроение применятся больший ряд двигателей. Здесь вы можете встретить четырех, пяти, восьми, десяти, двенадцати, четырнадцати, шестнадцати, восемнадцати двадцати и двадцати четырех цилиндровые двигатели.

Применение их вызвано тем, что существует особый порядок работы во многих системах, которые требуют не только большой, но также порой и малой мощности, которая нужна для выполнения менее больших, но все же значимых задач.

Примером их могут послужит внутренние системы корабля, которые не требуют большого двигателя для полноценного обслуживания.

Как правило, рассматриваемое устройство располагается вверх. Это наиболее часто используемая форма расположения. Но встречаются случаи, когда инженеры делают наоборот и направляют их вниз. Как и для чего это делается.

Дело в том, что при определенной конструкции того или иного аппарата, стандартное расположение просто напросто неудобно, так как создает лишние проблемы, например, занимая большое количество места. Говоря о примерах, можно отметить авиацию.

Именно здесь активно применяется обратное расположение, которое нужно для того, чтобы ничего не мешало пилоту управлять самолетом, так как это может привести к необратимым последствиям. Но, все же всем больше нравиться стандартное расположение, так как именно его видят люди под капотом своих автомобилей.

v образный двигатель дна мотоцикле

Положительные и отрицательные стороны

Если затронуть такую тему, как преимущества, которые имеет v образный двигатель над моделью R образного мотора, то можно столкнуться с большим количеством различных мнений, которые говорят о том, то каждый специалист выделяет свои особенности эксплуатации каждого вышеупомянутого типа. Итак, в чем же основные преимущества двигателя, который имеет цилиндры, расположенные под углом?

В первую очередь стоит обратиться к истории создания рассматриваемого мотора.

Дело в том, что на начальном этапе разработки основной задачей, которая стояла перед инженерами, являлось достижение максимальной компактности при сохранении мощности у высокого крутящего момента.

Сразу можно сказать, то обе проблемы бы успешно решены, что и дало начало плюсам рассматриваемого типа. Итак, как же были решены данные проблемы?

В первую очередь стоит объяснить такое явление, как увеличение крутящего момента.

Дело в том, что в отличие от R образного мотора, где силы направлены прямо перпендикулярно, такая модель, как v образный двигатель имеет такой порядок работы, при котором силы действуют на вал по касательной с двух сторон.

Это позволяет достичь максимального ускорения вала, так как инерция, которая создается при работе значительно выше, чем та, которая появляется при функционирования моделей R.

Помимо увеличения крутящего модели можно отметить компактность. Мотор обладает меньшей высотой и длинной. Но не только эти положительные моменты можно выделить из порядка работы.

Итак, у моделей V типа можно отметить большую жесткость коленчатого вала, которая влияет не только на прочность конструкции, но также и на срок службы всей системы, большим диапазоном рабочих частот, это дает возможность двигателю не только быстро набирать обороты, но и динамично работать даже на пределе возможностей.

К сожалению, модели V состоят не толь из плюсов. Дело в том, что они обладают более сложной конструкцией, а поэтому стоят на порядок дороже, а также большая ширина мотора.

Но особенно важно то, что практически все они имеет немалый уровень вибрации и определенные сложность при балансировке.

Правда сейчас, чтобы избежать данных недостатков в работе, инженеры компаний намеренно утяжеляют ту или иную часть.

Будущее V двигателей

Несмотря на все недостатки, можно уверенно сказать, что будущее за данным видом двигателей. Конечно, каждый из них имеет ряд недостатков, но инженеры уже сегодня знают, как их ликвидировать.

Также стоит отметить, что данный тип гораздо легче модифицировать и уже на сегодняшний день известно, что практически любой вид V двигателя, не полностью раскрыл свой потенциал, иными словами, для большинства есть еще определенный резерв, который позволит увеличить большое количество технических характеристик.

V образный двигатель был запатентован в США еще в 1905 году, сто лет назад, но за это время люди все еще полностью не раскрыли все его особенности. Сегодня инженеры работают над тем, чтобы производство моделей стало менее затратным, что позволит приобрести автомашину с хорошим мотором мог себе каждый человек, даже с малым или низким доходом.

V-образный двигатель

Одним из ныне популярных видов двигателей внутреннего сгорания является V-образный двигатель. Этот вид моторов считается одной из стадий развития ДВС, поэтому его появление считается вполне логичным и не ассоциируется как великое достижение. История создания V-образного двигателя и его технические особенности – тема нашей сегодняшней статьи.

Как появился этот вид двигателей?

Традиционным двигателем считается рядный, и когда-то увеличение мощности осуществлялось только путем увеличения объема цилиндров. Но, разумеется, всему есть свой предел, так же как и размерам цилиндров.

В этой свези, конструкторы вынуждены были придумать новый способ увеличения мощности, но в то же время, сохраняя габариты мотора.

И выход был найден, для получения большей мощности были созданы двигатели с 6-цилиндрами, что, пожалуй, является максимальным количеством для легкового автомобиля.

Однако и этого стало недостаточно, поэтому спустя некоторое время удалось сделать еще одно открытие – двигатель, в котором цилиндры располагались под углом напротив друг друга, то есть V-образный мотор.

Его конструкция позволяла сэкономить драгоценное место под капотом, и в результате широкое распространение получает как 6 цилиндровый v образный двигатель, так и 8-цилиндровый, что является идеальным сочетанием между габаритами и мощностью мотора.

Технические особенности V-образного двигателя

Несложно догадаться, что такой мотор очень сложен в техническом плане. По сути, так же как и бензиновый, дизельный v образный двигатель имеет 2 головки блока цилиндров, а также очень сложную систему ГРМ. При этом такой двигатель оснащен одним коленчатым валом, который может приводить в движение сразу 8-поршней. Разумеется, что и в обслуживании такой мотор крайне не дешевый.

Вместе с этим, имеющиеся недостатки не повлияли на популярность этого типа моторов, поэтому встретить можно v образный двигатель и у мотоцикла. Причиной такого массового распространения является экономичность мотора совместно с высокой мощностью.

V-образные двигатели полюбили многие знаменитые автоконцерны: BMW, Ford, Toyota, Mercedes, Mazda и многие другие.

В-образная конструкция позволяет создать максимально облегченный агрегат, что для многих автомобилей имеет огромное значение, так как вопрос снижение веса связан с другим не мене важным – вопросом расхода топлива.

Поэтому смело можно говорить о том, что после рядного двигателя по популярности идет V-образный, который во многих странах считается более перспективным и интересным с технологической точки зрения.

W-образные двигатели — много цилиндров в малом объеме

В своих материалах мы нередко упоминаем двигатели W8, W12, W16, ставшие своеобразной визитной карточкой концерна «Volkswagen». Читатели подробнее просят рассказать о том, что они из себя представляют. По принципу действия — ничего особенного: это обычные поршневые моторы. Их изюминка — в оригинальной конструкции.

V-образную схему, позволяющую поместить двигатель с достаточно большим числом цилиндров в тесное подкапотное пространство, используют почти все автопроизводители.

А в конце 80-х годов прошлого века на фольксвагеновских автомобилях «Passat» и «Golf» впервые появился VR6 — шестицилиндровый двигатель с малым углом развала блоков цилиндров.

Настолько малым (всего 15 градусов, в то время как у обычных V6 — от 60 до 90 градусов и больше), что вместо V-образной пары блоков по три цилиндра мотор внешне представляет собой один блок клиновидной формы с шестью цилиндрами.

Если форму V6 фигурально можно уподобить канцелярской «галочке», то VR6 той же «галочке» со сложенными «крыльями». Аббревиатура VR6 расшифровывалась как «рядно-V-образный шестицилиндровый». Само название говорило о том, что конструкция объединяет две схемы построения двигателей. Смотрелась эта «шестерка» чуть пошире и покороче рядной «четверки».

Эксперимент оказался удачным, и через несколько лет инженеры из Вольфсбурга разработали еще и пятицилиндровый двигатель. Не мудрствуя лукаво от «шестерки» убрали один цилиндр, и получился VR5.

Логично было сделать следующий шаг, и фольксвагеновцы его сделали: соорудили пару VR, по четыре цилиндра каждый, и соединили их в виде V под углом 72 градуса. Идея в том, что на каждом «крыле галочки» помещается вдвое больше цилиндров, чем в простом V-образном двигателе.

Новый мотор назвали W-образным чисто условно, поскольку на конфигурацию буквы W эта схема не похожа. Но смысл ясен: «W» — двойное «V».

От восьми до шестнадцати

Первый из этих двигателей — четырехлитровый W8 мощностью 275 сил – устанавливался на «VW Passat». Без проблем разместившись под капотом автомобиля «семейного» класса, он приблизил «Пассат» к более престижному бизнес-классу.

На «восьмерках» процесс, разумеется, не остановился. Флагман входящей в состав концерна VW марки «Audi» долго оставался без 12-цилиндрового мотора.

Такое положение дел было недопустимо: ведь конкуренты — BMW и Mercedes-Benz — уже полтора десятка лет выпускали представительские седаны с мощными V12. И в 2000 году «А8» обзавелась стратегическим «W12».

Мотор сделан по образу и подобию «W8»- только на «крыльях галочки» размещалось не по четыре, а по шесть цилиндров. Малогабаритный 420-сильный двигатель нашел себе место и на новом флагмане «Фольксвагена» — «Phaeton».

Но и этого немцам показалось мало, для перешедшей в 1998 году под эгиду VW марки «Bugatti» потребовался очень мощный и легкий силовой агрегат. Им стал уникальный сверхкомпактный и ультрамощный (1001 л.с.

) — W16. Мотор восьмилитрового объема образовали две «восьмерки», сращенные под прямым углом.

Почти квадритная форма (длина всего 71 см, зато высота 77 см) позволила вписать двигатель перед задней осью спорткара.

Похоже, это еще не последнее слово, которое могут сказать W-образные моторы. Главное их преимущество — возможность и дальше наращивать число цилиндров, не вылезая за рамки компактного подкапотного пространства.

Как водится, есть и обратная сторона медали — сложность и дороговизна в обслуживании и ремонте.

Неофициального сервиса такие двигатели не переносят, даже элементарная, казалось бы, замена свечей зажигания может обернуться головной болью для механиков, не знакомых с такими моторами.

Двигатели внутреннего сгорания. Рядный. Оппозитный. V-образный

История двигателя строения формировалась спонтанно и хаотично. Первые двигатели были значительны по размеру и рабочему объему. При этом двигатели были простейшими по своей конструкции. Встречались 1 цилиндровые двигатели объемом порядка 8 литров. Здесь много причин, во первых технологии, во вторых низкий КПД, в конце концов отсутствие элементарного опыта и знаний.

На сегодняшний день даже у современных двигателей КПД составляет порядка 20 %, что ничтожно мало.

То есть только порядка 2 литров бензина из 10 залитых в бак тратиться на создание крутящего рабочего момента на валу двигателя, остальное просто вылетает в трубу, переходит в тепловую энергию, трансформируется в детонации, тратиться на силы трения и инерции и т.д.

Тем не менее уже сформировалось общее мнение эффективного двигателя внутреннего сгорания. При этом поршни двигателя и соответственно рабочие камеры имеют довольно ограниченные размеры. Все дело в том, что компактные механизмы обладают меньшими силами инерции, меньше подвержены детонациям, но об этом далее.

Сейчас прежде всего хотелось сказать, что соотношения цилиндров к общему объему двигателя относятся с соотношением 1 цилиндр на 170-900 см кубических одной рабочей камеры.

Слишком маленькие поршни имеют ограничения по своим конструктивным характеристикам, так как даже при высокой компрессии порядка 14-16 атмосфер (бензиновый двигатель) миниатюрность ограничивает и передачу усилий на шатун от поршня. При слишком значительных размерах поршней невозможно добиться точной сбалансированности механизма и соответственно получить высокие обороты частоты вращения двигателя, вернее сказать это очень сложно и высокотехнологично.

1 Так примером малолитражных автомобилей с маленькими цилиндрами являются: рядная «четвёрка» у Subaru R1 — 658 см³. трехцилиндровый Smart — 799 см³ , трехцилиндровый Matiz — 796 см³ , четырёхцилиндровый Matiz— 995 см³.

, четырёхцилиндровый Hyundai i10 и Kia Picanto- 1086 см³. Автомобили с двигателями где встречаются цилиндр гиганты: V-образная «восьмёрка» купе Chevrolet Corvette Z06 – 7011 см³, рядная «шестёрка» Nissan Patrol TB48DE – 4758 см³.

Рядный двигатель

Наименование двигателя говорит само за себя. В таком двигателе все поршни в головке цилиндров расположены рядно – в один ряд. Такие двигатели наиболее просты по своей конструкции и технологии производства деталей к ним. Подобные двигатели ремонтопригодны в частных мастерских.

Это что говориться классика.
Обозначение двигателей начинается с буквы R. Так R2 значит что в двигателе 2 цилиндра в ряд, R3 три цилиндра в ряд и так далее. Если относительно расположения цилиндров все понятно, то их базирование на коленчатом валу может быть различным.

Смотрите на рисунок 2 ниже

2 Пример А: трехцилиндровый рядный двигатель с углами между кривошипами 120 градусов, Равномерное по времени зажигание смеси за один период (оборот коленчатого вала) реализовано в конструкции двигателя по схеме В – двухтактных цикл работы (углы между кривошипами 180 градусов). Вариант С, фактически альтернатива одному большому поршню, при этом двигатель получается более компактным (такая конструкция двигателя применена на автомобиле «Ока»)

Наиболее распространенными из рядных двигателей на сегодняшний момент являются четырехцилиндровые двигатели. Их объем вирируется, как правило в пределах от 1 литра до 2,4 литров.

Многое в эффективности двигателей зависит от подачи топливно-воздушной смеси, но это тема другой статьи. Несимметричная конструкция двигателя относительно коленчатого вала вносит свои коррективы. Так коленчатый вал выполнен с компенсирующими отливами.

Фактически они гасят инерционные силы от поступательного движения поршней при вращении коленчатого вала (хорошо видны на рисунке 7)

3 Пример когда двухцилиндровый двигатель при реализации турбонаддува достигает столь высокой мощности Fiat 500 двигатель 0,9 л – 85 л.с. и самые простые и дешевые двухцилиндровые представители российская Ока и индийская Tata Nano

4 Рядный пятицилиндровый двигатель от Mercedes Benz

Моторы с шестью цилиндрами в ряд также не популярны. Все дело даже не в том, что они потребляют много бензина, проблема рядных двигателей это их размеры. Такие двигатели хорошо только вписываются в фюзеляж самолета а в капот машины уже не каждой.

При установки многоцилиндровых двигателей приходится изощряться чтобы мотор и КПП поместились в одном моторном отсеке. Так Austin Maxi 2200 выпускавшийся в Англии в середине 60-х годов имел коробку передач размещенную под двигателем.

Автомобиль Volvo S80 с шестью цилиндрами в ряд имеет очень компактную коробкой передач (Рис.5 ). Каково же решение, если требуется повышение мощности, при условии что двигатель должен иметь более компактные формы.

Ответ прост половина цилиндров симметрично переноситься оппозитно – друг напротив друга. То есть угол между цилиндрами составляет 180 градусов. Отсюда и название оппозитные двигатели.

5 Рядные многоцилиндровые моторы на Austin Maxi 2200 и Volvo S80

Оппозитный двигатель

Оппозитные двигатели маркируются буквой B. Что означает Boxer -аналогия перемещения рук от соперника к сопернику на боксерском ринге.

Так например B2 означает двухцилиндровый двигатель, B4 четырехцилиндровый и т.д. Плюсы оппозитников очевидны они короче рядных двигателей в два раза.

Это как два рядных двигателя, один напротив другого передающий свой крутящий момент на один коленчатый вал. (рис. 6)

6 Двухцилиндровый оппозитный, хорошо знакомый в советском союзе мотор мотоцикла Урал и французский Citroen 2CV

Рис. 7 Четырехцилиндровый оппозитный мотор

Еще одним важным плюсом оппозитников является относительная уравновешенность. Фактически все элементы симметричны, что значительно уменьшает вибрации. Кроме того, конструктивной особенностью является жесткий блок, с центральным креплением вала, что также положительно сказывается на гашении вибраций.

Стоит заметить что двухцилиндровый оппозитный мотор не уравновешен относительно возникновения вибраций, в следствии того что перемещение двух цилиндров друг к другу или друг от друга пытаются создает крутящий момент для коленчатого вал в вертикальной оси.

Точка центра вращения крутящего момента находится между креплениями шатунов на коленчатом валу. Стоит добавить еще два цилиндра которые будут работать в противофазе первым и мы компенсируем этот недостаток оппозитного мотора.

С плюсами оппозитников мы разобрались, но ведь не бывает все так хорошо.

Да действительно, оппозитники фактически требуют две головки, раздвоенную систему питания, более сложную конструкцию и технологию изготовления блока (рис 8)

8 Оппозитный двигатель от Porsche имеет две одинаковые головки клапанов. При этом привод распределительных валов – цепная передачи имеется спереди и сзади, для распределительного вала одной и второй головки.

V образный двигатель

Фактически V образные моторы это частный случай оппозитников, когда рядные моторы установлены не один напротив другого под 180 градусов, а с углом например 60 или 90 градусов.

Здесь возникает желание уменьшить угол между цилиндрами до такого чтобы минимизировать габариты двигателя. Так например выпускавшиеся автомобили Lancia Fulvia в 70-х годах прошлого века имели V образный мотор с углом развала блока 23° (Рис. 8).

Так в чем же проблема? Дело не в том, что это невозможно разместить конструктивно поршни так близко к друг другу. Дело в том, что мы получаем очень неуравновешенную систему. Перемещение поршней и их инерционные силы не будут уравновешиваться, а даже наоборот будут складываться.

Опять получается сложная конструкция коленчатого вала с значительными противовесами. Чем меньше угол, тем сложнее укротить инерционную силу поршней.

8 Lancia Fulvia с углом развала блока мотора между цилиндрами в 23 градуса

Кроме противовесов могут применяться компенсационные валы. Фактически такие валы вращаясь создают силу обратную силам вибрации. Так например подобные валы применялись компаниями Audi, VW, Saab, Ford, Fiat (Рис. 9)

9 Двигатель с четырьмя цилиндрами в ряд и компенсационными валами. Компенсационные валы приводятся цепной передачей от коленчатого вала. В некоторых случая валы приводятся двумя независимыми цепными передачами от коленчатого вала.

Частные случаи V образного двигателя

Сегодня вопрос мощности и компактности перед конструкторами ведущих авто производителей стоит на первом месте. В связи с этим появились W образные моторы с минимальным углом развала цилиндров – 15 градусов. Начало этой революционной серийной конструцкии мотора положил WV Golf VR6 третьего поколения.

Само обозначение двигателя VR говорит само за себя. V образный с минимальным углом развала таким, что можно добавить букву R рядный. Еще такие двигатели называют смещено рядными. Дальше больше, мотористы компании Volkswagen взяли два двигателя VR и расположили под углом один к другому (угол составил 72 градуса).

Так серийно выпускались двигатели W8, которыми был оборудован Passat. 12 цилиндровый W образник стоял на VW Roadster 1998 года Сложность изготовления таких моторов колоссальна. Начиная от конструирования и расчетов и заканчивая технологиями в производстве, что в итоге сказывается на их цене и серии производства.

Сводная информация по детонациям в различных видах двигателей

Теперь после того как мы пробежались по все конструкциям двигателей немного сухой статистики подтверждающей нашу теорию. .

в таблице ниже приведена информация о присутствующих в двигателях внутреннего сгорания силах и о их уравновешенности при работе. Так зеленые клетки указывают на уравновешенность либо отсутствие детонаций.

Красные на проблемные силы проявляющиеся при той или иной конструкции мотора.

Таблица.1 Показатели различных проявляющихся вибраций в двигателях внутреннего сгорания (Для просмотра таблицы в увеличенном размере кликните на ее изображение)

* Поршни в противофазе. ** Уравновешиваются противовесами на коленчатом вале.

То есть согласно таблице максимально уравновешенные моторы рядный шестицилиндровый, восьмицилиндровый и оппозитный шестицилиндровый. К сожалению такие компоновки совсем не дешевы и как правило применяются уже в автомобилях бизнес класса.

V6, W12 и рядная «четверка» — разбираемся в компоновках двигателей

Читая описания двигателей автомобилей, каждый из нас сталкивался с такими терминами, как «четырехцилиндровый», «V8» или «рядная шестерка». Но всегда ли мы четко представляем себе, что скрывается за этими понятиями? Предлагаем вам небольшой «путеводитель» по терминологии, связанный с компоновкой моторов наших «железных коней».

Для начала вспомним, как работает «сердце» автомобиля. В каждом двигателе внутреннего сгорания есть цилиндры, в которых происходит чрезвычайно важный процесс — сгорание смеси топлива и воздуха.

Энергия сгорания топливно-воздушной смеси и является той силой, которая приводит в движение автомобиль — вытесненные из цилиндров поршни толкают коленчатый вал, который в свою очередь, приводит в движение колеса автомобиля.

Мощность двигателя зависит, в основном, от двух факторов — размера цилиндров, а также их количества. При прочих равных условиях более мощным будет тот двигатель, в котором цилиндров больше, а сами они крупнее.

Если вы встретите в описании двигателя обозначение V6, это значит, что у данного мотора 6 цилиндров. Но что же такое «V»? Тут мы подходим непосредственно к вопросу о расположении цилиндров в двигателе. Рассмотрим основные компоновки двигателей.

Рядный двигатель(англ. inline engine, straight engine)

В английском языке также имеет обозначение I (сокр. от inline), например, I4 – это рядный двигатель с четырьмя цилиндрами или «рядная четверка». Также иногда рядный двигатель обозначают литерой R (R6 – рядный шестицилиндровый).

Все цилиндры такого двигателя расположены в одну линию, «лицом» вверх, как правило, в поперечном направлении, и приводят один общий коленвал. Такая конфигурация считается «классической» — ведь самый первый в истории автомобильный двигатель, состоявший всего из двух цилиндров, был рядным.

Рядными моторами оснащают большинство автомобилей. Случается, что цилиндры в рядном двигателе располагаются не в поперечном, а в продольном направлении. В английском языке продольное расположение рядного двигателя называется «straight» в отличие от поперечного — «inline».

Продольная компоновка часто встречается у автомобилей класса «премиум», например, у BMW.

Конструкция рядных двигателей проста и надежна, их удобно ремонтировать. Для чего же тогда понадобились другие компоновки? Все дело в том, что рядные моторы занимают под капотом слишком много места.

Разместить при такой конфигурации большое количество цилиндров проблематично, да и коленчатый вал при большой длине рядного двигателя испытывает чрезмерные торсионные нагрузки.

Именно поэтому рядные двигатели имеют не более шести цилиндров.

V-образный двигатель (англ. V engine, Vee engine)

Цилиндры такого двигателя поделены на два блока, расположенных под углом 60-90 градусов по отношению друг к другу. Иными словами, цилиндры V-образного мотора образуют латинскую букву «V», в основании которой находится общий коленвал.

V-образная конфигурация цилиндров двигателя позволяет разместить в том же объеме пространства большее количество цилиндров в сравнении с рядными двигателями. В основном, она присуща дорогим и спортивным автомобилям.

Оппозитный или боксерский двигатель (англ. flat engine, boxer engine)

Как и в случае с V-образным двигателем, цилиндры оппозитного мотора разделены на два ряда, но угол их развала составляет 180 градусов. Получается, что каждый из рядов как бы лежит на боку и «смотрит» в противоположную от другого сторону. Движение поршней напоминает удары боксеров, стоящих спиной друг к другу (отсюда и второе название двигателя).

Такая компоновка мотора обеспечивает низкий центр тяжести, что, как правило, улучшает управляемость автомобиля. Однако, «боксеры» имеют более сложное, чем у рядных агрегатов, устройство и занимают больше места в ширину. Сегодня оппозитные двигатели устанавливают на свои модели лишь два производителя — Porsche и Subaru. Боксерские моторы имеют обозначение B (от англ.

boxer) – например, B6.

VR-образныеи W-образные двигатели(англ. VR engine, W engine)

Двигатель типа VR (V-образный рядный) был разработан концерном Volkswagen. Он работает по тому же принципу, что и V-образный двигатель, однако угол, образуемый между рядами цилиндров, настолько мал (10-15 градусов против 60-90 градусов у V-образных моторов), что все цилиндры помещаются в одном блоке.

При этом цилиндры двух рядов, как правило, располагаются в шахматном порядке относительно друг друга. По сути VR – это нечто среднее между рядным и V-образным двигателем. Что же касается W-образного двигателя, то он попросту состоит из двух VR-моторов, соединенных под углом у оснований.

Коленвал у такого двигателя также один.

Двигатели VR сегодня используются редко, а W-конфигурациявстречается, например, у флагманского люксового седана Bentley Mulsanne.

Теперь, когда мы разобрались с основными компоновками двигателей, остановимся поподробнее на том, какое количество цилиндров может иметь мотор легкового автомобиля.

На заре автомобилестроения двигатели автомобилей могли оснащать всего одним цилиндром, но сейчас такая компоновка больше не встречается.

Двухцилиндровые агрегаты тоже встречаются крайне редко. В недавнем прошлом двухцилиндровым двигателем комплектовалась российская «Ока», а сегодня единственным легковым автомобилем, который оснащают двухцилиндровым двигателем, является ситикар Fiat 500. Кстати, благодаря технологии турбонаддува, «фиатовский» мотор с двумя цилиндрами развивает весьма приличные 85 л.с.

Трехцилиндровыми двигателями комплектуют, в основном, компактные городские автомобили, например, Smart ForTwo или «тройняшек» Citroen C1, Peugeot 107 и Toyota Aygo. Турбированные моторы с тремя цилиндрами встречаются и у более крупных авто — таких как Mini Cooper, Ford Focus и Peugeot 308.

Четырехцилиндровыми двигателями оснащают большинство автомобилей, ведь рядная «четверка» – это самый распространенный автомобильный двигатель в мире.

Моторы с четырьмя цилиндрами почти всегда бывают рядными. Исключение — оппозитные «четверки», устанавливающиеся на модели Subaru и Porsche.

Ранее применялись и двигатели V4 – их устанавливали на некоторые модели Ford, Saab, а также на наш «Запорожец».

Моторы с пятью цилиндрами появились сравнительно недавно — в середине 1970-х годов. Большой популярности они не приобрели — из-за нечетного количества цилиндров такие двигатели имеют проблемы с балансировкой и излишне вибрируют.

Среди немногочисленных автомобилей, которые сегодня оснащают пятицилиндровыми агрегатами — Audi RS3, Audi RS Q3 и пара моделей Volvo.

Шестицилиндровые двигатели часто используются в премиальных моделях — как в рядной, так и в V-конфигурации. Звук таких моторов отличается более высокой, «спортивной» тональностью. В некоторых суперкарах, таких как Ford GT, шестицилиндровый мотор оснащают большими турбинами, чтобы обеспечить мощность, которой раньше можно было ожидать только от двигателей с восемью или более цилиндрами.

Двигатели с восемью и более цилиндрами не бывают рядными — ведь расположить такое количество цилиндров в одну линию весьма проблематично. Такими агрегатами, как V8, V10 и V12 комплектуют суперкары и седаны класса «люкс». Некоторые топовые модели концерна Volkswagen оснащаются двигателями W12, а гиперкар Bugatti Veyron наделили мотором W16.

Конечно, число и расположение цилиндров — это далеко не единственные параметры двигателей внутреннего сгорания, однако знание этих базовых понятий необходимо для понимания принципов работы автомобиля и осознания собственных предпочтений при выборе машины. Надеемся, что данная статья поможет вам лучше ориентироваться в мире «железных коней».

Одним из основных признаков, по которому классифицируют двигатели внутреннего сгорания (ДВС), является их компоновочная схема. Она определяет расположение мотора в подкапотном пространстве, его габаритные размеры и ориентацию осей ведущих элементов (цилиндров и поршней). Выбор общей компоновки агрегата зависит от характеристик, которые он должен обеспечить в процессе эксплуатации. На сегодняшний день используются пять базовых схем двигателей: рядные, V-образные, W-образные, оппозитные и VR-моторы. Каждая из схем имеет свои достоинства, недостатки и сферу применения.

  1. Особенности конструкции рядного двигателя
  2. Что представляет собой V-образный двигатель?
  3. В чем отличия оппозитного двигателя?
  4. Как работает W-образный двигатель?
  5. Устройство и достоинства VR-двигателя

Особенности конструкции рядного двигателя

Наиболее распространенным типом ДВС являются рядные конструкции. Они предполагают расположение цилиндров с поршнями в один ряд, что обеспечивает их воздействие на общий коленчатый вал. Основной сферой применения этого типа двигателей являются легковые автомобили, а также сельскохозяйственная и грузовая техника. В качестве топлива может использоваться как бензин, так и дизель. Количество цилиндров в таком моторе может достигать и двенадцати, но обычно это максимум шесть.

Рядный двигатель в разрезе

Преимуществами применения рядных компоновочных схем можно назвать следующие характеристики:

  • простота конструкции;
  • равномерный износ деталей;
  • низкая стоимость;
  • легкость в обслуживании;
  • уравновешенность.

Недостатками рядных агрегатов являются:

  • большие габаритные размеры, особенно для конструкций с большим числом цилиндров;
  • большой вес двигателя;
  • коленчатый вал может испытывать большие нагрузки из-за повышенной длины.

Что представляет собой V-образный двигатель?

С увеличением числа цилиндров в двигателе рядные конструкции стали менее удобными, а потому им на смену пришла V-образная компоновочная схема. Она предполагает установку цилиндров с поршнями попарно, друг напротив друга и под углом. Последний получил наименование угол развала и может варьироваться от 10° до 120° между осями. Количество цилиндров в таких агрегатах от шести до двенадцати, но это всегда четное число. Многие автопроизводители благодаря V-образной компоновочной схеме получили возможность экспериментировать с количеством цилиндров, увеличивая их число до двадцати четырех, но в серийном производстве таких автомобилей пока нет.

В зависимости от величины угла развала достигаются определенные характеристики двигателя. Так, например небольшой угол позволяет объединить в моторе достоинства и рядных, и V-образных моторов.

V-образный двигатель

Среди плюсов V-образных моторов можно отметить:

  • компактность конструкции;
  • более длительный срок эксплуатации двигателя;
  • эффективная и динамичная работа на различных оборотах.

В числе недостатков:

  • конструкция такого агрегата более сложна, поскольку имеет две головки блока цилиндров;
  • высокая стоимость изготовления;
  • большие вибрации при работе;
  • сложности с балансировкой.

В чем отличия оппозитного двигателя?

Фактически оппозитный двигатель является частным случаем V-образного. Его принцип работы основан на том, что угол развала цилиндров в таком моторе составляет 180°. Иными словами, пары цилиндров с поршнями лежат в горизонтальной плоскости. Поскольку поршни при работе такого двигателя движутся навстречу друг другу, они получили название «боксеры». Количество цилиндров в оппозитных моторах может быть от двух до двенадцати, при этом наибольшую популярность приобрели схемы с четырьмя и шестью цилиндрами.

Оппозитный двигатель в разрезе

Преимуществами такой компоновки являются следующие характеристики:

  • большая устойчивость автомобиля, достигаемая благодаря смещению центра тяжести;
  • более длительный срок эксплуатации за счет увеличения жесткости цилиндров;
  • максимальная безопасность – при столкновении такой двигатель уходит вниз, а не в салон;
  • пониженный уровень вибрации и шума при работе мотора;
  • снижение веса основных узлов.

Недостатками системы являются:

  • большие затраты на обслуживание и ремонт;
  • высокая стоимость изготовления двигателя;
  • повышенный расход смазочных материалов.

Как работает W-образный двигатель?

Принципиальным отличием W-образного двигателя является расположение цилиндров с поршнями в три или четыре ряда, при этом они воздействуют на общий коленчатый вал. Угол развала составляет менее 90°. Некоторые модели W-образных двигателей предусматривают расположение цилиндров в шахматном порядке, и каждая секция имеет свою ГБЦ. Применяются такие компоновочные схемы не только в автомобильных моторах, но и в авиации.

Также как и V-образный двигатель, такой мотор может иметь до двенадцати цилиндров. Однако основным его преимуществом является еще более компактная конструкция. Главным недостатком W-образной схемы можно назвать необходимость изготовления коленчатого вала сложной формы, а также использование многоуровневой системы охлаждения, что существенно повышает стоимость производства мотора.

Устройство и достоинства VR-двигателя

Рядно-смещенная компоновка, или VR-двигатель, представляет собой комбинацию рядного и V-образного моторов. Угол развала в таком двигателе очень мал – 15°, а цилиндры с поршнями расположены в шахматном порядке. В отличие от классического V-образного двигателя, такая схема обеспечила максимальную компактность, которая позволила использовать общую головку блока цилиндров для обоих рядов.

Несмотря на такое преимущество, как компактность, основным недостатком этой конструкции стала высокая вибрационная нагрузка. Данный тип двигателя сегодня почти не применяется.

В последние годы компоновочные схемы поршневых двигателей практически не изменяются. Это обусловлено отсутствием необходимости увеличения числа цилиндров, поскольку рост мощности для большинства современных автомобилей обеспечивается, например, за счет турбонаддува. Однако повышение компактности и уменьшение массы по-прежнему остаются главной задачей при разработке новых конструкций и схем.

Источник Источник http://www.drivenn.ru/journal/novosti/chem-otlichayutsya-ryadnyy-v-obraznyy-i-oppozitnyy-dvigateli-i-kakoy-luchshe-id30251
Источник Источник http://ufa-zapchasti.ru/ustrojstvo/dvigateli-v-obraznogo-tipa-opisanie-poyavleniya-i-ispolzovaniya.html
Источник Источник http://techautoport.ru/dvigatel/teoriya/komponovochnye-shemy.html

Двигатель

V — Engineering Learn

Двигатель V-типа

Введение двигателя V

Двигатель V: — Двигатель типа V также называется двигателем Vee, который имеет общую конфигурацию для двигателей внутреннего сгорания. Конфигурация V-образного двигателя состоит из двух рядов цилиндров, имеющих одинаковое количество цилиндров в каждом ряду, которые взаимосвязаны с общим коленчатым валом. Ряды цилиндров расположены, в частности, под углом друг к другу, чтобы образовывать V-образную форму из рядов, если смотреть спереди двигателя.

Установлено, что V-образные двигатели имеют меньшую длину по сравнению с любыми другими двигателями и, в частности, по сравнению с рядными двигателями, тогда как компромисс имеет большую ширину. Наиболее распространенная компоновка автомобильного двигателя — это двигатель V6, V8 или V12, который имеет шесть, восемь или двенадцать цилиндров соответственно.

История двигателя V-образного типа

Первый V-образный двигатель, двухцилиндровый или V-образный, был разработан очень известным человеком Вильгельмом Майбахом, который использовался в 1889 году на автомобиле Daimler Stahlradwagen.

После того, как V-образные двигатели были обнаружены, в 1903 году был выпущен первый двигатель V8, который был разработан Леоном Левавассером и использовался в гоночных лодках и самолетах. Первые двигатели V12 были произведены на заводе Putney Motor Works в Лондоне, который также использовался в гоночных лодках. Первый двигатель V6, который был запущен в производство, появился вскоре после 1908 года немецкой компанией для использования в качестве генератора для электрических железнодорожных двигателей.

Таким образом, только в 1950 году двигатели V6 использовались в серийном производстве автомобилей.Первый двигатель V6 использовался под углом 60 градусов для разделения шатунов для каждого цилиндра, чтобы свести к минимуму проблемы вибрации, которые возникали при более ранних попытках производства двигателей V6.

Если говорить о сравнении, то следует сказать, что V-образные двигатели имеют довольно меньшую длину, но в то же время оказываются значительно шире. Это эффект, который увеличивает количество цилиндров в двигателе, разница в длине между V-образными и прямыми двухцилиндровыми двигателями может быть не такой значительной, в то время как двигатели V8 имеют значительно меньшую длину по сравнению с прямыми двигателями.

Технические характеристики двигателя V-образного типа

Вертикальный угол или угол между рядами цилиндров значительно различаются для разных двигателей. Существуют различные двигатели, в которых угол вертикальной оси почти 180 градусов такой же, как у плоского двигателя. Это двигатели, которые используются в двигателях Ferrari V12. На другом конце шкалы двигатели V-4 и VR6 используют небольшой угол всего в 10 градусов, который включает одну головку блока цилиндров, которая используется обоими группами цилиндров.

Балансировка двигателя V12 такая же, как и у идеальной первичной или вторичной балансировки. Баланс двигателя для V-цилиндров зависит от таких факторов, как интервал зажигания, противовесы коленчатого вала и наличие балансирных валов

V-образный двигатель имеет два ряда цилиндров, которые обычно образуют угол 60 ° или 90 ° внутри двух. банки. Двигатели V-8 имеют восемь цилиндров, обычно имеющих угол наклона 90 °, тогда как существуют различные небольшие шестицилиндровые авиационные двигатели, которые обычно имеют горизонтально расположенные цилиндры.Конкретное размещение распределительного вала в основном над головой, что называется верхним кулачком (OHC) или двойным верхним кулачком (DOHC).

Отсек для привода распределительного вала включает шестерню, цепь или ремень внутри переднего или заднего конца блока или крышки. Зубчатый ремень обычно используется для обеспечения точного или отзывчивого управления клапанным механизмом. Колоколообразный кожух образован рядом с задним блоком цилиндров, который охватывает маховик и обеспечивает крепление передающего корпуса.Водяные рубашки образованы по всей поверхности цилиндров с соответствующими отверстиями и соединительным каналом для циркуляции потока охлаждающей жидкости .

Двигатель V Работа и конструкция

Конструкция блока цилиндров изменяется, если расположение клапанов четырехтактного двигателя изменяется или отклоняется из-за удобства портов цилиндра в двухтактном. тип. Двигатель с верхнеклапанным двигателем был в значительной степени заменен двигателем с L-образной головкой, поскольку его клапаны полностью расположены в головке блока цилиндров.Блок цилиндров двигателя продолжается только до одной стороны отверстий цилиндра, которые имеют седла клапанов и каналы для впуска и выпуска вместе с направляющими клапана, которые образованы в продолжении этого блока.

После этого головка блока цилиндров становится крышкой с водяной рубашкой, которая обеспечивает резьбовые отверстия для свечей зажигания с ее нижней стороной, профилированной таким образом, что камера сгорания желаемого размера и формы формируется над отверстием цилиндра.Форма пространства, образующего камеру сгорания, изменяется, когда поршень максимально приближается к головке цилиндра, и его объем, заключенный по отношению к поршню, смещается относительно объема, который чрезвычайно важен и влияет на его рабочие характеристики.

V-образный двигатель представляет собой компактную конструкцию двигателя нового поколения, в которой цилиндры расположены под определенным углом, а не под прямым углом друг к другу. Угол между цилиндрами варьируется в основном от 60 до 90 градусов.Этот угол образует V-образную форму между цилиндрами, из-за чего двигатель известен как V-образные двигатели .

В основном V-образные двигатели изготавливаются с четным числом цилиндров. Например, количество цилиндров кратно 2, например 4, 6, 8 или 12 и так далее. Эта конструкция значительно помогает уменьшить высоту, длину и вес двигателя по сравнению с любой другой конструкцией двигателя с таким же количеством цилиндров.

Применения двигателя V-типа

V-образные двигатели на другом конце имеют сложную конструкцию и, следовательно, имеют довольно высокую стоимость изготовления по сравнению с другими двигателями аналогичной мощности.Используемый 2-цилиндровый двигатель также известен как V-Twin. Производители обычно используют их для высококлассных видов спорта, таких как велосипеды и круизеры. В то время как, с другой стороны, супербайки высокого класса используют дизайн V-4. V-образные двигатели чаще всего используются в автомобилях с объемом двигателя более 3,0 л. Распределительный вал двигателя расположен в головке цилиндра, который известен как верхний распределительный вал (SOHC или DOHC).

Большинство легковых автомобилей, таких как семейные седаны, внедорожники и спортивные автомобили, в основном имеют только двигатели V-типа.Некоторые из автомобилей с двигателями V-типа — это Toyota Camry, Mercedes Benz E 400 Cabriolet, C63 S AMG, E 63 AMG, G 63 AMG, GL 63 AMG, некоторые модели BMW 5 серии, 6 серий и 7 серий и Ferrari. 458 Special, Spider, 488 GTS, модели California T.

Популярные внедорожники с V-образным двигателем: Toyota Land Cruiser, Land Rover Discovery-4, Range rover, Audi Q5, Q7 и т. Д., Все они пользуются большим спросом в Индии.

Преимущества двигателя V-образного типа

  • Самый маленький из всех восьмицилиндровых двигателей.
  • Более низкое положение капота улучшает аэродинамику.
  • Увеличивает первичный баланс и снижает вибрации
  • Более плавная работа для высоких скоростей
  • Компактность делает его подходящим для спортивных автомобилей высокого класса

Разница между V-образным двигателем и INLINE ENGINE

Рядные двигатели

также известны как В двигателе I из-за вертикального расположения цилиндров в рядном двигателе поршни располагаются таким образом, чтобы они оставались прямо обращенными к небу.Расположение рядного цилиндра наиболее популярно во всех остальных четырехцилиндровых двигателях, которые в основном используются в компактных седанах и кроссоверах. В их двигателях также можно разместить нечетное количество цилиндров.

Двигатель V-образного типа получил свое название из-за наклонного или V-образного расположения цилиндров, вместо того, чтобы стоять вертикально в ряд. Поршни отклонены друг от друга, чтобы образовать долинообразное разделение. Такая схема хорошо заметна на двигателях с шестью, восемью или десятью цилиндрами.

Если вы рассматриваете конкретный двигатель V-образного типа, он имеет 12 цилиндров, установленных в виде буквы V с углом 60 °, и состоит из большей части технологий, которые используются в таких двигателях, как TDI V6 и V8 Audi. Включая бензиновые двигатели, такие как 5,0-литровый V10 TFSI и 6,0-литровый W12, V12 TDI входит в число лучших.

Конструкции различных двигателей V-образного типа

Эта конструкция была разработана в 2006 году и к 2010 году стала доступной для всех крупных автомобильных компаний.Компания-производитель роскошных автомобилей, такая как Audi, попыталась изменить угол с 90 ° примерно до 60 °, чтобы добиться наилучшего качества двигателя. Большая часть технологий используется в V12 в качестве источника V10, который подходит для R10. V12 устанавливается с B.S. Система впрыска, которая имеет давление впрыска Common Rail до 2000 бар, что очень похоже на те, что используются в Audi R10. Двигатель V12 имеет следующие характеристики:

  • Отличная производительность.
  • Меньше потребление энергии
  • Меньше расход топлива
  • Меньше шума и вибрации
  • Низкоземельный
  • Конструкция двигателя V12, под углом 60 °
  • Электрически 5934 [см3]
  • Диаметр цилиндра X [мм] 83 × 91 .4
  • Степень сжатия 16: 1
  • Воздушный контур Турбонаддув
  • Максимальная мощность 500 [CP] частота вращения [об / мин] 3750
  • Максимальный крутящий момент 1000 [Нм] частота вращения [об / мин] 1750-3250

Стандарты контроля выбросов говорят что коленчатый вал двигателя изготовлен из легированной стали с высокой прочностью. Для уменьшения крутильных колебаний коленчатого вала он снабжен вязкостным амортизатором. Чтобы повысить сопротивление усталости, было выбрано решение с тарифом на шейку шатуна.Таким образом, в основном это два поршня, которые противостоят друг другу, но все же соединены через шатун на одной и той же цапфе кривошипа. Конструкция блока цилиндров основана на опыте, полученном с двигателями V6 и V8 TDI. Чтобы получить повышенную жесткость, блок двигателя залит литым пластинчатым графитом. Также масляный поддон изготовлен из алюминия, чтобы уменьшить общую массу двигателя.

Система зажима и впрыска в V-образном двигателе

Головка цилиндра содержит систему зажима, известную как завихрение.Эта система предназначена для создания серпа воздуха в цилиндрах, чтобы смесь воздуха и топлива была более однородной и полной. Также есть система фильтрации, которая установлена ​​в головке блока цилиндров газового корпуса. Система впрыска работает с высоким давлением впрыска, которое достигает 2000 бар.

В основном это две аппарели для подачи топлива и две топливных насоса, по одной на каждый ряд из 6 цилиндров. Эта система впрыска в основном разделена на две цепи, каждая из которых управляется индивидуально.Входной канал, откуда поступает воздух, также состоит из двух независимых контуров. Это сделано, так как они содержат воздушный фильтр, датчик заземления воздуха и радиатор охлаждения сжатого воздуха. Обе цепи соединяются через дроссель перед заглушками.

Существуют такие системы, как распределительная система, масляный насос и насосы впрыска высокого давления, которые приводятся в действие цепью. Коленчатый вал отвечает за возникновение промежуточного колеса. Это вызывает вал выпускного распредвала.Валы выпускного распредвала с помощью зубчатой ​​передачи, расположенной на противоположной стороне двигателя, приводят в действие распредвалы впускных клапанов. В головке цилиндра находятся распределительные валы, клапаны, форсунки, свечи накаливания и часть простенки впускного коллектора. Распредвалы представляют собой трубчатые штаны, которые придают им высокую жесткость.

Подробнее о двигателях V-образного типа

Каждый ряд использует турбокомпрессор в 6-цилиндровом двигателе. Ветровые турбины охлаждаются водой, а их геометрия регулируется с помощью электрического привода, который сводит к минимуму потери тепла, а выпускные коллекторы состоят из двух слоев изолированного металла, среди которых — воздух.Для уменьшения турбулентности потока воздуха на входе в компрессор, который оборудован подстроечным устройством потока. Это также сделано для уменьшения шума, возникающего из-за потока воздуха, когда компрессор оснащен амортизатором.

Газы фильтруются и снова попадают во впускной коллектор. Пары масла проходят через сепаратор, который, возможно, играет роль фильтра и разделяет жидкость с помощью масла на пары масла. В зависимости от температуры двигателя пары масла, попадающие в двигатель, возникают благодаря электрическому резистору.Электронная система управления двигателем использует два компьютера впрыска, которые соединены друг с другом в главном подчиненном. Эта концепция помогает при независимом управлении впрыском в каждом ряду из 6 цилиндров.

Форсунки также имеют 8 дополнительных отверстий для потока, что улучшает распыление топлива в камере сгорания. Впрыск делится и производится по режиму работы двигателя. Для большей эффективности поршень снабжен радиальными каналами, по которым циркулирует моторное масло.Система доочистки выхлопных газов снова разделена на два контура. Таким образом, канал откачки каждого ряда 6-го цилиндра содержит окисленный каталитический нейтрализатор и сажевый фильтр.

Все соответствующие эксперименты проводились между 1980-1986 годами, которые показали слишком высокие значения вибраций и шумов, производимых V-образным двигателем. Его пытались контролировать с помощью резиновых амортизаторов, чтобы уменьшить вибрации, которые передавались от двигателя на шасси.Было обнаружено, что только три модели дают лучшие результаты.

Плюсы и минусы V-образного двигателя

На рынке представлены сотни двигателей различных конструкций. V-образный двигатель — одна из лучших категорий двигателей на рынке.

V-образный двигатель разделяет цилиндры на два ряда и имеет внутреннее сгорание. Центровка цилиндров вокруг коленчатого вала рядов, образующих V-образную форму. Два берега расположены под углом друг к другу.

Существуют различные типы V-образных двигателей; V12, V8, V6, V4, V3 и V-образный двухцилиндровый двигатель.Давайте посмотрим на плюсы и минусы V-образных двигателей.

Плюсы:


1. Различные размеры: V-образные двигатели разработаны в различных типоразмерах — от 2-цилиндровых до 24-цилиндровых.

2. Короткий двигатель: V-образные двигатели короткие и компактные. В двигателе можно использовать большое количество различных видов топлива, которые можно хранить в самоуплотняющемся баке.

3. Широкая установка: Благодаря малому весу и малому форм-фактору двигателей, они могут устанавливаться на самых разных транспортных средствах, включая небольшие мотоциклы.

4. Повышенная эффективность: Вес двигателя автомобиля может определять баланс автомобиля. Хорошо сбалансированный автомобиль ведет к повышению эффективности.

5. Мощный: Автомобили с этим типом двигателя очень мощные, и его можно устанавливать в автомобили с передним, задним или полным приводом в моторном отсеке. Из-за небольшого объема двигателя в автомобиле создается больше места, а требования к мощности для автомобиля возрастают. У машин хорошее соотношение мощности и веса.

6.Большой рабочий объем: Двигатель V8 имеет два дополнительных цилиндра, чем двигатели V6, и это добавляет автомобилю больше мощности и крутящего момента. Это также делает движение автомобиля более плавным.

7. Рабочие характеристики: Тип V-образного двигателя превосходит рядные и плоские двигатели. Конструкции V-образной конфигурации компактны и жестки.

8. Быстрее: Небольшой коленчатый вал в двигателях позволяет вашему автомобилю двигаться быстрее. Компактная конструкция увеличивает скорость автомобиля и передает больше мощности от цилиндров к маховику.

9. Больше крутящего момента: V-образный двигатель увеличивает крутящий момент автомобилей. Это позволяет автомобилю работать лучше даже на пересеченной местности.

10. Больше поршней: V-образные двигатели имеют от 6 до 12 поршней, которые заставляют двигатель передавать большее усилие в цилиндре на коленчатый вал. Это способствует большему сгоранию в автомобиле и увеличению давления. Двигатель усилен, чтобы иметь больше цилиндров.

Минусы:


1.Неуравновешенный автомобиль: Неуравновешенный двигатель приводит к неуравновешенному автомобилю. Двигатель должен быть правильно установлен, чтобы обеспечить устойчивость автомобиля и избежать проблем с дисбалансом при движении.

2. Сложная конструкция: V-образные двигатели сложны в производстве и обслуживании из-за их сложной природы и расположения цилиндров, образующих V-образную форму.

3. Механическое напряжение и вибрация: Дисбаланс автомобиля из-за неправильной установки двигателя вызывает механическое напряжение и вибрацию в автомобиле.Автомобиль нуждается в дополнительных механизмах, чтобы решить проблему дисбаланса.

4. Дорого: По сравнению с другими типами двигателей V-образный двигатель дороже.

5. Расход топлива: V-образный двигатель не экономичен. Если вы устанавливаете этот тип двигателя в свой автомобиль, особенно двигатель V8, будьте готовы потратить больше на топливо.

6. Техническое обслуживание: Из-за сложной конструкции двигателей их обслуживание и изготовление очень дорогое.

7. Больше компонентов: V-образный двигатель состоит из большего количества компонентов, которые делают двигатель более дорогим и сложным по сравнению с другими типами двигателей.

8. Тяжелее: Различные компоненты, установленные в V-образный двигатель, делают его более тяжелым. Более тяжелые двигатели нуждаются в большой поддержке, чтобы быть уверенными в том, что они хорошо сбалансированы в автомобиле.

9. Проблема с охлаждением: V-образный двигатель использует один карбюратор под средним углом v для подачи питания на оба цилиндра, это может привести к проблемам с охлаждением в заднем цилиндре, когда выпускной канал расположен сзади, где нет воздушного потока. достаточно.

10. Расположение клапанов: Расположение клапанов в коленчатом валу влияет на конструкцию блока цилиндров с четырехтактным двигателем.

В чем разница между рядными и V-образными двигателями?

Добавлено 19 ноября, 2019 Колесо новостей Типы двигателей , рядные, высокопроизводительные двигатели, V-образный, V-цилиндровый, V-цилиндровый двигатель

Комментариев нет

Рядный двигатель с турбонаддувом на Kia Sportage

2019 года выпуска

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.


Внутри лучше: 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 из-за наклона цилиндров в V-образном расположении. Вместо того, чтобы стоять вертикально в ряд, поршни откидываются друг от друга группами, образуя разделительное пространство, похожее на долину. Вы увидите эту схему на двигателях с шестью, восемью или десятью цилиндрами.


Мощные двигатели, Extra Style: 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 движков.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

Двигатели В

Здесь вы можете увидеть 8 цилиндров, по 4 с каждой стороны, в конфигурации «V».

Одна из наиболее распространенных компоновок двигателя, формат V используется практически для всего, что выше 5 цилиндров (за исключением 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 (хотя и 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 относительно легко устанавливаться поперечно или продольно 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, становится все более популярным (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 настройки). 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 собираюсь слишком углубляться, потому что они настолько редки, что было бы пустой тратой времени (я думаю, их продает только Ford).

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. 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 относительно земли, 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, 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 являются единственными (так что, пожалуйста, Subaru и Porsche, оставьте их в производстве).

Какой из них взять? Это непросто для меня, потому что я люблю все три, но я бы взял движок виртуальной реальности (поворот сюжета усиливает ), который по сути является детищем 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.

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 привязан к чему-то, что позволяет мне оплачивать мои счета — мотоциклам.

Вкратце, 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 конфигурации используют один и тот же 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 испытывает слишком сильные вибрации, из-за которых он дребезжит. 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 цилиндра 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).

V-образная форма против рядного против плоского

Когда Генри Форд собрал свой первый автомобиль в 1896 году, он установил небольшой одноцилиндровый бензиновый двигатель на раму, снабженную двумя парами велосипедных колес: это был первый оживший двигатель Ford, спроектированный на кухонном столе в доме Генри Форда. в Детройте. А для первого автомобиля, произведенного Ford Motor Company, Model A, они разработали двухцилиндровый двигатель мощностью восемь лошадиных сил.

Но, конечно, те времена давно прошли. Автомобильная промышленность развивалась стремительно и породила всевозможные типы двигателей, среди которых победили и стали известны V-образные, рядные и плоские. Каждая из упомянутых компоновок двигателей имеет свои преимущества и недостатки, что делает несправедливым выбор одного из них в качестве идеального двигателя для всех типов автомобилей. Однако каждый из этих движков специализируется на определенной нише с уникальными наборами характеристик и функций.

СВЯЗАННЫЙ: Вот разница между средней и задней установками двигателя

V-образный привод: вершина автомобильной инженерии

Через Wikimedia Commons

Как следует из названия, V-образная конфигурация состоит из двух рядов цилиндров, которые расположены друг напротив друга, часто под углом шестьдесят или девяносто градусов.(У некоторых Ferrari есть V12 с углами наклона 180 градусов, которые не следует принимать за плоские двигатели.) V-образные двигатели обычно бывают с 6, 8, 10 и 12 цилиндрами.

Происхождение V-образной компоновки можно проследить до конца 19 века, когда Вильгельм Майбах разработал двухцилиндровый V-образный двигатель для автомобиля Daimler Stahlradwagen 1889 года. Позже, в начале 1900-х годов, двигатели V6 и V12 стали использоваться в качестве лодочных двигателей. Двигатели V12 быстро стали популярными в серийных автомобилях еще в 1916 году.Однако только в 1950 году через Lancia Aurelia двигатели V6 использовались в серийных автомобилях.

В основном это было связано с балансировкой двигателя. V12 был мощным со сбалансированными силами двигателя (это означало, что вибрации двигателя были минимальными, что обеспечивало плавность хода). Но наличие нечетного числа цилиндров в каждом ряду неизбежно приводит к неуравновешенным силам двигателя. В результате производители, желающие использовать двигатели V6 (или V10), должны прилагать дополнительные усилия для обеспечения бесперебойной работы всего устройства.Но четное количество цилиндров в каждом ряду дает гораздо более плавный двигатель, чем рядная конфигурация.

V-образные двигатели короче своих рядных аналогов, что означает более короткие капоты, но они увеличивают ширину автомобиля. Рядный с восемью (или более) цилиндрами был бы слишком длинным и терял бы практичность в серийных автомобилях. Более того, V-образные двигатели могут относительно развивать больший крутящий момент на более низких оборотах по сравнению с рядными двигателями.

С другой стороны, V-образные двигатели более сложны и требуют большего количества деталей, чем рядные двигатели, что делает их дорогими.Вот почему двигатели V8 и V12 более известны своим появлением в автомобилях высшего класса и роскошных автомобилях.

СВЯЗАННЫЙ: Вот эволюция линейки Lamborghini V12

Встроенный дизайн: простой, эффективный, мощный

Через блог BMW

Рядный двигатель является наиболее распространенной компоновкой двигателя для автомобилей с менее чем шестью цилиндрами. Рядный двигатель, обычно имеющий 3, 4, 5 и 6 цилиндров, известен своей простой и экономичной конструкцией.Конфигурации с тремя и четырьмя цилиндрами отлично подходят для компактных автомобилей.

Рядная конфигурация в значительной степени потеряла популярность и уступила место своим аналогам для автомобилей с высокими характеристиками. Одна из основных причин — это части такой конструкции. Как обсуждалось ранее, рядные двигатели с большим количеством цилиндров имеют тенденцию становиться длиннее, что делает компоновки, такие как рядные восьмерки, практически неэффективными для массового производства автомобилей.

Рядный двигатель построить намного проще, чем плоский или V-образный.Для рядных двигателей требуется меньше головок цилиндров и распределительных валов, и они могут быть намного более доступными. Рядные шестицилиндровые двигатели естественно сбалансированы, что означает очень плавную езду для пассажиров. Прямые трех- и четырехцилиндровые двигатели имеют дисбаланс сил двигателя, но они предпочтительны в компактных и более доступных автомобилях из-за их рентабельности.

Пожалуй, самым известным производителем, использующим рядные шестицилиндровые двигатели, является BMW. Audi и Volvo являются ведущими производителями рядных пятицилиндровых двигателей.Однако конфигурации с рядными четырьмя двигателями широко используются в различных автомобилях, таких как Honda Civic Type R, Ford Focus ST, Fiat 500 Abarth и VW Golf R.

СВЯЗАННЫЙ: Замена Toyota Inline-Six в этом Volvo C70 была только началом

Плоский двигатель: величие в компактном дизайне

Через Porsche

И последнее, но не менее важное: плоская компоновка двигателя.Плоский двигатель, обычно оснащенный четырьмя или шестью цилиндрами, получил свое название от того, как цилиндры расположены горизонтально и противостоят друг другу: два набора цилиндров расположены по обе стороны от коленчатого вала. В оппозитном двигателе, наиболее распространенном из плоских двигателей, поршни перемещаются внутрь и наружу по горизонтальной оси.

По популярности они уступают рядным и V-образным двигателям. Однако это вовсе не из-за их производительности. Плоские двигатели имеют очень компактную конструкцию, что делает их идеальными для размещения с задним расположением двигателя.Более того, благодаря небольшому размеру центр тяжести расположен ниже. Это сильно влияет на управляемость автомобиля, особенно на поворотах.

На этом особенности плоского двигателя не заканчиваются. Плоские двигатели имеют почти идеальный баланс сил двигателя, что приводит к чрезвычайно низким вибрациям двигателя. Поскольку цилиндры расположены далеко от коленчатого вала с каждой стороны, плоская конфигурация обеспечивает эффективное воздушное и водяное охлаждение.

Что делает плоский двигатель довольно непопулярным, так это его сложность как в строительстве, так и в ремонте.Компания Porsche на протяжении десятилетий широко известна своими плоскими двигателями, от оригинального 911 с четырехцилиндровым двигателем с воздушным охлаждением до более поздних моделей с четырехцилиндровыми двигателями с турбонаддувом. Subaru — еще одно известное имя, когда речь идет о плоских двигателях.

Наследие двигателей : вот почему двигатель V12 является идеальным двигателем с точки зрения производительности

Рев V12 подходит к концу.Вот что сделало V12 вершиной машиностроения в автомобильном мире.

Читать далее

Об авторе Хамед Пайдарфар (Опубликовано 98 статей)

Хамед — студент, изучающий литературу, писатель, музыкант и автолюбитель.Его любимые темы, о которых он пишет, — это автомобили, технологии и игры. Когда он не пишет, он либо играет музыку, либо слушает ее.

Более От Хамеда Пайдарфара

4 главных преимущества плоского двигателя

Плоские двигатели используются с 1890-х годов, всего через несколько лет после появления автомобиля. На протяжении десятилетий этот двигатель выбирали ведущие производители автомобилей и их поклонники.Фактически, когда вы думаете о Porsche 911, первое, что приходит в голову, — это плоский двигатель.

Принятие Porsche плоского двигателя началось, когда Ферри Порше установил 1,1-литровый четырехцилиндровый VW Bettle в свой Porsche 356, за которым затем последовали двигатели с воздушным охлаждением до 911 Type 993. От 26 кВт (35). л. с.) плоский двигатель с воздушным охлаждением развивал мощность 221 кВт (300 л.с.) без турбонаддува. С турбонаддувом мощность выросла до 331 кВт (450 л.с.).

Плоские двигатели содержат от двух до 16 цилиндров, расположенных горизонтально.В соответствии с основным принципом конструкции, вместо традиционного движения вверх и вниз поршни в плоском двигателе перемещаются влево и вправо. Один из самых популярных типов плоских двигателей — это оппозитный двигатель, который разделяет цилиндры на две ровные группы, которые окружают центральный коленчатый вал.

Также известные как оппозитные или горизонтально-оппозитные, плоские двигатели часто используются для повышения скорости, ускорения и общего баланса.

Благодаря своей уникальной форме и компоновке этот двигатель предлагает определенные преимущества, которые обычно не встречаются у других типов двигателей:

1.Inherent Balance

Плоские двигатели известны как одни из самых плавных систем двигателей, которые когда-либо существовали в отрасли. Это связано с тем, что его поршни спроектированы так, чтобы работать вместе, создавая идеальный баланс.

В результате у вас не будет проблем с вибрацией двигателя, что также означает долгосрочную надежность. Кроме того, поскольку плоские двигатели сбалансированы естественным образом, нет необходимости покупать дополнительные балансиры, которые часто являются дорогостоящими и сложными в установке.

2.Увеличенная мощность

Благодаря своим размерам и исключительной сбалансированности использование плоских двигателей может снизить нагрузку на коленчатый вал. Это сокращение может значительно увеличить передачу мощности плавно и без сбоев.

3. Отличный дизайн

Уникальная разложенная конструкция плоского двигателя позволяет ему получить гораздо более низкий центр тяжести в автомобиле, в отличие от двигателей других конфигураций. Это улучшает управляемость автомобиля и делает вождение более безопасным и стабильным.

4. Свойства легкого охлаждения

Благодаря горизонтально противоположному профилю масло и остатки охлаждающей жидкости в двигателе равномерно распределяются. Обратное происходит в рядных или V-образных двигателях, где такие остатки имеют тенденцию тонуть. Это значительно упрощает охлаждение плоских двигателей после запуска.

Сильно превосходя то, что вы ожидали от потомка VW Beetle, плоский двигатель Porsche обеспечивает выдающуюся производительность и яркий характер, который процветает в течение 30 лет и будет продолжать впечатлять энтузиастов по всему миру, пока он существует. .

Доверенные специалисты по двигателям

Ваш первоклассный двигатель заслуживает первоклассного обслуживания.

В Autowerkes мы освоили сложность и точность, необходимые для обслуживания компонентов двигателей в моделях Porsche. Наша автомастерская, основанная инженером и гонщиком Porsche Брюсом Пауэрсом, состоит из сертифицированных ASE и обученных на заводе технических специалистов с более чем 100-летним совместным опытом.

Заполните нашу контактную форму или позвоните (714) 842-2277, чтобы записаться на прием.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.