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

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

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

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

Простота хуже компактности

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

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

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

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

Ответ прост. Чем больше цилиндров, тем длиннее становится двигатель, а это сопряжено с определенными неудобствами при его размещении. Например, втиснуть шестирядник вдоль моторного отсека переднеприводного автомобиля удавалось лишь в паре случаев. В первом случае это был Austin Maxi 2200 середины 60-х (конструкторам пришлось спрятать коробку передач под двигателем). Вторым приходит на ум Volvo S80 со сверхкомпактной коробкой передач. 

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

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

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

О силе и крутящем моменте

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

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

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

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

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

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

Уравновешенные и не очень двигатели

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

VR6, VR5, W12…

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

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

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

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

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

Теория и практика

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

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

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

Когда VR — это тип двигателя.

Базовое погружение в мир автомобильных ДВС — Mafin Media

V-образный двигатель

Как сделать мотор мощнее, не удлиняя капот до размеров доски для серфинга? Распилить пополам рядный двигатель и соединить две половинки. Цилиндры (чаще всего их шесть или восемь) при этом будут расположены в форме латинской буквы V, то есть не строго вертикально, а под углом, обычно составляющим от 60 до 120 градусов:

V-образные двигатели сложнее, дороже и встречаются не так часто, как упомянутые выше рядные. Один из самых известных V-образных моторов — восьмицилиндровый Small Block, знакомый по американской легенде Chevrolet Corvette. Слово Small (в пер. с англ. — маленький), кстати, отнюдь не означает, что это малообъемный мотор. Такое название он получил за счет «приплюснутости», то есть меньшей высоты, достигнутой благодаря уменьшенному ходу поршня: иначе мотор просто не уместился бы в подкапотное пространство «Корвета». На фото ниже — первый Corvette 1955 г., на который стал устанавливаться этот двигатель.

VR-образный двигатель

VR-образные моторы сочетают конструкцию рядных и V-образных и по-русски называются рядно-смещенными. В таком двигателе цилиндры (от шести до восьми) имеют небольшой угол наклона: обычно 15 градусов. Такой относительно скромный «развал» позволяет накрыть их одной головкой блока. В V-образном моторе головок блока будет две.

Корни этого чуда уходят в Италию, где в начале XX века малоизвестная в наших краях автомобильная компания Lancia разработала первый подобный мотор. Он стал устанавливаться на продукцию этой фирмы с 1920-х годов, начиная с Lancia Lambda:

Уже в конце XX века основные работы над моторами с такой конструкцией перекочевали в Германию, где Volkswagen и использовал впервые аббревиатуру VR. Среди прочего одна из модификаций этого мотора устанавливалась на небезызвестный в нашей стране Passat B3.

W-образный двигатель

Как нетрудно догадаться по буквенному обозначению, W-образный двигатель представляет собой два «спаянных» V-образника. Основное ноу-хау этих моторов то же, что и у V-образных: повышение мощности без существенного увеличения размеров мотора. Как правило, такие моторы вмещают от 8 до 16 цилиндров, хотя это не предел. Встречаются они еще реже, чем V-образные: ремонт трудоемок, а стоимость изготовления велика.

Кстати, первый W-образный автомобильный (авиация не считается) двигатель тоже изобрел Volkswagen: это был W-8, то есть восьмицилиндровый мотор. В конце прошлого века концерн Volkswagen купил Bugatti, и первым сердцем суперкара Veyron стал уже W-16, развивающий сумасшедшие по гражданским меркам 1 000 лошадиных сил.

Оппозитный двигатель

Разработка оппозитного (от англ. opposite — диаметрально противоположный) двигателя — продолжение темы увеличения мощности без особого увеличения самого ДВС. Так появились не только все моторы, про которые было рассказано выше, но и широко известный в узких кругах оппозитный двигатель, или «боксер». Ассоциация с контактным видом спорта возникла не просто так: в оппозитнике угол развала цилиндров — 180 градусов. Проще говоря, поршни движутся «навстречу» друг другу, как кулаки сражающихся спортсменов. Хотя оппозитный мотор позволяет снизить центр тяжести и таким образом повысить устойчивость автомобиля, он, как и любое современное технологичное изобретение, требователен к обслуживанию. Сегодня эти двигатели известны в первую очередь по Subaru и Porsche, хотя их применяли и на гораздо более массовом автомобиле Volkswagen Beetle, выпускавшемся с конца 1930-х годов.

Роторно-поршневой двигатель — РПД

Этот тип мотора, прозванный по имени своего создателя двигателем Ванкеля, имеет принципиально отличную от уже знакомых нам поршневых моторов конструкцию. Привычного поршня, двигающегося условно вверх-вниз, здесь нет: вместо него по сложной оси вращается ротор, который и выполняет функцию поршня. Внешне эта деталь представляет собой треугольник Рело, встречавшийся еще в трудах Леонардо да Винчи.

Треугольник ротора «вешается» на так называемый эксцентриковый вал и помещается в овальную камеру сгорания, где возгорание топливно-воздушной смеси заставляет его вращаться и выдавать механическую энергию. Интересно, что механизм газораспределения, или всем нам знакомые ремень ГРМ и клапаны, здесь отсутствует.

Основное преимущество этой конструкции — высокие рабочие обороты (8–-9 тысяч оборотов коленчатого вала в минуту — RPM, или rounds per minute), позволяющие снять даже с небольшого объема в 1,3 литра 200 и больше лошадиных сил. Для сравнения: атмосферные поршневые двигатели такого объема обычно не развивают и 100. Минусы ротора — высокий расход топлива, невысокая экологичность выхлопа и требовательность к эксплуатации вкупе с не самой высокой надежностью. Как говорится, просто так ничего не бывает, и мощность — не исключение. Хотя роторы экспериментально ставились даже на ВАЗ 2103, они больше известны по детищу японской фирмы Mazda, модели RX-8, выпускавшейся с 2003 по 2012 год:

Двигатели

V по сравнению с рядными двигателями по сравнению с двигателями H (плоские)

Здравствуйте, я предполагаю, что раз вы здесь, вы либо А) попали в этот пост по ошибке, либо Б) хотите немного узнать о различиях между тремя компоновками движка. Намеренно вы здесь или нет, вот небольшая предыстория. V-образные двигатели расположены под углом от 60 до 90 градусов, их поршни имеют, как вы уже догадались, V-образную форму. Поршни в рядном двигателе сидят… в линию, что означает, что они следуют друг за другом в одной плоскости. Двигатели H (или плоские) расположены на 180 градусов друг к другу. Итак, с этим покончено, давайте продолжим

В двигатели

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 для другого день). Расположенные где-то в пределах 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 сойдутся, в ночь голубой луны, 16 цилиндры. Мало того, V-образный двигатель может развивать больший крутящий момент при более низких оборотах благодаря тому, что у него два поршня, работающие с каждой стороны (источник).

Преимущества: Может быть установлен поперечно или продольно с относительной легкостью по сравнению с рядными и плоскими двигателями, может создавать больший крутящий момент, короче, чем рядный двигатель выше плоского двигателя

Вердикт: пожалуй, лучшая установка

Рядные двигатели

Доступный в 3-х, 4-х, 5-ти и 6-ти цилиндровых формах, рядный двигатель начинает набирать популярность (особенно в 4-х цилиндровой форме). Меньшие 3- и 4-цилиндровые двигатели можно устанавливать поперечно, что делает их идеальными для компактных автомобилей, а 5- и 6-цилиндровые двигатели естественно сбалансированы и плавны. Несмотря на то, что установка более крупных 6-цилиндровых двигателей сбоку может вызвать затруднения, это можно сделать, как Volvo сделала с S60 до фейслифтинга и V60 Polestar (который теперь оснащен 4-цилиндровым двигателем с двойным наддувом). Одна компания, которая печально известна своими рядными двигателями, особенно 6-цилиндровыми, — это BMW. Фактически, за последние 20 лет было выпущено 10 различных рядных шестерок, начиная от 2,0-литрового M50 и заканчивая 3,2-литровым S52 (используется в BMW 5 серии E34 и M3 E46 соответственно). Теперь 3,0-литровый двигатель I6 с двойным турбонаддувом (получивший название S55) используется в каждом кабриолете M2, M3, M4, M4, пакете M3 для соревнований, пакете для соревнований M4, пакете для соревнований с откидным верхом M4, M3 CS, M4 CS и M4 GTS. Он развивает от 365 до почти 500 л.с. (конечно, в зависимости от модели и настройки). Теперь давайте перейдем к 5 горшку. Ах да, разрубленный пополам V10. Не так уж много автомобилей используют такую ​​компоновку двигателя (как объяснил CT). Несмотря на это, основным производителем 5-цилиндрового двигателя, вероятно, будет Audi, за которой очень близко следует Volvo (если это окажется перевернутым, дайте мне знать, чтобы я мог это исправить). Как и рядная шестерка, пятицилиндровый работает плавно (дополнительную информацию смотрите в видео CT). Не только это, но и то, что он почти не используется, придает автомобилю уникальность, что-то, что может сказать большинство людей (если они раньше водили машину с 5 горшками). Переходим к 4-цилиндровому: то есть Макдональдсу в мире двигателей. 4 цилиндра вещь неплохая, не заблуждайтесь, однако он используется ооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооо. Чтобы доказать, что 4-ки используются слишком часто (в основном потому, что экономию топлива и выбросы, а также мощность можно сбалансировать проще), вот список всех хот-хэтчей/седанов/купе (обратите внимание, что это те, которые можно купить за около 50 000 долларов США) в настоящее время используется 4-цилиндровый 9-цилиндровый0003

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
Ford Fiesta ST

Вы можете видеть, к чему я клоню. 4 горшка до глупости распространены, и хотя не все они плохие, но и не все хорошие. Что касается 3-х горшков, я не буду слишком углубляться, потому что они настолько необычны, что это было бы пустой тратой времени (думаю, их продает только Форд).

Плюсы: Более плавный, чем V-образный двигатель, менее сложный, с меньшим количеством движущихся частей.

Минусы: Длиннее и выше, чем V-образный двигатель, труднее установить большие двигатели поперечно или продольно, без серьезных модификаций. Некоторые из них слишком типичны, на мой вкус

Вердикт: Это как футбольный матч в дошкольном возрасте, выигрывают все!

Плоские двигатели (H)

Subaru Flat Six *Porsche сработал*

Наконец, у нас есть плоский (или, как я собираюсь назвать его для этого блога: двигатели H) двигатель. В этой компоновке поршни лежат на боку, под углом 180 градусов друг к другу, а не по прямой линии или под углом 45-9°.угол 0 градусов. Это позволяет двигателю H быть более сбалансированным, чем двигатель V, потому что он расположен так низко, что недостаточно высоко, чтобы вызвать достаточно вибрацию, чтобы вызвать серьезные тряски или дисбаланс во всем двигателе. На данный момент единственными двумя компаниями, которые производят и продают двигатели H, являются Subaru и Porsche. Subaru с их 2,5-литровым h5 и 3,6-литровым H6, а также Porsche с их двойным турбонаддувом и N/A H6. В то время как рядный и V-образный двигатели занимают больше места, тем самым увеличивая центр тяжести, что может повлиять на управляемость, двигатель H шире, чем низок, что означает, что он ниже к земле, понижая центр тяжести (что вы можете видеть). ниже)

Я бы продолжил, но особо нечего сказать, но есть кто-то, кто нашел что сказать, и вы можете проверить это здесь.

Плюсы: Согласно статье, написанной инженерами, в ней говорится: «Первичные и вторичные силы хорошо сбалансированы. Это позволяет уменьшить нагрузку на коленчатый вал, что приводит к меньшим потерям мощности из-за инерции вращения». Не только это, но и то, что двигатели H такие низкие, управляемость автомобиля может полностью измениться.

Минусы: Шире, чем сопоставимый рядный или V-образный двигатель, ремонт может быть проблемой из-за того, что головки в основном находятся по бокам автомобиля

Вердикт: Хорошая идея и достойное исполнение

В заключение

Все три макета великолепны, каждый имеет свой набор хороших и плохих качеств. Двигатель V, вероятно, проживет немного дольше (в основном в форме V6), но даже тогда его, вероятно, заменит рядный двигатель. Рядный двигатель здесь, вероятно, лучший, учитывая, что существует так много разновидностей и способов их установки, что дает производителям больше возможностей для маневра, чем V-образный или H-образный двигатель. Наконец, есть двигатель H. Случайно не популярный, но производители все еще придерживаются его, и, надеюсь, они будут придерживаться его немного дольше. Двигатели H сейчас настолько необычны, что те, которые находятся в производстве, уникальны тем, что они единственные (так что, пожалуйста, Subaru и Porsche, оставьте их в производстве).

Какой бы я взял? Это сложно для меня, потому что я люблю все три, но то, что я бы выбрал, — это движок виртуальной реальности (поворот сюжета усиливает ), который, по сути, является любимым детищем V6 и I6. Но это в другой раз. Но из этих трех я бы выбрал рядный двигатель, потому что он может иметь гораздо более высокие обороты (V6 не может сравниться с рядной шестеркой), и он более компактен, чем V-образный двигатель, и хотя это одна из самых распространенных установок. там есть веская причина, почему, и эту причину не должно быть слишком трудно увидеть.

Этот контент был первоначально опубликован пользователем Car Throttle на нашей платформе сообщества и не был заказан или создан редакцией CT.

Что такое двигатель V? | Разница между двигателем V и рядным двигателем

Содержание

Двигатель стал наиболее важной частью автомобиля. Он известен как сердце автомобиля. Двигатели делятся на двигатель V и рядный двигатель в соответствии с Расположение цилиндров двигателя . Цилиндры V-образного двигателя расположены в два ряда. В этой статье объясняется функция, принцип работы и области применения двигателя V.

Что такое двигатель V?

Двигатель V представляет собой тип двигателя, в котором цилиндры расположены в два ряда . Ряды цилиндров расположены под определенным углом. Эти ряды цилиндров установлены таким образом, что создают V-образную форму, если смотреть на двигатель спереди. Поэтому этот двигатель IC известен как В двигатель .

Эти два ряда цилиндров расположены под определенным углом . Между рядами 6 0 градусов или угол градусов .

В двигателе V используется один коленчатый вал. Все цилиндры обоих рядов соединены с одним коленчатым валом.

Основным преимуществом V-образного двигателя является то, что он имеет меньшую длину и высоту, чем сопоставимый рядный двигатель. Эта короткая длина V-образной конструкции помогает автопроизводителям уменьшить длину капота. Полученную область можно использовать для сохранения других деталей.

Двигатели этого типа имеют меньший вес, чем рядные двигатели. Двигатели V имеют более высокие обороты и более высокий крутящий момент из-за более короткого коленчатого вала.

Двигатели V6, V8 и V12 являются наиболее часто используемыми типами V-образных двигателей. Эти конструкции имеют 6 цилиндров, 8 цилиндров и 12 цилиндров соответственно.

Двигатель V Принцип работы

Двигатель V работает аналогично другим бензиновым двигателям. Впускной клапан и выпускной клапан расположены в верхней части цилиндров.

В первую очередь воздух и топливо подаются в карбюратор, где происходит смешивание воздуха и топлива. Когда воздух и топливо смешиваются, эта смесь подается в цилиндр через впускной клапан. Возвратно-поступательный поршень сжимает топливно-воздушную смесь до желаемого уровня. Когда смесь сжимается, свеча зажигания генерирует искру и воспламеняет смесь.

Процесс воспламенения создает осевую силу, толкающую поршень вниз. Поршень соединен с коленчатым валом. Он передает движение вниз коленчатому валу. Когда коленчатый вал получает движение, он вращает маховик и поворачивает колеса автомобиля.

Типы v Двигателей

Двигатель V имеет следующие основные типы:

• V-TWIN OR V2 ENGINE
• V3 ENGIN V10 engine
• V12 engine
• V14 engine
• V16 engine
• V18 engine
• V20 engine
• V24 engine
• V32 engine

1) V2 Engine

Двигатель V2 также известен как двигатель V-twin. Он имеет два цилиндра, которые имеют общий коленчатый вал. Эти цилиндры расположены в два ряда (т. е. по одному цилиндру в каждом ряду).

Максимум Двигатели V2 имеют одну шатунную шейку. В 1889 году Готлиб Даймлер изобрел первый двигатель V2.

2) Двигатель V3

Двигатель V3 имеет три цилиндра. В V-образном двигателе этого типа два цилиндра расположены в один ряд, а оставшийся цилиндр — во второй ряд.

3) Двигатель V4

Этот двигатель имеет четыре цилиндра, и все цилиндры имеют один и тот же коленчатый вал. Эти двигатели менее распространены, чем двигатели I4.

4) Двигатель V5

Имеет пять цилиндров. В этом двигателе три цилиндра расположены в одном ряду, а два других цилиндра расположены во втором ряду. У него две шатуны. Для поддержки коленчатого вала используются три коренных подшипника.

5) Двигатель V6

Двигатель V6 имеет шесть цилиндров с общим коленчатым валом. В двигателе V6 на каждый ряд приходится по три цилиндра. Эти V-образные двигатели чаще всего используются в автомобилях среднего размера. Они имеют лучший расход топлива и низкую стоимость, чем двигатели V8.

6) Двигатель V8

Двигатель V8 имеет восемь цилиндров. Эти восемь цилиндров расположены в два ряда (т. е. по четыре цилиндра в каждом ряду). Эти цилиндры расположены в V-образной конфигурации. Ряды цилиндров расположены под углом 90 градусов. Такой угол обеспечивает хорошую балансировку двигателя и снижает вибрацию.

7) Двигатель V10

Имеет десять цилиндров, расположенных в два ряда (т.е. по пять цилиндров в каждом ряду). Эти двигатели менее известны, чем двигатели V12 и V8.

Parts of V Engine

The V engine has the following major parts:

1. Piston
2. Camshaft
3. Connecting rod
4. Combustion chamber
5. Cylinder
6. Crankshaft
7. Spark plug
8. Oil pump
9. Регулятор давления масла

1) Поршень

Поршень представляет собой возвратно-поступательную часть V-образного двигателя. Он совершает возвратно-поступательные движения внутри цилиндра сжатия. Движение поршня обеспечивает сжатие топливовоздушной смеси, за счет чего происходит процесс сгорания. Он напрямую связан с коленчатым валом.

Подробнее: Работа поршня

2) Распределительный вал

Распределительный вал управляет впускным и выпускным клапанами. Он соединен с коленчатым валом. Движение коленчатого вала управляет движением распределительного вала. Поскольку коленчатый вал вращается два раза, распределительный вал вращается только один раз. Распределительный вал имеет несколько кулачков.

Читайте также: Работа распределительного вала

3) Шатун

Как следует из названия, шатун используется для соединения поршня с коленчатым валом. Он воспринимает возвратно-поступательное движение поршня, преобразует его во вращательное движение и передает его на коленчатый вал.

Читайте также: Работа шатуна

4) Коленчатый вал

Соединяется с поршнем через шатун. Он получает движение от поршня и далее вращает маховик.

Читайте также: Работа коленчатого вала

5) Камера сгорания

Камера сгорания – часть двигателя, в которой происходит процесс сгорания. Он препятствует утечке тепла сгоревшей воздушно-топливной смеси за пределы камеры сгорания.

6) Свеча зажигания

Свеча зажигания представляет собой электрическое устройство, вырабатывающее искру при достижении определенного уровня сжатия воздушно-топливной смеси.

7) Топливный насос

Топливный насос используется для правильной подачи топлива из топливного бака в систему впрыска топлива двигателя.

Характеристики двигателя V

Двигатели V имеют меньшую длину, чем рядные двигатели. Однако это более широкие двигатели. Этот эффект варьируется в зависимости от цилиндров в двигателе.

Разница в длине между рядным твином и V-твином может быть незначительной, но двигатель V8 значительно короче рядного двигателя. V-образные двигатели имеют более высокий центр тяжести, они уже и выше менее распространенных оппозитных двухцилиндровых двигателей.

«V-образный угол» между рядами цилиндров различается в зависимости от типа двигателя. Некоторые типы двигателей V (например, некоторые двигатели Ferrari V12) используют угол V 180 градусов (аналогичный угол, как у плоского двигателя). На другом конце шкалы 9.Двигатель 0057 Lancia V4 с с 1922 по 1976 год и двигатель Volkswagen VR6 с с 1991 по настоящее время имеют небольшой угол V 10 градусов и одну головку блока цилиндров на обоих рядах цилиндров.

Балансировка двигателей V зависит от многих факторов, таких как вес коленчатого вала, интервал тактов сгорания и наличие или отсутствие уравновешивающего вала.

Два цилиндра противоположных рядов V-образного двигателя имеют одну и ту же шатунную шейку. Он имеет смещение между двумя цилиндрами. Однако в рядных двигателях для каждого цилиндра используется шатунная шейка.

Преимущества и недостатки двигателя V

Преимущества двигателя V

1. Имеет меньшую длину.
2. Он создает больший крутящий момент, чем двигатель I.
3. V-образный двигатель создает очень низкую вибрацию.
4. Имеет жесткую конструкцию.
5. Благодаря компактной конструкции этот двигатель идеально подходит для спортивных автомобилей.
6. Работает плавно.
7. Имеет хорошее соотношение мощности и веса.
8. Двигатели V обладают большей мощностью, чем рядные двигатели.
9. Они лучше всего подходят, если у вас небольшая площадь установки.

Недостатки двигателя V

1. Они дороги в производстве.
2. У них больше движущихся частей, чем у рядных двигателей.
3. Они тяжелые.
4. Двигатели V имеют сложную конструкцию.
5. Эти двигатели не так хорошо сбалансированы, как I.
6. Двигатель V имеет две головки блока цилиндров, что увеличивает стоимость и сложность производства.

Встроенный двигатель против V Engine

Основное различие между встроенным двигателем и V приведено ниже:

7

444444444444.

4SER

SEN

444444444444SEL ENGIN один прямой ряд.

inline ingint	В. Двигатель	Цилиндры расположены в два ряда.
Цилиндры расположены таким образом, что образуют форму.	Цилиндры V-образного двигателя расположены таким образом, что образуют V-образную форму, если смотреть на двигатель спереди.
Рядный двигатель имеет низкую стоимость производства.	Двигатель V имеет высокую стоимость производства.
Эти двигатели маломощны.	Они генерируют больше энергии, чем рядные двигатели.
У них мало движущихся частей.	У них большое количество движущихся частей.
Встроенная вибрация очень низкая, так как она хорошо сбалансирована.	Создает больше вибрации, чем рядный двигатель.
Низкие эксплуатационные расходы.	Требует сложного обслуживания из-за большего количества деталей.
Рядный двигатель имеет простую конструкцию.	Двигатель V имеет сложную конструкцию из-за большего количества движущихся частей.
Для установки большого количества поршней требуется большая площадь.	Конструкция V позволяет упаковать максимальное количество поршней на небольшой площади.
Очень длинный.	Он короче.

Часто задаваемые вопросы Раздел

Что означает буква V в двигателях?

« V » обозначает схему расположения цилиндров в двигателе.