Блок цилиндров 

Странные моторы: восемь цилиндров поперечно, 12 в ряд и многие другие

Содержание

Странные моторы: восемь цилиндров поперечно, 12 в ряд и многие другие

В наше время тотальной унификации, модульных конструкций, единых платформ, даунсайзинга и жестких экологических норм у автопроизводителей — особенно в массовых сегментах — как правило, не остается выбора: только четырех-, а то и трехцилиндровый двигатель. Таковы реалии, таковы компоновки, таково, как ни крути, ближайшее будущее. «Американцы», внедорожники и автомобили премиум-класса все еще используют более «серьезные» конфигурации — V6, V8, L6 — но и это, видимо, ненадолго: сразу приходит в голову пример Volvo, все моторы которой — и бензиновые, и дизельные — имеют четыре цилиндра и 2,0 литра объема. Еще не так давно инженеры BMW и Mercedes-Benz заявляли о том, что конфигурацию V12 сохранят во имя статуса и имиджа. И вот уже нет таких двигателей у этих немецких компаний. Сейчас 12-цилиндров — прерогатива спорткаров и настоящего «люкса» вроде Bentley.

Но так было далеко не всегда, и многие все еще помнят те славные времена, когда нормальный литраж и «правильная» конфигурация были в почете. Нынче даже такой «прозы», как поперечно расположенные рядные «пятерки» и «шестерки», не встретишь. Вы наверняка помните модели Audi или Volvo, а также Chevrolet Epica, но знаете ли вы о Bugatti с поперечно (!) расположенным рядным 8-цилиндровым двигателем? Сегодня мы заглянем чуть дальше и глубже, вспомним, на каких автомобилях впервые появились самые странные моторы, и даже приведем некоторые примеры из совсем недавнего прошлого.

Straight-Eight (1919)

Конфигурация — рядный 8-цилиндровый
Производители: Isotta Fraschini, Bugatti, Leyland Motors, Duesenberg

Не секрет, что некоторое число конфигураций автомобильных двигателей пришло из авиаиндустрии. Рядный 8-цилиндровый мотор — как правило, достаточно мощный и вытянутый в длину — идеально подходил для самолетов с их сигарообразной формой. Первым же автомобилем, для которого приспособили подобный двигатель, стал в 1919 году Isotta Fraschini Tipo 8A. Годом спустя эту конфигурацию опробовали в Leyland Motors, но больше всего этот дизайн любили Bugatti (в Европе) и Duesenberg в Штатах. На среднем фото — один из самых красивых автомобилей за всю историю — гигантский (6,2 м в длину, 1,65 м — «протяженность» капота) Bugatti 41 Royale Coupe с двигателем объемом 12,8 л, который выдавал 275 л.с. и целых 785 Нм момента! Мастерам из Bugatti также принадлежит идея «воткнуть» 8-цилиндровый «рядник» поперек кузова гоночной модели Type 251, который при объеме всего 2,5 л «крутился» до 9000 об/мин и развивал 250 л.с. Насколько нам известно, решение уникальное и по сей день. Гораздо позже одной малоизвестной итальянской компании пришла в голову идея разместить поперечно мотор V16, но об этом чуть позже…

Straight-Twelve (1920)

Конфигурация — рядный 12-цилиндровый
Производители: Corona, Packard

Казалось бы, куда уже длиннее, чем капот того же Bugatti 41 Royale Coupe, но, видимо, далеко не все в то время читали Фрейда, поэтому всего лишь спустя год — в 1920-м — в умах французской компании Corona забрезжила чудовищная мысль постройки рядного 12-цилиндрового агрегата. Был даже собран такой силовой агрегат с объемом 7238 см³, но стоимость его производства была запредельна, а длина не позволяла установить ни в один из существующих автомобилей. Чуть позже в компании Packard построили единственный экземпляр длиннющего лимузина с мотором конфигурации Straight-Twelve, на котором, по легенде, ездил один из членов паккардовской семьи, пока не умер в 1929 году, а шедевр был просто сдан на металлолом.

W12 (1927)

Конфигурация — W-образный 12-цилиндровый
Производители: Bentley, Napier Lion, Audi, Volkswagen

Даже в современной истории есть автомобили с двигателем W12 под капотом. Например, некоторые модели VW Group, в частности, люксовый Bentley Flying Spur. Но началось все гораздо раньше, еще в 1927 году, когда только зарождались соревнования по завоеванию абсолютного рекорда скорости на суше. Одними из активных их участников были Джон Кобб и Малькольм Кэмпбелл. Последнему и принадлежит идея адаптации авиационного компрессорного двигателя Napier Lion W12 для гоночной модели Bluebird («синяя птица»), чтобы конкурировать с Sunbeam. Тот 24,0-литровый (!) агрегат развивал 875 сил, и 19 февраля 1928 года Кэмпбелл выдал новый рекорд 333 км/ч, который, правда, продержался всего пару месяцев. Впоследствии о дизайне W12 забыли надолго и вспомнили только в 1990 году, когда фирма Life на свои гоночные машины F35 стала устанавливать подобные моторы объемом 3,5 л, которые прослыли одними из самых неудачных в Ф1. Ну а в 1991 году появился концепт Audi Avus с двигателем такой конфигурации, который потом и пошел кочевать по VW Group.

V16 (1929)

Конфигурация — V-образный 16-цилиндровый
Производители: Maserati, Alfa Romeo, Auto Union, BRM, Cizeta

Впервые двигатель конфигурации V16 появился на спортивном Maserati Tipo V4 в далеком 1929 году, а сразу же за итальянцами последовала американская компания Cord, которая известна своими новаторскими решениями, в частности, первым автомобилем с передним приводом (L29). Почти в то же время Alfa Romeo решает использовать двигатель Мазерати в своем гоночном проекте Tipo 162 (3,0 л, 490 л.с.), а самым мощным спорткаром 1930-х становится Auto Union Typ C с 520-сильным мотором V16 с двумя компрессорами, который разрабатывали для них на Porsche. После Второй мировой войны конфигурация V16, причем с объемом всего 1,5 л, встречалась на гоночных формулах компании BRM, а в 1989 году появился гениальный и красивейший суперкар Cizeta Moroder с дизайном от великого Марчелло Гандини. Двигатель V16 (6,0 л, 560 л.с.) у него был расположен поперечно! До 1995 года выпустили всего восемь таких автомобилей.

12 Boxer (1949)

Конфигурация — оппозитный 12-цилиндровый
Производители: Cisitalia, Porsche, Ferrari

Компания Porsche до сих пор остается одной из немногих (еще на ум приходит японская Subaru), кто балуется оппозитными двигателями, да и то только в спортивных моделях Boxster, Cayman и 911. Посему неудивительно, что экзотическая конфигурация V12 с углом развала 180°, иначе говоря, 12-цилиндровый «оппозитник» — дело рук тех же ребят из Штутгарта, но образца аж 1949 года, когда Фердинанд Порше предложил такой мотор с объемом всего 1,5 л (!) для родстера Cisitalia. Двигатель раскручивался до впечатляющих 10 600 об/мин и развивал 385 л.с., что позволило бы Cisitalia разгоняться до 300 км/ч. Но на старт Гран-при машина так и не вышла, а следующий мотор подобной конфигурации появился лишь в 1964 году на формулах Ferrari. Но в 1967 году опять же Porsche 917 выиграл Ле-Ман. И все-таки первым дорожным автомобилем с 12-цилиндровым «оппозитником» снова стала Ferrari — модель 365 GT4 Berlinetta Boxer в 1973 году. Всего за 11 лет выпущено 387 таких машин.

Н16 (1966)

Конфигурация — два 8-цилиндровых «оппозитника» друг на друге
Производители: BRM, Lotus

Ну а теперь конфигурация, о которой, я уверен, слышали не многие. Впрочем, неудивительно, потому что это сугубо спортивная и уникальная разработка, появившаяся полвека назад. Что такое Н16? Это, по сути, два 8-цилиндровых «оппозитника», положенные «бутербродом» друг на друга. Кто автор сей необычной затеи? Это компания BRM (British Racing Motor), которая придумала такое оригинальное решение в ответ на переход гоночной серии Формулы 1 на 3,0-литровый регламент в 1966 году. Несмотря на то, что из-за наличия двух коленвалов мотор оказался чрезвычайно тяжелым, Джиму Кларку удалось на Гран-при США 66-го года привести свой Lotus 43, оснащенный этим Н16, к победе. Но идея прожила недолго, и вскоре BRM и Lotus вернулись к более традиционному в те годы V12.

8 Boxer (1968)

Конфигурация — оппозитный 8-цилиндровый
Производитель: Porsche

Снова «оппозитник», но на сей раз 8-цилиндровый, и снова от Porsche, но уже образца 1968 года. Именно в том году вступил в силу новый регламент с 3,0-литровыми двигателями, и в Порше тут же создали гоночную модель 908, на которой был установлен агрегат весьма необычной конфигурации. Нужно сказать, что в первый год мотор этот часто хандрил и постоянно дорабатывался. Но уже в 1969 году он вышел на свой пик по мощности (350 л.с.) и надежности, что позволило Porsche выигрывать командный зачет три года подряд.

V10 (1992)

Конфигурация — V-образный 10-цилиндровый
Производители: Dodge, BMW, Volkswagen, Audi, Lamborghini, Lexus

Конфигурация V10 — совсем непопулярная среди автопроизводителей в силу хотя бы своей длины и массивности. Но в 1992 году американцы из Dodge вывели на рынок суперкар Viper, оснащенный именно таким двигателем с чудовищным объемом 8,0 л и мощностью 406 л.с. Впоследствии на новых Вайперах этот агрегат неоднократно модернизировался, и на последнем поколении модели развивал уже 640 л.с. (8,4 л). До 2005 года более никто V10 не интересовался, когда вдруг в 2005 году BMW представила новое поколение седана М5 (Е60) с 507-сильным 5,0-литровым V10. И пошло-поехало. Чуть позже эту конфигурацию взяли на вооружение в VW Group и выпустили целую россыпь как спортивных (Lamborghini Gallardo, Audi R8), так и вполне утилитарных (VW Touareg V10 TDI) автомобилей с такими двигателями. Еще один пример из недалекого прошлого — эксклюзивный суперкар от Lexus — LF-A.

W16 (1995)

Конфигурация — W-образный 16-цилиндровый
Производители: Jimenez, Bugatti

Первое, что приходит на ум при упоминании конфигурации двигателя W16, это, конечно же, 1000-сильный Bugatti Veyron, появившийся в 2003 году, а также последовавший за ним в 2007 году 1500-сильный гиперкар с 8,0-литровым турбированным — 64(!)-клапанным двигателем под «капотом». Эти очень яркие и быстрые автомобили современности, безусловно, оставят свой след в истории автомобилестроения и станут настоящими сокровищами для коллекционеров. Но… впервые мотор W16 появился вовсе не на Bugatti. Автором этой уникальной идеи стал французский инженер Рамон Хименез, еще в 1995 году осуществивший проект суперкара Jimenez Novia, на котором в качестве силовой установки использовался W16. Откуда? Все просто: Химинез взял и соединил четыре литровых мотоциклетных мотора Yamaha FZR-1000 в W16 с двумя коленвалами и 80-ю (!) клапанами, да еще и установил двойной турбонаддув, в результате чего мощность достигла 567 л.с.

V5 (1997)

Конфигурация — V-образный 5-цилиндровый
Производители: Volkswagen, SEAT

Эту весьма странную конфигурацию — V5 — наверняка многие из вас еще помнят, потому что появилась она относительно недавно, в 1997 году, и продавалась даже в России. Зачем-то именно в четвертом поколении Golf фольксвагеновцам пришла в голову идея впихнуть между уже существовавшими на тот момент двигателями L4 и V6 дизайн V5 с объемом 2,3 л (148 л.с.). Основным достоинством этого агрегата называли компактность и меньший по сравнению с V6 вес, а устанавливали его также на VW Passat, Bora и Seat Toledo. Так и остался этот мотор уникальным: никто и никогда больше подобную конфигурацию не использовал.

W8 (2001)

Конфигурация — W-образный 8-цилиндровый
Производитель: Volkswagen

Это последняя странная конфигурация в нашем обзоре, которая снова принадлежит авторству Volkswagen Group: именно эти ребята — Audi, Porsche, Bentley и сам Volkswagen почему-то на протяжении многих последних лет испытывали непреодолимую тягу к созданию самых необычных компоновок. Жаль, что многие из них в силу современной «модульности» и унификации оказались тупиковыми, как и эта идея с двигателем W8. Напомним, что у VW уже давно были так называемые рядно-смещенные двигатели VR5 и VR6. Именно из них, а точнее, из двух «обрезков» VR4 с углом развала всего 15°, соединенных одним «коленом», и появился W8 (общий угол развала — всего 72°). Основное достоинство этого 4,0-литрового агрегата — компактность, но при весьма средней мощности 275 л.с. Устанавливали W8 только на Passat в 2001 году, а произвели менее 50 тысяч таких машин.

Как определить номер цилиндра. Расположение и нумерация цилиндров двигателя: просто о сложном

Нумерация цилиндров автомобильного двигателя

Прежде всего, обращаем ваше пристальное внимание на тот факт, что понятия «нумерация цилиндров» и «порядок работы цилиндров» (встречаются также варианты «порядок работы двигателя», «порядок работы зажигания») – не одно и то же. Эти понятия между собой связаны, но не равнозначны. Последовательность работы зажигания в цилиндрах автомобильных двигателей, как правило, не совпадает с нумерацией цилиндров. Твердое правило, которое можно запомнить, это то, что первый цилиндр (№ 1) всегда считается главным, и на нем всегда устанавливается свеча № 1.

Порядок работы двигателя

Итак, порядок работы цилиндров наиболее распространенных автомобильных двигателей отличается. Если сравнивать порядок работы однотипных 4, 6, а также 8 цилиндровых моторов, порядок работы цилиндров таких двигателей будет заметно отличаться. Другими словами, 4 цилиндровый двигатель и его цилиндры будут работать не в том порядке, в котором работает, например, 8-и цилиндровый аналог. Давайте разбираться.

  • Прежде всего, порядок работы цилиндров будет зависеть от чередования воспламенения топливной смеси в цилиндрах двигателя, а также угла чередования тактов. Так вот, рабочий цикл рядного четырехтактного мотора на 4 цилиндра проходит за 2 полных оборота коленчатого вала или же за 720 градусов. При этом чередование тактов осуществляется через 180 градусов.

Если же мотор 4-тактный, V-образный, 6-цилиндровый, рядный, рабочий цикл такого двигателя также проходит за 2 полных оборота коленвала или 720 градусов, однако чередование тактов осуществляется через 120 градусов. Рабочий цикл рядного 8-цилиндрового V-образного мотора получает чередование тактов через 90 градусов.

  • Более наглядно начнем рассмотрение с рядной четверки. Например, для таких ДВС распространен порядок 1-3-4-2 или 1-2-4-3. Другими словами, фактически, это и есть порядок зажигания двигателя. Если же рассматривать рядный 6-цилиднровый мотор, для рядной шестерки порядок 1-5-3-6-2-4.

Что касается V-образного 6- цилиндрового мотора, порядок работы такого агрегата 1-4-2-5-3-6. Кстати, такие моторы хуже всего сбалансированы (за исключением 5-и, 3 и 2-цилиндровых четырехтактных двигателей). Если же рассматривать двигатель V-8, такие моторы могут иметь 2 порядка работы: 1-5-4-2-6-3-7-8 или 1-8-4-3-6-5-7-2. На самом деле, такая разница связана с тем, что в США и Европе цилиндры считаются с определенными отличиями.

В США первый цилиндр (А/М по ходу движения) считается спереди слева. Затем цилиндры принято считать слева направо и спереди назад, то есть счет идет в шахматном порядке. В Европе первый цилиндр двигателя считается спереди справа по ходу движения А/М, после чего исчисление порядное спереди назад: 5 -1- 6 -2 -7 -3 -8 -4.

Если же рассмотреть двигатель V-12, тогда порядок работы следующий: 1-12-5-8-3-10-6-7-2-11-4-9. Кстати, если рассматривать мощные ДВС, на старых американских авто встречается рядный двигатель на 8 цилиндров. Так вот, его прядок работы: 1-4-7-3-8-5-2-6.

Как видно, такт двигателя и работа цилиндров на разных ДВС будет отличаться. По этой причине необходимо знать порядок цилиндров конкретного мотора (можно найти информацию в технической литературе). Такие знания позволяют упростить диагностику неисправностей в случае различных сбоев, неполадок в работе системы зажигания и т.д.

Ремонт узлов автомобиля

Устройство блока цилиндров состоит из деталей, которые функционируют в агрессивных условиях, поэтому часто подвергаются поломке и износу.

Восстановление блока цилиндров двигателя состоит из таких операций:

№ работ Выполняемые операции Техническое оснащение.
1 Шлифовка поверхности упор подшипников коленчатого вала Вертикально-фрезерный станок
2 Замена стертых втулок распредвала Устройство для запрессовки
3 Восстановление резьбовых отверстий Сверленое оснащение, набор сверл, лерка, плашка
4 Выпрессовка штифтов крепления Специальный пресс
5 Расточка, ремонт крышки ЦПГ двигателя. Регулировка по плоскости, установка по отверстиям Вертикально-фрезерный станок
6 Обработка корпуса под гильзы и расточка под упорные кромки Вертикально-расточной станок
7 Расточка посадочных мест коренных подшипников Горизонтально-расточной станок
8 Газо-термическое напыление на обработанные гнезда подшипников Специальное технологическое оснащение
9 Двухконтурная расточка корпуса Хонинговальный станок
10 Мойка мотора и прочистка масляных каналов Оборудование для струйной мойки деталей.
11 Покраска блока Краскопульт. Компрессор.

Ремонтирование блока цилиндров двигателя заканчивается контрольным осмотром на проверочной плите. С помощью щупа и индикаторных приспособлений проверяется жесткость установки и соосность крепления узлов в блоке цилиндров двигателя. После восстановление корпуса цилиндров двигателя проводится испытание на герметичность.

Сборка ГБЦ

Ремонт головки блока цилиндра двигателя выполняется по таким причинам:

  • обрыв ремня приводного вала;
  • деформация гбц вследствие перегрева;
  • длительность строк службы;
  • неправильная сборка после ремонта блока цилиндров агрегата.

Дефектовка деталей головки блока цилиндров двигателя

Восстановить дефекты можно следующими действиями:

  • притирание клапанов;
  • шлифуется головка блока цилиндров;
  • проводится замена прокладок, ремней;
  • растачиваются втулки, седла клапанов.

Послеремонтный контроль

После дефектовки головка блока цилиндров проходит покраску, проверяется давление в цилиндре.

Показатель, который указывает на эффективную работоспособность деталей устройства блока цилиндров двигателя — это компрессия.

Какое давление в цилиндрах двигателя разных марках.

Марка транспортного средства Давление в цилиндрах кг/см²
Chevrolet Cruze 1,6-1,9 14-13
Chevrolet Lacetti 1,5-1,8 12-12,5
Kia Rio (2011-2016) 12,5-13
Mazda 6 2,0-2,5 16-15
Daewoo 1,5-1,8 10,5-11
Для дизельного двигателя
ЯМЗ 236 33-38
Камаз 29-35
ЯМЗ 238 турбированный 33-38
MAN F90/2000 3038
Д 240-245 24-32



Рабочий цикл

В зависимости от числа тактов, составляющих рабочей цикл, ДВС делятся на двухтактные и четырехтактные. Двухтактные двигатели не ставят на современные автомобили, они используются лишь на мотоциклах и в качестве пускателей тракторных силовых агрегатов. Цикл четырехтактного бензинового двигателя внутреннего сгорания включает в себя следующие такты:

  1. Впуск ― выпускной клапан закрыт, впускной открыт, поршень движется вниз, производится всасывание воздушно-топливной смеси.
  2. Сжатие ― все клапаны закрыты поршень движется вверх, сжимая воздушно-топливную смесь.
  3. Рабочий ход ― клапаны остаются закрыты, по окончании предыдущего такта искра поджигает сжатую смесь. Поршень под действием давления газов, сгоревшей смеси, идет вниз вращая коленвал.
  4. Выпуск ― по окончании предыдущего такта открывается выпускной клапан. Поршень, толкаемый коленвалом, движется вверх и вытесняет продукты горения в выхлопной коллектор.

Рабочий цикл

Цикл дизеля отличается тем что при впуске всасывается только воздух. Топливо же впрыскивается под давлением после сжатия воздуха, а воспламенение происходит от контакта дизеля с разогретым от сжатия воздухом.

Нумерация

Нумерация цилиндров рядного двигателя начинается с наиболее удаленного от коробки перемены передач. Иными словами, со стороны ремня ГРМ либо цепи.

Очередность работы

У коленвала рядного 4-х цилиндрового ДВС кривошипы первого и последнего цилиндра располагаются под углом 180° друг к другу. И под углом 90° к кривошипам средних цилиндров. Поэтому для обеспечения оптимального угла приложения движущих сил к кривошипам такого коленвала, порядок работы цилиндров бывает 1―3―4―2, как у вазовских и москвичевских ДВС либо 1―2―4―3, как у газовских моторов.

чередование тактов 1-3-4-2

Чередование тактов 1-3-4-2

Угадать порядок работы цилиндров двигателя по внешнем признакам нельзя. Об этом следует читать в мануалах производителя. Порядок работы цилиндров двигателя проще всего узнать в инструкции по ремонту вашей машины.

Принцип работы дизельного мотора

Рабочий цикл дизеля отличается от атмосферного по способу смесеобразования и воспламенения. Вместо готовой смеси в камеру сгорания подается воздух. За счет сжатия температура в ЦПГ дизельного двигателя увеличивается. Затем происходит подача топлива через форсунки.

Из-за высокой температуры и давление в цилиндрах дизельного агрегата дизтопливо самовоспламеняется — происходит рабочий ход. Рабочий ход заканчивается выхлопом отработанных газов.

Начало нумерация

Единого стандарта для определения нумерация цилиндров не существует. Поэтому как считаются цилиндры в двигателе нужно смотреть в технической инструкции к транспортному средству.

На нумерацию цилиндров в двигателе влияют следующие факторы:

  • тип ходовой машины: с задним или передним приводом;
  • расположение цилиндров в двигателе: рядное, V- образное, оппозитное;
  • направление вращения коленчатого вала;
  • количество цилиндров в двигателе.

Для тех, кто задумал провести обслуживание необходимо знать, как проверить цилиндры двигателя. Где первый цилиндр двигателя можно определить по нескольким факторам:

  • Как считать цилиндры двигателя в зависимости от типа привода: для марок с передними ведущими колесами первый цилиндр считаться со стороны пассажирского места.
  • На задне-приводных моделях порядок работы цилиндров двигателя начинается со стороны радиатора.

Сколько цилиндров в двигателе, метод установки зависит от завода изготовителя. Некоторые производители используют вариант обратной нумерации, при котором счет начинается со стороны салона. В автопроизводителей французских марок подсчет начинается от коробки передач или в зависимости от стороны крутящего момента.



Как располагаются цилиндры в двигателях

Существуют разные модели двигателей – это и старинные одно- и двухцилиндровые ДВС, традиционные рядные четырех- и шестицилиндровые модели.

Статья по теме: Признаки, причины и последствия перегрева двигателя автомобиля

Более крупные агрегаты имели V-образные блоки – такие агрегаты могли иметь восемь и более камер сгорания.

Рядное расположение

При рядном расположении в блоке цилиндры располагаются в один ряд. В такой конфигурации существуют двух, трех, четырех, пяти и даже шестицилиндровые моторы.

нумерация цилиндров

Двух- и трехцилиндровые ДВС сейчас устанавливаются на современных авто не так часто, хотя популярность их медленно набирает обороты.

Этому способствовали умные системы приготовления топливной смеси и турбины – например, турбированная версия двухцилиндрового ДВС хетчбека Fiat 500. Трехцилиндровый рядный двигатель можно встретить на «Деу Матиз» и многих других.

Что касается рядной «четверки», то такие блоки устанавливаются в большинстве двигателей для легковых авто – объемы таких движков начинаются от 1 л., а самый объемный рядный ДВС – 2,4 л. и более.

Пятицилиндровые двигатели с рядным расположением на автомобилях, производимых серийно, стали появляться в 70-х годах. В числе первых можно выделить дизельные модели Mercedes – они устанавливались в 1974 году на модели в кузове W123.

А уже в 1976 году построили пятицилиндровый мотор от Audi. Начиная с конца 80-х годов рядная пятерка уже никого не удивляла и успешно устанавливалась на самые разные автомобили Fiat, Volvo и других автобрендов.

Количество и расположение цилиндров

На всем протяжении истории автомобилестроения инженеры преследовали единственную главную цель – получить от двигателя максимальную отдачу.

Задача не ограничивается этими условиями. Перед конструкторами, как и прежде, стоит задача поместить двигатель заданной мощности в минимальный объем подкапотного пространства. Стараясь решить ее, разработчики экспериментируют, в числе прочего, с количеством цилиндров. В разное время в серийных автомобилях применялись как миниатюрные одноцилиндровые двигатели, таки огромные агрегаты с 16 цилиндрами.

Одноцилиндровый двигатель внутреннего сгорания

Одноцилиндровый двигатель — простейшая конструкция с единственным рабочим цилиндром. Одноцилиндровый двигатель полностью не сбалансирован, поэтому его ход не равномерен. У двигателей этого типа наименьшее отношение площади поверхности цилиндра к рабочему объёму. Это важный параметр, так как потери тепла во время работы двигателя минимальны, а значит, КПД у одноцилиндрового двигателя самый высокий.

Популярные термины «long block» и «short block» не имеют никакого отношения к количеству цилиндров и длине блока, так как речь идет о высоте. Long block — мотор в сборе без навесного оборудования

Недостаток конструкции — в большом напряжении деталей кривошипно-шатунного механизма по сравнению с многоцилиндровыми двигателями. Они работают по двухтактному циклу, в котором рабочие ходы происходят вдвое чаще. На деле это означает, что двигатель работает на очень высоких оборотах, и детали испытывают колоссальные нагрузки. Кроме того, возможности по увеличению объема единственного поршня ограничены порогом возникновения детонации, а значит, повышать объем можно лишь до определенного предела. Из-за этого их качества применение одноцилиндровых двигателей в тяжелых четырехколесных транспортных средствах нецелесообразно. Чаще всего их используют в качестве силовой установки легких мотоциклов или мопедов. Из четырехколесных средств передвижения такие двигатели ставились только на мотоколяски для инвалидов.

Рядный двухцилиндровый двигатель

В этой конфигурации два цилиндра расположены в ряд и вращают общий коленчатый вал.

Так же, как и одноцилиндровый, рядный двухцилиндровый двигатель не сбалансирован и не обеспечивает плавности хода (при работе по четырехтактному циклу). Четырёхтактные двухцилиндровые двигатели неоднократно устанавливались в сверхкомпактные автомобили наподобие Daihatsu Mira. Для решения вопроса с вибрацией в конструкции двигателя применяются балансировочные валы.

Двухтактные двухцилиндровые двигатели нашли очень широкое применение, так как работают без вибрации. Их очень часто можно видеть в конструкции мотоциклов. В прошлом, когда об экономии топлива конструкторам задумываться всерьез не приходилось, нередко можно было видеть двухцилиндровые двигатели достаточно большого объёма.

Рядный трёхцилиндровый двигатель

В этой конфигурации три цилиндра расположены в ряд, поршни вращают один общий коленчатый вал.

Трехцилиндровый двигатель не сбалансирован как в четырехтактном, так и в двухтактном варианте. Его относительная распространенность объясняется простотой в производстве. В четырехтактном варианте двигатель работает не плавно, поэтому требуется применение балансировочного вала. Используется на автомобилях с небольшим рабочим объёмом, таких как Opel Corsa или Pajero Mini, нередко в сочетании с турбиной для увеличения мощности. балансировочный (успокоительный) вал, который вращается со скоростью коленвала, но в обратную сторону и компенсирует момент 1-го порядка.

Рядный четырёхцилиндровый двигатель

Наиболее распространенная в наше время конфигурация двигателя с рядным расположением четырёх цилиндров. Плоскость расположения цилиндров может быть строго вертикальной или находиться под углом, как у некоторых двигателей Volkswagen.

Четырехтактные двигатели L4 не сбалансированы, но, так же как и трехцилиндровые, просты в производстве. Современные рядные четырехцилиндровые двигатели редко имеют рабочий объем более 2,3 – 2,4 литра. Ограничение связано с возрастанием уровня вибраций, поэтому на современных двигателях большого объема часто используются успокоительные валы. Применяется на огромном количестве автомобилей разных марок и моделей.

Рядный пятицилиндровый двигатель

В этой конфигурации двигателя внутреннего сгорания в ряд расположены пять цилиндров, поршни вращают один общий коленчатый вал. Двигатель этой конструкции не сбалансирован, но при определенном порядке срабатывания цилиндров (1-2-4-5-3) проблема вибрации не возникает.

В целях экономии производители нередко не разрабатывают новый блок, уменьшая количество цилиндров. Именно поэтому иногда более мощный двигатель без переделок встает на место маломощного

Рядные пятицилиндровые двигатели нередко встречаются в некоторых моделя Audi и Volkswagen, Mercedes, Honda, Fiat, Daihatsu, Mitsubishi и некоторых других. Впервые в истории легковых автомобилей пятицилиндровый двигатель появился на Audi 100 начала 1980-х.

Рядный шестицилиндровый двигатель

В рядном шестицилиндровом двигателе поршни также вращают общий коленвал. С точки зрения теории, четырёхтактный шестицилиндровый двигатель полностью сбалансирован, так как силы инерции разных цилиндров компенсируют друг друга. К тому же, в отличие от рядного четырехцилиндрового двигателя, силы инерции 2-го порядка также взаимно компенсируются. В итоге шестицилиндровые рядные двигатели просты конструктивно и обеспечивают высокую плавность хода. Опять же, согласно теории, взаимная компенсация всех сил роднит его со схемой V12, которая представляет собой два расположенных под углом друг к другу шестицилиндровых двигателя с единым коленвалом.

V-образный шестицилиндровый двигатель

В этом двигателе применена схема с двумя рядами цилиндров, по три в ряд, и общим коленвалом. Цилиндры расположены под углом друг к другу, чем и обусловлено появление в названии буквы V.

По популярности конфигурация уступает только рядному четырёхцилиндровому двигателю.

Впервые появился на итальянской модели Lancia Aurelia в 1950 году, однако за счет компактности быстро завоевал популярность, особенно в период массового перехода на поперечное расположение двигателя.

V6 не сбалансирован, но успокоительные валы не применяются — проблема вибрации решается противовесами на коленчатом вале.

Рядный восьмицилиндровый двигатель

В этой конфигурации в один ряд расположены восемь цилиндров. Поршни, как и в других рядных двигателях, вращают один коленчатый вал.

При определённой настройке восьмицилиндровый двигатель полностью сбалансирован. По сравнению с рядным шестицилиндровым, он совершает больше рабочих циклов за фиксированный отрезок времени, поэтому под нагрузкой показывают более плавный ход.

V-образный восьмицилиндровый двигатель

Восемь цилиндров в этой конфигурации расположены двумя рядами по четыре в ряд. Поршни вращают общий коленчатый вал. V8 – удобная конфигурация для создания компактного двигателя большого объема. Максимальный рабочий объём современного (мелко) серийного двигателя V8 13 литров (суперкар Weineck Cobra 780 cui). С 2006 года в применение V8 объемом 2,4 литра закреплено в техническом регламенте Формулы 1.

Рядный десятицилиндровый двигатель

Двигатель с рядным расположением десяти цилиндров. Поршни вращают общий коленчатый вал. Десятицилиндровый агрегат полностью сбалансирован, и совершает еще больше рабочих циклов в единицу времени, чем l8, что обеспечивает еще более выраженную плавность хода.

V-образный двенадцатицилиндровый двигатель

В этой конфигурации два ряда по шесть цилиндров расположены под углом друг к другу. Поршни вращают общий коленчатый вал.

X-образный двенадцатицилиндровый двигатель

В этой конфигурации двенадцать цилиндров расположены в три ряда по четыре цилиндра в ряду. Поршни вращают общий коленчатый вал.

W-образный двенадцатицилиндровый двигатель

В W-образном двигателе три ряда цилиндров расположены рядами по четыре, под углом друг к другу. Поршни также вращают один общий коленчатый вал.

Шестнадцатицилиндровые двигатели

В настоящее время в серийных автомобилях эти двигатели не применяются.В 1930 под брендом Cadillac была выпущена модель V16 с шестнадцатицилиндровым двигателем объёмом 7,3 литра мощностью 185 л.с. V16 оказался единственным серийным легковым автомобилем с двигателем V16.

Самый большой и мощный дизельный двигатель в мире достигает 13.5 метров высоты и 26.59 метров длины. У него всего 14 цилиндров

Значительно позже, в 1987 году, двигатель V16 на автомобиль седьмой серии Е32 в качестве эксперимента установила компания BMW. Рабочий объем двигателя составлял 6,76, а мощность 408 л.с. Чтобы разместить двигатель под капотом, пришлось перенести радиаторы системы охлаждения в багажник.

Под капотом суперкара Bugatti Veyron Vitesse установлен двигатель W16 мощностью в 1200 л. с. при 6400 об/мин. Крутящий момент силовой установки из 4-х блоков по 4 цилиндра в каждом равен 1500 Н·м в пределе 3000—5000 об/мин.


3-х цилиндровый

В таких двигателях всего 3 цилиндра и порядок работы самый простой: 1-2-3. Запомнить легко, и работает быстро.

нумерация цилиндров

Схема расположения кривошипов на коленвале выполнена в виде звёздочки, они расположены под углом 120° друг к другу. Вполне возможно применить схему 1-3-2, но производители не стали этого делать. Так что единственной последовательностью работы трёхцилиндрового двигателя является последовательность 1-2-3. Для уравновешивания моментов от сил инерции на таких двигателях применяется противовес.

8-ти цилиндровый

В 8-ми цилиндровых двигателях кривошипы установлены под углом 90 градусов друг к другу, так уак в двигателе 4 такта, то на каждый такт работает по 2 цилиндра одновременно, что сказывается на эластичности двигателя. 12-ти цилиндровый работает ещё мягче.

В таких двигателях, как правило, наиболее популярной используется одна и та же последовательность работы цилиндров: 1-5-6-3-4-2-7-8

Но Феррари использовала другую схему- 1-5-3-7-4-8-2-6

В данном сегменте каждый производитель использовал ему только известную последовательность.

нумерация цилиндров

SUBARU IMREZA WRX STI GC8 TOYOTA SOARER 1JZ-GTE E-JZZ30 NISSAN SKYLINE GTS25t type M ECR-33

если смотришь на двигатель сверху то так:
правый передний 1-ый (около ГРМ), левый передний 2-ой (около ГРМ), дальний правый 3-ий, дальний левый 4-ый

Subaru Legacy B4 RSK TT 2001 restyle

Сообщение от
ПаFF

если смотришь на двигатель сверху то так:

правый передний 1-ый (около ГРМ), левый передний 2-ой (около ГРМ), дальний правый 3-ий, дальний левый 4-ый

СВерху можно смотреть по ходу движения и против.

Со стороны воздушного фильтра 1 и 3 Со стороны акума 2 и 4

Или интресует порядок работы цилиндров в ходе рабочего цикла

“Это безрассудно”-заметил Опыт.”Это бесполезно”-сказала Гордость. “Попробуй…” – шепнула Мечта.

Что интересует-то? Порядок работы цилиндров 1324. Нумерация: стоишь перед авто, открыв капот. Левый ближний – 1, правый ближний – 2, левый дальний -3, правый дальний – знаменитый 4

Двигатель V16

Двигатель V16 представляет собой шестнадцать-цилиндровый поршневой двигатель , где два банка восьми цилиндров расположены в конфигурации V вокруг общего коленчатого вала. Двигатели V16 встречаются реже, чем двигатели с меньшим количеством цилиндров, такие как двигатели V8 и V12.

Впервые двигатель V16 использовался в экспериментальном самолете Antoinette VII 1910 года , за которым последовали несколько автомобилей в 1930-х годах. Сегодня наиболее распространенными применениями двигателей V16 являются железнодорожные локомотивы, морские суда и стационарные электрогенераторы.

СОДЕРЖАНИЕ

Автомобильные приложения [ править ]

Серийные автомобили [ править ]

Первым серийным автомобилем, в котором использовался двигатель V16, был Cadillac V-16 , представленный в январе 1930 года. Двигатель Cadillac V16 первоначально производился с рабочим объемом 452 куб. Дюймов (7,4 л), верхним расположением клапанов и углом поворота 45 градусов. Для Series 90 1938 года двигатель был изменен на рабочий объем 431 куб. Дюйм (7 062,8 см 3 ), клапанный механизм с плоской головкой и V-образный угол 135 градусов (последний для достижения более низкой высоты капота). Эта версия на 431 куб. Дюймов производила такую ​​же мощность, как и ее ближайший предшественник, но при этом была гораздо менее сложной, имела более жесткий коленчатый вал, который способствовал долговечности и плавности хода, и даже имел внешний масляный фильтр, что было редкостью для любого автомобиля по любой цене в те дни.

Компания Marmon Motor Car на самом деле начала разработку двигателя V16 в 1927 году (раньше, чем Cadillac), однако его программа разработки заняла больше времени, и в 1931 году был выпущен Marmon Sixteen . Этот двигатель имел V-образный угол 45 градусов, использовался прессованный стальной цилиндр. вкладыши и был построен в основном из алюминия. С 1931 по 1933 год было произведено всего 400 экземпляров Marmon Sixteens.

В 1991 году началось производство Cizeta-Moroder V16T с 16-цилиндровым двигателем в уникальной конфигурации. Вместо традиционной компоновки V16, двигатель фактически представлял собой два отдельных поперечно установленных двигателя V8 с передачей между ними, обеспечивающей единый выходной сигнал от центра двигателя в сборе к трансмиссии. До прекращения деятельности компании было произведено всего несколько автомобилей.

Опытные автомобили [ править ]

Компания Peerless Motor Company разработала двигатель V16 в начале 1930-х годов, однако был построен всего один прототип до того, как все производство автомобилей было прекращено, и компания преобразовала свой завод в пивоварню после окончания сухого закона в Соединенных Штатах . [1]

В конце 1980-х был разработан двигатель BMW Goldfish V16 6,7 л (409 куб. Дюймов) на основе тогда еще нового двигателя V12 от BMW. Прототипы были установлены на длиннобазную 7-ю серию, а затем, в начале 1990-х, на Bentley Mulsanne . Примерно в то же время Mercedes-Benz разработал 8,0-литровый двигатель V16 для лимузина S-класса. В период с 1988 по 1990 год было построено около 35 прототипов. [2]

Концептуальный автомобиль Cadillac Sixteen 2003 года был представлен с двигателем V16 объемом 13,6 л (830 куб. Дюймов), который был основан на двигателях General Motors LS V8. [3] В следующем году был представлен концепт-кар Rolls-Royce 100EX с двигателем V16 объемом 9,0 л (549 куб. Дюймов). Автомобиль, показанный в фильме « Джонни Инглиш Реборн» , оснащен этим двигателем V16.

Прототип Devel Sixteen 2017 года использовал четырехцилиндровый двигатель V16 объемом 12,3 л (751 куб. Дюйм). [4]

Гоночные автомобили [ править ]

Первым известным использованием V16 в автоспорте был автомобиль Maserati Tipo V4, который использовался в гонках Гран-при. [5] Tipo V4 дебютировал в Монце в 1929 году и достиг мирового рекорда скорости 245,9 км / ч (152,8 миль в час) на мероприятии в Кремоне, Италия. [6]

В 1931 году на Indianapolis 500 был установлен двигатель V16, изготовленный по индивидуальному заказу, на «суперкар» Cord, управляемый Шорти Кантлоном. Автомобиль был конкурентоспособным, заряжаясь с 26-го места в сети до 3-го, но его работа замедлялась из-за ненадежности, усугубляемой необходимостью замены всех шестнадцати свечей зажигания. В следующем году Брайан Сулпо квалифицировал машину на третьей позиции, однако на 55-м круге у машины сломалась масляная линия, и гонка закончилась. Вскоре после гонки V16 был удален и заменен обычным четырехцилиндровым двигателем Miller. [7]

Автомобили Auto Union Type A , Type B и Type C Grand Prix с 1933 по 1938 год оснащались двигателями с наддувом объемом 4,4 л (269 куб. Дюймов). Из-за изменения правил в 1938 году они были заменены двигателем V12 для гоночного автомобиля Type D. До этого изменения правил Alfa Romeo Tipo 316 участвовал в Гран-при Триполи 1938 года с двигателем V16 с углом наклона 60 градусов. [8]

Единственное известное использование двигателя V16 в эпоху после Второй мировой войны — это двигатель V16 компании British Racing Motors (BRM), который использовался в гонках Формулы-1 с 1950 по 1955 год. Двигатель имел конструкцию с наддувом объемом 1,5 л (91 куб. Дюйм). который оказался безуспешным, несмотря на его высокую выходную мощность. Официально он производил 410 кВт (550 л.с.), но, вероятно, выдавал около 450 кВт (600 л.с.). [9] Автомобилем было трудно управлять из-за узкого диапазона мощности и высоких оборотов.

Морские / железнодорожные приложения [ править ]

Конфигурация V16 также используется в нескольких дизельных двигателях большого объема , которые используются в качестве судовых двигателей или в железнодорожных локомотивах . Это связано с тем, что производители часто проектируют двигатель с фиксированным рабочим объемом на цилиндр , а затем добавляют в конструкцию дополнительные цилиндры до тех пор, пока не будет достигнута требуемая выходная мощность. Например, в линейке двигателей Electro-Motive Diesel 710 используется рабочий объем 710 куб. Дюймов (11,6 л) на цилиндр, а 16-цилиндровая версия (называемая EMD 16-710 ) производит более 4300 л.с. (3,2 МВт).

GE Transportation Systems производит четырехтактные двигатели серии 7FD (используемые в морских, локомотивных и стационарных установках) с рабочим объемом 668 куб. Дюймов (10,9 л) на цилиндр и мощностью более 4400 л.с. (3,3 МВт). GE также производит GEVO-16 мощностью более 6000 л.с. (4,47 МВт).

Другой дизельный двигатель V16 — Wärtsilä 46F , который развивает мощность более 25 700 л.с. (19,2 МВт) при 600 об / мин. [10]

В Великобритании с 1947 года дочерняя компания English Electric Diesel Engine [11] разработала двигатель V16 для железнодорожного и морского транспорта на основе его 10-дюймового x 12-дюймового хода (254 x 305 мм) серии K 1930-х годов, в частности Используется в локомотивах классов 40 и 50 British Railways с выходной мощностью в диапазоне 2000-3000 л.с. (1492-2238 кВт) при скоростях от 600 до 900 об / мин. Этот двигатель также является производным от серии с фиксированным размером цилиндра 942 куб. Дюйма. (15,4 л) на цилиндр, что дает V16 общий объем 15 072 куб. Дюймов. (246 л).

Другим известным производителем, предложившим конфигурацию V16, была корпорация Detroit Diesel , особенно в своих 2-тактных дизельных двигателях серий 71, 92 и 149 с мощностью от 650 до более 2400 л.с. (485-1790 кВт) при скоростях более 2000 об / мин. меньшие диапазоны. И снова эти двигатели были основаны на общих деталях (числовое обозначение — это размер цилиндра в кубических дюймах) и использовались в морских, генераторных и внедорожных карьерных самосвалах. Модульный характер двигателей означал, что конфигурация V16 была построена путем объединения 2 блоков двигателей V8, а двухтактный цикл обеспечивал отличную мощность к весу, при этом 16V149 был способен обеспечить мощность гораздо более крупной и медленной 4-цилиндровой. тактовые двигатели.

Fairbanks Morse производит следующие дизельные двигатели V16, FM | ALCO 251F, FM | COLT-PIELSTICK PA6B STC, FM | COLT-PIELSTICK PC2.5 STC, FM | MAN 28 / 33D STC, FM | MAN 32 / 44CR, FM | MAN 48/60 CR и FM | ЧЕЛОВЕК 175D.

Приложения для самолетов [ править ]

Версия Antoinette VII 1910 года оснащалась двигателем V16 и участвовала в Кубке Гордона Беннета 1910 года в США. [12]

Каждый из дирижаблей Гинденбург 1930-х годов был оснащен четырьмя дизельными двигателями Daimler-Benz DB 602 V16.

В первой половине 20 века на нескольких прототипах самолетов использовались двигатели V16, в том числе:

Источник https://www.drom.ru/info/misc/77618.html

Источник https://foksevmash.ru/dvigatel/nomera-cilindrov.html

Источник https://hmong.ru/wiki/V16_engine

Похожие записи

Оставить комментарий