Auto-park24.ru

Журнал "Автопарк"
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

В чем преимущество v образного двигателя над рядным

В чем преимущество v образного двигателя над рядным

Одноцилиндровый двигатель, работающий по четырехтактному циклу, имеет значительную неравномерность вращения коленчатого вала, которая вызвана тем, что за два оборота коленчатого вала только в течение одного полуоборота при рабочем ходе коленчатый вал вращается под действием силы давления газов, а три полуоборота – за счет энергии, запасенной маховиком. Причем во время рабочего хода вращение вала ускоренное, а во время подготовительных ходов – замедленное, что вызывает повышенную вибрацию двигателя и может быть лишь частично компенсировано наличием маховика, обладающего большим моментом инерции.

Повышение равномерности можно добиться увеличением числа цилиндров, так как при этом может быть увеличено число рабочих ходов, приходящихся на один оборот коленчатого вала. Один из основных факторов, определяющих конфигурацию двигателя, — расположение и число рабочих цилиндров.

Цилиндры двигателя могут быть расположены (рис.1) вертикально в один ряд — рядное расположение.

Рисунок 1 — Схема расположения цилиндров однорядного двигателя с вертикальным расположением цилиндров

На некоторых автомобилях для уменьшения высоты двигателя оси цилиндров отклонены от вертикали на угол α (рис.2).

Рисунок 2 – Схема расположения цилиндров однорядного двигателя с наклоном оси цилиндров от вертикали

Однорядные двигатели характеризуются простотой конструкции и сравнительно высокой технологичностью изготовления. Указанные преимущества, а также большой опыт построения и эксплуатации двигателей с вертикально расположенными цилиндрами обусловливают широкое применение подобных двигателей.

Цилиндры двигателя могут быть расположены в два ряда, в этом случае оси цилиндров располагаются под углом β ( V -образное расположение) (рис.3). Угол β выполняют равным 60, 75 или (чаще) 90°.

Рисунок 3 – Схема расположения цилиндров V -образного двигателя

Основное преимущество V-образных двигателей перед однорядными такой же мощности — меньшие размеры и в первую очередь меньшая длина, вследствие чего увеличена жесткость таких ответственных деталей, как блок-картер, головка цилиндров и коленчатый вал. К недостаткам V-образных двигателей необходимо отнести значительную ширину и более сложную конструкцию.

Разновидностью V -образных двигателей являются двигатели типа VR (рис.4), в которых угол между осями цилиндров составляет 15°.

Рисунок 4 – Схема расположения цилиндров двигателя типа VR

Аналогичные преимущества имеют двигатели с W-образно расположенными цилиндрами (рис. 5), но большого распространения они не получили, главным образом вследствие сложности конструкции шатунов, подшипников и других узлов и деталей. Однако в последнее время конструкторы вновь стали применять эту схему.

Рисунок 5 — Схема двигателя с W-образным расположением цилиндров

В установках различного назначения применяют также двигатели с горизонтальными противолежащими цилиндрами (рис. 6). Для машин наземного транспорта небольшая высота двигателя данного типа и удобство размещения его в машине являются в некоторых случаях несомненными преимуществами по сравнению с двигателями, имеющими вертикально или V-образно расположенные цилиндры.

Рисунок 6 — Схема двигателя с горизонтальными противолежащими цилиндрами

Если оси трех и более цилиндров находятся в одной плоскости, перпендикулярной оси вала, то они образуют так называемую звезду (рис.7).

Рисунок 7 – Схема двигателя со звездообразным расположением цилиндров

Комбинирование отдельных цилиндров производят чаще всего вдоль коленчатого вала. Конструкцию, в которой звезды расположены вдоль коленчатого вала, называют многорядной звездой (рис.8). В многорядных звездообразных двигателях оси цилиндров соседних звезд, в частности при воздушном охлаждении, могут быть смещены на половину угла между цилиндрами.

Рисунок 8 — Схема двигателя с расположением цилиндров в виде многорядной звезды

В двигателях со звездообразно расположенными цилиндрами (рис. 7) проще осуществлять воздушное охлаждение, чем в двигателях с цилиндрами, расположенными в ряд. Однако, как правило, шатуны и коленчатые валы звездообразных двигателей очень нагружены и имеют сложную конструкцию. Последнее особенно характерно для двигателей с цилиндрами, расположенными в виде многорядной звезды, которые обладают меньшими размерами и массой при большей мощности по сравнению с другими одновальными двигателями.

V-образный двигатель

V-образная схема двигателя — схема расположения цилиндров поршневого двигателя внутреннего сгорания, при которой цилиндры размещаются друг напротив друга под углом от 1° до 180° (наиболее часто 45°, 60° и 90°) в форме латинской буквы «V». В настоящее время в автомобилях чаще всего встречаются конфигурации с 6, 8, в спортивных моделях с 10 и 12 цилиндрами. В мотоциклах — с 2, 4, в спортивных моделях с 5, 6 цилиндрами. В авиационных или корабельных двигателях — с 4, 5, 10, 12 или более цилиндрами. Позволяет сократить линейные размеры мотора по сравнению с рядным расположением цилиндров.

См. также

  • Оппозитный двигатель
Постоянного тока • Переменного тока • Трёхфазные • Двухфазные • Однофазные • Универсальные
АсинхронныеКонденсаторный двигатель
СинхронныеБесколлекторные • Коллекторные • Вентильные реактивные • Шаговые
ДругиеЛинейные • Гистерезисные • Униполярные • Ультразвуковые • Мендосинский мотор

Wikimedia Foundation . 2010 .

  • Насер, Гамаль Абдель
  • Просвирнов, Михаил Алексеевич

Полезное

Смотреть что такое «V-образный двигатель» в других словарях:

U-образный двигатель — Bugatti U образный двигатель условное обозначение силовой установки, представляющей собой два рядных двигателя, коленчатые валы которых механически соединены при по … Википедия

W-образный двигатель — W образный двенадцатицилиндровый двигатель двигатель внутреннего сгорания с W образным расположением двенадцати цилиндров четырьмя рядами по три (даже на фото видно что три ряда по четыре цилиндра. Фото неверное, на фото … Википедия

Читать еще:  Электронное устройство запуска трехфазных двигателей в однофазной сети

X-образный двигатель — Упрощённая конструктивная схема X образного двигателя в исполнении Х 24. X образный двигатель это поршневой двигатель, содержащий сдвоенные V блоки, горизонтально оппозитные по отношению друг к другу. Таки … Википедия

V-образный двигатель — – двигатель, в котором цилиндры расположены под углом друг к другу в 2 х плоскостях (угол обычно – 45, 60 или 90 град). EdwART. Словарь автомобильного жаргона, 2009 … Автомобильный словарь

Двигатель Стирлинга — Двигатель Стирлинга … Википедия

Двигатель Ленуара — в двух проекциях … Википедия

Двигатель внутреннего сгорания — Схема: Двухтактный двигатель внутреннего сгорания с глушителем … Википедия

Двигатель — У этого термина существуют и другие значения, см. Двигатель (значения). Двигатель, мотор (от лат. motor приводящий в движение) устройство, преобразующее какой либо вид энергии в механическую. Этот термин используется с конца XIX века… … Википедия

Двигатель Вальтера — Эта статья или раздел нуждается в переработке. Пожалуйста, улучшите статью в соответствии с правилами написания статей … Википедия

Двигатель внешнего сгорания — Статья состоит из словарного определения термина. Пожалуйста, доработайте статью, приведя ее в соответствие с правилами. Подробности могут быть на странице обсуждения. В Википедии статьи, состоящие только из словарного определения, не… … Википедия

Публи кации

Какой двигатель выбрать, и на что влияет расположение цилиндров?

Двигатели бывают разные — рядные, оппозитные, v-образные… И у каждого из них есть свои особенности. Разбираемся с достоинствами и недостатками всех трех типов.

Вряд ли при покупке автомобиля кто-то всерьез задумывается, какой двигатель предпочесть: рядный, v-образный или оппозитный. Мол, какая разница — умные конструкторы все предусмотрели, да и все современные автомобили примерно одинаковые. Однако в жизни все решают нюансы. О них-то мы и поговорим, разобрав каждый тип двигателя отдельно.

Рядный двигатель. При такой конфигурации цилиндры располагаются в один ряд, а поршни вращает общий коленчатый вал. Традиционно рядные автомобильные двигатели делают шести- и четырехцилиндровыми, хотя иногда встречаются пяти-, трех- и даже двухцилиндровые моторы.

Шестицилиндровые двигатели отличаются особенной равномерностью работы, благодаря которой вибрация практически отсутствует, а движение становится максимально комфортным. Сейчас шестицилиндровый движок становится редкостью. Его можно встретить, например, на автомобилях Mitsubishi, доживающих свой век Saab и некоторых BMW.

Основных минусов у «шестицилиндровиков» два. Во-первых, длинный движок можно расположить только под капотом и, как правило, продольно, и это является одним из серьезных препятствий для дизайнерских изысков. Во-вторых, большая масса, сосредоточенная в одном месте, напрямую влияет на управляемость и безопасность: куда «поведет» двигатель при аварии — в салон или под машину — предугадать непросто.

Четырехцилиндровые рядные двигатели более легкие и компактные, быстро прогреваются и довольно экономичны, но работают не так ровно, как их старшие собратья. Однако и у тех, и других есть одно неоспоримое достоинство: к ним можно подобраться без всяких ухищрений, а это означает, что ремонтировать и обслуживать их легко и просто.

V-образный двигатель. При такой конструкции цилиндры располагаются друг к другу под углом в 40°, 60° и 90°. Как правило, их устанавливают на мощные автомобили, в том числе и на гоночные болиды — именно об этом свидетельствует буква «V» на их борту. Другие приятные особенности — безопасность, легкость и компактность, благодаря которой под капотом можно более удобно установить дополнительные компоненты — систему кондиционирования, усилитель руля, электроприборы и т.д.

Минусы V-образного двигателя обусловлены его конструкцией. Такие движки нелегко ремонтировать, а в обслуживании они сложнее и дороже. Например, доступ к цилиндрам сложнее и жидкости для раскоксовывания двигателя понадобится больше.

Оппозитный двигатель. Цилиндры располагаются под углом 180°, благодаря чему центр тяжести автомобиля можно расположить максимально близко к дорожному полотну, снизить вибрации и обеспечить водителю и пассажирам максимальную безопасность. «Устойчивый, как бетонная плита», — говорят мастера автосервисов про автомобиль с таким двигателем.

Этот двигатель — мечта любого автоконструктора. Его можно компоновать как угодно. Этим преимуществом пользуются производители эксклюзивных автомобилей — Porsche, Subaru, которые сделали оппозитный двигатель своей «фишкой». Машин с оппозитным движком автолюбители боятся как огня, что вполне понятно. Они дороги, по отзывам, потребляют больше топлива и непросты в обслуживании. Если вы – любитель поковыряться под капотом, засучив рукава, то этот вариант точно не для вас: процедура раскоксовки оппозитного двигателя — задача непростая! Зато авто с оппозитным двигателем отличаются надежностью. Из-за того, что при движении вибрация минимальна, двигатель и сам автомобиль разрушаются медленнее, чем авто с v-образными и рядными моторами.

В качестве вывода.
Сложное устройство двигателя не означает, что за ним не надо ухаживать. Промывка масляной системы и систем охлаждения и впрыска, раскосовка и очистка дроссельной заслонки — обязательные процедуры для любого мотора. Мы рекомендуем использовать автохимию LAVR, потому что уверены в ее безопасности и эффективности. Но решающий выбор, разумеется, за вами.

Материал подготовлен специалистами компании LAVR

Двигатели v образного типа, описание появления и использования

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.

Читать еще:  Форд фокус 2 выскакивает ошибка неисправность двигателя


v образный двигатель для авиации

Maserati/Ferrari F136

F136 дебютировал в 4,3-литровом F430 мощностью 483 л.с. в 2004 году, он достиг максимума в 458 Speciale, создав массивную 597 лошадиных сил всего 4.5 литра. Модели Maserati Quattroporte и GranTurismo также получили модифицированную кривошипную версию этого двигателя, известную тем, что она когда-либо была одной из самых увлекательных выхлопных выхлопных газов. 454-сильный 4,7-литровый Maserati GranTurismo был, пожалуй, лучшим звучанием. Ferrari 488GTB заменил 458 в 2020 году и принес с собой новый турбонаддув F154 V8, сигнализирующий о конце атмосферного двигателя Ferrari V8.

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

Преимущества конструкции

Главное отличие этого двигателя от всех прочих – это камеры сгорания более совершенной конструкции. Они имеют гильзу из чугуна, которая заключена в рубашку охлаждения из алюминиевого сплава. Здесь уже нет чугунных литых цилиндров, которые постоянно были подвержены перегреву на «Уралах» и других тяжелых мотоциклах.


Такой подход позволил значительно улучшить охлаждение и полностью исключить работу ДВС в режиме перегрева. На «Уралах» к такой конструкции пришли только в начале 80-х годов. Еще одна особенность – монолитный, а не составной коленвал, а также вкладыши в нижних головках на шатунах (а не подшипники качения). Это позволило значительно снизить шум. А еще у владельцев есть возможность легкого ремонта двигателя мотоцикла (в частности, коленчатого вала). При этом такой ремонт можно выполнять до четырех раз. Было мнение, что этот агрегат часто клинил из-за этих самых вкладышей. На самом деле клинил мотор не из-за этого, а из-за халатного обращения владельцев. Несвоевременно менялось масло, применялись некачественные масла в двигатель мотоцикла. Один-единственный недостаток данного силового агрегата – это несовершенный процесс фильтрации масла при помощи центрифуги. В остальном технология была неплохой и весьма современной.

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?

Читать еще:  Что за шланг от двигателя opel vectra b

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.

Двухтактный мотор

В двигателях мотоциклов такой конструкции рабочий цикл осуществляется за один оборот коленвала. Еще одна особенность – отсутствие в конструкции впускного и выпускного клапана. Их функция возложена на поршни. Последние при движении открывают и закрывают каналы для подачи топливной смеси и выпуска отработанных газов. На некоторых моделях на впуске может быть установлен лепестковый клапан. Под поршнем в двухтактных моторах есть картер, который также участвует в процессе газообмена.


Когда поршень двигается к верхней мертвой точке, топливная смесь поступает в камеру сгорания в подпоршневое пространство. Через надпоршневое пространство выбрасываются газы, которые остались от прошлого цикла. Когда окна закроются, начинается такт сжатия. В районе верхней мертвой точки смесь воспламеняется искрой. Затем при сгорании образуются газы, они расширяются и толкают поршни вниз. Когда последние опустятся на две трети рабочего хода, то откроется окно в выхлопную систему. Через другие окна поступит новая порция рабочей смеси. А при опускании поршень создаст нужное давление. Этот процесс называется продувкой, а каналы называют продувочными. В современных моторах есть большое количество каналов. Это так называемая возвратно-петлевая продувка.

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.

BMW V8

BMW на протяжении многих десятилетий подгонял V8 к своим роскошным моделям, а два из лучших были 4,6-литровым агрегатом S65 414 л.с. в старом E90 M3 и 4,9-литровым двигателем S62 мощностью 400 л.с., установленным в конце 90-х годов M5. Они обозначили вершину развития без турбо V8 в BMW, но последний 4,4-литровый двухтурбинный S63 — современный шедевр. В стандартной форме он составляет громадный 600 л.с. и обеспечивает новейшее поколение M5 огневой мощи, чтобы взять на себя суперкары. Он мгновенно реагирует на входы дроссельной заслонки и с крутящим моментом 553 Н/м, обеспечивает ускорение в передаче.

McLaren V8

McLaren открыла свои двери в 1963 году, и, хотя она была необычайно успешной в автоспорте, только спустя много времени она переключилась на дорожные автомобили. Меняющийся в игре McLaren F1 впервые появился в 1992 году, но нам пришлось ждать до 2011 года для MP4-12C для своего первого суперкара на V8. И какой автомобиль был. Трехмоторный 3,8-литровый V8 M838T в этой модели произвел 592 л.с. и достиг максимума в 727 л.с. в гибридном гиперкаре P1. Недавно выпущенная 720S — первая новая модель, которая оснащена полностью обновленным движком под кодовым названием M840T, создающим 710 л.с. в этом приложении, и мы ожидаем от него больших чисел в будущих моделях.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector