Внутреннего сгорания. Его устройство весьма сложное, даже для профессионала.
При покупке автомобиля в первую очередь смотрят на характеристики двигателя. Эта статья, поможет разобраться Вам в основных параметрах двигателя.
Количество цилиндров. Современные автомобили имеют до 16 цилиндров. Это очень много. Но дело в том, что поршневые двигатели внутреннего сгорания с одинаковой мощностью и объемом, могут существенно отличаться по иным параметрам.
Как расположены цилиндры?
Цилиндры могут располагаться двумя типами: рядным (последовательным) и V-образным (двухрядным).
При большом угле развала существенно уменьшаются динамические характеристики, но при этом повышается инерционность. При малом угле развала снижается инерционность и вес, но это приводит к быстрому перегреву.
Оппозитный двигатель
Есть ещё и радикальный оппозитный двигатель имеющий угол развала в 180 градусов. В таком двигателе все недостатки и преимущества максимальны.
Рассмотрим преимущества такого мотора. Этот двигатель легко встраивается в самый низ моторного отсека, что позволяет снизить центр масс и вследствие чего, повышается устойчивость автомобиля и его управляемость, что не мало важно.
На оппозитные поршневые двигатели внутреннего сгорания вибрационная нагрузка снижена и они полностью сбалансированы. Также они небольшой длины, чем однорядные двигатели. Есть и недостатки — сама ширина моторного отсека автомобиля увеличена. Оппозитный двигатель устанавливается на автомобили марок Porsche, а также Subaru.
Разновидности двигателя – W-образный
На данный момент, W-образный двигатель, который выпускает Фольксваген, включает в себе две поршневые группы от двигателей типа VR, которые находятся под углом 72° и за счёт этого, и получается двигатель с четырьмя рядами цилиндров.
Сейчас делают W-образные двигатели с 16, 12 и 8 цилиндрами.
Двигатель W8 — четырёхрядный по два цилиндра в каждом ряду. В нём есть два балансирных вала, которые вращаются быстрее коленчатого в два раза, они нужны, чтобы уравновесить силы инерции. Этот мотор имеет место быть на автомобиле — VW Passat W8.
Двигатель W12 — четырёхрядный, но уже по три цилиндра в каждом ряду. Он встречается на автомобилях VW Phaeton W12 и Audi A8 W12.
Двигатель W16 — четырёхрядный, по четыре цилиндра в каждом ряду, он стоит только на автомобиле Bugatti Veyron 16.4. Этот двигатель мощностью 1000 л.с. и в нём сильное влияние инерционных моментов отрицательно действующих на шатуны, уменьшили за счёт увеличения угла развала до 90° , и при этом снизили скорость поршня до 17,2 м/с. Правда размеры двигателя от этого увеличились: его длина равна 710, ширина 767 мм.
И наиболее редкий тип двигателя – это рядно-V-образный (также называемый — VR , смотрите на самом верхнем рисунке справа), который представляет из себя сочетание двух разновидностей. У двигателей VR маленький развал между рядами цилиндров, всего 15 градусов, что и позволило использовать на них одну общую головку.
Объем двигателя. От этого параметра поршневого двигателя внутреннего сгорания зависят практически все остальные характеристики двигателя. В случае увеличения объема двигателя, происходит увеличение мощности, и как следствие увеличивается расход топлива
Материал двигателя. Двигатели, обычно делаются из трёх видов материала: алюминия или его сплавов, чугуна и других ферросплавов, либо магниевых сплавов. От этих параметров на практике зависит лишь ресурсы и шум двигателя.
Наиболее важные параметры двигателя
Крутящий момент. Он создается двигателем при максимальном тяговом усилие. Единица измерения – ньют-метры (нм). Крутящий момент на прямую влияет на “эластичность двигателя ” (способность к разгону на низких оборотах).
Мощность.
Единица измерения – лошадиные силы (л.с.) От неё зависит время разгона и скорость авто.
Максимальные обороты коленчатого вала (об/мин). Указывают на число оборотов которое способен выдерживать двигатель без потери прочности ресурсов. Большое количество оборотов указывает резкость и динамичность в характере автомобиля.
Важны в автомобиле и расходные характеристики
Масло. Его расход измеряется в литра на тысячу километров. Марка масла обозначается xxWxx, где первое число обозначает густоту, второе вязкость. Масла с высокой густотой и вязкостью существенно повышают надёжность и прочность двигателя, а масла с небольшой густотой дают хорошие динамические характеристики.
Топливо. Его расход измеряется в литрах на сто километров. В современных автомобилях можно использовать практически любую марку бензина, но стоит помнить, что низкое октановое число влияет на падение прочности и мощности, а октановое число выше нормы снижает ресурс, но повышает мощность.
Когда речь идет об автомобильных двигателях, то будущее автопромышленности предопределено. Уже ясно что в скором времени все автомобили будут оснащаться турбированными силовыми агрегатами. Так что к сожалению, в ближайшие годы рынок автомобильных двигателей будет довольно таки скучными по сравнению с прошедшим веком, который является невероятным временем для автопромышленности. Ведь первые развития автомобильного мира запомнились невероятными безумными идеями. Предлагаем вам десять лучших по сложности автомобильных двигателей, которые создали талантливые инженеры.
10) Volkswagen W8
Компания Volkswagen всегда славилась странными, но одновременно блестящими двигателями, которые имеют удивительную конструкцию. Не является исключением и легендарный W8 двигатель.
Мотор использует в своей конструкции некоторые части силовых агрегатов ВР5 и VR6.
Двигатель W8 несмотря на объем в 4 литра выглядит очень компактно. Этот кривошипно-шатунный двигатель по сути объединяет в себе два четырехцилиндровых блока (два двигателя соединены между собой под углом 15 градусов), работающих с одним общим коленчатым валом.
9) Lancia Delta S4
Инженеры Lancia-Abarth чтобы получить максимальную отдачу от скромного 1,8 литра создали невероятный мотор со скрещенной системой формации клапанов. Мотор Lancia Delta S4 оснащен выпускным коллектором, который подключен к каждому цилиндру через один выпускной клапан (на каждой стороне головки блока цилиндров). Входные порты связаны с центральным вертикальным коллектором. Эту конфигурацию силового агрегата назвали F.I.D., в Fiat ее и запатентовали.
Кстати этот патент конструкции двигателя предусматривал множественные вариации. Но в итоге компания Lancia-Abarth Triflux выбрала конструкцию, которая предусматривает использование единственного выпускного клапана, который располагался в непосредственной близости рядом с двумя впускными клапанами, что позволило оставить достаточно места для свечи зажигания.
То есть двигатель имел три газовых потока (два боковых выхлопных и один вертикальный впускной).
Клапаны этого двигателя приводятся в действие с помощью двух распределительных валов, которые имеют чередующиеся впускные и выпускные клапаны.
8) Porsche Fuhrmann
Чтобы собрать этот двигатель необходимо рекордное время - 120 часов. Но самое сложное это подготовка к процессу сборки, которая может занимать от 8 до 15 часов.
Двигатель Porsche Fuhrmann был разработан для того чтобы автомобили Порше смогли становится победителями в 24-часовых автогонках Ле-Ман.
Напомним, что в 1950-х годах компания Порше выпустила первую спортивную модель, предназначенную для гонок. Автомобиль получил индекс "Porsche 550". В итоге спорткар не только произвел впечатление на публику, но и не раз становился победителем престижных соревнований. Так компания Порше заявила о себе на весь мир.
Окрыленные успехом инженеры Порше начали разрабатывать новый мотор для того чтобы Немецкая марка стала победителем на гонках Ле-Мана.
В результате конструкторы Порше разработали двигатель Type 547 (1.5 литровый с двумя карбюраторами мощностью 110 л.с.) с невероятно сложным подшипниковым механизмом и двумя распредвалами.
Стоит отметить, что блок двигателя был отлит из алюминиевого сплава, а цилиндры были покрыты специальным хромированным составом.
7) Oldsmobile Jetfire V8
Автомобиль Oldsmobile Jetfire был разработан на основе компактной двухдверной модели F-85. Под капотом машины устанавливался уникальный алюминиевый турбо двигатель V8. Этот силовой агрегат имел невероятную степень сжатия 10.25:1. Для сегодняшнего времени конечно эта степень сжатия мотора выглядит не большой, но напомним, что в те годы в мире еще не существовало датчиков детонации и поэтому для инженеров степень сжатия всегда была головной болью.
В сочетании с высокой степенью сжатия и принудительной индукцией существовал риск повреждения силового агрегат в процессе эксплуатации.
Для того чтобы снизить детонацию мотора инженеры придумали использовать специальную жидкость (система "Turbo Rocket Fluid"). Это была смесь дистиллированной воды, метанола и ингибитора коррозии. Эта жидкость охлаждала камеру сгорания и предотвращала преждевременное зажигание, что позволяло избежать детонации.
Для автомобилистов 1962 года этот силовой агрегат можно было смело относить к разряду научной фантастики, поскольку двигатель мог выдавать невероятную производительность и ускорение.
Судя по всему, двигатель Oldsmobile Jetfire V8 Turbo Rocket Fluid стал первым массовым турбированным силовым агрегатом в автопромышленности.
6) Cizeta V16T
В 80-годы в автопромышленности появилась компания Cizeta Automobili, которая была создана бывшими сотрудниками Lamborghini. Цель компании была создать суперкар, который бы смог стать альтернативой для любителей .
В итоге компания в 1988 году представила концепт-кар Cizeta V16T, который имел внешнее сходство со спорткаром Lamborghini Diablo.
Как можно догадаться по названию машина оснащалась 16 цилиндровым мотором. Правда на самом деле этот силовой агрегат по сути представлял собой "сэндвич" из двух 8-ми цилиндровых моторов Lamborghini соединенных вместе.
Официально производство автомобиля началось в 1991 году и продолжалось до 1995 года. Всего было произведено 20 автомобилей, которые были сделано вручную на заказ.
Двигатель Cizeta V16T имел степень сжатия 9.3:1. Также в моторе использовалось восемь распределительных валов (по два на каждый ряд цилиндров), которые толкали по 4 клапана на цилиндр.
Несмотря на сложность конструкции инженерам не удалось получить невероятную мощность двигателя. Максимум что получилось выжить из этого необычного гибрида это 560 л.с., которые доступны при 8000 об/мин.
Мотор работал в паре с 5-ти ступенчатой механической коробкой передач. В итоге разгон с 0 до 100 км суперкар преодолевал за 4,4 секунды. Максимальная скорость составляла 326 км/час.
5) Bugatti W16
Двигатель W16 Bugatti возможно стал одним из самых мощных и самых сложных автомобильных силовых агрегатов в мире. Самое потрясающие то что, имея странную и очень сложную конфигурацию 16-цилиндровый мотор является надежным и невероятно качественным силовым агрегатом.
Мотор W16 Bugatti оснащен 64-клапанами и четырьмя турбинами.
По сути силовой агрегат представляет собой гибрид двух 8-ми цилиндровым турбированных двигателей. Мощность агрегата в современной модификации составляет 1500 л.с.
Этот силовой агрегат устанавливался в суперкаре Bugatti Veyron, что и позволило автомобилю стать самым быстрым на планете.
4) Mercedes-AMG 7.3 M120
Это чудовищно мощная версия двигателя Мерседес М120 является очень редкой. Напомним, что этот мотор устанавливался на тюнинг модель SL73 AMG в 129 кузове. Благодаря глубокому тюнингу атмосферный 7,3 литровый 12-ти цилиндровый мотор имел мощность 678 л.с. Изначально двигатель М120 в не тюнинговой модификации имел объем 6,0 литров, а мощностью составляла 408 л.с.
3) Cadillac V8-6-4
В 1981 году компания General Motors представила для автомобилей Cadillac необычный двигатель, который по сути имел первую в мире систему деактивации цилиндров.
VR6 – это официальное название рядно-смещенных агрегатов, а VR является аббревиатурой, образованной из двух немецких слов «Verkürzt Reihenmotor», которые в переводе означают «укороченный рядный двигатель»; цифра 6 обозначает количество цилиндров. Ниже мы попробуем разобраться в особенностях этого двигателя, в истории его происхождения, в преимуществах и недостатках, а также рассмотрим различные его модификации.
История происхождения
VR6 впервые был введен в эксплуатацию в Европе в 1991 году на автомобилях Volkswagen Passat і Volkswagen Corrado, а в 1992 году – в Северной Америке. Passat, Passat Variant и американский вариант Corrado были укомплектованы двигателями объемом 2,8 литра, а через два года Volkswagen Corrado и Passat Syncro уже имели двигатель с объемом 2,9 литра. Фердинанд Пих и его команда сделали настоящий прорыв в моторостроении, когда изобрели V-образный шестицилиндровый двигатель с углом развала 15°.
В 1997 году из VR6 был изъят один цилиндр, так создали VR5 – первый V-образный двигатель с непарным количеством цилиндров и объемом 2,3 литра, и им укомплектовали автомобиль Passat, а в 1999 году – Golf и Bora. В этом же году модифицирован 24-клапанный двигатель объемом 2,8 литра, мощностью 204 л.с. и крутящим моментом 265 Н.м. В 2003 году развитие двигателя происходило путем повышения его рабочего объема. Например, Volkswagen Golf R32 был оборудован мотором объемом 3,2 литра. Для рынка Северной Америки в 2005 году был разработан мотор с углом развала 10,6° и объемом 3,6 литра.
Интересно! Для охлаждения мотора Bugatti Veyron используются десять радиаторов.
Особенности двигателя
VR6 сооружен асимметрично, что свойственно рядным агрегатам и что отличает его от V6, который симметричен относительно коленвала. С одной стороны двигателя впускной коллектор, а с другой – выпускной. Все шесть цилиндров располагаются V-образно под углом 15° (традиционные V-образные двигатели имеют угол 60° либо 90°) в одном коротком блоке, и это делает его намного легче любого мотора V6 такого же объема, а расположение цилиндров в шахматном порядке, а не в линию, делает блок короче.
Он очень компактный, оба ряда цилиндров накрыты одной общей головкой, чего нет в обычном V-образном двигателе, что сделало его намного меньше по длине и ширине. На первых двенадцатиклапанных моторах VR6 были заводские индексы «ААА» и «АВV». Позднее появились прочие модификации в линейке моторов Volkswagen, которые выходили из этой компоновки.
Преимущества двигателей с компоновкой VR6
Компания Volkswagen, создавая этот двигатель, хотела сделать шестицилиндровый мотор с коротким блоком, так как простой V-образный двигатель из-за большого развала цилиндров был слишком широким, что очень не нравилось разработчикам, к тому же мотор такой конструкции сложно использовать в машинах с поперечным расположением агрегата. Изобретение двигателя с рядно-смещенной компоновкой предоставило возможность установки 6-цилиндровых моторов под капот уже существующих моделей авто с поперечным расположением двигателя, при этом без существенных переделок.
Недостатки VR6
В нем почти ничего не осталось от сбалансированности рядного 6-цилиндрового двигателя из-за необычного размещения цилиндров, и с целью уравновешивания устанавливаются дополнительные валы. Этот момент, вместе с необычной конструкцией ГРМ, привели к тому, что такой двигатель очень дорогой в производстве. И это главный его недостаток. Предоставленная возможность сделать VR6 компактным оказалась более важной, нежели уменьшение себестоимости двигателя.
Знаете ли Вы? Предполагаемые продажи Volkswagen Passat W8 не оправдали ожиданий, и данное авто было снято с производства.
На каких автомобилях встречается
Двигатель VR6 устанавливают в основном на автомобили компании Volkswagen: Golf, Golf R32, Jetta, Vento, Phaeton, Corrado, Passat, Beetle, Touareg, Sharan, Transporter, а также на Audi A3, TT, Q7, Seat Leon.
VR6 как основа для чего-то большего
Команда Фердинанда Пиха не останавливалась на достигнутом в своем желании вместить шестицилиндровый двигатель в хэтчбек, и они захотели оборудовать Passat восьмицилиндровым, двенадцатицилиндровым, а то и больше, мотором. Следствием этого стало появление моторов W-образной конструкции, но мало кто верил в успех такой идеи.
Важно знать! Главный и, пожалуй, единственный недостаток W-образных моторов – их тонкие шатуны, всего лишь 13 миллиметров, так как их коленвал намного короче, нежели у V-образных при одинаковом количестве цилиндров, а главным преимуществом моторов такой конструкции является их компактность.
Был изобретен в 1995 году, а в 2001 был впервые установлен на Volkswagen Passat, но им перестали укомплектовывать эти автомобили из-за высокой цены, большого расхода топлива и незначительных недостатков, всего было выпущено пятьдесят тысяч машин. Это двигатель с двумя смещенно-рядными блоками VR4 с небольшим углом развала, всего лишь в 15°, объединенными в v-образную форму, где угол развала составляет 72°. Вес двигателя 190 килограмм, предельная мощность 275 л.с. на 6 тыс. оборотов в минуту, и максимальный крутящий момент – 370 Н.м.
Интересно знать! Первый шестилитровый мотор W12 с мощностью 600 л.с. был выпущен для одноименного концептуального купе, он оказался очень компактным: 513 мм длиной, 710 мм шириной, а массой 239 кг. Все это благодаря использованию алюминия. А саму машину представили в 2001 году на Тайском автошоу.
Это очень редкий двигатель внутреннего сгорания, включающий в себя двенадцать цилиндров, которые имеют W-образное расположение в три ряда по четыре, или же в четыре ряда по три цилиндра. Его поршни вращают один общий коленчатый вал. W-образная компоновка более компактная и экономит место под капотом, а также благодаря такой компактности усиливается мощность и . Цилиндры расположены очень плотно друг к другу, и в силу этого нужно модернизировать систему охлаждения. В двигателе данного типа предусматривается охлаждение каждого цилиндра.
Важно! Автомобилями с двигателем W12 являются Bugatti Chiron, Audi A8, Volkswagen Passat W8 (B5), Volkswagen Phaeton и некоторые самолёты времен Второй мировой войны.
Этот двигатель установлен в Bugatti Veyron, и Volkswagen Group единственные, кто на сегодняшний день производит двигатель W16. Это шестнадцатицилиндровый двигатель внутреннего сгорания, который имеет по четыре клапана на цилиндр. Вес двигателя около 400 килограмм, а длина – 71 сантиметр. Его максимальной выходной мощностью является 736 л.с., при 6 тыс. оборотов в минуту, а максимальный крутящий момент составляет 1250 Н.м. W16 – это вытянутая форма двигателя W12, и введен он с Bentley Hunaudieres, а позже использовался еще и в Audi Rosemeyer.
