Все подробности о цилиндрах двигателей
Сколько бывает цилиндров у двигателей?
Большинству из нас хорошо знакомы четырехцилиндровые автомобильные двигатели. Все дело в том, что во многих автомобилях под капотом стоит классический двигатель с четырьмя цилиндрами. Да, конечно, в автомобилях также можно встретить сегодня и 3-, и 6-цилиндровые моторы. Реже в наши дни можно встретить 8- и 10- или 12-цилиндровые силовые агрегаты. Но известно ли вам, каков предел количества цилиндров для двигателей? Все ли двигатели знаете, начиная от одноцилиндровых, а также знакомы ли с теми транспортными средствами, где они используются? Сегодня мы расскажем вам подробно об этом.
Одноцилиндровые двигатели
Начнем мы с двигателей с одним цилиндром. Подобный тип моторов, как правило, используется в мини-тракторах, которые оснащаются дизельными одноцилиндровыми двигателями. Особенно сегодня популярны китайские мини-тракторы. Но есть небольшие тракторы с одноцилиндровым двигателем и российского производства.
Однако наиболее распространены двигатели с одним цилиндром в мототехнике. Наиболее широко одноцилиндровые моторы используются на маломощных мотоциклах и мопедах.
Двухцилиндровые двигатели
Двухцилиндровые двигатели обычно ставятся на более мощные мотоциклы.
Трехцилиндровые двигатели
Трехцилиндровые двигатели более распространены на автомобилях. Как правило, современные трехцилиндровые моторы оснащаются турбиной. Например, Citroen С4L оснащается 1,2-литровым турбированным трехцилиндровым мотором.
Четырехцилиндровые двигатели
В сегодняшнем обзоре мы не будем рассказывать вам, в каких транспортных средствах применяется этот тип моторов, так как вы и так знаете, что четырехцилиндровые двигатели являются самыми популярными в автопромышленности.
Пятицилиндровые двигатели
Пятицилиндровые двигатели непопулярны в мире. Но это не значит, что их никто не использует. Ранее их применяли компании Volkswagen и Audi.
Также любит пятицилиндровые моторы и компания Volvo. Пример на фото – двигатель Volvo T5.
Шестицилиндровые двигатели
После четырехцилиндровых и трехцилиндровых моторов это еще один тип двигателей, популярных во всем мире. Да, в последнее время в автопромышленности наметилась тенденция по уменьшению количества цилиндров в двигателях за счет установки турбин, но тем не менее шестицилиндровые моторы еще рано списывать на пенсию.
Например, многие автомобильные компании в последние годы стали отказываться от восьмицилиндровых двигателей в пользу шестицилиндровых. Особенно это касается мощных легковых автомобилей. В случае с 6 цилиндрами, конечно, классическим мотором является V-образная шестерка двигателя BMW.
Семицилиндровые двигатели
Вы правы, это авиационный двигатель, установленный на мотоцикле. На самом деле в автомотопромышленности эти семицилиндровые и девятицилиндровые двигатели редки. Чаще всего семицилиндровые моторы можно встретить только в авиатехнике.
Восьмицилиндровые двигатели
8-цилиндровые двигатели также очень распространены в автомире. Даже сегодня, когда большинство автопроизводителей постепенно отказываются от больших моторов. Тем не менее, как и 6-цилиндровые силовые агрегаты, двигатели с 8-ю цилиндрами еще рано списывать со счетов.
Девятицилиндровые двигатели
Если вы увидите 9-цилиндровый двигатель, то, значит, перед вами, скорее всего, самолет, а не машина. Да, встретить на автомобиле такой двигатель практически невозможно. Если, конечно, какой-нибудь любитель-инженер не решил сделать своему автомобилю особый тюнинг.
Десятицилиндровые двигатели
Это более редкие мощные двигатели. Например, 10-цилиндровый мотор стоит на Audi R8.
11-цилиндровые двигатели
Очень редкий тип двигателей. На фото 11-цилиндровый двигатель компании Siemens AG, Германия.
12-цилиндровые двигатели
В отличие от 11-цилиндровых двигателей, 12-цилиндровые моторы более распространены в автопромышленности. К сожалению, из-за постоянного ужесточения экологических норм автопроизводители в последние годы стали прекращать производство таких двигателей.
Даже производители премиальных мощных автомобилей стали менять 12-цилиндровые двигатели на восьмицилиндровые, оснащенные турбиной.
14-цилиндровые двигатели
Самый большой в мире поршневой двигатель внутреннего сгорания высотой в три этажа. Мотор имеет 14 цилиндров и 108 920 л. с. Этот двигатель установлен на морском контейнеровозе, спроектированном компанией Wartsila.
Это модель двигателя RTA96-C, с общим объемом 25480 литров.
16-цилиндровые двигатели
Очень редкий в мире двигатель. Особенно мало шансов увидеть его на автомобиле. Тем не менее некоторые компании устанавливают на свои автомобили подобные монстры-двигатели. На фото 16-цилиндровый мотор Bugatti Veyron.
18-цилиндровые двигатели
Да-да, есть и такие моторы. В том числе такой двигатель собирались в свое время установить на все тот же легендарный спорткар Bugatti Veyron. В 1998 году компания Bugatti представила концепт-кар Bugatti, который был оснащен двигателем W18.
20-цилиндровые двигатели
Это 20-цилиндровый промышленный двигатель Detroit Diesel, мощностью 3650 л. с.
24-цилиндровые двигатели
Да-да, в истории автомира было и такое. Вот пример, как 24-цилиндровый мотор установили на грузовик. Этот мотор был оснащен 12 турбинами.
Этот американский 24-цилиндровый вакуумный двигатель создала компания Allison. Мотор получил индекс X-4520. Этот мотор имеет объем 74 литра и мощность 11200 л. с.
28-цилиндровые двигатели
Это макет аэродвигателя Pratt & Whitney 7×4
А это мини-макет модели 28-цилиндрового двигателя, который показывает структуру силового агрегата.
30-цилиндровые двигатели
Это танковый 30-цилиндровый двигатель Chrysler, построенный в 1940 году, мощностью всего 445 л. с. Фактически этот двигатель представляет собой комбинацию из пяти 6-цилиндровых силовых агрегатов.
32-цилиндровые двигатели
На фото двигатель Honda, который создан путем объединения двух двигателей V16.
Аэродвигатель соединил два набора горизонтально противоположных 16-цилиндровых двигателей. Его смело можно называть 32-цилиндровым двигателем H-типа. Этот двигатель появился на свет в 1944 году. После турбонаддува общая мощность мотора может достигать 5900 лошадей.
64-цилиндровые двигатели
Это двигатель Pratt & Whitney, модель 8×8. Мощность гигантского мотора составляет 7000 л. с.
Сколько цилиндров лучше
Большая часть, ездящих по дорогам планеты, автомобилей, оснащены именно 4-ех цилиндровыми двигателями. Это очень давняя история, текущая от самой зори автомобилестроения, ярким исключением из которой служит лишь американский автопром, где еще в 30-ых годах 20-ого века, с выходом Ford Model 18, именно V8 стал рабочей лошадкой Америки.
Так с каким же числом цилиндров, двигатель лучше? Как вообще число цилиндров влияет на работу двигателя? — постараемся вместе в этом разобраться.
- Достоинства и недостатки четырехцилиндрового двигателя
Согласитесь, 4 цилиндра — это не много и не мало. На фоне новомодного внедрения 3-ех и даже 2-ух цилиндровых двигателей, «Четверка» кажется настоящим и полноценным двигателем.
Но как думаете, — почему в СССР, где бензин, тек такими — же, необъятными реками как и в США, в качестве рабочей лошадки, была выбрана именно Рядная Четверка, а не V8? Все Москвичи, Жигули и Волги ( кроме КГБ-ешных, собираемых вручную, рядом с Чайками) оборудовались Рядным, Четырехцилиндровым двигателем объемом от 1.2 до 2.4л. Почему нельзя было сделать тот — же 2.4 для Волги не Четырех, а Шестицилиндровым? Ответ достаточно прост; — для такого двигателя нужно два дополнительных поршня, дополнительные кольца и вкладыши, и еще достаточно большое количество деталей. И возможно в СССР посчитали; — что лучше собрать 3 четырехцилиндровых двигателя, вместо двух шестицилиндровых. Как известно, в СССР, итак, автомобиль был роскошью, доступной немногим. И в таких условиях, советские автолюбители не могли и мечтать о Рядной Шестерке, или V8. Копеечка, — в первой половине 70-ых была настоящим шиком и практически иномаркой ( она была лучше очень многих импортных аналогов) и при всем — этом, никого в СССР не волновало, что в ней 4-ре, а не шесть цилиндров. Если Вы, решите меня перебить, сказав; — «какая Шестерка может получится с 1.2?» — так знайте, что двигатель первой Ferrari ( модель 125) при объеме в 1.5л, имел 12-ать цилиндров.
Итак, — 4 цилиндра; — такой двигатель достаточно прост и не так дорог, в производстве, — это и есть основной плюс Рядных Четверок. Они могут выдавать хорошую мощность и крутящий момент, но по сбалансированности они не ровня Рядным Шестеркам. Позже, в конце 80-ых, когда началась установка балансирных валов ( валы вращающиеся в обратную сторону коленвала и уменьшающие вибрации) — Четверки стали более сбалансированными, но при этом и более сложными. Механизм балансирных валов приводится в движение специальными ремнями, или цепями ( в зависимости от модели двигателя) и это все требует обслуживания в интервале не превышающем 100 000км. Такой двигатель работает тихо, расходует не много топлива и при одинаковом объеме с Шестеркой, почти всегда имеет больший КПД. Вот только назвать совсем простым, такой мотор уже нельзя, ведь в нем множество деталей, требующих обслуживания.
- Итоги по Четверке:
Четырехцилиндровые двигатели достаточно серьезно отличаются между собой. Если мы говорим о двигателе Классического, ВАЗовского образца, то это — неприхотливый, очень ресурсный ( при его правильной эксплуатации) и не дорогой в обслуживании агрегат. А вот если мы говорим о технологичных Четверках, с вышеупомянутыми балансирными валами, фазовращателями и гидрокомпенсаторами, то этот мотор настолько усложнен ради идеализации работы четырехцилиндрового мотора, что со временем, проблем с ним может быть не меньше, а вполне может и больше, чем с Шестеркой, или V8.
- Достоинства и недостатки шестицилиндровых двигателей
Рядная Шестерка — это мой любимый тип ДВС. Двигатель серии M20, M30 и M50 — это моторы которые создавали имидж БМВ, как действительно скоростных машин. Не меньшую службу, но уже для Мерседес, сыграли агрегаты серии M103 и M104.
Рядная компоновка позволяет создать большой в объеме, но при этом непревзойденный в плане балансировки двигатель. Такой двигатель в отличии от V8, всегда можно оснастить развитым, существенно повышающим мощность, выпуском. Рядная Шестерка практически всегда отлично обслуживается, — все детали продольно расположенного движка, доступны и к ним не сложно подобраться.
Общей бедой всех, Рядных Шестерок, независимо от производителя, является склонность к деформации ГБЦ, в следствии перегрева. При этом не редко лопаются перемычки между клапанами. Данная проблема вызвана длиной ГБЦ такого двигателя и от этого никуда не уйти; — так что, такой движок уж точно не рекомендуется перегревать.
Но, все силы возникающие при работе ДВС, здесь полностью уравновешены и без балансирных валов. Так, возможно, что купив старенький автомобиль с рядной Шестеркой, в плане двигателя у Вас будет меньше проблем, чем у владельца 10-яти — 15-ати летнего Аккорд. То есть, — Вы получаете великолепно сбалансированный двигатель, но при этом не думаете о механизме приводящим в работу балансирные валы.
Именно Рядная Шестерка, — это самый сбалансированный двигатель. Он работает более ровно, чем V8 и лишь V12 может сравнится с ним в плане ровности работы ( ведь это две совмещенных Шестерки).
Шестицилиндровый двигатель, при равных условиях эксплуатации, практически всегда выигрывает в ресурсности у Четырехцилиндрового. Вот представьте себе; — два мотора объемом в 2.5л, один из которых Шести, а второй Четырехцилиндровый. Получается, что цилиндр Шестицилиндрового 2.5 будет меньше, чем в Четырехцилиндровом движке того же объема. Это значит, что при взрыве в камере сгорания, на каждый поршень + шатун + соответственно вкладыши и коленвал, в шестицилиндровом движке будет меньше нагрузки, чем в Четверке.
- Итоги по Шестицилиндровому Движку:
Это великолепные моторы, некоторые мотористы скажут Вам, что это лучшая компоновка ДВС ( сейчас мы говорим о рядной Шестерке). Это мощные, невероятно сбалансированные и очень ресурсные двигатели. Если Вы решите купить старенький и уже уставший Мерседес, или БМВ с таким мотором; — даже в не лучшем состоянии, эта машина будет Вам служить еще очень долго. Ну а если Вы решите качественно откапиталить сердце своей немки, тогда при нормальной эксплуатации, на ней еще смогут ездить Ваши дети, а возможно и внуки.
- Достоинства и Недостатки двигателей V8
Это культовый в Штатах тип двигателя. Возможно Вы о этом не знаете, но в довоенные годы, выпускались шикарные автомобили, с рядными, восьмицилиндровыми двигателями. Это были машины в огромными, длиннющими капотами, но от их выпуска в последствии отказались; — такую ГБЦ вело даже при незначительных перегревах.
Суть двигателя V8 в том, что он состоит из двух Четверок. Под капот крупной легковушки, такой мотор, мог поместится даже продольно. Если посмотреть на V8 сверху, — он напоминает квадратик. И если Вы сравните длину такого мотора и Рядной Шестерки, то заметите — V8 несколько короче, но заметно шире, особенно в области Головок.
Раз мы начали с уклона на минусы, то сразу заметим, что Выпуск на двигателях типа V8, часто бывает зажат из — за близкости выпускных труб к лонжеронам. Данный момент особенно заметен на обычных ( не спортивных), американских V8, где вместе с этим, часто встречается и не отвечающий объему двигателя, впускной коллектор.
Но, огромный + V8 в том, что при относительно не больших размерах двигателя, можно собрать ДВС с весьма внушительным объемом. Сейчас мы не говорим о американских монстрах объемом в 7.5 — 8.0л, но вот немецкие V8 на 4.0 — 5.0л, Вам не покажутся большими рядом с Шестерками ( Это просто разные моторы).
Современный V8 оснащен множеством запчастей; — здесь 4 распределительных Вала ( на традиционных американках вал всего один и расположен он немного выше над коленчатым валом). При этом современный V8 имеет по 4-ре ( на мерседес часто по 3) клапана, каждый из которых оборудован гидрокомпенсатором. То есть если на легендарной Шестерке M50 – 24 клапана и соответственно 24 гидрокомпенсатора, то на Восьмерке серии M60 – их уже 32.
V8, не смотря на внушительный объем, не такой ресурсный как классические, Рядные Шестерки. Ведь ради уменьшения веса силовой установки, блок V8 уже давно отливается из алюминия. Тогда — как блоки Рядных Шестерок, еще до средины 90-ых отличались из чугуна. Чугунный блок можно растачивать, после чего он пройдет еще 500 000км, а потом снова растачивать. А вот на алюминиевом V8 так не сделаешь. У нас, при значительных дефектах алюминиевого блока V8, обычно его просто меняют на более живой, подержанный блок.
Как правило атмосферный V8 выигрывает в мощности у атмосферных, не спортивных Шестерок, но это только из -за объема. Если Вы посмотрите на характеристики BMW M5 в кузове E34, то увидите, что даже в те годы, было возможно выпустить Шестерку, по мощности с которой был способен сравнится далеко не каждый V8 ( и его объем уж точно бы превышал 5-ять литров).
- Итоги по двигателям V8:
Это не такой ресурсный двигатель как Рядная Шестерка. Современный V8 состоит из очень большого количества деталей, которые могут приносить сюрпризы на 10-яти летней и даже на более свежей машине.
Очевидным плюсом таких двигателей является возможность сделать большой объем, при не слишком больших габаритах.
- Достоинства и Недостатки двигателей V12
Говорят, что когда Энцо Феррани увидел первый в мире автомобиль с V12 ( Паккард Твин Сикс) то твердо решил, — его машины будут именно с V12. Это именно тот двигатель, который наделяет автомобиль неповторимой харизмой. Феррари это, или Мерседес; — машина с V12 — это вершина мотостроения.
OLYMPUS DIGITAL CAMERAНаверное можно сказать, что V12 соединяет в себе достоинства Шести и Восьмицилиндровых моторов. Это такие же сбалансированные двигатели как Рядные Шестерки, но при этом V – образная компоновка позволяет сделать двигатель максимально компактным.
Да; — современные V12 – это супер технологичные и очень сложные агрегаты. Но они выдают такие характеристики, что люди покупающие данные авто, уж точно не переживают по поводу обслуживания ( если только мы не говорим о стареньких S600 в 140-ом кузове и 750-ых E32 и E32 – для владельцев этих авто, обслуживание такого, монструозного агрегата и не дай бог — его ремонт, зачастую является серьезной проблемой.
Машина с V12 может феноменально мощно разгоняться с любых скоростей, а звук выхлопа такого мотора всегда ласкает слух ценителей.
Двигатели V12 – это вершина в эволюции моторостроения, но содержать такую машину смогут не многие.
- Достоинства и Недостатки V16 и W16
Некоторые люди думают, что V и W в маркировке двигателей — это одно и то — же, но это не так. V16 – это когда друг напротив друга стоит две Рядных Восьмерки ( помните, я говорил, что такие моторы выпускались до войны). Яркий тому пример, — любимый Аль Капоне Cadillac V16. Двигатель этого монстра сочленен из двух V8, в каждом блоке которого цилиндры расположены в ряд.
W16 ( как на Бугатти Вейрон, а теперь и на Широн), также, как — бы сочленен из двух блоков, но в таком блоке цилиндры стоят уже не в один ряд, а как бы в два, где один ряд немного выше первого и смещен относительно его так, что верхний цилиндр стоит не прямо над нижним, а немного в стороне. Именно такая компоновка двигателя и называется W16.
Понятно, что двигатели V и W16 состоят еще из большего количества деталей, поэтому — это еще более сложный двигатель. Но такая компоновка позволяет создать очень большой в объеме и при этом очень сбалансированный двигатель. Так W16 Вейрон имеет объем в 8.0л. Да, — и американцы делали такие большие двигатели на куда более массовых автомобилях, но V8 объемом в 8.0л на Эльдорадо, никогда не сможет работать так — же ровно, как восьми литровый W16 Вейрон.
Сколько же цилиндров в двигателе лучше
Количество цилиндров двигателя определяется лишь тем, для чего Вы покупаете автомобиль. Если Вам нужна экономичная и посвежее машинка, есть смысл присмотреться с четырехцилиндровым, но не слишком навороченным машинкам; — без системы изменения фаз газораспределения и желательно без балансирных валов. Стоит оставить лишь двухвальную ГБЦ и гидрокомпенсаторы, а еще лучше — если для Вас на первом месте надежность и беспроблемность, — выбрать обычный Восьмиклоп, как на Калине. Здесь Вы уж точно не попадете на деньги ( при обрыве ремня клапана не ударят по поршням), а такие операции как регулировка клапанов сможет выполнить любой моторист и даже многие соседи по гаражу.
Если у Вас не слишком много денег, но Вы хотите мощную и породистую машину; — присмотритесь к стареньким, шестицилиндровым Мерседес и БМВ.
Двигатель V8 – вариант для тех кто хочет купить большую и по настоящему мощную машину.
V12 – настоящий шик, ну а о шестнадцатицилиндровых движках и говорить нечего — это божество мощности и изысканности.
- Какие двигатели будут в будущем
Если раньше, четырехцилиндровые двигатели были тем, с чего начинаются ДВС. То сегодня, это может быть трехцилиндровый агрегат с; — балансирными валами, фазовращателями и турбонаддувом. Всем — тем, что со временем обязательно доставит проблемы своему, возможно уже не первому владельцу, решившему купить автомобиль, экономичный в плане топлива. Вот только уже возможно вскоре, такой человек поймет, что экономия в бензине не окупает и части обслуживания всех этих механизмов.
Так уже сегодня, все двигатели VAG оснащены турбонаддувом, а ведь турбина, особенно на маленьком, по сути бюджетном автомобиле, изнашивается всегда раньше ДВС ( исключения очень редки, но все — же бывают, например с автомобилями SAAB).
Более дорогие машины будут гибридными, или же полностью электрическими, как например Tesla. Но опять же, все эти решения, внедренные в эти машины ( вернее их обслуживание), не дадут Вам общей экономии. Сколько прослужит батарея и какую мощность она будет выдавать в уже поюзанном состоянии? — в этом плане традиционный ДВС очевидно выигрывает у электрокаров, ведь свои заводские показатели он демонстрирует значительно более продолжительное время.
Несмотря на плюсы ДВС, время этих замечательных двигателей постепенно уходит. Даже американцы отказываются от своих любимых V8 ( Cadillac уже сегодня выпускает свою флагманскую модель с турбированным V6 и атмосферный V8 не предлагает даже как опцию). В BMW также пошли на всеохватывающее уменьшение объема своих моделей, когда 730-ая G11 оснащается не атмосферной Шестеркой на 3.0л, а турбированной, Четверкой на 2.0л.
- Закат Двигателей Внутреннего Сгорания
Как видите, эпоха ДВС плавно, но стабильно подходит к концу. Как долго будет длится данный закат, пока сказать сложно, — это зависит от политики основных стран ( все таки в США очень любят V8 и о этом отлично помнят в Ford, выпуская свои монструозные пикапы). Данный момент зависит от того, кто и в каких количествах будет добывать нефть. К тому — же, многие ДВС уже сегодня ездят на газу, хоть на бензине машина едет куда веселее, но это выход для тех, кто не доверяет электричества.
Так — что, возможно, что машины с двигателями внутреннего сгорания, будут водить еще наши внуки. Если они не любят электричество, как и я.
Автомобили с двигателями больше 12 цилиндров
14, 16, 18, 20 и более цилиндров в моторе.
Сколько цилиндров имеет Ваш автомобиль? Уверенны, что большинство из Вас ответят три или четыре. К сожалению, большинство производителей стали уменьшать количество цилиндров в двигателях, сохраняя прежнюю мощность за счет новых технологий и турбин. Поэтому за последние годы автомобили с восьми цилиндрами в двигателе и более становятся редкостью. Тем не менее, все-таки определённые марки продолжают выпускать мощные автомобили с V8 или W12 силовыми агрегатами. А как Вы думаете, есть ли автотранспорт с мощными двигателями больше 12 цилиндров, к примеру, имеющие 14, 16, 18 или более цилиндров?
В одной страховой компании на глаза нам попалась анкета, которая заполняется при оформление полиса Каско, в которой был вопрос.
«Укажите количество цилиндров Вашего двигателя». К вопросу предлагались варианты ответа: от 1 до 24 цилиндров. Нас это очень удивило, и мы решили выяснить, какие автомобили и транспортные средства имеют моторы с цилиндрами больше 12.
14 цилиндров
К сожалению, нам не удалось на мировом рынке найти автомобиль с 14 цилиндрами. Хотя ходят слухи, что компания Maclaren для своей модели F1 заказала компании Honda 14-ти цилиндровый двигатель.
Четырнадцатицилиндровые моторы редки даже в морских двигателях. Один из самых известных в мире 14-ти цилиндровых моторов это морской рядный двигатель Wärtsilä-Sulzerin RTA96-C. Это самый мощный в мире двигатель внутреннего сгорания.
16 цилиндров
Автомобильный транспорт с шестнадцатью цилиндровыми силовыми агрегатами, как ни странно достаточно распространен, в некоторых классах автомобилей. Самый известный V16 это мотор Кадиллак, который устанавливается на Phaeton. Более современная модель, где устанавливается этот мотор, концепция Caddy.
Компания Alfa Romeo экспериментировала с шестнадцатьцилиндровыми двигателями еще на автомобиле 6C Bimotore (Первой Ferrari). Но там стоял не полноценный 16-ти цилиндровый двигатель, а два мотора, имеющие по 8 цилиндров (один с передней части машины, другой в задней части).
Только потом появился гоночный автомобиль V16 Альфа-Ромео Tipo 162.
Далее появляется концепт-кар Tipo 163.
Этот автомобиль напоминает автомобиль Buckminster Fuller Dymaxion.
Несколько лет спустя компания Alfa Romeo выпустила еще один гоночный автомобиль Tipo 316, с 16-ти цилиндровым мотором.
Вот еще один двигатель с шестнадцатью цилиндрами. Это BRM P83 от компании British Racing Motors.
Компания Porsche оснастила «917» модель 16-ти цилиндровым силовым агрегатом, который был менее мощным, чем автомобиль оснащенный мотором с 12-ти цилиндрами.
CIZETA V16T — псевдо 16-ти цилиндровый мотор от Giorgio Moroder.
Два двигателя Ferrari V8 были модернизированы в один шестнадцатицилиндровый единый блок.
В то время публика жаждало еще больше цилиндров, что заставляло разработчиков и инженеров вести разработки, чтобы удивить мир новыми моторами.
И конечно не стоит забывать о знаменитом двигателе W16, который установлен на Bugatti Veyron.
18 Цилиндров
Единственные автомобили, которые мы смогли найти с 18 цилиндровыми моторами это Bugatti EB118
и EB218 концепция Bugatti
Это сам двигатель
1
8/3 Chiron концепция
Наконец, EB 18.4 Veyron Concept. Но в нем всего 555 л.с.
Вот их коллективная фотография
Также стоит отметить, что компания Ferrari экспериментировала с двигателями W18, разрабатывая двигатель для болидов гонок Формулы-1 в 1967 году. Но, к сожалению, мотор так и не был установлен на спорткар. С 1972 года в гонках Формулы-1 запретили использовать моторы больше 12-ти цилиндров.
20 Цилиндров
Мы не смогли найти спортивные автомобили с двигателями имеющие двадцать цилиндров, поэтому в нашем списке решили разместить Caterpillar 797F, который имеет подобный силовой агрегат.
24 Цилиндра
Если Вы придете в страховую компанию, чтобы застраховать технику имеющую двигатель с 24 цилиндровым мотором у Вас могут возникнуть проблемы, поскольку в большинстве страховых компаниях страховой агент не сможет внести данные о таком мощном моторе в страховую электронную программу, которая имеет предустановленные настройки количества цилиндров в силовом агрегате.
Вот пример двигателя с 24 цилиндрами
30 Цилиндров
Танк M3A4 использовал двигатель Chrysler A57, который объединял пять 6-цилиндровых силовых агрегатов.
Двигатель, возможно, был разработан Гомером Симпсоном.
100 Цилиндров
Силовой подъемник с двигателем имеющий 100 цилиндров. Хотя технически он имеет 5 моторов V20. Но самое удивительное не это. Эта техника собрана из конструктора ЛЕГО и он реально работает.
Двигатель
Основные параметры двигателей
Сталкиваясь с необходимостью выбора нового автомобиля, современные автолюбители не всегда знают по каким параметрам оценивать то или иное транспортное средство. Самым главным устройством в автомобиле является двигатель внутреннего сгорания. По его характеристикам оценивают возможности всего автомобиля, однако самостоятельно разобраться в устройстве мотора достаточно сложно. Понятно, что начинающим водителям и водителям-непрофессионалам сложно выбрать нового железного «друга», ввиду не осведомленности их о важных параметрах силового агрегата. Для того чтобы немного понять устройство двигателя внутреннего сгорания и ответить на вопрос: «в чем заключается принцип его работы?», разберемся в характеристиках.
Количество цилиндров двигателя
Устройство двигателя внутреннего сгорания предусматривает наличие 2,4,8 или 16 цилиндров. Это серьезный показатель, т.к. большее количество цилиндров обеспечивает наиболее плавный прирост крутящего момента и значительное увеличение мощности. Автомобили, оснащенные одинаковым количеством цилиндров, не будут иметь одинаковую мощность. Это говорит о том, что один параметр не может характеризовать работу всего двигателя.
Расположение цилиндров
Производители легковых и грузовых транспортных средств в большинстве случаев располагают цилиндры в двух возможных вариантах – последовательно (рядно)-1 и V-образно (двухрядно)-2. Во втором случае механизмы устанавливаются по обе стороны коленчатого вала, и эффективность их установки напрямую зависит от угла развала. Чем больший угол имеют установленные цилиндры, тем ниже центр тяжести двигателя, тем эффективнее охлаждается двигатель и производится подача масла. Несмотря на достоинства, слишком большой угол расположения цилиндров приводит к снижению динамических параметров транспортного средства. Малый угол между механизмами вызывает частый и быстрый перегрев двигателя автомобиля.
Два основных вида отличаются между собой мощностью, размерами и весом.
Не так часто можно встретить транспортные средства с радикальным (наклон цилиндров — 180°)-3, W-образным (четырехрядное) и рядно-V-образным расположением цилиндров. Последний вариант расположения – результат комбинирования основных разновидностей; такая установка механизмов предусматривает последовательную установку цилиндров с наклоном в обе стороны коленчатого вала. Он оптимизирует процесс охлаждения двигательной системы.
Разработчики установили, что если в один ряд поставить четное количество цилиндров, автомобиль получит непревзойденные вибрационные и шумоподавляющие параметры.
Объем двигателя
Вместительность камер сгорания двигателя – это, пожалуй, один из самых основных характеристик, определяющих мощность и потребление вашего будущего железного «друга». Большой объем двигателя нуждается в большем количестве топлива. Для городского пользования оптимальный вариант объема движка – 1,5 и 1,6 литра.
Материал, из которого изготовлено устройство внутреннего сгорания
Существует как минимум три вида материалов, из которых изготавливаются силовые агрегаты :
- Чугун. Чугунные двигатели отличаются высокой прочностью и надежность, а также гарантируют долгий срок эксплуатации. Но, так же как и все чугунные изделия, мотор из данного материала имеет слишком большой вес, который ухудшает управляемость автомобиля.
- Алюминий, в отличие от чугуна, занимает не так много места и имеет небольшой вес, однако обеспечивает меньшую прочность, которая не так надежно проявляет себя в повседневной жизни.
- Магниевые сплавы. Такой материал в большинстве случаев используют на внедорожниках и автомобилях бизнес-класса. Такая выборочная установка объясняется легко: высокий уровень прочности и небольшой вес реализуется на мировом рынке за слишком высокую стоимость, и ее установка на обычные малолитражки будет экономически не выгодна.
В процессе эксплуатации транспортного средства для водителя находятся приоритетные характеристики, на которые впоследствии он и будет обращать внимание. К ним относятся выходные характеристики силового агрегата:
Мощность
Автомобильная мощность измеряется лошадиными силами (л.с.) или киловаттами (кВт).
Большое количество лошадиных сил говорит о малом времени разгона автомобиля и о возможности достижения наивысшего уровня максимальной скорости.
Крутящий момент
Крутящим моментом называется тяговое усилие, создаваемое силовым агрегатом пределе своих возможностей. Оно измеряется Ньютон-метрами (Н•м).
Величина крутящего момента говорит о возможности автомобиля быстро набирать скорость на малых оборотах.
Максимально допустимое количество оборотов коленчатого вала в минуту
Величина измеряется в оборотах в минуту (об/мин) и показывает, какое число оборотов может совершить коленчатый вал, не провоцируя при этом потери ресурсной прочности двигателя. Слишком высокое количество оборотов в минуту означает наличие у автомобиля динамичного и резкого характера.
Расходные характеристики ДВС также имеют место при выборе нового транспортного средства:
Расход топлива
Единица измерения – количество литров на 100 километров (л/100 км). При этом требуемое количество бензина или дизеля, необходимых для преодоления 100 километров в городе, на трассе и при поездках в смешанном режиме, не одинаково.
Тип топлива
Все современные автомобили имеют бензиновые или дизельные двигатели. При использовании бензина для заправки транспортного средства важно выбирать указанную в инструкции марку, не изменяя при этом октановое число. Понижение нормы октанового числа негативно влияет на ресурсную мощность и прочность двигателя, а его повышение вызывает увеличение прочности, снижение ресурса и увеличение процесса теплоотдачи, в результате чего возникнет перегрев мотора.
Расход масла
Для исправного автомобиля расход масла не должен превышать 1л/1000 км.
Выбирая моторное масло, нужно правильно расшифровывать его обозначения. В общих случаях, вид масла обозначается так – xxWxx. Первое число обозначает степень густоты масла, второе – его вязкость. Например, к синтетическим маслам можно отнести 0W40, 5W40, к полусинтетическим – 10W40, к минеральным – 15W40, 20W40. Чем больше густота и вязкость масла, тем выше прочность и надежность мотора.
Будьте внимательны, ибо можно с легкостью испортить двигатель, ведь масла 70W90 и 95W100 предназначены только для трансмиссионной системы.
Ресурсная прочность
Ресурсная прочность позволяет определить насколько часто ваше транспортное средство нуждается в в техническом обслуживании. Данный показатель обычно предусматривает 5000 – 30000 километров пробега.
При выборе железного «друга», автолюбитель должен иметь представление не только об узком круге определенных двигательных характеристик, но и о сложных, требующих понимания параметрах:
Тип топливной системы
Каждый современный автомобиль оснащен бензиновой или дизельной топливной системой. В зависимости от преимуществ, каждый автолюбитель подбирает себе нужный вариант автомобиля. В отличие от дизельной системы, бензиновая обеспечивает автомобилю большую мощность. Однако дизельная система, в свою очередь, значительно экономит топливо и отличаются большим крутящим моментом.
Тип бензиновой системы впуска
Автомобили могут иметь два типа системы впуска – инжекторную или карбюраторную. Электронная (инжекторная) система впуска позволяет добиваться большего КПД, поэтому устанавливается на большинство современных автомобилей.
Карбюраторная система предусматривает не распыляемое топливо в камере сгорания, а вбрасываемое струей в бензиновую систему. При этом у автомобиля наблюдается значительное повышение потребления топлива, ухудшается управляемость и нарушается работа мотора. Многокарбюраторные системы в используются достаточно редко и устанавливаются на тюнингуемые или на спортивные транспортные средства.
Тип бензиновой системы впрыска
Бензиновая система впрыска обеспечивает бесперебойную подачу топлива в камеры сгорания. Различают системы с одноточечным и многоточечным впрыском. Первый тип системы требует большего количества бензина и не гарантирует правильной работы двигателя, поэтому современные автомобили не оснащают одноточечной системой впрыска. Многоточечный метод впрыска создает в камере сгорания равномерную топливную смесь, которая позволяет автомобилю стабильно работать в любых условиях.
Есть еще один тип бензиновой системы впрыска – прямой. Такой метод подачи бензина увеличивает срок эксплуатации автомобиля, позволяет ему работать без перебоев и снижает расход топлива. Однако установка такой системы станет для автолюбителя дорогим удовольствием. Кроме того, она имеет существенные недостатки. Если вы все таки установили на автомобиль систему прямого впрыска бензина, то использовать нужно только высококачественное топливо. Также, стабильность работы двигателя может быть нарушена и при холодном старте могут появляться перебои.
Дизельная система впрыска (ДВС)
Устройство бензиновой системы впрыска гораздо легче для восприятия, чем дизельная. ДВС используется в комбинации двух устройств, обеспечивающих стабильность и надежность работы мотора.
Система ТНВД – это самая распространенная дизельная система, ставшая основой для остальных усовершенствованных систем.. Она используется только в вместе с системой насос-форсунок, за счет которых топливо подается в камеру сгорания. При использовании системы насос-форсунок без ТНВД затрудняется работа силового агрегата, что объясняет необходимость совмещения двух устройств.
Комбинация ТНВД и насос-форсунок распространена не только в России, но и в других странах мира. Дизельное топливо под давлением ТНВД подается в рампу, сжимается и впрыскивается в камеру сгорания. Система не только оптимизирует работу мотора автомобиля, но и значительно повышает его мощность, а также благополучно воздействует на количество потребляемого топлива.
Форсунки впрыска
Различают два вида форсунок– это механические и пьезотронные. Их вид не существенно влияет на общую характеристику двигателя. Однако большей популярностью пользуются пьезотронные форсунки. Они предают двигательной системе плавный рабочий цикл.
Количество клапанов
Количество клапанов на каждом автомобиле различно, их число определяется производителями. Обычно, на цилиндр устанавливают от 2 до 5 клапанов на впуске/выпуске. Количество клапанов влияет на стабильность работы и мощность двигателя. Чем большее количество клапанов установлено, тем плавнее и мощнее работа двигателя. Слишком большое количество клапанов увеличивает расход топлива.
Компрессор
Данный механизм создан для сжимания топлива, т.е. впускной смеси. Компрессоры могут быть механическими и турбонаддувными. Механический компрессор работает за счет коленчатого вала двигателя. Недостаток данной системы в том, что он приводит к значительной потере мощности и увеличению потребляемого топлива. Турбонаддувные компрессоры оснащены крыльчаткой турбины, раскручивающейся от давления выхлопных газов. Турбонаддувные механизмы более экономичны, они не затрачивают большого количества впускной смеси, но на малых оборотах уменьшают крутящий момент.
Для улучшения мощностных характеристик двигателей некоторых автомобилей, производители устанавливают несколько устройств. Последовательно установленные компрессоры обеспечивают бесперебойность в работе мотора, параллельно установленные компрессоры увеличивают характеристики автомобиля в пиковых режимах.
Система газораспределения
Газораспределительная система играет важную роль в работе автомобиля. Она напрямую влияет на работоспособность вашего железного «друга». Ее неисправность может повлечь за собой серьезные поломки, вот почему иногда важно знать ее составляющие. К ним относятся механизм распределения, распредвалы и привод.
Газораспределительная система может быть простой и динамической. Вторая разновидность системы обеспечивает свободное переключение режимов двигателя, выступает как стабилизатор процесса его работы. В динамической системе регулируются фазы и высота подъема клапана.
Современные автомобили могут иметь различное количество распредвалов, однако оптимальный вариант – это установка одного устройства на 8 клапанов мотора.
Ремень или цепь могут выступать приводом в устройстве системы газораспределения. Прежде чем выбирать наиболее удобный вариант, ознакомьтесь с их достоинствами и недостатками. Ремень системы может изнашиваться через равный промежуток времени, поэтому требует вложений в его замену. К основному достоинству можно отнести практически бесшумную работу устройства. В отличие от ремня, цепь вызывает неприятный металлический лязг. Однако цепь является наиболее прочным и надежным приводом, который хоть и имеет большую стоимость, но не изнашивается в течении длительного срока эксплуатации.
Силовые агрегаты автомобилей имеют еще ряд особенностей устройства двигателя, однако для водителя-непрофессионала они не имеют значения.
Сколько цилиндров может быть у двигателя: сердце машины
Двигатель — один из главных предметов гордости настоящего автолюбителя. Сердце автомобиля, гордо поблескивающее хромированными трубками цилиндров, способно впечатлить даже тех, кто никогда не интересовался культурой вождения. И если раньше число цилиндров служило свидетельством мощности движка, то теперь конструкторы все чаще ищут обходные пути, сохраняя и даже увеличивая производительность за счет турбин и новых инженерных решений.
Впрочем, вы наверняка видели под капотом стального коня силовые агрегаты с восемью и даже с двенадцатью цилиндрами. Но мы точно удивим вас тем, что это далеко не предел. За свою долгую историю автомобильная промышленность породила настоящих монстров, каждому из которых нашлось свое применение.
Начинается парад с крайне редкого типа двигателей — 14-цилиндрового мотора. Отыскать автомобили, для которых был изготовлен такой движок, практически невозможно. По слухам, в свое время Honda должна была изготовить для Maclaren F1 специальный мотор с 14 цилиндрами. Однако куда более широкую известность получил морской рядный двигатель Wärtsilä-Sulzerin RTA96-C — один из самых мощных ДВС во всем мире.
Зато 16-цилиндровые двигатели встречаются гораздо чаще. Так, даже Cadillac установил на Phaeton движок V16. На этом поприще отметился и бренд Alfa Romeo, правда, под капотом роскошного итальянца скрывался не полноценный 16-цилиндровый двигатель, а установка из спаренных V8 — один в передней части, а другой в задней.
Могучий V18, как ни удивительно, тоже использовался для легковых автомобилей. Так, этот монстр стал сердцем Bugatti EB118, да и Ferrari не устояли перед искушением опробовать 18-цилиндровый двигатель в деле. Увы, в гонках «Формулы-1» использование моторов старше V12 запрещено регламентом.
20 цилиндров — это уже удел тяжелой техники. Так, знаменитый Caterpillar 797F, тягловая лошадка на крупных стройках и карьерных отвалах, живет за счет именно такого силового агрегата.
Но и это еще не предел. Инженерная мысль продолжала наращивать количество цилиндров, пытаясь увеличить мощность движка. Так, некоторые образцы более тяжелой карьерной техники используют V24, который сам по себе едва ли уступает размером легковому автомобилю. Под капотом танка M3A4 живет 30-цилиндровый Chrysler A57 — по сути, система из пяти V6.
Однако настоящий рекордсмен — это собранный из деталей конструктора LEGO 100-цилиндровый движок, состоящий из пяти секций V20. Да, он пластиковый. Да, он работает! А если вам интересно взглянуть на то, как собирают двигатели для современных автомобилей, то у нас есть приятный сюрприз. Телеканал Discovery подготовил интересный сюжет, посвященный этому деликатному процессу:
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.
Сколько цилиндров нужно мотору
В двигателях современных автомобилей число цилиндров колеблется от двух до двенадцати. Расположение цилиндров — самое разнообразное. Чем же руководствуются конструкторы моторов, отдавая предпочтение той или иной компоновке и количеству цилиндров? Попробуем разобраться…
Автомобиль «Fiat Seicento», длиной 3,3 м, дебют которого состоится в марте 1998 г., имеет поперечно установленный двухцилиндровый силовой агрегат рабочим объемом 0,7 л.
Трехцилиндровый бензиновый двигатель фирмы «Opel» рабочим объемом 973 см, мощностью 50 л.с. при 5000 об/мин с двумя распредвалами в головке и четырьмя клапанами на цилиндр. Масса — 82,5 кг.
Первые автомобили, построенные Даймлером, Бенцем и их многочисленными коллегами. пионерами автомобилестроения, оснащались одноцилиндровыми быстроходными бензиновыми двигателями. Но уже через десять лет, на гонках 1895г., победили машины «Pahnard-Levassor» и «Peugeot», под капотом у которых было по два цилиндра. Первый четырехцилиндровый двигатель появился в 1891 г. благодаря усилиям французского конструктора Форре. В конце века такой мотор ставили на машины «Pahnard-Levassor». Первым шестицилиндровым двигателем оснастили английский спортивный автомобиль «Napier», демонстрировавшийся на автомобильной выставке в «Кристаль Паласе»
в 1903 г. То есть уже к 1905 г. в производстве находились шести-, четырех-, двух- и одноцилиндровые моторы, причем последние были очень популярны на легких конструкциях.
В 1906 г. фирма «Rolls Royce» проводит тщательное исследование всех вариантов двигателей и убеждается в преимуществе рядных «шестерок». Они надолго становятся базовыми для комфортабельных автомобилей этой марки. Впрочем, после 1910 г. шестицилиндровые двигатели получили широкое признание и в США, где было налажено их крупномасштабное производство. Однако «гонка за числом цилиндров», подогреваемая рекламной шумихой, продолжалась. К 1910 г. собственные конструкции восьмицилиндровых моторов разработали компании Darraq (Франция). Laurin&Klement (Австро-Венгрия), Packard и Cadillac, причем параллельно использовались как линейная, так и V-образная схемы расположения цилиндров. В Европе, еще до первой мировой войны, 12-цилиндровые двигатели начала применять французская компания «DelanayBelleville». После 1930 г. в США эту эстафету переняли «Cadillac» и «Packard».
И все же, кое-кому цилиндров «не хватало». Конструкторы компании «Cadillac» и «Marmon» предложили 16-цилиндровые Vобразные моторы, продержавшиеся в производстве менее 10 лет, до начала второй мировой войны. После войны ситуация резко изменилась. 12- и 16-цилиндровые двигатели были надолго забыты. Бурно шел процесс совершенствования рядных европейских и V-образных восьмицилиндровых американских моторов
Так располагался в моторном отсеке автомобиля «Alfa Romeo 145» четырехцилиндровый оппозитный двигатель. В 1997 г. от него отказались. |
Установка рядного четырехцилиндрового двигателя в моторном отсеке автомобиля «Alfa Romeo 145». |
Почему же большее число цилиндров (в разумных пределах) не только престижнее для владельца машины, но и «полезнее» для самого автомобиля?
Прежде всего, увеличивая число цилиндров. можно повысить мощность двигателя и добиться большей равномерности крутящего момента. В двигателе с большим числом цилиндров при заданном рабочем объеме уменьшается масса деталей кривошипо-шатунного механизма каждого цилиндра, а значит уменьшаются и силы инерции, от которых зависит напряженность работы деталей и величина трения. Уменьшение диаметра цилиндра увеличивает отношение поверхности охлаждения к объему и сокращает пути распространения пламени. Благодаря этому снижается температура смеси в конце цикла сжатия, что позволяет повысить степень сжатия, и, соответственно, мощность.
С другой стороны, малое число цилиндров упрощает и удешевляет конструкцию двигателя, но при этом уменьшается мощность, снимаемая с одного цилиндра.
Продольная установка перед верхней осью пятицилиндрового двигателя на автомобиле «Audi RS2». |
Пятицилиндровый силовой агрегат фирмы «Audi» рабочим объемом 2,2 л. |
Расположение в автомобиле BMW двигателя с шестицилиндровой компоновкой. |
Одной из главных задач при выборе числа цилиндров является борьба за уравновешенность силового агрегата, которая зависит от формы коленчатого вала. Например, в четырехцилиндровом моторе при равномерном чередовании рабочих ходов, в моменты одновременного прохода поршнями мертвых точек и в конце каждого рабочего хода, когда открыт выпускной клапан, полезная работа газов в цилиндрах отсутствует, что является источником неравномерного хода двигателя.
В четырехцилиндровом двигателе уравновешиваются только силы инерции первого порядка и их моменты, а силы инерции второго порядка нельзя уравновесить без применения дополнительных валов, вращающихся с удвоенной скоростью.
Неполная уравновешенность и недостаточная равномерность крутящего момента четырехцилиндрового двигателя заставили конструкторов обратиться к шестицилиндровой схеме, полнее удовлетворяющей требования по комфортабельности автомобилей. Дело в том, что в шестицилиндровом моторе уравновешиваются силы инерции, как первого, так и второго порядков, а кроме того, получается достаточно высокая равномерность работы, поскольку рабочие ходы, с учетом фазы выпуска, перекрывают друг друга. Восьмицилиндровый V-образный двигатель с крестообразным коленчатым валом дает возможность при наличии противовесов уравновесить силы инерции первого и второго порядка и их моменты при угле развала между блоками — 90°. Шестицилиндровые V-образные моторы, унифицированные с восьмицилиндровыми (для обработки блоков на одной производственной линии) также делают с утлом развала 90°. Недостаточная уравновешенность компенсируется особо эластичной подвеской мотора.
Поперечное расположение двигателя V6 в автомобиле «Opel Vectra». |
Пятицилиндровый блок — результат «удаления» из шестицилиндрового блока VR6 одного крайнего переднего цилиндра. |
V-образный шестицилиндровый мотор с углом развала 60° фирмы «Opel». Рабочий объем 2,5 л, мощность — 170 л.с. |
При угле развала 60° получается прилично уравновешенный V-образный шестицилиндровый двигатель без каких-либо добавочных балансировочных приспособлений. А применив такие устройства, ситуацию резко улучшают, что мы и видим на ряде новых моделей.
Стремление к созданию компактного силового агрегата для поперечного размещения в моторном отсеке переднеприводных автомобилей компании «Volkswagen» послужило поводом для разработки, пожалуй, самого оригинального по компоновке V-образного шестицилиндрового двигателя с углом развала между блоками в 15°. Получилось нечто среднее между обычным рядным и обычным V-образным двигателями. Очень узкие V-образные двигатели такого типа долгое время делала итальянская фирма «Lancia», и ее опыт был взят на вооружение концерном «Volkswagen». Еще любопытнее, что создан и выпускается пятицилиндровый мотор, максимально унифицированный с описанным шестицилиндровым. Для достижения хорошей уравновешенности при подвеске таких силовых агрегатов применяются гидроопоры.
V-образный шестицилиндровый двигатель модели VR6 концерна «Volkswagen», с углом между осями цилиндров 15°. |
Двигатель V8 фирмы BMW рабочим объемом 4,0 л, мощностью 286 л.с. при 5800 об/мин. |
Среди новинок последних лет — пятицилиндровые рядные двигатели — фирмампроизводителям требовалось увеличить рабочий объем без радикального изменения технологической цепочки. Рядные шестицилиндровые двигатели, например, просто не могли быть установлены в переднеприводные автомобили ‘Audi», поэтому и было выбрано оптимальное число цилиндров — 5.
Горизонтальное, оппозитное расположение цилиндров применяется в настоящее время редко (его приверженцем, видимо, будет долго оставаться фирма «Subaru», в то время как ‘Alfa Romeo» объявила об отказе от такой компоновки). Отавный недостаток этой схемы — трудность замены свечей зажигания и сложность регулировки клапанов, расположенных на торцах головок цилиндров.
Важные преимущества многоцилиндровых двигателей — сниженный уровень шума выпуска, большая надежность и легкость пуска двигателя. Попутно выяснилось, что многоцилиндровые двигатели, имеющие существенно меньшие величины хода поршня, а следовательно, и скорости его движения, медленнее изнашиваются.
Стимулом к увеличению числа цилиндров является также удельная масса двигателя, представляющая собой отношение массы двигателя к его мощности. С увеличением числа цилиндров автомобиль становится легче, улучшается его динамика и комфортабельность, уменьшается вибронагруженность.
Расположение цилиндров у оппозитной «шестерки» автомобиля «Porsche 911» |
Расположение цилиндров в восьмицилиндровом двигателе «Ferrari». |
Стремление снизить трение в двигателе и механические потери (что особенно важно при создании экономичных легковых автомобилей малого класса) вызвало в последнее время целую волну новых двух- и трехцилиндровых моторов, оснащенных дополнительными валами для уравновешивания и обеспечения равномерности вращения. С другой стороны, на автомобилях престижных марок вновь появились мощные 12-цилиндровые двигатели. Иными словами, все зависит от экономической и маркетинговой целесообразности, именно она в конечном счете оказывает решающее воздействие на выбор мотора с тем или иным числом цилиндров.
Вячеслав Мамедов
Двигатель V12 фирмы BMW рабочим объемом 5,0, мощностью 300 л.с. |