Рядный двигатель: особенности, преимущества и недостатки

Что такое рядный двигатель?


Рядный двигатель существует у нас в той или иной форме с начала 20-го века, и один из первых примеров рядной шестерки был выпущен компанией Spyker в 1903 году.

Большинство автомобилей на дорогах сегодня используют рядный двигатель, и эта конфигурация двигателя продолжает превосходить все остальные, включая V6 и V8.

Термин «рядный» относится к конфигурации цилиндров в блоке двигателя. В рядном двигателе цилиндры расположены по прямой линии и могут быть сконфигурированы как рядный 2, 3, 4, 5, 6, или 8-цилиндровый двигатель. Рядные двигатели используются в нескольких областях, включая авиацию, и их производство дешевле, чем более сложные V-образные или композитные горизонтально расположенные двигатели.

Рядный двигатель не только дешев в изготовлении, но и не требует балансировочных компонентов, что снижает стоимость и сложность, а также обеспечивает плавную подачу мощности и хороший крутящий момент благодаря более длинному ходу цилиндра.


Преимущества и недостатки рядного двигателя


У каждой конфигурации двигателя есть свои плюсы и минусы. Надежность, мощность, вес и многое другое могут играть роль в общей производительности автомобиля.


Плюсы рядного двигателя


Дешевизна производства


Благодаря упрощенной конструкции производители могут свести к минимуму производственные затраты на рядные двигатели. Это объясняет, почему большинство двигателей, используемых сегодня в автомобилях, являются рядными.


Большой крутящий момент


Из-за более длинного хода поршней рядные двигатели, как правило, выдают хороший крутящий момент и должны меньше полагаться на высокие степени сжатия и турбокомпрессоры для получения приличной мощности.


Менее сложный и более надежный


Благодаря простоте рядных двигателей с ними, как правило, легче работать, и они зарекомендовали себя как очень надежные при надлежащем уходе. Это еще одна причина, по которой рядные двигатели, как правило, экономят деньги в долгосрочной перспективе. Шестицилиндровые двигатели сбалансированы и обеспечивают плавность хода, с которой могут сравниться немногие другие типы двигателей.


Минусы рядного двигателя


Огромный размер


Рядные двигатели обычно больше, чем их горизонтально расположенные V-образные и роторные аналоги, из-за расположения цилиндров. На автомобилях с более крупными рядными двигателями, например шестицилиндровый, установлен в продольном направлении.


Несбалансированность при большом объеме


Рядные четырехцилиндровые двигатели ограничены по размеру из-за проблем с балансировкой. Вот почему вы не часто увидите рядные двигатели объемом более 3,0 литров. Для двигателей с четырьмя цилиндрами большего объема могут потребоваться балансировочные валы.


Жесткость и центр тяжести


Рядные двигатели, как правило, расположены выше обычного, что может повлиять на центр тяжести и, в свою очередь, на управляемость автомобиля. Из-за своей компоновки он также не такой жесткий по конструкции, как что-то вроде двигателя V6.


Известные примеры рядных двигателей


Несколько самых легендарных примеров рядного двигателя на сегодняшний день включают:

• Наиболее известна своим применением Nissan Skyline GT-R, где двигатели получили название RB26DETT. Этот двигатель оснащен чугунным блоком с алюминиевой головкой и шестью отдельными дроссельными заслонками. Мощность была оценена в 316 лошадиных сил при 6 800 об / мин, хотя независимые испытания показали, что эти двигатели могут выдавать до 400 л.с. с завода на R34 Skyline GT-R.

Toyota 2JZ-GTE — Двигатель Toyota 2JZ пользуется популярностью, благодаря своим возможностям. Стандартный двигатель, установленный в A80 Supra с турбонаддувом, развивает 320 лошадиных, но чугунный блок двигателя может выдержать гораздо больше, и нередко можно увидеть автомобили со стоковыми блоками, выдающими более 700 л.с.

AMG M139 — это новейший двигатель и один из самых впечатляющих. В настоящее время рядный четырехцилиндровый двигатель Mercedes-AMG M139, выдает мощные 416 л.с. при 6750 об /мин. Такая выходная мощность делает его самым мощным 2,0-литровым двигателем в мире.

№ 2671
СКОЛЬКО ЦИЛИНДРОВ?

Джон Х. Линхард

Щелкните здесь для прослушивания аудио эпизода 2671

Сегодня сколько цилиндров? Инженерный колледж Хьюстонского университета
представляет этот сериал о машинах, которые делают нашу цивилизацию
run, и люди, чья изобретательность создала их.

Так сколько цилиндров должно быть в двигателе автомобиля?
Большинство наших автомобилей имеют либо четыре цилиндра в ряд, либо цилиндры в ряд.
V-образное расположение — два или три с каждой стороны. Итак, зачем все эти фантазии?
Почему не один большой цилиндр?

Подумайте о поршне, который движется вперед и назад в цилиндре, создавая
коленчатый вал вращается. Он кратковременно приводит в движение вал каждые два оборота.
Двигатели наших автомобилей работают в
четырехтактные циклы.
Происходит воспламенение и поршень
толкает вниз. Затем он очищает выхлоп, когда он возвращается. Далее это
втягивает новую смесь воздуха и бензина на пути вниз. Наконец, это
идет вверх, сжимая эту смесь. Потом еще одно зажигание, и цикл повторяется.

Одноцилиндровый двигатель разгоняется на первом такте; затем замедляется во время
остальные два оборота четырехтактного цикла. Это вызвало бы такое
двигатель трястись и вибрирует.

Итак, нам нужен большой маховик, чтобы он двигался между зажиганиями. С более
цилиндров и поршней, мы можем прикрепить шатун каждого поршня к другому
угловое расположение на коленчатом валу — затем мы рассчитываем взрывы так, чтобы каждый
один запускает вращение во время двух оборотов. И маховик может
быть намного меньше.

Карл Бенц использовал одноцилиндровый двигатель в своем первом автомобиле 1885 года. первый
Двигатель модели Т имел четыре цилиндра в ряд. Некоторые роскошные автомобили 1920-х годов
имели рядные двигатели с восемью цилиндрами. Двигатели с таким количеством
Использовались 12 или более цилиндров подряд, но в основном в больших морских и
стационарные двигатели.

Конечно, бесперебойная работа — это только одна цель. Больше цилиндров дает меньше маховика
веса, но они также означают более высокие затраты на производство и обслуживание. Тогда есть
компактность. Дюзенберг прямо-8 был фаворитом
богатых кинозвезд 20-х годов. Но у него была 12-футовая колесная база. Представлять себе
параллельная парковка этого зверя.

Ответом был двигатель V-8 — два ряда по четыре штуки в форме буквы V. Даже Карл Бенц
экспериментировал с двигателем V-2 после того, как построил свой одноцилиндровый мотор.
V-образное расположение может даже позволить двум цилиндрам управлять общей шатунной шейкой, толкая
его в разных угловых положениях. И здесь сложность возрастает: Инженеры
создали все виды умных конструкций коленчатых валов для использования с цилиндрами в
все виды положений — V-4, V-6, плоские-4, плоские-6.

На самолеты налагались различные конструктивные ограничения. Рядный двигатель предлагает мало
лобовое сопротивление. Братья Райт использовали рядный 4-цилиндровый двигатель, но с довольно
тяжелый маховик. Затем первые строители перешли к двигателям с девятью цилиндрами, излучающими
от центрального узла. Поршни вращались вокруг вала и не нуждались в маховике.
ни системы охлаждения.

Многие новые технологии останавливаются на одной лучшей форме. Но некоторые находят более одного
хороший вариант, тогда продолжайте жонглировать среди конкурентов. Просто подумайте о ПК против ПК.
Mac’ы, классическая музыка против кантри — просто подумайте о цилиндрах в их внешнем виде.
бесконечные аранжировки.

Я Джон Линхард из Хьюстонского университета,
где нас интересует, как изобретательные умы
работа.


(Музыкальная тема)


См. записи в Википедии по всем соответствующим темам. Поиск по таким словам, как
автомобильные двигатели, рядные 4, оппозитные 6, V-8, 4-тактные двигатели и т. д. Google будет
также отправить вас на множество простых и понятных сайтов,
такой как этот.

Все фотографии Дж. Линхарда. Двигатели Toyota предоставлены Майком Калвертом Toyota,
Хьюстон, Техас.

Самый старый из сохранившихся двигателей Райта (Музей авиации Новой Англии). Это прямая четверка.
Обратите внимание, что внешние поршневые шатуны закреплены на коленчатом валу на 180 градусов по фазе.
с внутренними двумя. Также обратите внимание на тяжелый маховик справа на фотографии.