Изобретение относится к области двигателестроения. Техническим результатом является увеличение КПД. Сущность изобретения заключается в том, что поршневой двигатель внутреннего сгорания содержит корпус, два цилиндра: один - камера сгорания, второй - камера сжатия-расширения. В цилиндрах установлены поршни, с которыми подвижно соединены две сочлененные фигурные рейки, связанные с планетарным механизмом преобразования возвратно-поступательного движения фигурных зубчатых реек во вращательное движение двух ведущих зубчатых колес, и наоборот. Согласно изобретению во время рабочего хода рейка зацеплена с ведущим зубчатым колесом, которое выполнено с обгонным устройством, а при обратном ходе рейка передает движение другому ведущему зубчатому колесу без обгонного устройства. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.
Холодный поршневой двигатель с высоким КПД, выполненный по схеме Горшкова Ю.А. (далее по тексту поршневой двигатель), относится к поршневым двигателям внутреннего сгорания и предназначен для автономного силового привода стационарных или мобильных устройств различного назначения, особенно для устройств с ограниченным объемом, например спортивных автомобилей и бронемашин.
Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является поршневая машина, содержащая корпус, зубчатый планетарный механизм преобразования вращательного движения в поступательное, и наоборот, с фигурной зубчатой рейкой, ведущее зубчатое колесо, взаимодействующее с рейкой, цилиндр и размещенный в нем поршень с шатуном, соединенным с рейкой (RU 2299989 С2, МПК F01В 9/00).
Недостатками этой машины в варианте двигателя являются ограничение скорости движения поршня скоростью вращения вала ведущего колеса. Происходят уменьшение КПД, перегрев двигателя, особенно при малых оборотах вала, и требуется мощная система охлаждения для сохранения работоспособности. Замкнутая рейка усложняет сборку.
Задачей изобретения является увеличение КПД поршневого двигателя внутреннего сгорания, уменьшение зависимости КПД от оборотов и упрощение конструкции.
Поставленная задача решается за счет того, что поршневой двигатель имеет камеру сгорания, камеру сжатия - расширения, поршни камер подвижно связаны с двумя сочлененными и частично обрезанными фигурными зубчатыми рейками планетарного механизма. Одно из ведущих колес планетарного механизма имеет шестерню с обгонным устройством, например храповиком. Число зубьев на храповом колесе - равным или кратным числу зубьев шестерни.
Изобретение поясняется чертежами. На фиг.1 показан разрезанный поршневой двигатель без крышек подшипников. На фиг.2 - расчетная работа расширения (суммарная по ходу поршня). На фиг.3 - расчетные внутренние теплопотери (суммарные по ходу поршня).
Исходные расчетные данные: Рmax=5 МПа (50 кг/см2), ⌀поршня=82 мм, ход 77 мм. Наименования графиков на фиг.2, 3: «шатун» - двигатель с коленвалом, «механизм» - с фигурной рейкой без обгонной муфты, «свободный ход» - с обгонной муфтой. На фиг.4 крупным планом показана шестерня ведущего зубчатого колеса с обгонным устройством - храповиком.
Поршневой двигатель состоит из камеры сгорания 1, камеры сжатия - расширения 2, двух сочлененных и частично обрезанных реек 3, подвижно соединенных с поршнями 4, 5, двух ведущих колес: одно без обгонного устройства 6, другое с обгонным устройством 7 (фиг.1), храпового колеса 8, выполненного на валу шестерни ведущего колеса 7, собачек 9, 10 и общего колеса - маховика 11 (фиг.4).
При рабочем ходе поршня 4 камеры сгорания 1 рейка 3 планетарного механизма с поршнем 5, зацепленная с ведущим колесом 7, под действием давления дымовых газов движется свободно. Обгонное движение обеспечивают собачками 9, 10 храпового колеса 8, выполненного заодно с валом ведущего колеса 7. Поршень 5, связанный через рейку 3 с поршнем 4, сжимает воздух в камере сжатия - расширения 2. Дымовые газы через кинетическую энергию движущихся деталей отдают энергию воздуху, сжимаемому в камере 2. В конце цикла сжатия воздуха в камере 2 шестерня ведущего колеса 7 прекращает обгонное движение. Рейка 3 зацепляется с двумя ведущими колесами 6 и 7, проходит мертвую точку, начинает двигаться в обратном направлении, расцепляется с ведущим колесом 7 и через ведущее колесо 6 передает энергию воздуха, сжатого в камере 2, колесу-маховику 11. Колесо-маховик 11 обеспечивает синхронную работу ведущих колес 6, 7 и работу камеры сгорания 1 с поршнем 5 как по двухтактному, так и по четырехтактному циклу. Для обеспечения синхронной работы ведущих колес 6, 7 после прекращения обгонного движения необходимо, чтобы число зубьев храпового колеса 8 на валу шестерни ведущего колеса 7 было равно или кратно числу зубьев этой шестерни.
Потери тепла в двигателях внутреннего сгорания пропорциональны (в первом приближении) давлению дымовых газов, их температуре и времени контакта со стенками цилиндра. При свободном движении рейки 3 с поршнями 4, 5 время контакта дымовых газов со стенками камеры сгорания 1 уменьшается в три - пять раз. Примерно во столько же раз уменьшаются тепловые потери в камере сгорания 1 (фиг.3) и увеличивается полезная работа (фиг.2). Сброс тепла сжатого воздуха на стенки камеры 2 в 5-8 меньше сброса тепла дымовых газов на стенки камеры сгорания 1, так как температура сжатого воздуха меньше 600°С, а температура дымовых газов больше 2000°С. По расчетам КПД усовершенствованного поршневого двигателя достигнет 50%-60% вне зависимости от оборотов, в то время как КПД существующих поршневых двигателей близкий к 40% падает при снижении оборотов до 20% и они перегреваются. Некоторое усложнение конструкции поршневой группы усовершенствованного двигателя окупается упрощением конструкции системы охлаждения (можно обойтись воздушным охлаждением), а повышенная температура выхлопных газов упрощает утилизацию их энергии для дополнительного увеличения КПД. Маленький сброс тепла на стенки камеры сгорания усовершенствованного двигателя позволит эффективнее использовать водород в качестве топлива. Обрезанные рейки упрощают конструкцию: детали последовательно укладываются в корпус.
Работоспособность изобретения проверена на компьютере.
1. Поршневой двигатель с высоким КПД, содержащий корпус, два цилиндра: один - камера сгорания, второй - камера сжатия-расширения, два поршня, две сочлененные фигурные рейки, подвижно соединенные с поршнями, планетарный механизм преобразования возвратно-поступательного движения фигурных зубчатых реек во вращательное движение двух ведущих зубчатых колес и наоборот, отличающийся тем, что во время рабочего хода рейка зацеплена с ведущим зубчатым колесом, которое выполнено с обгонным устройством, а при обратном ходе рейка передает движение другому ведущему зубчатому колесу без обгонного устройства.
2. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что число элементов обгонного устройства, прекращающих обгонное движение шестерни ведущего колеса, например зубьев храпового колеса, равно или кратно числу зубьев этой шестерни.
www.findpatent.ru
Изобретение относится к области двигателестроения. Техническим результатом является увеличение КПД. Сущность изобретения заключается в том, что поршневой двигатель внутреннего сгорания содержит корпус, два цилиндра: один - камера сгорания, второй - камера сжатия-расширения. В цилиндрах установлены поршни, с которыми подвижно соединены две сочлененные фигурные рейки, связанные с планетарным механизмом преобразования возвратно-поступательного движения фигурных зубчатых реек во вращательное движение двух ведущих зубчатых колес, и наоборот. Согласно изобретению во время рабочего хода рейка зацеплена с ведущим зубчатым колесом, которое выполнено с обгонным устройством, а при обратном ходе рейка передает движение другому ведущему зубчатому колесу без обгонного устройства. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.
Холодный поршневой двигатель с высоким КПД, выполненный по схеме Горшкова Ю.А. (далее по тексту поршневой двигатель), относится к поршневым двигателям внутреннего сгорания и предназначен для автономного силового привода стационарных или мобильных устройств различного назначения, особенно для устройств с ограниченным объемом, например спортивных автомобилей и бронемашин.
Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является поршневая машина, содержащая корпус, зубчатый планетарный механизм преобразования вращательного движения в поступательное, и наоборот, с фигурной зубчатой рейкой, ведущее зубчатое колесо, взаимодействующее с рейкой, цилиндр и размещенный в нем поршень с шатуном, соединенным с рейкой (RU 2299989 С2, МПК F01В 9/00).
Недостатками этой машины в варианте двигателя являются ограничение скорости движения поршня скоростью вращения вала ведущего колеса. Происходят уменьшение КПД, перегрев двигателя, особенно при малых оборотах вала, и требуется мощная система охлаждения для сохранения работоспособности. Замкнутая рейка усложняет сборку.
Задачей изобретения является увеличение КПД поршневого двигателя внутреннего сгорания, уменьшение зависимости КПД от оборотов и упрощение конструкции.
Поставленная задача решается за счет того, что поршневой двигатель имеет камеру сгорания, камеру сжатия - расширения, поршни камер подвижно связаны с двумя сочлененными и частично обрезанными фигурными зубчатыми рейками планетарного механизма. Одно из ведущих колес планетарного механизма имеет шестерню с обгонным устройством, например храповиком. Число зубьев на храповом колесе - равным или кратным числу зубьев шестерни.
Изобретение поясняется чертежами. На фиг.1 показан разрезанный поршневой двигатель без крышек подшипников. На фиг.2 - расчетная работа расширения (суммарная по ходу поршня). На фиг.3 - расчетные внутренние теплопотери (суммарные по ходу поршня).
Исходные расчетные данные: Рmax=5 МПа (50 кг/см 2), 
поршня=82 мм, ход 77 мм. Наименования графиков на фиг.2, 3: «шатун» - двигатель с коленвалом, «механизм» - с фигурной рейкой без обгонной муфты, «свободный ход» - с обгонной муфтой. На фиг.4 крупным планом показана шестерня ведущего зубчатого колеса с обгонным устройством - храповиком.
Поршневой двигатель состоит из камеры сгорания 1, камеры сжатия - расширения 2, двух сочлененных и частично обрезанных реек 3, подвижно соединенных с поршнями 4, 5, двух ведущих колес: одно без обгонного устройства 6, другое с обгонным устройством 7 (фиг.1), храпового колеса 8, выполненного на валу шестерни ведущего колеса 7, собачек 9, 10 и общего колеса - маховика 11 (фиг.4).
При рабочем ходе поршня 4 камеры сгорания 1 рейка 3 планетарного механизма с поршнем 5, зацепленная с ведущим колесом 7, под действием давления дымовых газов движется свободно. Обгонное движение обеспечивают собачками 9, 10 храпового колеса 8, выполненного заодно с валом ведущего колеса 7. Поршень 5, связанный через рейку 3 с поршнем 4, сжимает воздух в камере сжатия - расширения 2. Дымовые газы через кинетическую энергию движущихся деталей отдают энергию воздуху, сжимаемому в камере 2. В конце цикла сжатия воздуха в камере 2 шестерня ведущего колеса 7 прекращает обгонное движение. Рейка 3 зацепляется с двумя ведущими колесами 6 и 7, проходит мертвую точку, начинает двигаться в обратном направлении, расцепляется с ведущим колесом 7 и через ведущее колесо 6 передает энергию воздуха, сжатого в камере 2, колесу-маховику 11. Колесо-маховик 11 обеспечивает синхронную работу ведущих колес 6, 7 и работу камеры сгорания 1 с поршнем 5 как по двухтактному, так и по четырехтактному циклу. Для обеспечения синхронной работы ведущих колес 6, 7 после прекращения обгонного движения необходимо, чтобы число зубьев храпового колеса 8 на валу шестерни ведущего колеса 7 было равно или кратно числу зубьев этой шестерни.
Потери тепла в двигателях внутреннего сгорания пропорциональны (в первом приближении) давлению дымовых газов, их температуре и времени контакта со стенками цилиндра. При свободном движении рейки 3 с поршнями 4, 5 время контакта дымовых газов со стенками камеры сгорания 1 уменьшается в три - пять раз. Примерно во столько же раз уменьшаются тепловые потери в камере сгорания 1 (фиг.3) и увеличивается полезная работа (фиг.2). Сброс тепла сжатого воздуха на стенки камеры 2 в 5-8 меньше сброса тепла дымовых газов на стенки камеры сгорания 1, так как температура сжатого воздуха меньше 600°С, а температура дымовых газов больше 2000°С. По расчетам КПД усовершенствованного поршневого двигателя достигнет 50%-60% вне зависимости от оборотов, в то время как КПД существующих поршневых двигателей близкий к 40% падает при снижении оборотов до 20% и они перегреваются. Некоторое усложнение конструкции поршневой группы усовершенствованного двигателя окупается упрощением конструкции системы охлаждения (можно обойтись воздушным охлаждением), а повышенная температура выхлопных газов упрощает утилизацию их энергии для дополнительного увеличения КПД. Маленький сброс тепла на стенки камеры сгорания усовершенствованного двигателя позволит эффективнее использовать водород в качестве топлива. Обрезанные рейки упрощают конструкцию: детали последовательно укладываются в корпус.
Работоспособность изобретения проверена на компьютере.
1. Поршневой двигатель с высоким КПД, содержащий корпус, два цилиндра: один - камера сгорания, второй - камера сжатия-расширения, два поршня, две сочлененные фигурные рейки, подвижно соединенные с поршнями, планетарный механизм преобразования возвратно-поступательного движения фигурных зубчатых реек во вращательное движение двух ведущих зубчатых колес и наоборот, отличающийся тем, что во время рабочего хода рейка зацеплена с ведущим зубчатым колесом, которое выполнено с обгонным устройством, а при обратном ходе рейка передает движение другому ведущему зубчатому колесу без обгонного устройства.
2. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что число элементов обгонного устройства, прекращающих обгонное движение шестерни ведущего колеса, например зубьев храпового колеса, равно или кратно числу зубьев этой шестерни.
www.freepatent.ru
Изобретение относится к области двигателестроения. Техническим результатом является увеличение КПД. Сущность изобретения заключается в том, что поршневой двигатель внутреннего сгорания содержит корпус, два цилиндра: один - камера сгорания, второй - камера сжатия-расширения. В цилиндрах установлены поршни, с которыми подвижно соединены две сочлененные фигурные рейки, связанные с планетарным механизмом преобразования возвратно-поступательного движения фигурных зубчатых реек во вращательное движение двух ведущих зубчатых колес, и наоборот. Согласно изобретению во время рабочего хода рейка зацеплена с ведущим зубчатым колесом, которое выполнено с обгонным устройством, а при обратном ходе рейка передает движение другому ведущему зубчатому колесу без обгонного устройства. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.
Холодный поршневой двигатель с высоким КПД, выполненный по схеме Горшкова Ю.А. (далее по тексту поршневой двигатель), относится к поршневым двигателям внутреннего сгорания и предназначен для автономного силового привода стационарных или мобильных устройств различного назначения, особенно для устройств с ограниченным объемом, например спортивных автомобилей и бронемашин.
Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является поршневая машина, содержащая корпус, зубчатый планетарный механизм преобразования вращательного движения в поступательное, и наоборот, с фигурной зубчатой рейкой, ведущее зубчатое колесо, взаимодействующее с рейкой, цилиндр и размещенный в нем поршень с шатуном, соединенным с рейкой (RU 2299989 С2, МПК F01В 9/00).
Недостатками этой машины в варианте двигателя являются ограничение скорости движения поршня скоростью вращения вала ведущего колеса. Происходят уменьшение КПД, перегрев двигателя, особенно при малых оборотах вала, и требуется мощная система охлаждения для сохранения работоспособности. Замкнутая рейка усложняет сборку.
Задачей изобретения является увеличение КПД поршневого двигателя внутреннего сгорания, уменьшение зависимости КПД от оборотов и упрощение конструкции.
Поставленная задача решается за счет того, что поршневой двигатель имеет камеру сгорания, камеру сжатия - расширения, поршни камер подвижно связаны с двумя сочлененными и частично обрезанными фигурными зубчатыми рейками планетарного механизма. Одно из ведущих колес планетарного механизма имеет шестерню с обгонным устройством, например храповиком. Число зубьев на храповом колесе - равным или кратным числу зубьев шестерни.
Изобретение поясняется чертежами. На фиг.1 показан разрезанный поршневой двигатель без крышек подшипников. На фиг.2 - расчетная работа расширения (суммарная по ходу поршня). На фиг.3 - расчетные внутренние теплопотери (суммарные по ходу поршня).
Исходные расчетные данные: Рmax=5 МПа (50 кг/см2), ⌀поршня=82 мм, ход 77 мм. Наименования графиков на фиг.2, 3: «шатун» - двигатель с коленвалом, «механизм» - с фигурной рейкой без обгонной муфты, «свободный ход» - с обгонной муфтой. На фиг.4 крупным планом показана шестерня ведущего зубчатого колеса с обгонным устройством - храповиком.
Поршневой двигатель состоит из камеры сгорания 1, камеры сжатия - расширения 2, двух сочлененных и частично обрезанных реек 3, подвижно соединенных с поршнями 4, 5, двух ведущих колес: одно без обгонного устройства 6, другое с обгонным устройством 7 (фиг.1), храпового колеса 8, выполненного на валу шестерни ведущего колеса 7, собачек 9, 10 и общего колеса - маховика 11 (фиг.4).
При рабочем ходе поршня 4 камеры сгорания 1 рейка 3 планетарного механизма с поршнем 5, зацепленная с ведущим колесом 7, под действием давления дымовых газов движется свободно. Обгонное движение обеспечивают собачками 9, 10 храпового колеса 8, выполненного заодно с валом ведущего колеса 7. Поршень 5, связанный через рейку 3 с поршнем 4, сжимает воздух в камере сжатия - расширения 2. Дымовые газы через кинетическую энергию движущихся деталей отдают энергию воздуху, сжимаемому в камере 2. В конце цикла сжатия воздуха в камере 2 шестерня ведущего колеса 7 прекращает обгонное движение. Рейка 3 зацепляется с двумя ведущими колесами 6 и 7, проходит мертвую точку, начинает двигаться в обратном направлении, расцепляется с ведущим колесом 7 и через ведущее колесо 6 передает энергию воздуха, сжатого в камере 2, колесу-маховику 11. Колесо-маховик 11 обеспечивает синхронную работу ведущих колес 6, 7 и работу камеры сгорания 1 с поршнем 5 как по двухтактному, так и по четырехтактному циклу. Для обеспечения синхронной работы ведущих колес 6, 7 после прекращения обгонного движения необходимо, чтобы число зубьев храпового колеса 8 на валу шестерни ведущего колеса 7 было равно или кратно числу зубьев этой шестерни.
Потери тепла в двигателях внутреннего сгорания пропорциональны (в первом приближении) давлению дымовых газов, их температуре и времени контакта со стенками цилиндра. При свободном движении рейки 3 с поршнями 4, 5 время контакта дымовых газов со стенками камеры сгорания 1 уменьшается в три - пять раз. Примерно во столько же раз уменьшаются тепловые потери в камере сгорания 1 (фиг.3) и увеличивается полезная работа (фиг.2). Сброс тепла сжатого воздуха на стенки камеры 2 в 5-8 меньше сброса тепла дымовых газов на стенки камеры сгорания 1, так как температура сжатого воздуха меньше 600°С, а температура дымовых газов больше 2000°С. По расчетам КПД усовершенствованного поршневого двигателя достигнет 50%-60% вне зависимости от оборотов, в то время как КПД существующих поршневых двигателей близкий к 40% падает при снижении оборотов до 20% и они перегреваются. Некоторое усложнение конструкции поршневой группы усовершенствованного двигателя окупается упрощением конструкции системы охлаждения (можно обойтись воздушным охлаждением), а повышенная температура выхлопных газов упрощает утилизацию их энергии для дополнительного увеличения КПД. Маленький сброс тепла на стенки камеры сгорания усовершенствованного двигателя позволит эффективнее использовать водород в качестве топлива. Обрезанные рейки упрощают конструкцию: детали последовательно укладываются в корпус.
Работоспособность изобретения проверена на компьютере.
1. Поршневой двигатель с высоким КПД, содержащий корпус, два цилиндра: один - камера сгорания, второй - камера сжатия-расширения, два поршня, две сочлененные фигурные рейки, подвижно соединенные с поршнями, планетарный механизм преобразования возвратно-поступательного движения фигурных зубчатых реек во вращательное движение двух ведущих зубчатых колес и наоборот, отличающийся тем, что во время рабочего хода рейка зацеплена с ведущим зубчатым колесом, которое выполнено с обгонным устройством, а при обратном ходе рейка передает движение другому ведущему зубчатому колесу без обгонного устройства.
2. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что число элементов обгонного устройства, прекращающих обгонное движение шестерни ведущего колеса, например зубьев храпового колеса, равно или кратно числу зубьев этой шестерни.
bankpatentov.ru
Вам, наверное, неоднократно приходилось слышать фразы вроде «6-горшковый», «V-образная «восьмерка», «оппозит»… Речь, разумеется, о типах двигателей. Конструкций за более чем 100 лет истории автомобилестроения было перепробовано немало, но сегодня остановимся на тех, что получили наибольшее распространение в производстве массовых легковых автомобилей. Ну а чтобы было понятнее, принципиальные схемы продемонстрируем на… горшках!Вся проблема — в длине
Как только цилиндров стало больше чем один, автоматически появилась рядная (R, in-line) схема их расположения.
Двух- и трехцилиндровые моторчики — удел малолитражек. Впрочем, в последнее время усиленные наддувом R3 можно увидеть под капотом куда более крупных автомобилей. Скажем, Ford свой 1,0-литровый EcoBoost устанавливает даже на Mondeo…
Вы, конечно, скажете, что 3-цилиндровые моторы не самым лучшим образом сбалансированы и уравновешены, вечно «троят» и досаждают вибрациями. Но «полноценный» четырехцилиндровый четырехтактный двигатель в этом отношении тоже далеко не идеал, именно поэтому некоторые из производителей применяют балансирные валы, уравновешивающие силу инерции второго порядка.
А что же пятицилиндровые моторы? Чуть длиннее, чуть мощнее, но «ровным» характером тоже не отличаются. Тем не менее конструкция пришлась по душе инженерам таких компаний, как, например, Audi и Volvo, так что эта схема также вполне может считаться массовой.
Но каждый «бээмвист» знает: нет ничего лучше рядной «шестерки»! И на самом деле это утверждение не так уж далеко от истины! Именно такой тип двигателей считается самым уравновешенным, не говоря уже о том, что он представляет собой довольно неплохой компромисс между размерами и мощностью. Но…
Вы видите: нам не удалось вместить в кадр все горшочки. Точно так же и производители имеют проблемы с размещением длинных рядных «шестерок»под капотами легковых автомобилей, особенно если предусмотрена поперечная схема. Та же беда с длиннющими восьми- и десятицилиндровыми моторами, которые, считайте, уже стали достоянием истории.
«Развалить» блок 
Сделать блок намного короче при том же числе цилиндров позволила V-образная схема (V) с развалом блока 60 или 90 градусов (хотя есть и исключения).
Конструкция стала сложнее: две головки, в два раза больше распределительных валов, но в случае с дорогими и мощными моделями почему бы и нет? Впрочем, V-образные моторы в 4 цилиндра история тоже знает — взять хотя бы тот же «запорожец»…
Наиболее популярны сегодня моторы V6, хотя следует признать, что уравновешенности рядных «шестерок» им недостает, — производители решают эту проблему все теми же балансирными валами.
По-настоящему правильный V-образный мотор — 8-цилиндровый, который по ровности работы вполне можно ставить в пример другим конструкциям. Он также относительно компактен, но все же размеры, вес и тягово-мощностные характеристики предполагают его установку на большие и тяжелые седаны Е- и F-классов, внедорожники, пикапы, а также на спортивные модели.
Тем более это касается моторов V10 и V12, которые имеют соответствующую массу и габариты.
Мы уже говорили, что развал блока у моторов V-образной конструкции, как правило, составляет 60 или 90 градусов. Но инженеры VW пошли другим путем: они сделали угол 15 градусов и умудрились разместить все цилиндры под одной широкой головкой!
Свой мотор они назвали VR6 — V-образно-рядный! Двигатель объемом 2,8 л получился настолько компактным, что его умудрились вписать в моторный отсек Golf III!
Впоследствии, убрав один цилиндр, компания предложила версию VR5 объемом 2,3 л.
Бокс!
А если, наоборот, увеличить развал блока V-образной конструкции до 180 градусов? Получится оппозитный мотор, или «боксер» (В): цилиндры расположены друг напротив друга и «машут» поршнями, словно боксер руками. Отсюда и название конструкции.
6-цилиндровый «оппозит» уравновешен не хуже рядной «шестерки», при этом такая конструкция имеет перед остальными моторами одно немаловажное преимущество — низкий центр тяжести, что особенно важно для спортивных моделей. Посему «боксер» давно и успешно используется в моделях Porsche.
Да-да, и в Subaru тоже. Но 6-цилиндровые версии едва ли не исключение для больших моделей Legacy, Outback, Tribeca. Японцы все же активнее применяют схему В4, причем умудрились приспособить ее и для дизельных моторов.
А что же другие экзотические конструкции вроде W12? Подобные моторы получаются путем «удвоения», когда, по сути, в один агрегат объединяют два V6. Хватает и других экспериментов, довольно далеких если не от реального производства, то от массового точно. Но они, по сути своей, представляют собой «масштабирование» уже существующих идей: увеличение или уменьшения числа цилиндров, «дублирование» моторов и т.д.
Ну а главные принципиальные схемы размещения цилиндров (рядную, V-образную и близкую ей оппозитную) мы с вами рассмотрели. Причем, как и обещали, на горшочках.
auto.maglan.net
Вам, наверное, неоднократно приходилось слышать фразы вроде «6-горшковый», «V-образная «восьмерка», «оппозит»… Речь, разумеется, о типах двигателей. Конструкций за более чем 100 лет истории автомобилестроения было перепробовано немало, но сегодня остановимся на тех, что получили наибольшее распространение в производстве массовых легковых автомобилей. Ну а чтобы было понятнее, принципиальные схемы продемонстрируем на… горшках!Вся проблема — в длине
Как только цилиндров стало больше чем один, автоматически появилась рядная (R, in-line) схема их расположения.
Двух- и трехцилиндровые моторчики — удел малолитражек. Впрочем, в последнее время усиленные наддувом R3 можно увидеть под капотом куда более крупных автомобилей. Скажем, Ford свой 1,0-литровый EcoBoost устанавливает даже на Mondeo…
Вы, конечно, скажете, что 3-цилиндровые моторы не самым лучшим образом сбалансированы и уравновешены, вечно «троят» и досаждают вибрациями. Но «полноценный» четырехцилиндровый четырехтактный двигатель в этом отношении тоже далеко не идеал, именно поэтому некоторые из производителей применяют балансирные валы, уравновешивающие силу инерции второго порядка.
А что же пятицилиндровые моторы? Чуть длиннее, чуть мощнее, но «ровным» характером тоже не отличаются. Тем не менее конструкция пришлась по душе инженерам таких компаний, как, например, Audi и Volvo, так что эта схема также вполне может считаться массовой.
Но каждый «бээмвист» знает: нет ничего лучше рядной «шестерки»! И на самом деле это утверждение не так уж далеко от истины! Именно такой тип двигателей считается самым уравновешенным, не говоря уже о том, что он представляет собой довольно неплохой компромисс между размерами и мощностью. Но…
Вы видите: нам не удалось вместить в кадр все горшочки. Точно так же и производители имеют проблемы с размещением длинных рядных «шестерок»под капотами легковых автомобилей, особенно если предусмотрена поперечная схема. Та же беда с длиннющими восьми- и десятицилиндровыми моторами, которые, считайте, уже стали достоянием истории.
«Развалить» блок
Сделать блок намного короче при том же числе цилиндров позволила V-образная схема (V) с развалом блока 60 или 90 градусов (хотя есть и исключения).
Конструкция стала сложнее: две головки, в два раза больше распределительных валов, но в случае с дорогими и мощными моделями почему бы и нет? Впрочем, V-образные моторы в 4 цилиндра история тоже знает — взять хотя бы тот же «запорожец»…
Наиболее популярны сегодня моторы V6, хотя следует признать, что уравновешенности рядных «шестерок» им недостает, — производители решают эту проблему все теми же балансирными валами.
По-настоящему правильный V-образный мотор — 8-цилиндровый, который по ровности работы вполне можно ставить в пример другим конструкциям. Он также относительно компактен, но все же размеры, вес и тягово-мощностные характеристики предполагают его установку на большие и тяжелые седаны Е- и F-классов, внедорожники, пикапы, а также на спортивные модели.
Тем более это касается моторов V10 и V12, которые имеют соответствующую массу и габариты.
Мы уже говорили, что развал блока у моторов V-образной конструкции, как правило, составляет 60 или 90 градусов. Но инженеры VW пошли другим путем: они сделали угол 15 градусов и умудрились разместить все цилиндры под одной широкой головкой!
Свой мотор они назвали VR6 — V-образно-рядный! Двигатель объемом 2,8 л получился настолько компактным, что его умудрились вписать в моторный отсек Golf III!
Впоследствии, убрав один цилиндр, компания предложила версию VR5 объемом 2,3 л.
Бокс!
А если, наоборот, увеличить развал блока V-образной конструкции до 180 градусов? Получится оппозитный мотор, или «боксер» (В): цилиндры расположены друг напротив друга и «машут» поршнями, словно боксер руками. Отсюда и название конструкции.
6-цилиндровый «оппозит» уравновешен не хуже рядной «шестерки», при этом такая конструкция имеет перед остальными моторами одно немаловажное преимущество — низкий центр тяжести, что особенно важно для спортивных моделей. Посему «боксер» давно и успешно используется в моделях Porsche.
Да-да, и в Subaru тоже. Но 6-цилиндровые версии едва ли не исключение для больших моделей Legacy, Outback, Tribeca. Японцы все же активнее применяют схему В4, причем умудрились приспособить ее и для дизельных моторов.
А что же другие экзотические конструкции вроде W12? Подобные моторы получаются путем «удвоения», когда, по сути, в один агрегат объединяют два V6. Хватает и других экспериментов, довольно далеких если не от реального производства, то от массового точно. Но они, по сути своей, представляют собой «масштабирование» уже существующих идей: увеличение или уменьшения числа цилиндров, «дублирование» моторов и т.д.
Ну а главные принципиальные схемы размещения цилиндров (рядную, V-образную и близкую ей оппозитную) мы с вами рассмотрели. Причем, как и обещали, на горшочках.
am49.ru
