ДВС РОТОРНЫЙ EMDRIVE РАСКОКСОВКА HONDAВИДЫ

Чем рядный мотор лучше v-образного? Двигатель шестерки


Двигатель ВАЗ 2106 | Обзор и характеристики: мощность, вес, объем…

Двигатель ВАЗ 2106 – это уникальная для своего времени разработка автозавода ВАЗ. В 1976 году этот агрегат мог по праву считаться одним из передовых на рынке решений. Разработанный для легковых автомобилей, этот двигатель легко закрывал потребности автолюбителей конца советской эпохи.

Это классический двигатель, имеющий систему охлаждения закрытого типа. Имеется специальная емкость для охлаждающей жидкости, которая расположена на верхней части распредвала.

Двигатель выполняет свой рабочий цикл в четыре такта. Работает на основе карбюраторной системы. Чтобы емкость внутри агрегата охлаждалась быстро, имеется специальная система принудительной циркуляции охлаждающей жидкости.

Система смазки комбинированного типа. Это значит, что процесс основан и на давлении, и на разбрызгивании.

Технические особенности

Характеристика двигателя ваз 2106:

Преимущества двигателя ваз 2106 перед конкурентами-современниками

Этот агрегат очень успешен по сравнению с предшественниками. Его разработка основывалась на современных тогда технических решений. Перед инженерами стояла непростая задача – нужно было значительно усовершенствовать имеющиеся модели двигателей завода ВАЗ.

  1. Благодаря усовершенствованию работы цилиндров и повышению объема агрегата, мощность в целом была значительно улучшена.
  2. Диаметр конструкции блока цилиндра изменился в большую сторону.
  3. Так как головка блока осталась что и прежде, для изменения диаметра цилиндра потребовалось внедрить другие прокладки.
  4. Имеются цилиндрические лунки. Каждый поршень нагревается в процессе работы равномерно и постепенно. Благодаря этому был решен вопрос возникновения тепловых деформаций. Пластины, регулирующие тепло, стали изготавливать из стали высокого качества.

Характерные неисправности и особенности

Если знать особенности мотора, используемого в личном авто, можно значительно продлить срок его службы и сохранить хорошие характеристики. Поэтому мы рассмотрим наиболее типичные аспекты, которые касаются этого агрегата.

Прогрев. Зимой двигатель нуждается в прогреве. Нужно подождать не менее пяти минут, пока обороты не увеличатся до 1500 оборотов в минуту. Как только холостые начинают хорошо держаться, можно отправляться в путь.

Масло. Что касается масла, то часто возникают проблемы из-за излишней экономии. Владельцы «шестерки» часто покупают масло низкого качества, либо несвоевременно осуществляют замену. Это приводит к тому, что при пробеге 60 тысяч километров цилиндры могут увеличиться в диаметре. Также иногда возникают ситуации, что двигатель начинает есть слишком много масла – больше 1 литра на каждую тысячу пробега. Это свидетельствует о том, что пора замерить компрессию. Это позволит понять, возникла ли проблема с кольцами или клапанами.

Стуки и звуки. Спустя всего лишь 7-10 тысяч километров пробега часто начинают раздаваться громкие стуки в моторе на холостом ходу. Это свидетельствует о необходимости отрегулировать клапаны.

Если начинается детонация двигателя, то нужно обратить внимание на следующие моменты:

Если стук двигателя сопровождается металлическими звуками, то наступило время ехать в сервисный центр. Это скорее всего требуют внимания подшипники шатуна или поршневые пальцы.

Если звук возникает во время прогрева и напоминает звук удара по глиняной посуде, значит «поехали» поршни. Нужно немедленно, но при этом очень осторожно и неспешно ехать в сервис.

Если при раздающемся стуке также падает масляное давление, значит возникли проблемы с коренными подшипниками. Такой мотор нельзя нагружать работой. Нужно срочно глушить двигатель и доставить автомобиль на буксире до сервиса.

Если автомобиль издает неприятный скрип со стороны двигателя, значит пора заняться натяжителем цепи грм или на успокоителем.

Если слышен скрежет и стуки, значит пора менять подшипник помпы.

Неустойчивая работа. Если двигатель работает неустойчиво, чаще всего это свидетельствует о том, что пора чистить жиклеры у карбюратора. Если двигатель начал глохнуть во время холостого хода, то нужно проверить регулировку оборотов холостого хода и воздушной заслонки. Если же проблема с глохнущим двигателем проявляется на оду, то пора заняться системой зажигания или питания.

Излишний нагрев агрегата. Это может говорить о том, что используется термостат плохого качества. Возможно, забило радиатор или в систему охлаждения попал воздух.

Мотор ваз троит. Многие новички, которые впервые приобрели себе автомобиль ВАЗ 2106, считают, что это неизбежная проблема, на которую уже и не стоит обращать внимания. Однако у этой проблемы могут быть причины, устранение которых позволяет наладить работу двигателя. Например, троение может говорить о том, что:

Также это может быть связано и с использованием бензина с низким октановым числом. Если ничего из перечисленного выше не подходит, нужно проверить регулировку карбюратора и систему зажигания.

Сильное задымление двигателя. Возможно, пора везти авто в ремонт. Это может свидетельствовать о неисправности маслосъемных колец и сальников клапанов.

Вибрация мотора. К вибрации приводит то, что со временем изнашиваются подушки двигателя. Также одной из возможных причин является возникший дисбаланс в карданном вале и коленчатом вале. Сервисный центр сможет продиагностировать и выявить точную причину неисправности.

Какие двигатели можно поставить на Ваз 2106?

Самое лучшее решение – оставить тот, что есть. Однако некоторые умельцы устанавливают и иные агрегаты. Нужно помнить о том, что капот этого автомобиля небольшой по размеру. Поэтому наиболее комфортно себя будут чувствовать моторы на ваз 2106 с диаметром цилиндра 79мл. Нельзя ставить слишком мощные агрегаты, так как их не смогут обслуживать ни тормозная система, ни мост, ни подвеска. Рекомендуется ставить следующие модели:

В любом случае потребуется внести некоторые доработки, связанные с особенностью устройства каждой из моделей.

Какова компрессия у этого мотора?

К сожалению, в официальном руководстве понятие «компрессия» отсутствует. Однако там описывается степень сжатия. Хотя это два разных термина, они оба касаются давления. Компрессия – это переменная величина, которая может изменяться в зависимости от технического состояния силового агрегата. Она обозначает величину давления в каждом цилиндре, которое возникает в результате вращения коленвала. Параметр этот получают с помощью манометра. Идеальной величиной считается 13 кгс/см2.

Можно ли установить инжектор на шестерку?

Большинство выпущенных моделей шестерки работают с карбюратором. Однако в последние годы производства (с 2002 по 2006) на заводе «ИжАвто» выпускалась и с инжекторными двигателями. Однако некоторые умельцы с успехом устанавливают инжектор на свою карбюраторную версию авто.

Видео по теме:

comments powered by HyperComments

7vaz.ru

Чем рядный мотор лучше v-образного?

И давно ли меньшие вибрации и удобство балансировки двигателя стали основными параметрами, по которым оценивается двигатель?:shock:

Обычно, почему-то, в технических характеристиках указывают мощность и момент, а не амплитуду и частоту вибраций.

Для начала хотелось бы заметить, что, не смотря, на то что двигатель это сердце автомобиля, все же это не весь автомобиль и, как привило, на выбор компоновочной схемы двигателя влияют следующие факторы: Целевое назначение автомобиля Технико-экономическое обоснование концепции конкретной модели Маркетинговая конъюнктура рынка

В зависимости от целевых задач моторы можно разделить на тяговые и оборотистые. И так уж устроен мир, что сделать мотор одновременно и тяговым и оборотистым нельзя, поэтому перед конструктором стоит задача найти компромисс между тягой снизу и мощностью на высоких оборотах. В зависимости от целевого назначения автомобиля мотор получает различную настройку: для джипа это одна настройка, для представительского седана другая, для спорткара третья. Поэтому говорить о том, что один двигатель лучше другого можно лишь в контексте одинакового назначения этих двигателей.

Теперь попробуем в рамках различных целевых назначений понять имеет ли рядный 6 цилиндровый двигатель какие либо преимущества:

Начнем с того, что действительно на заре автомобилестроения проблема балансировки двигателя была важной и поэтому исторически сложилось несколько удобных в этом отношении схем двигателя : 1-2-4-6-8-12 цилиндров

Исходя из конструктивных соображений диметр поршня в автомобильном моторе ограничен 76-94 мм, отношение диаметра к ходу поршня обычно лежит в диапазоне 1,12-0,93 то есть в контексте 4-6-8-12 речь может идти о моторах, рабочий объем которых находиться в следующем диапазоне:

4 цилиндровые Оборотистые Диаметр / ход / рабочий / объем / мощность 76мм / 67мм / 1,2 л/ 120 лс 94мм / 84мм / 2,3 л/ 230 лс

Тяговые Диаметр/ход/рабочий/объем/ мощность 76мм / 82мм / 1,5 л /105лс 94мм / 101мм / 2,8 л /196 лс

6 цилиндровые Оборотистые Диаметр/ход/рабочий/объем/ мощность 76мм / 67мм / 1,8 л/ 180 лс 94мм / 84мм / 3,5л/ 350 лс

Тяговые Диаметр/ход/рабочий/объем/ мощность 76мм / 82мм / 2,2 л/ 154 лс 94мм / 101мм / 4,2л/ 294 лс

8 цилиндровые Оборотистые Диаметр/ход/рабочий/объем/ мощность 76мм / 67мм / 2,4 л/ 240 лс. 94мм / 84мм / 4,7 л/ 470 лс.

Тяговые Диаметр/ход/рабочий/объем/ мощность 76мм / 82мм / 3,0 л/ 210 лс. 94мм / 101мм / 5,6 л/ 392 лс.

12 цилиндровые Оборотистые Диаметр/ход/рабочий/объем/ мощность 76мм / 67мм / 3,6 л/ 360 лс 94мм / 84мм / 7,0 л/ 700 лс

Тяговые Диаметр/ход/рабочий/объем/ мощность 76мм / 82мм / 4,7 л/ 329 лс. 94мм / 101мм / 8,4 л / 588 лс.

Не углубляясь в истории, рассмотрим наше время и положим, что литровая мощность мотора лежит в диапазоне 70-100 лс. Соответственно, исходя из этого можно посчитать мощности моторов.

Теперь можно произвести анализ, какой мотор лучше установить в тот или иной автомобиль:

Автомобиль малого класса (передний привод, малые расходы на эксплуатацию) – нужен экономичный тяговитый моторчик мощностью до 200 лс. Очевидно, что это будет либо рядный 4 цилиндровый, либо V образный или оппозитный 6 цилиндровый мотор. Рядная шестерка ну ни как не вписывается в концепцию маленького автомобиля.

Автомобиль среднего класса (передний или задний привод, средние расходы на эксплуатацию) нужен экономичный тяговитый мотор мощностью до 400 лс. Очевидно, что это будет рядный, V образный или оппозитный 6 цилиндровый или 8 цилиндровый мотор. При этом V образный 6 цилиндровый мотор имеет существенные компоновочные преимущества: короче, и легче аналогичного рядного мотора, а 8 цилиндровый мотор кроме компоновочных преимуществ имеет существенно лучшие тягово-экономические показатели.

Автомобиль представительского класса ( задний привод, максимум комфорта) нужен тяговитый мотор мощностью до 600 лс. Очевидно, что это будет V образный 8 или 12 цилиндровый мотор. Шести цилиндровый мотор может использоваться только на недорогих версиях. Так. Как не сможет обеспечить необходимую тяговитость и комфорт.

Малый джип - нужен экономичный тяговитый мотор мощностью до 200 лс. Очевидно, что это будет рядный, V образный или оппозитный 4 цилиндровый или 6 цилиндровый мотор. При этом V образный 6 цилиндровый мотор имеет существенные компоновочные преимущества: короче, и легче аналогичного рядного мотора.

Средний джип нужен экономичный тяговитый мотор мощностью до 400 лс. Очевидно, что это будет рядный, V образный или оппозитный 6 цилиндровый или 8 цилиндровый мотор. При этом V образный 6 цилиндровый мотор имеет существенные компоновочные преимущества: короче, и легче аналогичного рядного мотора, а 8 цилиндровый мотор имеет существенно лучшие тягово-экономические показатели.

Большой джип, ну уже очевидно, что это только ,8 цилиндровый мотор.

Итак анализ основных классов автомобилей не показал ни одного класса где бы рядный 6 цилиндровый мотор был бы предпочтительней мотора иной компоновки. Если внимательно изучить выпускаемые автомобили, то несложно понять что к такому выводу давно пришло большинство автомобилестроителей.

Неужели BMW со своими рядными шестерками находиться в тупике (одна из последних фирм, которая продолжает развивать такую компоновку мотора).

На мой взгляд нет, не в тупике, просто они создали под свой мотор свой собственный класс автомобилей – 3 серию BMW . Это единственный класс автомобиля где рядная шестерка вне конкуренции: это что то среднее между малым и средним классом. Это вроде небольшой автомобиль, но которому нужно одновременно и тяговитый и высокооборотистый мотор. Если изучить эволюцию рядной шестерки , то будет видно как подгонялся мотор к требованиям этого класса: по прежнему оставаясь высокооборотным мотором, он становился все тяговитие и тяговитие. Но на сегодняшний день резервы этого мотора исчерпаны и об этом свидетельствуют появления на нем 2 турбин и установка в новую М-3 8 цилиндрового мотора.

Так что маркетинговая сказка про идеальную сбалансированность рядной шестерки скоро станет историей, так как на сегодняшний день проблема балансировки решаеться довольно просто, за счет использования ЭВМ, даже без балансирных валов, только за счет правильных противовесов колена.

 

www.bmwclub.ru

Всё о двигателях : Рядный? V-образный? "Оппозит"?

2 сентября 2014 14:37

В начале XX века, когда конструкторская мысль бушевала вовсю, двигатель рабочим объёмом 10 л мог быть как одноцилиндровым, так, к примеру, и рядной "восьмёркой". Тогда никого особо не удивляли установленная на автомобиле рядная "шестёрка" объёмом 23 л или семицилиндровый звездообразный мотор с аэроплана...

Однако рост мощностей, оборотов и ожесточенная борьба за снижение себестоимости всё расставили по местам. Простейший одноцилиндровый мотор для автомобилестроителей остался в далёком прошлом. Средний объём цилиндра двигателя обычного автомобиля сейчас - от трёхсот до шестисот кубических сантиметров. Литровая мощность - от 35 л.с./л для безнаддувного дизеля до 100 л.с./л для форсированного бензинового "атмосферника". Для серийных двигателей это оптимум, выходить за рамки которого просто невыгодно. 

Очень маленькие цилиндры часто встречаются на японских микролитражках: например, объём рядной "четвёрки" у Subaru R1 - всего 658 см³. Из "европейцев" отличился трёхцилиндровый дизельный Smart - 799 "кубиков". Есть цилиндры-напёрстки и у "корейцев": трехцилиндровый Matiz - это 796 "кубиков", а четырёхцилиндровый - 995. "Четвёркой" объёмом 1086 см³ оснащаются Hyundai i10 и Kia Picanto. На другом полюсе - конечно же "американцы". Объём V-образной "восьмёрки" купе Chevrolet Corvette Z06 составляет 7011 см³. Хотя японцы, например, оснащали внедорожник Nissan Patrol предыдущего поколения рядной "шестёркой" TB48DE объёмом 4758 "кубиков".

Сегодня двигатель мощностью 100 л.с. в большинстве случаев окажется четырёхцилиндровым, у 200-сильного будет четыре, пять или шесть цилиндров, у 300-сильного - восемь... Но как эти цилиндры расположить? Иными словами - по какой схеме строить многоцилиндровый двигатель?

Простота хуже компактности

О чём болит голова у конструктора? Во-первых, о том, как упростить конструкцию двигателя, чтобы он был дешевле в производстве и легче в обслуживании. Самый простой двигатель - рядный (мы будем обозначать такие моторы индексами R2, R3, R4 и т. д.). Располагаем в ряд нужное количество цилиндров - получаем необходимый рабочий объём.

Двух- и трёхцилиндровые двигатели встречаются на автомобилях нечасто, хотя мода на "двухгоршковые" моторчики набирает обороты. Тому способствуют продвинутые системы смесеобразования и применение турбонаддува (как, например, на 85-сильной двухцилиндровой турбоверсии хэтчбека Fiat 500). А вот рядная "четвёрка" попала в самый массовый диапазон рабочего объёма легковых автомобилей - от 1,0 до 2,4 л.

В современных четырёхтактных двухцилиндровых двигателях, вроде турбомотора Фиата 500, проблему вибраций отчасти решает балансирный вал.

Пятицилиндровые рядные моторы появились на серийных автомобилях сравнительно недавно - в середине 70-х годов. Первым был Mercedes-Benz со своими дизельными "пятёрками" - они появились в 1974 году (на модели 300D с кузовом W123). Через два года увидел свет пятицилиндровый двухлитровый бензиновый двигатель Audi. А в конце 80-х годов такие моторы сделали Volvo и FIAT.

Рядные "шестёрки", до недавнего времени столь популярные в Европе, нынче во мгновение ока стали вымирающим видом. А про рядную "восьмёрку" и говорить нечего - с ней практически распрощались еще в 30-х годах. Почему?

Ответ прост. С ростом числа цилиндров двигатель становится длиннее, и это создаёт массу неудобств при компоновке. Например, втиснуть поперёк моторного отсека переднеприводного автомобиля рядную "шестёрку" удавалось в считанных случаях - можно припомнить лишь английский Austin Maxi 2200 середины 60-х годов (тогда конструкторам пришлось спрятать коробку передач под двигателем) и Volvo S80 с суперкомпактной коробкой передач.

Два мотора R3, составленные друг за другом, дают великолепный результат - абсолютно уравновешенную рядную "шестёрку".

Как укоротить рядный мотор? Его можно "распилить" пополам, поставить две половинки рядом друг с другом и заставить работать на один коленвал. Такие моторы, у которых цилиндры расположены в виде латинской буквы V, вдвое короче рядных - наибольшее распространение получили двигатели с углом развала блока 60° и 90°. А V-образный мотор с углом развала блока 180°, в котором цилиндры расположены друг против друга, называют оппозитным (или "боксером" - обозначения В2, В4, В6 и т. д. происходят именно от слова boxer). 

Такие моторы сложнее рядных - например, у них две головки цилиндров (каждая со своей прокладкой и коллекторами), больше распредвалов, сложнее схема их привода. А оппозитные двигатели ещё и занимают много места в ширину. Поэтому из компоновочных соображений они применяются довольно редко - производителей "боксеров" можно пересчитать по пальцам.

А как сделать V-образный двигатель еще компактнее? Одно из простых, на первый взгляд, решений - установить угол развала блока менее 60°. Действительно, такие моторы были, но редко - можно вспомнить, например, автомобили Lancia Fulvia 70-х годов с моторами V4, угол развала блока которых составлял 23°. Почему же этим не пользовались все? Дело в том, что перед конструктором двигателя всегда стоит ещё одна проблема - вибрации. 

О силах и моментах

Вообще без вибраций поршневой двигатель внутреннего сгорания работать не может - так уж он устроен. Но бороться с ними нужно, и не только для повышения комфорта пассажиров. Сильные неуравновешенные вибрации могут вызвать разрушения деталей мотора - со всеми вылетающими и выпадающими оттуда последствиями...

Отчего возникают вибрации? Во-первых, в некоторых схемах двигателей вспышки в цилиндрах происходят неравномерно. Таких схем конструкторы по возможности избегают или стараются делать массивней маховик - это помогает сгладить пульсации крутящего момента. Во-вторых, при движении поршней вверх-вниз они то разгоняются, то замедляются, из-за чего возникают силы инерции - сродни тем силам, что заставляют пассажиров автомобиля кланяться при торможении или вдавливают их в спинки сидений при разгоне. В-третьих, шатун в двигателе движется вовсе не вверх-вниз, а совершает сложное движение. Да и возвратно-поступательное перемещение поршня от верхней мёртвой точки к нижней тоже нельзя описать простой синусоидой.

Поэтому среди сил инерции появляются составляющие с удвоенной, утроенной, учетверённой частотой вращения коленвала... Этими так называемыми силами инерции высших порядков, как правило, пренебрегают - они по сравнению с основной силой инерции (которой присвоили первый порядок) очень малы. Исключение составляют силы инерции второго порядка, с которыми приходится считаться. Плюс к этому, пары сил, приложенные на определённом расстоянии, образуют моменты - так происходит, когда в соседних цилиндрах силы инерции направлены в разные стороны.

Что сделать для того, чтобы уравновесить силы и моменты? Во-первых, можно выбрать схему мотора, в которой цилиндры и кривошипы коленчатого вала расположены таким образом, что силы и моменты взаимно уравновесят друг друга - всегда будут равны и направлены в противоположные стороны. 

Яркий представитель вымершего племени автомобилей с рядной "восьмёркой" - модель 1930-х годов Alfa Romeo 8C.

А если ни одна из уравновешенных схем не подходит - например, из компоновочных соображений? Тогда можно попытаться по-другому расположить шейки коленвала и применить всякого рода противовесы, создающие силы и моменты, равные по величине, но противоположные по направлению основным уравновешиваемым силам. Иногда это можно сделать, разместив противовесы на коленчатом валу мотора. А иногда - на дополнительных валах, которые называют балансирными валами противовращения. Называются они так потому, что крутятся в другую сторону, нежели коленвал. Но это усложняет и удорожает двигатель.

Чтобы облегчить описание степени уравновешенности разных двигателей.

Что же получается? Из распространённых типов двигателей абсолютно уравновешенных всего два - это рядная и оппозитная "шестёрки". Теперь понимаете, почему BMW и Porsche так крепко держатся за такие моторы? Ну а о причинах, по которым от них отказываются остальные, мы уже упоминали. Теперь рассмотрим поподробнее остальные схемы. 

Шестицилиндровый "оппозитник" водяного охлаждения Porsche. С левой и правой сторон блока в целях экономии стоят одинаковые головки, поэтому цепные приводы распредвалов пришлось устраивать и спереди, и сзади.

Уравновешенные и не очень

Из двухцилиндровых двигателей на автомобилях нынче применяется только один - двухцилиндровый рядный мотор с коленчатым валом, у которого кривошипы направлены в одну сторону (такой, например, стоял на Вазовской "Оке"). Как видно, этот двигатель по степени уравновешенности похож на одноцилиндровый, поскольку оба поршня движутся вверх и вниз одновременно, в фазе. Для того чтобы уравновесить свободные силы инерции первого порядка, в моторе "Оки" слева и справа от коленвала применялись два вала с противовесами. А как же быть с силами второго порядка? Для того чтобы с ними справиться, пришлось бы добавить ещё два балансирных вала, что на двухцилиндровом моторе, изначально предназначенном для маленьких и дешёвых автомобилей, было бы совершенно неуместным.

Впрочем, это ещё ничего - много двухцилиндровых моторов выпускалось вообще без балансирных валов. Так было, например, на малышках Fiat 500 образца 1957 года. Да, вибрации были, их старались погасить подвеской силового агрегата... Но мотор зато получался простым и дешёвым! Дешевизна двухцилиндровых двигателей соблазняет разработчиков и сегодня: не зря же эту схему использовали создатели самого доступного автомобиля планеты, индийского хэтчбека Tata Nano. 

Машин с оппозитной "двойкой" - по экономическим и компоновочным соображениям - было немного. Можно упомянуть, например, французский Citroen 2CV.

Двухцилиндровый двигатель, у которого кривошипы направлены в разные стороны (под углом 180°), можно встретить сегодня только на мотоциклах. Поскольку поршни в нём всегда движутся в противофазе, то он уравновешен лучше. Однако равномерного чередования вспышек в цилиндрах можно добиться только на двухтактных моторах - такие двигатели устанавливались на довоенные DKW и их прямых наследников, пластиковые гэдээровские Трабанты. По причине простоты и дешевизны никаких балансирных валов на них тоже не было, а с возникающими вибрациями просто мирились.

Автомобиль с двухцилиндровым V-образным мотором припоминается только один - СССР-овский НАМИ-1. А до наших дней этот тип двигателя дожил только на мотоциклах - вспомните американский Harley Davidson и его японских последователей с их V-образными "двойками" во всей хромированной красе. Такой мотор можно уравновесить практически полностью с помощью противовесов на коленчатом валу, но достичь равномерного чередования вспышек невозможно. Хорошо, что байкеры особого внимания на вибрации не обращают... 

НАМИ-1 - прототип 1927 года.

Трёхцилиндровый двигатель уравновешен хуже, чем рядная "четвёрка", и поэтому производители трёхцилиндровых моторов - например, Subaru и Daihatsu - стараются оснащать их балансирными валами. В своё время опелевские двигателисты решили отказаться от балансирного вала, разрабатывая трёхцилиндровый мотор семейства Ecotec для Корсы второго поколения - в целях удешевления и уменьшения механических потерь. И трёхцилиндровая Corsa после дебюта в 1996-м была раскритикована немецкими автожурналистами: "По городу на переменных режимах ездить совершенно невозможно".

В самой популярной среди двигателистов рядной "четвёрке" остаётся свободной сила инерции второго порядка. Её можно уравновесить только балансирным валом, вращающимся с удвоенной скоростью. (Вы не забыли - сила инерции второго порядка действует с удвоенной частотой?) А для компенсации момента от балансирного вала придётся ставить ещё один, вращающийся в противоположную сторону. Дорого? Безусловно. Однако моторы с балансирными валами можно встретить на автомобилях Mitsubishi, Saab, Ford, Fiat и самых разных марок концерна Volkswagen.

Пример рядной "четвёрки" с балансирными валами - двухлитровый двигатель Audi. Валы располагаются по обе стороны от коленвала и с удвоенной скоростью вращаются в противоположные стороны. Здесь балансирные валы расположены снизу и соединены зубчатой передачей, а раньше (как, например, на приведённом на картинке внизу двигателе Saab 2.3) их располагали сверху и у каждого был свой шкив цепного привода.

Кстати, оппозитная "четвёрка" уравновешена лучше, чем рядная, - здесь есть только момент от сил инерции второго порядка, который стремится развернуть двигатель вокруг вертикальной оси. Однако и "оппозитник" воздушного охлаждения легендарного "Жука", и знаменитые "боксеры" Subaru обходились и обходятся без балансирных валов. 

Subaru из компоновочных соображений предпочитает рядной "четвёрке" оппозитную. Что до вибраций, то силы инерции второго порядка у "боксера" уравновешены, но момент от них всё же остаётся свободным.

У рядных "пятёрок" с уравновешенностью дела обстоят не очень. Силы инерции компенсируются, но вот моменты от этих сил... Во время работы двигателя по блоку постоянно "пробегает" волна изгибающего момента, поэтому блок должен быть весьма жёстким. Однако и Mercedes-Benz, и Audi, и Volvo борются с вибрациями, дорабатывая подвеску силового агрегата или применяя специальные противовесы (как у наддувной "пятёрки" 2.5 TFSI на Audi TT RS). И только фиатовские мотористы применяли балансирный вал, который полностью уравновешивал все моменты.

Кстати, практически все "пятёрки" образованы путём прибавления ещё одного цилиндра к четырёхцилиндровому двигателю - как кубики в конструкторе. Делают это для того, чтобы с минимальными производственными и конструкторскими затратами получить более мощные моторы. При этом всю начинку, включая поршни, шатуны, клапаны и т. д., можно взять от "четвёрки". Понадобятся иные блок и головка цилиндров и, само собой, коленчатый вал, кривошипы которого должны быть расположены под углом в 72°.

О шестицилиндровых моторах - мечте с точки зрения уравновешенности - мы уже упоминали. А вот в моторах V6, которые вытесняют рядные "шестёрки", ситуация с уравновешенностью такая же, как у "трёшки", то есть не ахти. Поэтому, например, балансирным валом в развале блока цилиндров был оснащён самый первый двигатель V6 фирмы Mercedes-Benz - заслуженный М112 с тремя клапанами на цилиндр. У трёхлитровой "шестёрки" концерна PSA вал находился в одной из головок блока. На других моторах того времени инженеры пытались не усложнять конструкцию и старались свести уровень вибраций к минимуму за счёт усовершенствованной подвески силового агрегата и хитроумного смещённого расположения шатунных шеек коленчатого вала (как, например, на Audi V6). 

У новейших мерседесовских двигателей V6 угол развала блока сократился до 60°, в результате чего необходимость в балансирном вале отпала.

Добавим сюда ещё одно замечание - в моторах V6 с развалом в 90° не обеспечивается равномерное чередование вспышек в цилиндрах. Возникающая неравномерность хода может компенсироваться за счёт утяжелённого маховика, но лишь отчасти. Вот вам и ещё один источник вибраций...

Двигатели V8 с углом развала цилиндров в 90° и коленвалом, кривошипы которых располагаются в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, весьма неплохо уравновешены. В таком моторе можно обеспечить равномерное чередование вспышек, что тоже работает на плавность хода. Остаются неуравновешенными два момента, которые можно полностью утихомирить с помощью двух противовесов на коленчатом валу - на щеках крайних цилиндров. Понимаете, почему американцы раньше других прочувствовали всю прелесть V-образных моторов? Вибрации и тряски в своих автомобилях они очень не любят...

Двигатель V8: и развал блока, и угол между кривошипами - 90°.

Напоследок можно поговорить о схемах необычных. Сначала вспомнить о моторах V4. Таких было немного - европейский Ford образца 60-х годов (который стоял на автомобилях Ford Taunus, Capri и Saab 96) да чудо-двигатель отечественного "Запорожца". Здесь не обошлось без уравновешивающего вала для момента от сил инерции первого порядка. Впрочем, конструкторы вышеупомянутых автомобилей выбирали эту схему из условий компактности и отчасти экономии, а не за хорошую уравновешенность.

А что насчёт V-образных "десяток"? Как можно видеть, степень уравновешенности таких моторов точно такая же, как и у моторов R5. Впрочем, конструкторы прежних моторов Формулы-1 или монстров Dodge Viper и Dodge RAM, где стоят двигатели V10, о вибрациях думали далеко не в первую очередь. 

Как жаль, что Viper и его коллосальный V10 - уже история.

Двигателями V10 отметилась целая череда знаковых машин: BMW M5, Audi S6 и S8, а также RS6 с наддувной "десяткой". Не говоря уже об автомобилях Lamborghini. Наконец, Lexus LFA тоже оснащается двигателем V10.

Ну а прочие схемы легко свести к предыдущим. Например, оппозитная "восьмёрка" (пример применения - гоночные болиды Porsche 917) - это две "четвёрки", работающие на один коленвал. А V-образный и оппозитный двенадцатицилиндровые двигатели можно свести к двум рядным "шестёркам".

VR6, VR5, W12...

Помните, мы упоминали о V-образных моторах с малым углом развала блока - как на Лянчах? Раньше таких схем избегали - уравновесить их сложнее, чем моторы с развалом в 60° или 90°, а выигрыш в компактности тогда ценили не так...

Но теперь ситуация изменилась. Во-первых, повсеместно применяются гидроопоры силового агрегата, которые значительно ослабляют вибрации. Во-вторых, пространство под капотом нынче на вес золота. Ведь кто раньше мог себе представить скромный хэтчбек с 2,8-литровым мотором? А теперь - пожалуйста! Всё началось с Фольксвагена Golf VR6 третьего поколения.

Знаменитый фольксвагеновский двигатель VR6, "V-образно-рядный" мотор (об этом и говорит обозначение VR), стал дальнейшим развитием V-образных двигателей с малым углом развала блока. Цилиндры этого мотора разведены на ещё меньший угол, чем на Лянчах, - всего на 15°. Угол настолько мал, что такой мотор называют ещё "смещённо-рядным". Гениальное решение - "шестёрка" 2.8 компактнее, чем обычный мотор V6, да ещё и имеет одну головку блока! Потом появился двигатель VR5 - это VR6, от которого "отрезали" один цилиндр. После этого мотористы концерна Volkswagen вообще словно с цепи сорвались.

Двигатель VR5 2.3 конструкторы Фольксвагена получили, отняв один цилиндр от мотора VR6. Угол развала компактного блока - 15°, все пять цилиндров укрыты одной головкой блока.

Они придумали суперкомпактный двигатель W12, который дебютировал в 1998 году на концепт-каре W12 Roadster. Это два двигателя VR6, установленные под углом 72° на одном коленвале. Но прежде в серию пошёл мотор W8, которым оснащалась топ-модель седана Passat. Там тоже два мотора VR6, от которых "отрезано" по два цилиндра и которые тоже объединены в одном блоке на одном коленвале. Когда-то в Вольфсбурге подумывали и о восемнадцатицилиндровом двигателе - но в итоге остановились на W16 с четырьмя турбокомпрессорами, который разгоняет Bugatti Veyron до 431 км/ч. 

Супермотор W12, показанный на концепте имени себя, приводит в движение представительские модели фирм Audi, Volkswagen и Bentley. На фото хорошо видно шахматное расположение цилиндров пары блоков, объединённых в одной отливке под углом 72°. Длина 420-сильного мотора - всего 51 см, ширина - 70 см.

Почему же таких моторов не было раньше? Взгляните, к примеру, на коленвал двигателя W12 - такое технологу и в страшном сне не приснится! Создателям новых схем должен помогать компьютер. Чтобы просчитать все варианты угла развала блока, расположения шатунных шеек, порядка вспышек в цилиндрах и выбрать самый уравновешенный, без помощи вычислительных мощностей обойтись очень сложно.

Теория и практика

Как видно, при выборе схемы силового агрегата конструкторы ставят во главу угла вовсе не степень уравновешенности. Главное - это удачно вписать в моторный отсек такой двигатель, который будет обладать наилучшим соотношением массы, размеров и мощности. Потом, двигатели сейчас всё чаще строятся по модульному принципу. Говоря упрощённо, на одной поршневой группе можно построить любой мотор - и трёхцилиндровый, и W12. Вслед за Фольксвагеном на модульные конструкции переходит всё больше производителей. Новейшая линейка моторов Mercedes - тому отличное подтверждение.

А вибрации... Во-первых, следует различать теоретическую и действительную уравновешенность двигателя. Если коленчатый вал в сборе с маховиком не отбалансирован, а поршни и шатуны заметно отличаются по массе, то трясти будет даже рядную "шестёрку". А потом, действительная уравновешенность всегда значительно хуже теоретической - по причинам отклонения деталей от номинальных размеров и из-за деформации узлов под нагрузкой. Так что вибрации "прорываются" из двигателя наружу при любой схеме. Поэтому автомобильные инженеры и уделяют такое внимание подвеске силового агрегата. На самом деле конструкция и расположение опор двигателя - не менее важный фактор, чем степень уравновешенности самого мотора...

Просмотров: 2 729

motor.day.az

Двигатель ВАЗ 2103. Характеристика. Особенности двигателя.

Двигатель ВАЗ 2103-1000260.   Характеристика двигателя ВАЗ 2103.

Двигатель четырехтактный, карбюраторный, рядный, с верхним расположением распределительного вала. Система охлаждения двигателя - жидкостная, закрытого типа, с принудительной циркуляцией жидкости. Двигатель имеет комбинированную систему смазки: под давлением и разбрызгиванием.

Количество цилиндров: 4
Рабочий объем цилиндров, л: 1,45
Степень сжатия: 8,5
Номинальная мощность двигателя при частоте вращения коленчатого вала 5600 об/мин,: 52,5 кВт.-(71,4 л.с.)
Диаметр цилиндра, мм: 76
Ход поршня, мм: 80
Число клапанов: 8
Минимальная частота вращения коленчатого вала , об/мин: 850-900
Максимальный крутящий момент при 3400 об/мин., Н*м: 104
Порядок работы цилиндров: 1-3-4-2
Октановое число бензина: 91-93
Система подачи топлива: карбюратор
Свечи зажигания: А17ДВР, FE65CPR, А17ДВ-10
Вес, кг: 120.7
Фото двигатель 2103

Двигатель ВАЗ 2103 может применяться для установки на автомобили ВАЗ 2103, 2106, 2121, 21053, 2107.

Двигатели ВАЗ 2103 и ВАЗ 2106 конструктивно выполнены одинаково. Различия между ними, обусловлены разными диаметрами цилиндров. Диаметр цилиндра на 2103-1000260 составляет - 76,00 мм.

Блок цилиндров выполнен с межцентровым расстоянием - 95 мм. Диаметр цилиндра - 76,00 мм. Для цилиндра приняты межремонтные размеры - 76,40мм и 76,80мм. Высота блока, расстояние от центра коленчатого вала до верхней поверхности блока, составляет 215,9мм .(смотреть «Блок цилиндров»)

Блок цилиндров отливается из специального чугуна. Для размеров диаметра цилиндров блока определены пять классов. Классы обозначаются латинскими буквами: А, В, С, D, Е. Каждый последующий класс отличается от предыдущего на 0,01мм. На нижней поверхности блока рядом с отверстием каждого цилиндра указывается его класс.

Головка цилиндров 21011-1005011-10 двигателя, отливается из алюминиевого сплава и является общей для всех цилиндров. Высота головки - 112,5 мм, камера сгорания размером 79х51 мм и объемом 33,2 см куб. Внутри камеры имеется фрезерованная ступенька высотой 2 мм .

Двигатель ВАЗ 2103 комплектуется распределительным валом 2101-1006010-20. Отличительной особенностью вала является одна необработанная шейка, имеющая форму правильного шестигранника. Расположена она между кулачками второго цилиндра.

Для привода ГРМ используется двухрядная втулочно-роликовая цепь 2103-1006040 в 116 звеньев. Для привода генератора и водяного насоса применяется клиновый ремень длиной 944мм. с сечением (10х8).

Устанавливается коленчатый вал мод.21213. Он взаимозаменяем с коленчатым валом мод. 2103 но обладает улучшенными характеристиками.По своим параметрам он соответствует коленчатому валу 2103 и обеспечивает ход поршня – 80мм.(радиус кривошипа – 40мм.).

Двигатель комплектуется поршнями и пальцами модели 2101. Поршень изготавливается из алюминиевого сплава. Наружная поверхность покрывается слоем олова. Выемка на днище поршня отсутствует. Поршень должен подбираться того же класса, что и класс цилиндра. Для отверстия под поршневой палец определены три категории точности размеров. Маркировка на днище поршня позволяет определить принадлежность его к определенному классу (буква) и категории отверстия пальца (цифра).

Поршневые кольца устанавливаемые на двигатель имеют маркировку комплекта - 2101-1000100-10, под нормальный размер 76мм. Поршневые кольца изготовлены из чугуна. Верхнее компрессионное кольцо имеет бочкообразную хромированную наружную поверхность. Нижнее компрессионное кольцо скребкового типа, подвергнуто упрочнению путем фосфатирования. Маслосъемное кольцо для поршневой ВАЗ-2103 выполнено не хромированным. Маслосъемное кольцо укомплектовывается пружиной-расширителем. На вазовских кольцах пружина навита с переменным шагом и подвергнута шлифовке по торцам и наружному диаметру.

Шатун мод. 2101. Длина шатуна 136 мм. Каждому шатуну соответствует своя крышка шатуна, совместно с которой он обрабатывался. Чтобы исключить ошибки при сборке, на шатуне и крышке шатуна присутствует клеймо номера цилиндров, в который они устанавливаются.

Карбюратор 2107-1107010-20 устанавливается вместе с распределителем, имеющим вакуумный регулятор опережения зажигания.

На двигатель может устанавливаться классическая система зажигания или бесконтактная. При контактной системе зажигания используется распределитель зажигания 30.3706 с катушкой зажигания Б117А. В бесконтактной системе зажигания (БЗС) применяется катушка - 27.3705.

Генератор Г-221 ( 42 А). Для пуска применяется стартер 35.3708 с торцевым коллектором.

www.motors-vaz.ru


Смотрите также