10 самых необычных автомобильных двигателей внутреннего сгорания

Одноцилиндровый двигатель

Benz Patent-Motorwagen, построенный Карлом Бенцем в 1885 году и считающийся первым автомобилем в истории, оснащался одноцилиндровым четырёхтактным двигателем объёмом 954 «кубика». Спустя почти десятилетие, в 1894 году, собрали 25 машин с таким мотором мощностью от 1,5 до 3 сил.

На протяжении многих лет одноцилиндровые ДВС использовались на небольших городских автомобилях, но при этом были не такими уж распространёнными. Чаще всего их можно встретить в мире двухколёсной техники: на скутерах и мотоциклах.

Роторно-поршневой двигатель (РПД)

Также называемый двигателем Ванкеля, этот мотор в большей степени стал известен благодаря автомобилям Mazda. Считается, что его изобрёл в конце 1920-х годов немецкий инженер-самоучка Феликс Ванкель. Одними из первых такой ДВС получили автомобили NSU. Также роторно-поршневой двигатель ставили на мотоциклы Norton и Suzuki. Но абсолютным рекордсменом по числу моделей, оснащённых им, была все же Mazda (RX-3, RX-7 и RX-8).

В 1991 году гоночная Mazda 787B победила в «24 часах Ле-Мана», став первым автомобилем с РПД, достигшим такого результата. Хотя, она же была и последним, поскольку на следующий год машинам с таким типом мотора запретили участвовать в гонке.

Кстати, наш АвтоВАЗ тоже проектировал роторно-поршневые двигатели. И даже выпускал их малыми сериями.

V16

Поскольку эквивалентным по рабочему объёму моторам V8 и V12 удавалось обеспечивать такие же мощностные характеристики, двигатель V16 не получил широкого распространения в автомобильной промышленности. Хотя несколько любопытных примеров его использования всё же имеют место быть.

Начиная с марки Cadillac, которая первой стала устанавливать такой мотор в 30-х годах прошлого века, продолжая спорткаром Cizeta V16T (на фото) и заканчивая очень редким седаном BMW 767iL в кузове Е32. А ещё двигателями V16 оснащали свои гоночные болиды Alfa Romeo («Тип 316» и «Тип 162») и Auto Union.

V-Twin

Любители мотоциклов хорошо знакомы с этим типом двигателя, который представляет собой V-образный двухцилиндровый агрегат, также обозначаемый V2. Он получил широкое распространение в мире двухколёсной техники и ставился на байки таких марок, как Harley-Davidson, Indian, Suzuki, Honda, Aprilia, Kawasaki и Yamaha.

Впрочем, двигателями V2 в 1920-х годах оснащали и автомобили. Спустя 40 лет Mazda даже выпускала с таким мотором ситикар R360. На сегодняшний день V-Twin встречается только на эффектном Morgan Threewheeler. Причём эта V-образная «двойка» выставлена напоказ перед кузовом.

Газотурбинный двигатель

До сих пор мы говорили только о поршневых ДВС. Однако, в автомобильной истории встречались и куда более экзотические моторы – газотурбинные. Пожалуй, самой известной машиной подобного рода являлась двухдверка, выпущенная для «Крайслера» компанией Ghia в период с 1963 по 1964 годы.

Тираж необычного купе составил всего 55 экземпляров, из которых пять были прототипами и 50 — серийными для будущих покупателей. Все они построены в оригинальных кузовах фирмы Ghia. Модель не получила собственного имени и потому стала известной просто как Chrysler Turbine Car, то есть «турбинный автомобиль Крайслер».

На машину установили газотурбинный двигатель A-831, способный работать буквально на всём, что горит: от бензина и керосина до соевого масла, текилы и даже женских духов. Отдача составляла чуть более 130 сил, а турбина раскручивалась до 60 000 об/мин.

Несмотря на то, что автомобиль успешно прошел испытания на дорогах общего пользования, Chrysler свернул проект. Отчасти из-за финансового кризиса в автоконцерне, а также по причине подготовки к введению первых американских стандартов ограничения токсичности выхлопа.

V5

На самом деле, Audi, Volvo, Mercedes-Benz и Fiat неоднократно оснащали свои модели пятицилиндровыми двигателями. Но обычно они были рядными, V-образный вариант такого мотора – редкость.

Тем не менее, в 1997 году Volkswagen выпустил собственный V5 рабочим объёмом 2,3 л и мощностью 150 л.с. (была и 170-сильная версия с четырьмя клапанами на цилиндр). Этот мотор, известный как VR5, получился не очень удачным и успел засветиться лишь на нескольких моделях концерна: Volkswagen Golf, Bora и Seat Toledo.

8 цилиндров в ряд

В первой половине 20 века рядные «восьмёрки» были довольно распространённым типом двигателя, особенно в Америке. Однако, со временем эти агрегаты уступили место гораздо более компактным V8.

В Европе одним из первых рядные «восьмерки» начал использовать Daimler, позже они появились на Bugatti и Opel, гоночных Duesenberg и Alfa Romeo. А одним из последних был Mercedes-Benz 300 SLR, на котором Стирлинг Мосс (на фото) выиграл Mille Miglia 1955 года.

V4

Хотя четырехцилиндровый V-образный двигатель – явление для автопрома достаточно редкое, некоторые компании всё же оснащали им свои модели. Среди первых был гоночный французский Mors. Затем такой мотор появился у «Лянчи»: сперва на Lambda (первом серийном автомобиле с несущим кузовом), а затем и на Fulvia. Кроме того, найти V4 можно под капотами Ford Taunus (1962-1981 годы) и некоторых моделей Saab. Не будем забывать и о советских «Запорожцах» с агрегатами воздушного охлаждения.

Последним, кто использовал на своих машинах двигатель V4, была компания Porsche. Именно V-образная двухлитровая бензиновая «четвёрка» работала в составе гибридной силовой установки победителя «24-часов Ле-Мана» — Porsche 919 Hybrid.

h26

Такой двигатель был разработан фирмой British Racing Motors (BRM) и, по сути, представлял собой комбинацию из блоков двух оппозитников.

Экзотический мотор стоял на гоночной BRM P83, построенной для Формулы 1 и пилотируемой Грэмом Хиллом и Джеки Стюартом. А ещё на Lotus 43/1 (на фото), на котором Джим Кларк победил в Гран-При США 1966 года.

W8

Моторы с W-образным расположением цилиндров были детищем Volkswagen Group, оснастившей шестилитровым W12 топовые модели Volkswagen Phaeton, Touareg, Audi A8 и Bentley Continental GT.

Впрочем, был у немцев и менее известный восьмицилиндровый агрегат такой же конфигурации. В 2002 году им комплектовали самые дорогие и мощные полноприводные версии «Пассата».

Это был четырёхлитровый агрегат отдачей 275 сил и 370 Нм. По сути, он представлял собой комбинацию из двух блоков V4. И, кстати, не славился надёжностью из-за сложной конструкции.

Новейшие слайд-шоу

7 автомобилей (дорогих и не очень) известных всем юмористов

7 оттенков зеленого: автомобили к празднику клевера и рыжих

От механика до президента: 7 смелых женщин из мира автобизнеса

С них началась Победа: 5 самых грозных бронеавтомобилей СССР

Лучшее за 2021 год: 7 неожиданных машин Джеймса Бонда

10 кроссоверов и внедорожников, которые так и не познали успеха

12 / 12

21 Март 2020 в 15:00

Автор: Хавьер Альварес

Перевод: Сергей Удачин

Автомобильный мир богат самыми разными вариациями двигателей внутреннего сгорания. В последние годы на волне даунсайзинга особо популярны компактные моторы небольшого рабочего объёма с четырьмя, тремя, а иногда даже двумя цилиндрами. Встречаются атмосферные, с турбокомпрессором или с механическим нагнетателем, а также гибридные.

Но сегодня мы поговорим о самых редких и необычных ДВС, какие только можно встретить в природе. Многие из них — с нехарактерным числом и расположением цилиндров. Одни даже не выпускали серийно, а другие ставили лишь на редкие модели. Листайте галерею и узнайте, что это за диковинные моторы!

Автор: Хавьер Альварес

Перевод: Сергей Удачин

Самые странные двигатели в мире. Необычные двигатели внутреннего сгорания

Автомобильные паровой двигатель и двигатель внутреннего сгорания — практически ровесники. КПД паровой машины той конструкции и в те годы составлял около 10%. КПД двигателя Ленуара был всего 4%. Только через 22 года, к 1882-му, Август Отто усовершенствовал его настолько, что КПД теперь уже бензинового двигателя достиг… аж 15%

Начавшись в 1801 году, история парового транспорта активно продолжалась без малого 159 лет. В 1960-м (!) в США всё ещё строились автобусы и грузовики с паровыми двигателями. Паровые машины за это время усовершенствовались весьма значительно. В 1900 году в США 50% парка автомобилей были «на пару». Уже в те годы возникла конкуренция между паровыми, бензиновыми и — внимание! — электрическими экипажами. После рыночного успеха «Модели-Т» Форда и, казалось бы, поражения парового двигателя новый всплеск популярности паровых авто пришёлся на 20-е годы прошлого столетия: стоимость топлива для них (мазут, керосин) была значительно ниже стоимости бензина.

«Классический» паровой двигатель, который выпускал отработанный пар в атмосферу, имеет КПД не более 8%. Однако паровой двигатель с конденсатором и профилированной проточной частью имеет КПД до 25–30%. Паровая турбина обеспечивает 30–42%. Парогазовые установки, где используются «в связке» газовые и паровые турбины, имеют КПД до 55–65%. Последнее обстоятельство подвигло инженеров компании BMW начать проработки вариантов использования этой схемы в автомобилях. К слову сказать, КПД современных бензиновых двигателей составляет 34%.

Стоимость изготовления парового двигателя во все времена была ниже стоимости карбюраторного и дизельного моторов той же мощности. Расход жидкого топлива в новых паровых двигателях, работающих в замкнутом цикле на перегретом (сухом) пару и оснащённых современными системами смазки, качественными подшипниками и электронными системами регулирования рабочего цикла, составляет всего 40% от прежнего.

Паровой двигатель медленно запускается. И это было когда-то… Даже серийные автомобили фирмы Stanley «разводили пары» от 10 до 20 минут. Усовершенствование конструкции котла и внедрение каскадного режима нагрева позволило сократить время готовности до 40–60 секунд.

Паровой автомобиль слишком нетороплив. Это не так. Рекорд скорости 1906 года — 205,44 км/час — принадлежит паровому автомобилю. В те годы автомобили на бензиновых моторах так быстро ездить не умели. В 1985-м на паровом автомобиле разъезжали со скоростью 234,33 км/час. А в 2009 году группа британских инженеров сконструировала паротурбинный «болид» с паровым приводом мощностью 360 л. с., который был способен перемещаться с рекордной средней скоростью в заезде — 241,7 км/час.

Интересно, что современные изыскания в области водородного топлива для автомобильных моторов породили ряд «боковых ответвлений»: водород в качестве топлива для классических поршневых паровых двигателей и в особенности для паротурбинных машин обеспечивает абсолютную экологичность. «Дым» от такого мотора представляет собой… водяной пар.

Паровой двигатель капризен. Это неправда. Он конструктивно значительно проще двигателя внутреннего сгорания, что само по себе означает большую надёжность и неприхотливость. Ресурс паровых моторов составляет многие десятки тысяч часов непрерывной работы, что не свойственно другим типам двигателей. Однако этим дело не ограничивается. В силу принципов работы паровой двигатель не теряет эффективности при понижении атмосферного давления. Именно по этой причине транспортные средства на паровой тяге исключительно хорошо подходят для использования в высокогорье, на тяжёлых горных перевалах.

Интересно отметить и ещё одно полезное свойство парового двигателя, которым он, кстати, схож с электромотором постоянного тока. Снижение частоты вращения вала (например, при возрастании нагрузки) вызывает рост крутящего момента. В силу этого свойства автомобилям с паровыми моторами принципиально не нужны коробки передач — сами по себе весьма сложные и порой капризные механизмы.

Сегодня мы вспомним поистине малочисленные конфигурации двигателей – как в отношении количества цилиндров, так и их расположения. И пойдем по возрастающей…

Одноцилиндровый двигатель

Это сейчас одноцилиндровые моторы встретишь только на мопедах, малокубатурных мотоциклах, моторикшах и другой технике с приставкой «мото». А меж тем в 50-е и 60-е годы прошлого века подобными простейшими двигателями оснащалась львиная доля послевоенных микрокаров. Взять хотя бы британский Bond Minicar с мотором Villiers: да, пускай он трехколесный и тесный, но имеет капот, крышу, полноценный руль – минимальный набор удобств присутствует.

Раздвоенный двухпоршневой двигатель

Подобный мотор представляет собой механизм, в котором в двух цилиндрах параллельно работают два поршня. Но есть одна загвоздка – камера сгорания у этих цилиндров одна, общая. Таким образом достигается более эффективное сгорание воздушно-топливной смеси по сравнению с обычными одноцилиндровыми моторами, улучшается топливная экономичность, повышается мощность. Этот тип двигателей использовался в Западной Европе в довоенную пору, но после Второй мировой стал гораздо менее востребованным. Одним из немногих автомобилей с раздвоенным двигателем была Iso Isetta, чей 236-кубовый моторчик развивал 9 лошадиных сил.

V-образный 2-цилиндровый двигатель

Гордость Harley-Davidson, в отличие от рядных или оппозитных 2-цилиндровых моторов, в легковушках не прижилась – слишком большие от них вибарции. V-образные двигатели с двумя «горшками» встречаются только на разнообразной экзотике, вроде трехколесных «Морганов» 30-х годов, а также некоторых кей-карах раннего послевоенного периода. Один из примеров – Mazda R360 с миниатюрным V2 воздушного охлаждения. Позднее на ее базе появились коммерческие автомобили B360/B600 – тоже с V-образными «двойками».

V-образный 4-цилиндровый двигатель

Трехцилиндровые V-образные моторы на автомобилях не встречаются (только на мотоциклах, да и то редко), зато V-образные «четверки» – вполне. Правда, по популярности они проигрывают и рядным, и оппозитным двигателям с таким же количеством цилиндров. Встретить эту диковинную в наши дни силовую установку можно, например, на «Запорожцах», ЛуАЗах, некоторых ранних версиях Ford Transit, а также спорткарах вроде Saab Sonnet или, на секундочку, триумфаторе Ле-Мана Porsche 919 hybrid.

V-образный пятицилиндровый двигатель

Сейчас рядные пятицилиндровые двигатели испытывают свое второе рождение: нынче их можно найти не только в немолодых Audi 200/Quattro 80-х годов, но и более чем современной Audi TT-RS. А вот до возрождения V-образной «пятерки» руки инженеров пока не дошли. В 90-е годы до этой необычной схемы додумались инженеры из Volkswagen, отпилив один цилиндр от двигателя VR6 – формально, фольксвагеновский V5 является именно VR5, так как головка цилиндров у мотора с небольшим развалом этих самых цилиндров только одна. Обладающий приятным голосом V5 устанавливался на многие модели концерна Volkswagen конца 90-х годов: VW Golf, Bora, Passat, а также Seat Toledo.

V-образный рядный шестицилиндровый двигатель (VR6)

К слову, VR6 – тоже редкая конфигурация. И она тоже встречается только на автомобилях концерна «Фольксваген». VR6 представлял собой V6 с очень маленьким углом развала цилиндров (10,5 или 15 градусов), у которого имелась лишь одна головка цилиндров, а сами цилиндры располагались зигзагообразно. Сейчас мотор имеет противоречивую славу: будучи установленным в самые мощные Volkswagen 90-х (Golf VR6, Corrado VR6 и даже Volkswagen T4), он выделяется большим крутящим моментом и бархатистым рыком, но в случае неисправности начинает пожирать бензин – бывали случаи, когда расход увеличивался до более чем 70 литров на 100 километров.

Рядный 8-цилиндровый двигатель

До Второй мировой войны рядные «восьмерки» были излюбленными двигателями американских премиум-марок (Packard, Duesenberg, Buick), но не меньшей популярностью в то время они пользовались и в Европе: именно с таким мотором Bugatti Type 35 выиграл более тысячи гонок по всему миру, именно с рядным 8-цилиндровым двигателем оригинальная Alfa Romeo 8C блистала на Mille Miglia и 24 Часах Ле-Мана. Лебединой песней длинного мотора стал 1955 год, когда Хуан Мануэль Фанхио во второй раз стал чемпионом за рулем Mercedes W196. Однако в том же году произошла и знаменитая трагедия в Ле-Мане, когда Mercedes 300 SLR Пьера Левега (тоже с рядной «восьмеркой») унес жизни более 80 зрителей. После этого инцидента Mercedes ушел из автоспорта более чем на 30 лет.

Оппозитный 8-цилиндровый двигатель

Хотя подобные моторы чаще встречаются в авиации, в свое время с ними экспериментировали в Porsche – построенные в 60-е годы гоночные Porsche 907 и 908 как раз оснащались оппозитными 8-цилиндровыми двигателями, обеспечивающими высокую мощность и низкий центр тяжести. Не сказать, что задумка была неудачной, но от подобных моторов компания быстро отказалась, предпочтя им оппозитные «шестерки», но с системой наддува. На закате своей жизни модель 908 – как та, на которой Йост и Икс стали вторыми в 24 Часах Ле-Мана 1980 года – уже была шестицилиндровой.

W-образный 8-цилиндровый двигатель

Двигатель W8, который устанавливался только на Volkswagen Passat B5+, можно представить как два мотора V4, которые закреплены бок о бок под углом 72 градуса по отношению друг к другу. Таким образом, получается четыре ряда цилиндров, за что мотор и получил название W8. До появления Volkswagen Phaeton модель Passat W8 являлась флагманским седаном компании, развивая 275 лошадиных сил и ускоряясь до «сотни» за спорткаровские 6 секунд.

Оппозитный 10-цилиндровый двигатель

Увы, эта идея оказалась слишком крутой, чтобы стать реальностью, хотя концерн GM работал над подобным мотором в 60-е годы, взяв за основу 6-цилиндровый «оппозит» модели Corvair. Предполагалось, что новый 10-цилиндровый мотор займет свое место в полноразмерных седанах и малотоннажных пикапах General Motors, но проект достаточно быстро свернули по неизвестным ныне причинам. Рядных 10-цилиндровых моторов на машинах тоже не было – если не считать машинами тяжелые морские контейнеровозы.

Рядный 12-цилиндровый двигатель

В своей книге «Иллюстрированная энциклопедия автомобилей мира» Дэвид Бергс Вайз утверждает, что единственным серийным автомобилем с 12-цилиндровым рядным двигателем была Corona, которая выпускалась во Франции в 1908 году. Однако это не значит, что затея не прельщала иные компании – например достоверно известно, что с подобным типом моторов экспериментировали в Packard. Ходовой экземпляр был построен в 1929 году, и Уоррен Паккард лично тестировал его на протяжении полугода… пока не погиб в авиакатастрофе. После его смерти роскошный кабриолет разобрали, а 150-сильный уникальный двигатель уничтожили.

V-образный 16-цилиндровый двигатель

С появлением Bugatti Veyron/Chiron 16-цилиндровые двигатели в большинстве своем представляют только как W-образные, однако так было не всегда – весь прошлый век 16 цилиндров почти всегда выстраивались в два ряда. Auto Union Type A, Cadillac V16, Cizeta V16T – это лишь несколько примеров автомобилей с V16. А ведь такой мотор вполне мог бы появиться на современных автомобилях Rolls-Royce – ходовой прототип Rolls-Royce Phantom Coupe с 9-литровым V16 был представлен в фильме «Агент Джонни Инглиш: Перезагрузка».

Оппозитный 16-цилиндровый двигатель

Очевидно, что такой мотор мог создаваться только с прицелом на автоспорт. Однако ирония состоит в том, что 16-цилиндровые «оппозитники» так никогда и не гонялись: прототип Porsche 917 с 16-ю цилиндрами отправили на полку истории чуть ли не сразу, сделав выбор в пользу 12 «горшков», а новый мотор Coventry Climax FWMW, которым предполагалось оснастить формульные Lotus и Brabham в 60-е, оказался настолько ненадежным, что ему предпочли более консервативный V8.

Н-образный 16-цилиндровый двигатель

Н-образный двигатель представляет собой «бутерброд» из двух «оппозитников», что положительно сказывается на компактности силовой установки, но негативно – на ее центре тяжести. В 60-е годы подобный двигатель рискнула построить формульная команда BRM… и результаты получились неоднозначными – мотор был мощным, но не особо надежным и сложным для ремонта. Тем не менее, Lotus 43 Джима Кларка, оснащенный таким двигателем, в 1966 году первым пересек финишную черту на Гран-При США. Это был первый и последний триумф Н16.

V-образный 18-цилиндровый двигатель

Когда кажется, что больше уже некуда, на сцену выходят карьерные самосвалы и доказывают обратное. Машина с V18? И такие есть – как, например, БелАЗ 75600, оснащенный 78-литровым дизельным двигателем Cummins QSK78. Такое «сердечко» выдает 3500 лошадиных сил при 1500 оборотах в минуту, а его крутящий момент достигает 13 770 Ньютон-метров. Ну а как еще сдвинуть с места груженую махину массой 560 тонн?

W-образный 18-цилиндровый двигатель

Сейчас уже, наверное, немногие вспомнят, что изначально Bugatti Veyron должен был быть 18-цилиндровым – оригинальный концепт-кар был именно с такой силовой установкой. Тем не менее, в Bugatti не смогли заставить двигатель работать должным образом (были проблемы при переключениях передач), поэтому в итоге Veyron стал 16-цилиндровым. В свое время о двигателе W18 задумывался моторист Ferrari Франко Роччи, но дальше замысла он не продвинулся.

V-образный двигатель

Подобные силовые установки используются на тяжелых судах или в качестве промышленных дизель-генераторов, но иногда они перепадают и карьерным самосвалам. Один из таких 20-цилиндровых монстров – Caterpillar 797F, в недрах которого работает двигатель Cat C175-20 мощностью 4000 лошадиных силы. Вот так выглядят 106 литров рабочего объема. Есть и более сложные многоцилиндровые двигатели, но это, в основном, самодельные установки, созданные путем соединения нескольких 8- или 12-цилиндровых моторов.

Х-образный 32-цилиндровый двигатель

Если у моторов с W-образной схемой V-образные блоки сходятся под острым углом, то в Х-образных двигателях они располагаются под углом 180 градусов. Таким образом, образуются четыре ряда поршней и цилиндров, формирующих букву Х. Когда-то построить такой 32-цилиндровый мотор для Формулы 1 намеревалась Honda, но изменения в регламенте и разочаровывающие результаты стендовых испытаний вынудили японцев оставить смелый эксперимент. Зато увидеть (и услышать) Х-образный двигатель москвичи и гости столицы смогут уже совсем скоро на главной площади страны – ведь на ТГУП «Армата» как раз используется 12-цилиндровый мотор ЧТЗ А-85-3А с Х-образной схемой.

Большинство современных автомобильных двигателей очень похожи друг на друга. Даже те, которые могут на первый взгляд показаться особыми, например шестицилиндровый Porsche, или новый двухцилиндровый Fiat, построены по все той же заезженной технологии, которая используется в конструкции двигателей уже более 50 лет. Однако, не все производители следуют этой тенденции. Некоторые двигатели являются поистине уникальным, а некоторые из них просто шокируют. Кто-то гнался за эффективностью, другие — за оригинальностью. В любом случае, их проекты поражают.

Сегодня я расскажу вам о десяти самых необычных двигателях за всю историю автомобилестроения, однако, есть некоторые правила. В этом списке имеют право находиться только двигатели серийных пассажирских автомобилей, никаких кастомных проектов. Итак, давайте же приступим!

Bugatti Veyron W16

Конечно, куда же без него, великий и могучий Veyron W16. Одни только цифры поражают: 8 литров, более 1000 лошадиных сил, 16 цилиндров — этот двигатель является самым мощным и сложным среди всех серийных автомобилей. Он имеет 64 клапана, четыре турбины, W-компоновку — такого мы еще никогда не видели. И да, на него распространяется гарантия.

Такие двигатели являются удивительно редкими, поэтому мы должны ценить то, что нам удалось застать такие уникальные технологические прорывы.

Knight Sleeve Valve

В начале прошлого века, Чарльз Йел Найт решил, что пора внести в конструкцию двигателей что-то новенькое, и придумал бесклапанный двигатель с гильзовым распределением. К всеобщему удивлению, технология оказалась рабочей. Такие двигатели были весьма эффективными, тихими и надежными. Среди минусов можно отметить потребление масла. Двигатель был запатентован в 1908 году, а позднее появлялся во многих автомобилях, в том числе Mercedes-Benz, Panhard и Peugeot. Технология отошла на задний план, когда двигатели стали быстрее крутиться, с чем традиционная клапанная система справлялась гораздо лучше.

Mazda Wankel Rotary

Пришел как-то один парень в офис Mazda, и предложил сделать двигатель, в котором трехконечный поршень должен вращаться в овальном пространстве. По сути, это напоминало футбольный мяч в стиральной машине, но по факту двигатель оказался удивительно сбалансированным.

Вращаясь, ротор создает три небольших полости, которые отвечают за четыре фазы силового цикла: впрыск, компрессия, мощность и выхлоп. Звучит эффективно, и так оно и есть. Соотношение мощности и объема довольно высоко, но сам по себе движок нефонтанистый, потому что камера сгорания у него сильно удлинена.

Странно, не так ли? А знаете, что еще более странно? Он всё еще в производстве. Купите Mazda RX-8 и получите сумасшедший движок, который вращается до 9000 об/мин. Чего же вы ждете? Скорее в салон!

Eisenhuth Compound

Джон Айзенхат знаменит тем, что изобрел интересный трехцилиндровый двигатель, в котором два крайних цилиндра питали средний, «мертвый» незажженный цилиндр своими выхлопными газами, который, в свою очередь, отвечал за выходящую энергию. Айзенхат пророчил своему двигателю 47-процентную экономию топлива. Через пару лет компания развалилась и обанкротилась. Делайте выводы.

Panhard Flat-Twin

Французская компания Panhard стала известна благодаря своим интересным двигателям с алюминиевыми блоками. Их изюминкой является конструкция. Суть в том, что блок и головка блока цилиндров сварены в единое целое. Объем двигателя составлял от 0.61 до 0.85 литра, мощность — от 42 до 60 л.с, в зависимости от модели. Удивительный факт: этот двигатель является самым странным участником и победителем (!!!) гонок Le Mans.

Commer Rootes TS3

Странный двигатель со странным названием. Трехлитровый движок с оппозитными поршнями Commer TS3 оснащался компрессором и одним коленвалом (большинство оппозитных двигателей имеет два). Очень интересная махина во всех смыслах этого слова.

Lanchester Twin-Crank Twin

Компания Lanchester была основана в 1899 году, а уже через год они выпустили свой первый автомобиль Lanchester Ten, оснащенный четырехлитровым атмосферным двигателем с двумя коленвалами. Выжимал он 10.5 лошадиных сил при 1250 об/мин. Если вы еще не встречали элегантного произведения инженерного искусства, то вот оно.

Cizeta-Moroder Cizeta V16T

Как и Veyron, суперкар Cizeta выпускался ограниченной партией, и его ключевой деталью был двигатель. 560 лошадей, 6 литров, компоновка V-16. По сути, это два двигателя V8, использующих общий блок. Найти эту машину сейчас сложнее, чем честного чиновника. Количество произведенных автомобилей держится в тайне.

Gobron Brillie Opposed Piston

Двигатель Commer TS3 построили, вдохновившись именно этим чудом инженерии родом из Франции. Поршни располагались противоположно друг другу. Первая пара отвечала за коленвал, вторая — за шатуны, соединенные с коленвалом под углом 180°.

Компания производила широкий спектр двигателей, от двухцилиндровых объемом 2.3 литра, до шестицилиндровых объемом 11.4 литра. Был еще огромный 13.5-литровый четырехцилиндровый гоночный движок, благодаря которому впервые была пройдена отметка скорости в 100 миль/час в 1904 году.

Adams-Farwell

Сама идея того, что сзади тебя в автомобиле вращается двигатель, довольно интересна, именно поэтому данный движок попал в наш список. Вообще, вращался не весь двигатель, а только цилиндры и поршни, потому что коленвалы были прочно зафиксированы. Установленные по кругу цилиндры охлаждались воздухом и напоминали крутящееся колесо.

Сам двигатель устанавливался позади водительского места, которое было выдвинуто максимально вперед. Идеальная схема для летального исхода во время аварии.

Бонус! Безумные двигатели не из серийных автомобилей

Chrysler A57 Multibank

30 цилиндров, пять карбюраторов, пять распределителей — вот что случается, когда Америка выходит на тропу войны. Этот монстр питал своими 425 силами такие знаменитые танки, как M3A4 Lee и M4A4 Sherman.

British Racing Motors H-16

Не упомянуть его было бы преступлением. Трехлитровый двигатель имел 32 клапана H-16, по сути два восьмицилиндровых двигателя, соединенных воедино инженером по имени Тони Радд. Он выжимал более 400 л.с, но был ненадежным и ужасно высоким. В 1966 году этот двигатель стал победителем гонок Формула 1 Гран При США, за рулем болида находился Джим Кларк.

Неважно для чего были сделаны эти , в попытке создания самого экономичного мотора или наоборот, самого мощного. Важен другой факт- эти двигатели были созданы и они существуют в реальных рабочих экземплярах. Мы рады этому и предлагаем нашим читателям вместе с нами посмотреть на 10 самых сумасшедших автомобильных двигателей, которые нам удалось найти .

Для составления нашего списка 10 сумасшедших автомобильных двигателей мы придерживались некоторых правил:
в него попали только силовые установки серийных легковых автомобилей; никаких гоночных экземпляров моторов или экспериментальных моделей, потому что они необычны, по определению. Мы также не использовали двигатели из разряда «самых-самых», самые большие или самые мощные, исключительность рассчитывалась по другим критериям. Непосредственная цель данной статьи- подчеркнуть необычную, иногда и сумасшедшую, конструкцию двигателя.

Господа, заводите ваши моторы!

8.0-литров, более 1000 л.с. W-16 является самым мощным и сложным в производстве двигателем в истории. Он имеет 64 клапана, четыре турбонагнетателя, и достаточный крутящий момент, чтобы изменить направление вращения Земли- 1500 Нм при 3.000 оборотах в минуту. Его W-образный, 16-цилиндровый, по сути соединивший в себе несколько двигателей, никогда не существовал до, и, на какой-либо другой модели, кроме, нового автомобиля . Кстати, этот двигатель гарантированно отработает весь срок своей службы без поломок, производитель уверяет в этом.

Bugatti Veyron W-16 (2005-2015)

Bugatti Veyron, единственный автомобиль на сегодняшнее время, на котором можно повстречать в действии W образного монстра. Bugatti открывает список (На фото 2011 16.4 Super Sport).

В начале прошлого века, у автомобильного инженера Чарльза Найта Йельского случилось прозрение. Традиционные тарельчатые клапаны, рассуждал он, были слишком сложными, возвратные пружины и толкатели слишком неэффективными. Он создал собственный вид клапанов. Его решение окрестили «золотниковый клапан»- скользящая вокруг поршня муфта с приводом от редукторного вала, который открывает впускные и выпускные порты в стенке цилиндра.

Knight Sleeve Valve (1903-1933)

Удивительно, но это работало. Двигатели с золотниковыми клапанами предлагали высокую объемную производительность, низкий уровень шума, и отсутствие риска западания клапана. Недостатков было немного, в них входило увеличенное потребление масла. Найт запатентовал свою идею в 1908 году. Впоследствии она стала применяться всеми марками, от Mercedes-Benz до автомобилей Panhard и Peugeot. Технология ушла в прошлое, когда классические клапаны стали лучше справляться с высокими температурами и высокими оборотами. (1913 -Knight 16/45).

Представьте себе,1950-е годы, вы автопроизводитель пытающийся разработать новую модель автомобиля. Какой-то немецкий парень по имени Феликс приходит в ваш офис и пытается продать вам идею трехгранного поршня, вращающегося внутри овальной коробки (цилиндра специального профиля) для установки на вашу будущую модель. Вы согласились на такое? Скорее всего да! Работа этого вида двигателя настолько завораживает, что от созерцания этого процесса сложно оторваться.

Неотъемлемый минус всего необычного- сложность. В данном случае главная сложность заключалась в том, что двигатель должен быть неимоверно сбалансированным, с точно подогнанными частями.

Mazda/NSU Wankel Rotary (1958-2014)

Сам ротор является треугольным с выпуклыми гранями, три его угла- это вершины. При вращении ротора внутри корпуса, он создает три камеры, которые отвечают за четыре фазы цикла: впуск, сжатие, рабочий ход и выпуск. Каждая сторона ротора при работе двигателя выполняет одну из стадий цикла. Не зря роторно-поршневой тип двигателя является одним из самых эффективных ДВС в мире. Жаль нормального расхода топлива от двигателей Ванкеля так и не удалось добиться.

Необычный мотор, не так ли? А знаете, что еще более странное? Этот мотор был в производстве до 2012 года и ставился он на спорткар ! (1967-1972 Mazda Cosmo 110S).

Коннектикутская компания Eisenhuth Horseless Vehicle была основана Джоном Айзенхутом, человеком из Нью-Йорка, который утверждал, что изобрел бензиновый двигатель и имел неприятную привычку получать иски от своих деловых партнеров.

Его модели Compound 1904-1907 годов отличались установленными в них трехцилиндровыми двигателями, в которых две внешние цилиндры приводились в движение при помощи воспламенения, средний «мертвый» цилиндр работал за счет выхлопных газов первых двух цилиндров.

Eisenhuth Compound (1904-1907)

Eisenhuth сулил 47% увеличение топливной экономичности, чем это было в стандартных двигателях аналогичного размера. Гуманная идея пришлась не ко двору в начале XX века. Об экономии тогда никто не помышлял. Итог- банкротство в 1907 году. (на фото 1906 Eisenhuth Compound Model 7.5)

Оставьте для французов возможность разрабатывать интересные двигатели, выглядящие обычными на первый взгляд. Известный Гальский производитель Panhard, в основном запомнился своей одноименной реактивной штангой- тягой Панара, устанавливал в свои послевоенные автомобили серию оппозитных моторов с воздушным охлаждением и алюминиевыми блоками.

Panhard Flat-Twin (1947-1967)

Объем варьировался от 610 до 850 см. куб. Выходная мощность была между 42 л.с. и 60 л.с., в зависимости от модели. Лучшая часть автомобилей? Panhard twin , когда-либо сумевшим побеждает в 24 Часах Ле-Ман. (на фото 1954 Panhard Dyna Z).

Странное название, конечно, но двигатель еще более странный. 3,3-литровый Commer TS3 был наддувным, оппозитно-поршневым, трёхцилиндровым, двухтактным дизельным двигателем. В каждом цилиндре по два поршня, стоящие друг напротив друга, с расположенной в одном цилиндре одной центральной свечой. У него не было головки цилиндров. Применялся один коленчатый вал (большинство оппозитных двигателей имеют два).

Commer/Rootes TS3 «Commer Knocler» (1954-1968)

Rootes Group придумала этот мотор для своей марки грузовых автомобилей и автобусов Commer. (Автобус Commer TS3)

Lanchester Twin-Crank Twin (1900-1904)

Результат составил 10,5 л.с. при 1.250 оборотах в минуту и отсутствие заметных вибраций. Если вы когда-нибудь задумывались, посмотрите на двигатель стоящий в этом автомобиле. (1901 Lanchester).

Как Veyron, лимитированная версия суперкара Cizeta (урожденная Cizeta-Moroder) V16T определяется своим двигателем. 560 сильный 6,0-литровый V16 в утробе Cizeta стал одним из самых раскрученных моторов своего времени. Интрига заключалась в том, что двигатель Cizeta, на поверку не являлся истинным V16. По факту это было два двигателя V8, объединенных в один. Для двух V8 использовался единый блок и центральный ГРМ. Что делает Это не делает его еще более безумным- расположение. Двигатель установлен поперечно, центральный вал подает энергию на задние колеса.

Cizeta-Moroder/Cizeta V16T (1991-1995)

Суперкар производился с 1991 по 1995 год, данный автомобиль имел ручную сборку. Изначально планировалось выпускать по 40 суперкаров в год, потом эта планка была снижена до 10, но в итоге почти за 5 лет производства было выпущено всего 20 автомобилей. (Фото 1991 Cizeta-16T Moroder)

Двигатели Commer Knocker были фактически вдохновлены на создание семейством этих французских двигателей со встречно установленными поршнями, которые производились с двумя-, четырьмя-, шести цилиндрами до начала 1920-х. Вот как это работает в двухцилиндровой версии: поршней в два ряда один напротив другого в общих цилиндрах таким образом, что поршни каждого цилиндра движутся навстречу друг другу и образуют общую камеру сгорания. Коленвалы механически синхронизированы, причем выхлопной вал вращается с опережением относительно впускного на 15-22°, мощность отбирается либо с одного из них, либо с обоих.

Gobron-Brillié Opposed Piston (1898-1922)

Серийные двигатели производились в диапазоне от 2.3-литровых «двоек», до 11,4-литровых шестерок. Была также монстрообразная 13,5-литровая четырехцилиндровая гоночная версия мотора. На автомобиле с таким мотором гонщик Луи Риголи впервые достиг скорости 160 км/ч в 1904 году (1900 Nagant-Gobron)

Adams-Farwell (1904-1913)

Если идея двигателя вращающегося позади, не смущает вас, то автомобили Adams-Farwell отлично для вас подойдут. Вращался правда не весь , только цилиндры и поршни, потому что коленчатые валы на этих трех-, пятицилиндровых двигателях были статическими. Расположенные радиально, цилиндры были с воздушным охлаждением и выступали в качестве маховика, как только двигатель запускали, и он начинал работать. Моторы имели небольшой вес для своего времени, 86 кг весил 4.3 литровый трехцилиндровый мотор и 120 кг- 8.0 литровый двигатель. Видео.

Adams-Farwell (1904-1913)

Сами автомобили были с задним расположением двигателя, пассажирский салон был перед тяжелым двигателем, компоновка идеально подходила для получения максимального урона пассажирами в результате несчастного случая. На заре автомобилестроения о качественных материалах и надежных конструкция не думали, в первых самодвижущихся каретах по старинке использовалось дерево, медь, изредка металл, не самого высокого качества. Наверное, было не очень комфортно ощущать работу 120 килограммового мотора раскручивавшегося до 1.000 об/мин за своей спиной. Тем не менее, автомобиль производился в течение 9 лет. (Фото 1906 Adams-Farwell 6A Convertible Runabout).

Тридцать цилиндров, пять блоков, пять карбюраторов, 20. 5 литров. Этот двигатель в Детройте разработали специально для войны. Chrysler построил A57 как способ удовлетворить заказ на танковый двигатель для Второй мировой войны. Инженерам пришлось работать в спешке, максимально используя насколько это возможно имеющиеся в наличии компоненты.

БОНУС. Невероятные двигатели не ставшие серийными образцами: Chrysler A57 Multibank

Двигатель состоял из пяти 251 кубовых рядных шестерок от легковых автомобилей, расположенных радиально вокруг центрального выходного вала. На выходе получилось 425 л.с. использовавшихся в танках M3A4 Lee и M4A4 Sherman.

Вторым бонусом идет единственный гоночный двигатель попавший в обзор. 3,0-литровый мотор использовавшийся BRM (British Racing Motors), 32-клапанный двигатель Н-16, сочетающий в себе по существу, две плоских восьмерки (Н-образный двигатель — двигатель, конфигурация блока цилиндров которого представляет букву «Н» в вертикальном или горизонтальном расположении H-образный двигатель можно рассматривать как два оппозитных двигателя, расположенных один сверху другого или один рядом с другим, у каждого из которых есть свои собственные коленчатые валы)
. Мощность спортивного двигателя конца 60-х годов была более чем высокой, более 400 л.с., но H-16 серьезно уступал другим модификациям по весу и надежности. один раз увидел подиум, на Grand Prix U.S., когда Джим Кларк одержал победу в 1966 году.

БОНУС. Невероятные двигатели не ставшие серийными образцами: British Racing Motors H-16 (1966-1968)

16-цилиндровый мотор был не единственный над которым колдовали ребята из BRM. Они также разработали наддувный 1,5-литровый V16. Он крутился до 12.000 об/мин и производил примерно 485 л.с. Наверное, было бы классно установиться такой двигатель на Toyota Corolla AE86, не раз задумывались над этим энтузиасты со всего мира.

Самые необычные двигатели внутреннего сгорания. Необычные двигатели внутреннего сгорания Необычные и завораживающие пуски моторов

Поршневой двигатель внутреннего сгорания известен более века, и почти cтолько же, а точнее с 1886 года он используется на автомобилях. Принципиальное решение такого вида двигателей было найдено немецкими инженерами Э. Лангеном и Н. Отто в 1867 году. Оно оказалось довольно удачным, для того чтобы обеспечить данному типу двигателей лидирующее положение, сохранившееся в автомобилестроении и в наши дни.
Однако изобретатели многих стран неустанно стремились построить иной двигатель, способный по важнейшим техническим показателям превзойти поршневой двигатель внутреннего сгорания. Какие же это показатели? Прежде всего, это так называемый эффективный коэффициент полезного действия (КПД), который характеризует, какое количество теплоты, находившееся в израсходованном топливе, преобразовано в механическую работу. КПД для дизельного двигателя внутреннего сгорания равен 0,39, а для карбюраторного — 0,31. Другими словами, эффективный кпд характеризует экономичность двигателя. Не менее существенны удельные показатели: удельный занимаемый объем (л.с./м3) и удельная масса (кг/л.с.), которые свидетельствуют о компактности и легкости конструкции. Не менее важное значение имеет способность двигателя приспособляться к различным нагрузкам, а также трудоемкость изготовления, простота устройства, уровень шумов, содержание в продуктах сгорания токсичных веществ.
При всех положительных сторонах той или иной концепции силовой установки период от начала теоретических разработок до внедрения ее в серийное производство занимает подчас очень много времени. Так, создателю роторно-nоршневого двигателя немецкому изобретателю Ф. Ванкелю потребовалось 30 лет, несмотря на его непрерывную работу, для того чтобы довести свой агрегат до промышленного образца. К месту будет сказано, что почти 30 лет ушло на то, чтобы внедрить дизельный двигатель на серийном автомобиле («Бенц», 1923 г.). Но не технический консерватизм стал причиной столь длительной задержки, а в необходимости исчерпывающе отработать новую конструкцию, то есть создать необходимые материалы и технологию для возможности ее массового производства.
Данная страница содержит описание некоторых типов нетрадиционных двигателей, но которые на практике доказали свою жизнеспособность. Поршневой двигатель внутреннего сгорания обладает одним из самых существенных своих недостатков — это достаточно массивный кривошипно-шатунный механизм, ведь с его работой связаны основные потери на трение. Уже в начале нашего века делались попытки избавиться от такого механизма. С того времени было предложено множествo хитроумных конструкций, преобразующих возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение вала такой конструкции.

Бесшатунный двигатель С. Баландина

Преобразование возвратно-поступательного движения поршневой группы во вращательное
движение осуществляет механизм, который основан на кинематике «точного прямила». То есть, два поршня соединены жестко штоком, воздействующим на коленчатый вал, вращающийся с зубчатыми венцами в кривошипах.
Удачное решение задачи нашел советский инженер С. Баландин. В 40 — 50-х годах он спроектировал и построил несколько образцов авиамоторов, где шток, который соединял поршни с преобразующим механизмом, не делал угловых качаний. Такая бесшатунная конструкция, хотя и была в некоторой степени сложнее механизма, занимала меньший объем и на трение обеспечивала меньшие потери. Надо отметить, что аналогичный по конструкции двигатель испытывался в Англии в конце двадцатых годов. Но заслуга С. Баландина состоит в том, что он рассмотрел новые возможности преобразующего механизма без шатуна. Поскольку шток в таком двигателе не качается относительно поршня, тогда можно с другой стороны поршня тоже пристроить камеру сгорания с конструктивно несложным уплотнением штока проходящего через ее крышку.

1 — поршневой шток
2 — коленчатый вал
3 — подшипник кривошипа
4 — кривошип
5 — вал отбора мощности
6 — поршень
7 — ползун штока
8 — цилиндр
Подобное решение дает возможность почти в 2 раза увеличить мощность агрегата при неизменном габарите. В свою очередь, такой двусторонний рабочий процесс тpебует необходимость по обе стороны поршня (для 2 камер сгорания) устройства газораспределительного механизма с должным усложнением, а, стало быть, и удорожанием конструкции.
Видимо, такой двигатель более перспективен для машин, где основное значение имеют высокая мощность, малая масса и небольшой габарит, а себестоимость и трудоемкость имеют второстепенное значение. Последний из бесшатунных авиамоторов С. Баландина, который был построен в 50-х годах (двойного действия с впрыском топлива и турбонаддувом, двигатель ОМ-127РН), имел очень высокие для того времени показатели. Двигатель имел эффективный КПД около 0,34, удельную мощность — 146 л. с./л и удельную массу — 0,6 кг/л. с. По таким характеристикам он был близок к лучшим двигателям гоночных автомобилей.

В начале прошлого века, Чарльз Йел Найт решил, что пора внести в конструкцию двигателей что-то новенькое, и придумал бесклапанный двигатель с гильзовым распределением. К всеобщему удивлению, технология оказалась рабочей. Такие двигатели были весьма эффективными, тихими и надежными. Среди минусов можно отметить потребление масла. Двигатель был запатентован в 1908 году, а позднее появлялся во многих автомобилях, в том числе Mercedes-Benz, Panhard и Peugeot. Технология отошла на задний план, когда двигатели стали быстрее крутиться, с чем традиционная клапанная система справлялась гораздо лучше.

Роторно-поршневой двигатель Ф. Ванкеля

Имеет трехгранный ротор, который совершает планетарное движение округ эксцентрикового вала. Изменяющийся объем трех полостей, образованных стенками ротора и внутренней полости картера, позволяет осуществить рабочий цикл теплового двигателя с расширением газов.
С 1964 года на серийных автомобилях, в которых устанавливаются роторно-поршневые двигатели, поршневую функцию выполняет трехгранный ротор. Требуемое в корпусе перемещение ротора относительно эксцентрикового вала обеспечивается планетарно-шестеренчатым согласующим механизмом (см. рисунок). Такой двигатель, при равной мощности с поршневым двигателем, компактнее (имеет меньший на 30 % объем), легче на 10-15%, имеет меньше деталей и лучше уравновешен. Но уступал при этом поршневому двигателю по долговечности, надежности уплотнений рабочих полостей, больше расходовал топлива, а отработавшие газы его содержали больше токсичных веществ. Но, после многолетних доводок, эти недостатки были устранены. Однако производство автомобилей с роторно-поршневыми двигателями серийно, сегодня ограничено. Помимо конструкции Ф. Ванкеля, известны ногочисленные конструкции роторно-поршневых двигателей других изобретателей (Э. Кауэртца, Г. Брэдшоу, Р. Сейрича, Г. Ружицкого и др.). Тем не менее, объективные причины не дали им возможность выйти из стадии экспериментов — зачастую из-за недостаточного технического достоинства.

Газовая двухвальная турбина

Из камеры сгорания газы устремляются на два рабочих колеса турбины, связанных каждое с самостоятельными валами. От правого колеса в действие приводится центробежный компрессор, с левого — отбирается мощность направляемая к колесам автомобиля. Воздух, нагнетаемый им, попадает в камеру сгорания проходя через теплообменник, где подогревается отработавшими газами.
Газотурбинная силовая установка при той же мощности компактней и легче двигателя внутреннего сгорания поршневого, а также хорошо уравновешена. Менее токсичны и отработавшие газы. В силу особенностей ее тяговых характеристик, газовая турбина может использоваться на автомобиле без КПП. Технология производства газовых турбин давно освоена в авиационной промышленности. По какой же причине, учитывая ведущиеся уже свыше 30 лет эксперименты с газотурбинными машинами, не идут они в серийное производство? Главная основание — маленький в сравнении с поршневыми двигателями внутреннего сгорания эффективный КПД и низкая экономичность. Также, газотурбинные двигатели достаточно дороги в производстве, так что в настоящее время встречаются они только лишь на экспериментальных автомобилях.

Паровой поршневой двигатель

Пар поочередно подается то две противоположные стороны поршня. Подача его регулируется золотником, который скользит над цилиндром в парораспределительной коробке. В цилиндре шток поршня уплотнен втулкой и соединен с достаточно массивным крейцкопфным механизмом, который преобразует его возвратно-поступательное движение во вращательное.

Двигатель Р.Стирлинга. Двигатель внешнего сгорания

Два поршня (нижний — рабочий, верхний — вытеснительный) соединены с кривошипным механизмом концентричными штоками. Газ, находящийся в полостях над и под вытеснительным поршнем, нагреваясь попеременно
от горелки в головке цилиндра, проходит через теплообменник, охладитель и обратно. Циклическое изменение температурыгаза сопровождается изменением объема и соответственно действием на перемещение поршней.
Подобные двигателя работали на мазуте, дровах, угле. К их достоинствам относятся долговечность, плавность работы, отличные тяговые характеристики, что позволяет обойтись вообще без коробки передач. Основные недостатки: внушительная масса силового агрегата и низкий КПД. Опытные разработки недавних лет (например, американца Б. Лира и др.) позволили сконструировать агрегаты замкнутого цикла (с полной конденсацией воды), подобрать составы парообразующих жидкостей с показателями более выгодными, чем вода. Тем не менее, на серийное производство автомобилей с паровыми двигателями не осмелился ни один завод за последние годы.
Тепловоздушный двигатель, идею которого предложил Р.Стирлинг еще в 1816 году относится к двигателям внешнего сгорания. В нем рабочим телом служат гелий или водород, находящийся под давлением, попеременно охлаждаемые и нагреваемые. Такой двигатель (см. рисунок) в принципе прост, имеет меньший расход топлива, чем внутреннего сгорания поршневые двигатели, при работе не выделяет газов, которые имеют вредные вещества, а также имеет высокий эффективный КПД, равный 0,38. Однако внедрению двигателя Р. Стирлинга в серийное производство мешают серьезные трудности. Он тяжел и очень громоздок, медленно набирает обороты по сравнению с поршневым двигателем внутреннего сгорания. Более того, в нем сложно технически обеспечить надежное уплотнение рабочих полостей.
Среди нетрадиционных двигателей особняком стоит керамический, который конструктивно не отличается от традиционного четырехтактного поршневого двигателя внутреннего сгорания. Только его важнейшие детали изготавливаются из керамического материала, способного выдерживать температуры в 1,5 раз более высокие, нежели металл. Соответственно керамическому двигателю не требуется система охлаждения и таким образом, нет потерь в тепле, которые связаны с его работой. Это дает возможность сконструировать двигатель, который будет работать по так именуемому адиабатическому циклу, что обещает существенное сокращение расхода топлива. Тем временем подобные работы ведутся американскими и японскими специалистами, но пока не выходят из стадии поиска решений.
Хотя в опытах с разнообразными нетрадиционными двигателями по-прежнему недостатка нет, доминирующее положение на автомобилях, как уже отмечалось выше, сохраняют и, возможно еще долго будут сохранять поршневые четырехтактные двигателя внутреннего сгорания.

Автомобильные паровой двигатель и двигатель внутреннего сгорания — практически ровесники. КПД паровой машины той конструкции и в те годы составлял около 10%. КПД двигателя Ленуара был всего 4%. Только через 22 года, к 1882-му, Август Отто усовершенствовал его настолько, что КПД теперь уже бензинового двигателя достиг… аж 15%

Начавшись в 1801 году, история парового транспорта активно продолжалась без малого 159 лет. В 1960-м (!) в США всё ещё строились автобусы и грузовики с паровыми двигателями. Паровые машины за это время усовершенствовались весьма значительно. В 1900 году в США 50% парка автомобилей были «на пару». Уже в те годы возникла конкуренция между паровыми, бензиновыми и — внимание! — электрическими экипажами. После рыночного успеха «Модели-Т» Форда и, казалось бы, поражения парового двигателя новый всплеск популярности паровых авто пришёлся на 20-е годы прошлого столетия: стоимость топлива для них (мазут, керосин) была значительно ниже стоимости бензина.

«Классический» паровой двигатель, который выпускал отработанный пар в атмосферу, имеет КПД не более 8%. Однако паровой двигатель с конденсатором и профилированной проточной частью имеет КПД до 25–30%. Паровая турбина обеспечивает 30–42%. Парогазовые установки, где используются «в связке» газовые и паровые турбины, имеют КПД до 55–65%. Последнее обстоятельство подвигло инженеров компании BMW начать проработки вариантов использования этой схемы в автомобилях. К слову сказать, КПД современных бензиновых двигателей составляет 34%.

Стоимость изготовления парового двигателя во все времена была ниже стоимости карбюраторного и дизельного моторов той же мощности. Расход жидкого топлива в новых паровых двигателях, работающих в замкнутом цикле на перегретом (сухом) пару и оснащённых современными системами смазки, качественными подшипниками и электронными системами регулирования рабочего цикла, составляет всего 40% от прежнего.

Паровой двигатель медленно запускается. И это было когда-то… Даже серийные автомобили фирмы Stanley «разводили пары» от 10 до 20 минут. Усовершенствование конструкции котла и внедрение каскадного режима нагрева позволило сократить время готовности до 40–60 секунд.

Паровой автомобиль слишком нетороплив. Это не так. Рекорд скорости 1906 года — 205,44 км/час — принадлежит паровому автомобилю. В те годы автомобили на бензиновых моторах так быстро ездить не умели. В 1985-м на паровом автомобиле разъезжали со скоростью 234,33 км/час. А в 2009 году группа британских инженеров сконструировала паротурбинный «болид» с паровым приводом мощностью 360 л. с., который был способен перемещаться с рекордной средней скоростью в заезде — 241,7 км/час.

Интересно, что современные изыскания в области водородного топлива для автомобильных моторов породили ряд «боковых ответвлений»: водород в качестве топлива для классических поршневых паровых двигателей и в особенности для паротурбинных машин обеспечивает абсолютную экологичность. «Дым» от такого мотора представляет собой… водяной пар.

Паровой двигатель капризен. Это неправда. Он конструктивно значительно проще двигателя внутреннего сгорания, что само по себе означает большую надёжность и неприхотливость. Ресурс паровых моторов составляет многие десятки тысяч часов непрерывной работы, что не свойственно другим типам двигателей. Однако этим дело не ограничивается. В силу принципов работы паровой двигатель не теряет эффективности при понижении атмосферного давления. Именно по этой причине транспортные средства на паровой тяге исключительно хорошо подходят для использования в высокогорье, на тяжёлых горных перевалах.

Интересно отметить и ещё одно полезное свойство парового двигателя, которым он, кстати, схож с электромотором постоянного тока. Снижение частоты вращения вала (например, при возрастании нагрузки) вызывает рост крутящего момента. В силу этого свойства автомобилям с паровыми моторами принципиально не нужны коробки передач — сами по себе весьма сложные и порой капризные механизмы.

Как заявляет Новозеландская компания Duke Engines , что их осевые двигатели являются наиболее экономичными и самыми легкими. Силовые агрегаты, которые производит компания можно устанавливать на лодки и легкие самолеты. Но это еще не все. В ближайшем будущем компания обещает выпустить подобные моторы для .

Мы, не знаем получиться ли у Duke Engines сделать хорошие и качественные двигатели для автопромышленности. Вполне возможно, что в будущем эта компания перевернет наше представление о силовых агрегатах в современных транспортных средствах. Но в любом случае обратить свое внимание на эти моторы стоит. Они выглядят необычно, особенно если , которое показывает, как работает этот необычный силовой агрегат. Впечатляет.

Принцип работы двигателя не только удивляет но и завораживает.

Конструкция мотора прошла долгий путь от концептуальной разработки до первых рабочих образцов. Несмотря на то, что в настоящий момент разработки двигателя продолжаются, выглядит он не хуже современных моторов.

Пока что силовой агрегат существует в качестве прототипа. Он также как и обычные моторы имеет систему смазки, коллектор и камеру сгорания. Но обратите внимание на поршневую систему с наклонным механизмом. Мы думаем, что подобного Вы еще не видели.

Другой цикл

В начале ХХ века тихие бесклапанные моторы устанавливались на многие престижные модели. К примеру, под капотом этого шикарного “Daimler Double Six 40/50” стоял именно такой двигатель.

“Mazda Millenia/Xedos 9” — один из немногих массовых автомобилей, который оснащался двигателем Аткинсона.

ОБЫЧНЫЙ 4-тактный двигатель работает по циклу, изобретенному еще в 1876 году немецким инженером Николаусом Отто: в цилиндре при определенных условиях попеременно происходят определенные процессы — впуск, сжатие, рабочий ход и выпуск. В 1886 году эту схему попытался усовершенствовать британский инженер Джеймс Аткинсон.

На первый взгляд его двигатель мало отличался от прародителя — тот же порядок тактов, схожий принцип работы… Однако на самом деле различий было немало. К примеру, за счет специального коленвала со смещенными точками крепления Аткинсону удалось снизить потери на трение в цилиндре и поднять степень сжатия мотора.

Также в подобных двигателях другие фазы газораспределения. Если на обычном ДВС впускной клапан закрывается практически сразу по прохождении поршнем нижней мертвой точки, то в цикле Аткинсона такт впуска значительно длиннее — клапан закрывается лишь на полпути поршня к верхней мертвой точке, когда в цикле Отто уже вовсю идет такт сжатия.

Что это дало? Самое главное — лучшее наполнение цилиндров благодаря снижению так называемых насосных потерь. Не вдаваясь в технические подробности, лишь скажем, что в результате двигатель Аткинсона примерно на 10% эффективнее (и экономичнее) обычного ДВС.

Однако на серийных автомобилях моторы, действующие по схеме Аткинсона, до последнего времени не встречались. Дело в том, что такой двигатель может правильно работать и выдавать хорошие показатели лишь на высоких оборотах. А на холостых он, наоборот, норовит заглохнуть. Чтобы решить проблему наполнения цилиндров на малых оборотах, на подобные моторы приходится устанавливать механические нагнетатели (такую схему иногда не совсем верно еще называют “двигатель Миллера”), что еще больше усложняет и удорожает конструкцию. К тому же потери на привод компрессора практически сводят на нет преимущества необычного мотора.

Поэтому серийные массовые автомобили с двигателями Аткинсона можно пересчитать по пальцам одной руки. Характерный пример — “Mazda Xedos 9/Millenia”, которая выпускалась с 1993-го по 2002 год и оснащалась 210-сильным 2,3-литровым V6.

Зато в чистом виде моторы Аткинсона оказались очень подходящими для гибридных моделей вроде знаменитого “Toyota Prius” или новейшего “Mercedes-Benz” S-класса, который вскоре пойдет в серийное производство. Ведь на малых скоростях такие машины передвигаются в основном на электротяге, а бензиновый двигатель подключается только при разгоне или при больших нагрузках. Эта схема, с одной стороны, позволяет нивелировать врожденные недостатки мотора Аткинсона, а c другой — максимально использовать его положительные качества.

Бесшумные золотники

Благодаря высокой экономичности моторы, работающие по циклу Аткинсона, сегодня все чаще используются на гибридных автомобилях вроде “Toyota Prius”.

МЕХАНИЗМ газораспределения — один из самых сложных и шумных в традиционном двигателе. Поэтому многие изобретатели пытались полностью избавиться от него или хотя бы существенно модернизировать.

Пожалуй, самой успешной альтернативной конструкцией стал мотор, созданный американским инженером Чарльзом Найтом в начале ХХ века. Привычных клапанов и их громоздкого привода в этом двигателе не было — их заменили специальные золотники в виде двух гильз, размещенных между цилиндром и поршнем. С помощью оригинального привода золотники перемещались вверх-вниз и в необходимый момент открывали окна в стенке цилиндра, через которые внутрь поступала свежая горючая смесь и удалялись в атмосферу выхлопные газы.

Такой мотор был сложен в изготовлении и достаточно дорог, зато он отличался очень тихой, практически бесшумной по меркам того времени работой. Поэтому многие компании, выпускавшие представительские автомобили, стали устанавливать двигатели Найта на свои модели. Покупатели готовы были переплачивать ради высокого комфорта. В начале прошлого века подобные моторы использовали такие известные фирмы, как “Daimler”, “Mercedes-Benz”, “Panhard-Levassor”..

Однако первоначальный восторг от бесшумной работы двигателей Найта вскоре сменился разочарованием. Конструкция оказалась ненадежной, к тому же отличалась повышенным потреблением бензина и масла из-за высокого трения между золотниками и стенками цилиндра, которое в разы возрастало при увеличении оборотов коленвала. Поэтому позади автомобилей с такими моторами всегда вился характерный сизый дымок.

Эпоха двигателей Найта закончилась в 30-е годы, когда на рынке появились моторы с усовершенствованным клапанным механизмом газораспределения, который почти избавился от чрезмерной шумности. Тем не менее в наши дни то и дело появляются сообщения о различных опытных вариантах бесклапанных двигателей, так что не исключено, что в будущем мы еще увидим такие моторы на серийных машинах.

Переменная степень сжатия

СТЕПЕНЬ сжатия — одна из важнейших характеристик двигателя. Чем больше этот параметр, тем выше максимальная мощность, экономичность и КПД бензинового мотора. Однако бесконечно увеличивать степень сжатия нельзя — в цилиндрах будет происходить детонация, то есть взрывное, неконтролируемое сгорание рабочей смеси, приводящее к повышенному износу деталей и механизмов.

Еще острее эта проблема стоит при создании двигателей с наддувом, которые в последнее время получают все большее распространение. Дело в том, что детали таких моторов работают в более жестких условиях, поэтому они сильнее нагреваются, и риск появления детонации выше. Так что степень сжатия приходится снижать. При этом соответственно падает и эффективность двигателя.

В идеале степень сжатия должна плавно меняться в зависимости от режима работы мотора. Для получения максимальной отдачи ее надо увеличивать, когда нагрузка на двигатель невелика, а затем по мере роста сопротивления движению постепенно уменьшать.

Первые проекты моторов с изменяемой степенью сжатия появились еще во второй половине ХХ века, однако сложность конструкции пока не позволяет широко использовать на массовых моделях. Тем не менее над совершенствованием этой схемы работают многие автопроизводители.

К примеру, SAAB в 2000 году представил опытный рядный 5-цилиндровый мотор SVC (“Saab Variable Compression”), который за счет изменяемой степени сжатия при скромном рабочем объеме 1,6 л выдает приличные 225 л.с. Шведский двигатель по горизонтали разделен на две части, шарнирно соединенные друг с другом с одной стороны. В нижней находятся коленвал, шатуны и поршни, а верхняя объединяет в едином моноблоке цилиндры и их головки. Специальный гидропривод может слегка наклонять моноблок, варьируя степень сжатия от 14 единиц на холостых оборотах до 8 — на высоких, когда в работу включается приводной компрессор. Такая конструкция оказалась эффективной, но очень дорогой, поэтому вскоре после премьеры проект SVC закрыли до лучших времен.

По мнению специалистов, более жизнеспособной выглядит другая схема. Такой двигатель практически неотличим от обычного, за исключением оригинального кривошипно-шатунного механизма. Коленвал здесь связан с поршнем через специальное коромысло. Оно, в свою очередь, закреплено на специальном валу, который может поворачиваться с помощью электро- или гидропривода. При наклоне коромысла меняется положение поршня в цилиндре, а значит, и степень сжатия. Преимущества такой компоновки в относительной простоте — в принципе ее можно создать на основе практически любого мотора.

Таким образом, современные технологии уже позволяют построить двигатель с переменной степенью сжатия. Осталось только решить проблему высокой стоимости таких проектов..

Не тот гибрид

Возможно, в недалеком будущем мы увидим на автомобилях концерна GM двигатели, сочетающие в себе преимущества как дизельных, так и бензиновых моторов.

НА СОВРЕМЕННЫХ автомобилях в основном применяются два типа двигателей — бензиновые и дизельные. Первые отличаются высокой мощностью, вторые — хорошей тяговитостью и экономичностью.

Сейчас многие автопроизводители работают над созданием мотора, который совместил бы в себе оба эти достоинства. В принципе конструкция обычных бензиновых агрегатов уже стала очень похожей на дизель: непосредственный впрыск топлива позволил поднять степень сжатия до 13-14 единиц (против 17-19 у дизельных вариантов).

На экспериментальных моделях степень сжатия еще выше — 15-16 единиц. Однако для постоянного самовоспламенения смеси этого не всегда достаточно. Поэтому при запуске двигателя, а также при высоких нагрузках топливо поджигается обычной свечой. При равномерном движении она отключается, и мотор переходит на “дизельный” режим работы, потребляя минимум топлива. Контролирует всю систему электроника, которая следит за условиями движения и при их изменении дает соответствующие команды исполнительным механизмам. По словам разработчиков, подобные двигатели весьма экономичны и практически не загрязняют окружающую среду. Однако уже сейчас ясно, что стоимость автомобилей с такими моторами будет достаточно высокой. Найдут ли они свое место на рынке, пока сказать сложно.

Автор
Издание
Клаксон №24 2008 год
Фото
фото фирм-производителей

5 самых странных двигателей, выпущенных в производство

Двигатель превращает автомобиль в автомобиль; без него у вас просто есть повозка, и вы успешно переместились назад на 120 лет. Более чем столетний опыт разработки двигателей позволил найти множество решений проблемы внутреннего сгорания. Практически каждый человек, задумавший построить автомобиль, экспериментировал с количеством, ориентацией и даже формой цилиндров.

Лучшие проекты поднялись на вершину кучи, но эта куча вряд ли мала. Мы подумали, что было бы забавно пролить свет (не лампочку проверки двигателя…) на несколько странных конструкций, которые производители отправляли в дикую природу под капотами серийных автомобилей.

Татра с воздушным охлаждением V-8

Ронан Глон

В книге рекордов по созданию чего-то до того, как это стало крутым, Tatra занимает место среди великих. Лишь в 1937 году компания построила обтекаемый автомобиль с задним расположением двигателя и двигателем V-8, который участвовал в гонках на выносливость. Хотя это довольно большой список описателей, наше внимание здесь сосредоточено на трехлитровом V-8, установленном под наклонным задним листовым металлом.

Этот двигатель имел воздушное охлаждение и полусферическую камеру сгорания. Выходная мощность составляла 75 л.с., что соперничало с современным двигателем Ford Flathead V-8. Чехословацкий автопроизводитель подумал, что у него есть выигрышная формула с дизайном, и продолжил выпуск версии этого V-8-19. 75. Последняя итерация производила 166 л.с. — больше, чем у Corvette с L48 того же года.

Bugatti W-16

В мире, наполненном тем, что я люблю называть «автомобилями с цифрами» — автомобилями, которые, казалось, существовали исключительно как первопроходцы в барах, — Bugatti Veyron довел все до крайности. Он взял почти каждое число, связанное с высокопроизводительным двигателем, и удвоил его или умножил на 16, если вы хотите поговорить о теплообменниках.

Если восемь цилиндров в V — это хорошо, почему бы не сделать его 16-цилиндровым и W? Видеть голый блок двигателя W-16 — сбивающий с толку момент, если вы не знакомы с тем, как работает упаковка. Цель состоит в том, чтобы разместить 16 отверстий в максимально компактном корпусе, что означает их расположение в шахматном порядке, чтобы все шестнадцать не располагались на одной центральной линии. Интересно, что несколько моделей Volkswagen получили двигатели V-6 и V-5 с узким расположением цилиндров, которые по сути представляют собой один ряд этого двигателя W с двумя и тремя цилиндрами меньше соответственно.

Ротор Ванкеля

Mazda

Концепция двигателя внутреннего сгорания требует сжатия, и самым простым средством достижения этого был возвратно-поступательный поршень. Немецкий инженер Феликс Ванкель разработал компактную конструкцию, которая могла уместить четыре фазы цикла Отто (впуск, сжатие, сгорание, выпуск) за один оборот ротора. Фактически, на каждый оборот ротора приходится три акта сгорания, но выходной вал с редуктором вращается со скоростью, в три раза превышающей скорость ротора. Это дает вам один цикл сгорания на ротор на один оборот выходного вала. Mazda является производителем, который наиболее тесно связан с роторной конструкцией, установив ее на ряд мощных спортивных автомобилей после того, как приобрел эту технологию в 1919 году.61.

Но есть и недостатки. Верхушечные уплотнения на конце треугольного ротора Рело имеют меньший ожидаемый срок службы, чем их собратья с поршневыми кольцами, а расход масла значительно выше, чем в поршневом двигателе. Меньше деталей выходит из строя — что, на первый взгляд, делает его привлекательным в эпоху длительных гарантий, — но жажда топлива и относительно высокий уровень выбросов затрудняют его продажу на современном рынке.

Крайслер турбина

Да, я немного преувеличиваю, называя это серийным автомобилем, так что сохраните свой комментарий. Тот факт, что Chrysler даже рассматривал турбинную силовую установку для уличного автомобиля, настолько абсурден, что его необходимо обсудить. План был прост: впихнуть газовую турбину Chrysler четвертого поколения в двухдверное шасси среднего размера. Это был 1963 год, и терять было особо нечего.

У команды турбин Chrysler был длинный список преимуществ альтернативного двигателя: «Меньшее техническое обслуживание, более длительный срок службы двигателя, потенциал развития, 80-процентное сокращение количества деталей, практическое устранение необходимости настройки, отсутствие проблем с запуском при низких температурах, отсутствие периода прогрева, отсутствие антифриза, мгновенный нагрев салона зимой, отсутствие остановки из-за внезапных перегрузок, незначительный расход масла, малый вес двигателя, отсутствие вибрации двигателя и «прохладные и чистые» выхлопные газы» — все это упоминалось в исторической литературе.

Реальность такова, что 130 л.с. и 465 фунт-футов, выдаваемые трехступенчатой ​​автоматической коробкой передач Torqueflite (без гидротрансформатора, потому что он был не нужен), просто не впечатляют и, в сочетании с себестоимостью производства, просто не складываются. к победителю. Chrysler отложил эту идею и разогнал 46 из 55 выпущенных автомобилей. Большинство из девяти уцелевших находятся на хранении музеев.

Хонда НР750

Mecum Auctions

Нужно напомнить, что гонщики в наше время соревнуются по своду правил, а не друг другу? Я даю вам Honda NR750. В начале 19В 90-х годах в гонках Гран-при доминировали двухтактные двигатели, но Honda хотела поставить на стартовую решетку четырехтактный. В частности, четырехтактный V-8, упакованный в раму мотоцикла. Улов? Свод правил предусматривал всего четыре камеры сгорания.

Honda

Итак, Honda пошла нетрадиционным путем и объединила восемь цилиндров вместе, чтобы создать четыре овальных цилиндра. Это делает двигатель с измерением диаметра цилиндра x ход поршня, для которого требуется три числа. Диаметр цилиндра 101,2 мм x 50,6 мм x 42 мм и ход поршня обеспечивают окончательный рабочий объем 748 куб.см. Каждый из овальных поршней поддерживается двумя шатунами.

Поскольку мы расширили наше определение «серийных» двигателей, мы откроем комментарии, чтобы изучить и другие малосерийные двигатели. Есть ли у вас любимые?

3 самых необычных двигателя в мире

От беспоршневых двигателей до колес, приводимых в движение бактериями, у человечества есть несколько интересных идей.

Перемещаться из одного места в другое быстро и с минимальными усилиями — подвиг, доступный только людям. Поколения автомобильных инноваций и стремление людей делать что-то быстрее и эффективнее привели к появлению транспортных технологий, на которые люди продолжают полагаться.

Существуют тысячи различных транспортных средств, предназначенных для перевозки кого-либо или чего-либо из пункта А в пункт Б, и все они полагаются на критически важный компонент — двигатель. По мере появления новых технологий и усиления стремления отказаться от ископаемого топлива инженеры продолжают приспосабливаться, модифицируя и переконструируя двигатели.

СВЯЗАННЫЕ: СТРАНЫ С НАИБОЛЕЕ ВЛАДЕЛЬЦАМИ ЭЛЕКТРОТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ

Источник: Darryl Braaten/Flickr

Какие самые необычные двигатели когда-либо производились?

Итак, без лишних слов, вот некоторые из самых необычных двигателей на планете. Этот список далеко не исчерпывающий и не имеет определенного порядка.

1. Технология увеличения запаса хода свободнопоршневого двигателя представляет собой интересный вариант двигателя

Свободнопоршневой двигатель. Источник: DLR

В принципе, электромобили — это фантастика. Тем не менее, трудно производить аккумуляторные батареи, достаточно большие для транспортировки на большие расстояния. Многие электромобили являются гибридными, что позволяет им увеличить запас хода за счет использования двигателя внутреннего сгорания для увеличения мощности и зарядки аккумулятора.

Термин «увеличитель запаса хода» обычно используется для описания бензиновых генераторов, которые используются для зарядки аккумуляторной батареи электромобиля, но не используются для непосредственного питания колес. Этот тип расширителя диапазона используется в «серийных» или «рядных» гибридах, таких как Chevy Volt. Они отличаются от «параллельных» гибридов, таких как Toyota Prius, где колеса могут приводиться в движение либо электродвигателем, либо двигателем внутреннего сгорания, в зависимости от условий.

Сейчас инженеры ищут способы полностью отсоединить двигатель от карданного вала. Вместо мощности, направляемой на генератор, поршневой двигатель будет самим генератором.

В одной конструкции кривошип между поршнями удерживает сильный магнит, который проходит через серию катушек, создавая электрический ток. Затем электроэнергия будет использоваться для зарядки аккумуляторов.

В идеале этот двигатель уменьшит количество необходимых аккумуляторов. Меньшее количество батарей необходимо будет перерабатывать, что делает его экономичным и экологически безопасным решением.

К сожалению, конструкция двигателя создает сильные вибрации, так как поршни качаются из стороны в сторону. Хотя принцип двигателя остается надежным, конструкторам необходимо будет значительно снизить вибрации, прежде чем эти двигатели можно будет интегрировать в настоящие автомобили.

Самый популярный

Другая конструкция, линейный генератор со свободным поршнем, использует камеру внутреннего сгорания, линейный генератор и газовую пружину. Двигатель внутреннего сгорания приводит в движение поршни. Однако вместо того, чтобы преобразовывать линейное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала, как в обычном двигателе, устройство преобразует кинетическую энергию поршня непосредственно в электричество, которое используется для зарядки аккумуляторов.

2. SABRE Skylon — еще один необычный двигатель

Источник: MDx media/YouTube

SABRE, или синергетический воздушно-реактивный ракетный двигатель, который в настоящее время находится в разработке, предназначен для использования в приведении в движение как высокоскоростных самолетов, так и космических кораблей.

Обычные ракеты приводятся в движение топливом (жидким водородом, керосином или метаном) и окислителем (жидким кислородом). Когда топливо и окислитель сгорают, масса выбрасывается из задней части ракеты, создавая тягу. Однако этот тип двигателя ограничивает размер полезной нагрузки, поскольку перенос большей массы приводит к более высокому потреблению топлива для отрыва корабля от земли.

SABRE, напротив, представляет собой гибридный воздушно-реактивный двигатель, способный развивать скорость до 5 Маха. Находясь в атмосфере, он будет получать кислород из атмосферы и переключаться на бортовой кислород только после выхода из атмосферы. Это дало бы ему более низкое отношение массы к полезной нагрузке, чем у обычной ракеты.

Уменьшение массы может быть использовано для добавления таких функций, как крылья и системы тепловой защиты, которые сделают корабль многоразовым.

Одним из ключевых компонентов SABRE является предварительный охладитель. Для создания тяги от воздушно-реактивного двигателя приходится увеличивать скорость проходящего через него воздуха. Однако, как только вы достигаете высоких скоростей, воздух необходимо замедлить, чтобы внутренние механизмы могли работать.

Когда быстро движущийся воздух замедляется, он также нагревается, так как кинетическая энергия преобразуется в тепловую. Таким образом, при скорости около 5 Маха воздух, поступающий в двигатель, имеет температуру около 1832 градусов по Фаренгейту (1000 градусов по Цельсию) , что слишком жарко для работы струи.

SABRE использует предварительный охладитель для замедления потока воздуха. Быстро движущийся воздух сначала замедляется всасыванием серией ударных волн, создаваемых геометрией компонентов двигателя. Воздух нагревается по мере замедления, но затем этот горячий воздух проходит в предварительный охладитель, где тепло передается от воздушного потока внутренней жидкости, такой как криогенный гелий.

Попадая в двигатель, воздух проходит через цикл сжатия, сгорания, регенерации и, наконец, расширения при прохождении через сопло двигателя, создавая движущую силу. Тепловая энергия, переданная предохладителю, используется для привода двигателя.

После достижения достаточно высокой скорости обычный ракетный двигатель Lh3/LOX обеспечивает последний толчок в космос.

3. Испарительный двигатель действительно очень необычный двигатель

Испарительный двигатель.  Источник:  ExtremeBio/YouTube

Новый испарительный двигатель, работающий на бактериях, не похож ни на один другой двигатель. Разработанный Колумбийским университетом двигатель не использует обычное топливо, вместо этого он полагается на бактерии.

В природе многие виды бактериальных спор остаются в состоянии покоя, пока не вступят в контакт с влагой. Исследователи поместили эти споры на пластиковую пленку, чтобы воспользоваться способностью бактерий очень быстро поглощать и повторно выделять воду. Пленки, покрытые спорами, изгибаются и выпрямляются в ответ на изменение относительной влажности.

«Двигатель» состоит из сотен лент, покрытых бактериями, прикрепленных к боковой стороне колеса. Используя механизм затвора для создания колебаний, создается разница во влажности. По мере того, как пленка впитывает влагу, бактерии расширяются, закрывая створки. Недостаток влаги приводит к тому, что бактерии сжимаются, открывая ставни, заставляя бактерии поглощать влагу и расширяться, и т. д.

Техника завораживает. Однако, несмотря на то, что исследователям удалось привести в действие транспортное средство размером с игрушечную машинку, в ближайшее время этот двигатель не сможет привести в действие транспортное средство, перевозящее людей. Тем не менее, теоретически споры могут производить больше энергии на квадратный фут, чем ветряные электростанции, при гораздо меньших затратах.

Источник: Peter Miller/Flickr

И это, как говорится, конец.

Времена меняются, меняются и технологии, которые переносят людей из одной точки в другую. В настоящее время в разработке находятся сотни двигателей.

Хотя некоторые из них могут показаться невероятно странными, именно благодаря диковинным инновациям человечество «продвинется» в будущее.

Для вас

Инновация

Биотехнология мРНК совершит революцию в здравоохранении, дав клиницистам возможность направлять наш организм на выработку определенных белков, в которых мы нуждаемся.

Грант Каррин | 27.07.2022

наукаАстрономы объединяются против «неустойчивой» проблемы Starlink

Крис Янг| 29.07.2022

инновацииВверх, близко и лично с Марсом: ReachBot и будущее космических миссий

Дина Тереза| 23.08.2022

Другие новости

здоровье
Случаи оспы обезьян зарегистрированы в Европе, Канаде и США

Амейя Палеха| 20.05.2022

наука
«Давайте построим кольцо»: как 360-градусное изображение, размещенное в Facebook, вдохновило на создание амбициозного научно-фантастического фильма

Пол Ратнер| 08.10.2022

инновации
НАСА готовится преодолеть звуковой барьер с помощью X-59 компании Lockheed Martin

Нергис Фиртина| 17. 10.2022

10 самых необычных двигателей серийных автомобилей всех времен

Марк Брэмли, Archivio Perini, Андре Ритцингер, Джон Роу, Дэниел Вон, ugo.com, avtoindex.com, The Manufacturer

1 из 23

Bugatti Veyron W-16 (2005–2015)

Статистические данные стали легендой: 8,0-литровый W-16 мощностью более 1000 л.с. для Bugatti — самый мощный и сложный серийный двигатель в истории. У него 64 клапана, четыре турбонагнетателя и достаточно мощности для измельчения дорожного покрытия — целых 1106 фунт-футов при 3000 об/мин — чтобы помять нижнее белье Бога. Его W-образная 16-цилиндровая компоновка, по сути, оргия узкоугольных Volkswagen VR4, никогда раньше не использовалась и, вероятно, никогда не будет использоваться снова, за исключением, возможно, другого Bugatti. О, и он пришел с гарантией.

Bugatti Veyron 16.4 Road Test

Mark Bramley, Archivio Perini, André Ritzinger, John Roe, Daniel Vaughn, ugo.com, avtoindex.com, The Manufacturer

2 из 23

Bugatti Veyron W-16 (20505) )

Это инженерный единорог, который появляется раз в жизни, что-то вроде того, что произошло бы, если бы космическая программа «Аполлон» и Фердинанд Порше каким-то образом совместно оплодотворили Титаник . Если это не интересно, то мы не знаем, что есть. (На фото Bugatti Veyron 16.4 Super Sport 2011 года.)

Марк Брэмли, Archivio Perini, André Ritzinger, John Roe, Daniel Vaughn, ugo.com, avtoindex.com, The Manufacturer

3 из 23 век, автомобильный пограничник Чарльз Йель Найт имел прозрение. Он считал, что традиционные тарельчатые клапаны слишком сложны, а сопутствующие пружины и толкатели слишком неэффективны. Его решение было названо золотниковым клапаном — скользящая втулка вокруг поршня, приводимая в движение валом с редуктором, открывающим впускные и выпускные отверстия в стенке цилиндра.

Марк Брэмли, Archivio Perini, Андре Ритцингер, Джон Роу, Дэниел Вон, ugo.com, avtoindex.com, The Manufacturer

4 из 23

Рукавный клапан Knight (1903–1933)

Удивительно, но это сработало. Двигатели с золотниковым клапаном обладали высоким объемным КПД, низким уровнем шума и отсутствием риска зазора клапана; недостатков было немного, но среди них был высокий расход масла. Найт запатентовал свою идею в 1908 году, и позже она появилась во всем, от Mercedes-Benz до Panhard и Peugeot. Эта технология потеряла популярность, когда тарельчатые клапаны стали лучше справляться с нагревом и высокими оборотами. (1913 Mercedes-Knight 16/45 на фото.)

Mark Bramley, Archivio Perini, André Ritzinger, John Roe, Daniel Vaughn, ugo.com, avtoindex.com, The Manufacturer

5 из 23

Mazda/NSU Wankel Rotary ( 1958–2014)

Представьте, что вы — автопроизводитель 1950-х годов, который представляет экспериментальный двигатель. Этот немецкий чувак по имени Феликс заходит в ваш офис и пытается убедить вас в том, что трехконечный поршень вращается внутри овальной коробки, сжигая топливо на ходу. Это похоже на огненный шар в клетке для бинго или, может быть, на футбольный мяч, стучащий в стиральной машине. И он не только работает, но и невероятно сбалансирован.

Mark Bramley, Archivio Perini, André Ritzinger, John Roe, Daniel Vaughn, ugo.com, avtoindex. com, The Manufacturer

6 из 23

Mazda/NSU Wankel Rotary (1958–2014)

Сам ротор треугольный с выпуклыми гранями, а три его угла называются вершинами. Когда ротор вращается внутри корпуса, он создает три камеры, которые отвечают за четыре фазы цикла мощности: впуск, сжатие, мощность и выпуск. Каждая сторона ротора всегда работает на одной стадии цикла. Если это звучит эффективно, это потому, что так оно и есть. Выходная мощность высока по сравнению с рабочим объемом двигателя, но они поглощают топливо, потому что камера сгорания удлинена.

Странные вещи, не так ли? Знаете, что страннее? Он производился до 2012 года в спортивном автомобиле Mazda RX-8. (На фото Mazda Cosmo 110S 1967–1972 гг.)

Марк Брэмли, Archivio Perini, André Ritzinger, John Roe, Daniel Vaughn, ugo.com, avtoindex.com, The Manufacturer

7 из 23

Eisenhuth Compound (1904–1907) )

Коннектикутская компания Eisenhuth Horseless Vehicle Company была основана Джоном Эйзенхутом, жителем Нью-Йорка, который утверждал, что изобрел бензиновый двигатель и имел неприятную привычку подавать в суд на своих деловых партнеров. Его 19Модели Compound 04–07 имели рядный трехцилиндровый двигатель, в котором два внешних цилиндра приводили в действие невоспламеняющийся «мертвый» средний цилиндр своими выхлопными газами; средний цилиндр обеспечивал мощность двигателя. Внешние цилиндры были огромными, с диаметром отверстия 7,5 дюймов, но внутренний, диаметром 12 дюймов, был еще больше.

Марк Брэмли, Archivio Perini, Андре Ритцингер, Джон Роу, Дэниел Вон, ugo.com, avtoindex.com, The Manufacturer

8 из 23

Eisenhuth Compound (1904–1919 гг.)07)

Эйзенхут заявил о 47-процентном увеличении экономии топлива по сравнению со стандартным двигателем аналогичного размера. Он также обанкротился в 1907 году. (Изображена модель 7.5 Eisenhuth Compound 1906 года). 1967)

Предоставьте французам разработку интересного двигателя, который на первый взгляд кажется обычным. Знаменитый галльский производитель Panhard, широко известный своей одноименной подвеской, оснащал свои послевоенные автомобили серией оппозитных двигателей с воздушным охлаждением и алюминиевыми блоками. Они отличались конструкцией агрегата — блок и головка блока цилиндров представляли собой одну отливку — торсионные пружины клапанов, кривошип на роликовых подшипниках, полые алюминиевые толкатели и выхлопные трубы, которые на одном варианте выполняли функции опор двигателя.

Mark Bramley, Archivio Perini, André Ritzinger, John Roe, Daniel Vaughn, ugo.com, avtoindex.com, The Manufacturer

10 из 23 до 850 куб.см; мощность составляла от 42 до 60 л.с., в зависимости от модели. Лучшая часть? Двойник Panhard остается самым странным двигателем, когда-либо одерживавшим победы в классе на гонках «24 часа Ле-Мана». (На фото Panhard Dyna Z 1954 года.)

Марк Брэмли, Archivio Perini, Андре Ритцингер, Джон Роу, Дэниел Вон, ugo.com, avtoindex.com, The Manufacturer

11 из 23

Commer/Rootes TS3 «Commer Knocker» (1954–1968)

Странное название, конечно, но двигатель еще страннее. 3,3-литровый Commer TS3 был с наддувом, с оппозитным расположением поршней (каждый цилиндр имеет два поршня с головками друг к другу, головки цилиндров отсутствуют), с одним коленчатым валом (у большинства двигателей с оппозитным расположением поршней их два), с тремя цилиндрами. , двухтактный дизельный двигатель.

Марк Брэмли, Archivio Perini, Андре Ритцингер, Джон Роу, Дэниел Вон, ugo.com, avtoindex.com, Производитель

12 из 23

Commer/Rootes TS3 «Commer Knocker» (1954–1968)

Компания Rootes Group придумала этот зверь для своих грузовиков марки Commer. TS3 предлагал оригинальную компоновку, шатунные коромысла размером с небольшую кошку и крутящий момент в 270 фунт-футов, более мощный, чем многие более крупные дизели того времени.

Запутались? Смотрите анимацию здесь. (На фото автобус Commer с TS3.)

Марк Брэмли, Archivio Perini, Андре Ритцингер, Джон Роу, Дэниел Вон, ugo.com, avtoindex.com, The Manufacturer

13 из 23

Lanchester Twin-Crank Twin (1900–1904)

Думаете, Коммер был умным? Этот помещает его в трейлер. Английская Lanchester Motor Company была основана в 1899 году. Lanchester Ten фирмы, представленный годом позже, отличался 4,0-литровым оппозитным двухцилиндровым двигателем с воздушным охлаждением и двойным коленчатым валом, приводящим в движение задние колеса. Один кривошип располагался над другим, а каждый поршень имел по три шатуна — два легких снаружи и один потяжелее в центре. Легкие стержни шли к одному кривошипу, тяжелые стержни к другому, и два вала вращались в противоположных направлениях.

Mark Bramley, Archivio Perini, André Ritzinger, John Roe, Daniel Vaughn, ugo.com, avtoindex.com, The Manufacturer

14 из 23

Lanchester Twin-Crank Twin (1900–1904)

Результат: 10,5 л.с. при 1250 об/мин и замечательное отсутствие вибрации. Если вы когда-нибудь задавались вопросом, как выглядит инженерная элегантность, двигатель в этом автомобиле — это то, что нужно. (На фото Lanchester 1901 года.)

Марк Брэмли, Archivio Perini, Андре Ритцингер, Джон Роу, Дэниел Вон, ugo.com, avtoindex.com, The Manufacturer

15 из 23

Cizeta-Moroder/Cizeta V16T (1991–1995)

Как и Veyron, суперкар Cizeta (урожденная Cizeta-Moroder) V16T, выпущенный ограниченным тиражом, отличается своим двигателем. 560-сильный 6,0-литровый V-16 в животе Ciz — это не настоящий V-16. Если судить по порядку зажигания и конструкции, то это всего лишь два плоских двигателя V-8, объединенных одним блоком и соединенных центральным картером ГРМ. Это делает его не менее безумным. Поскольку двигатель установлен поперечно, центральный вал передает мощность на заднюю коробку передач.

Mark Bramley, Archivio Perini, André Ritzinger, John Roe, Daniel Vaughn, ugo.com, avtoindex.com, The Manufacturer

16 из 23

Cizeta-Moroder/Cizeta V16T (1991–1995)

реже, чем честные политики, с очень небольшим числом построенных. Настоящий заводской номер, конечно, является секретом, но один из них время от времени всплывал в Лос-Анджелесе, где его владелец безжалостно разгонял его до того, как таможенники конфисковали его в 2009 году (на фото Cizeta-Moroder 1991 16T) 9.0003

Марк Брэмли, Archivio Perini, André Ritzinger, John Roe, Daniel Vaughn, ugo.com, avtoindex.com, The Manufacturer

17 из 23 на самом деле был вдохновлен (если это правильное слово) французским семейством двигателей с оппозитными поршнями, которые выпускались в двух-, четырех- и шестицилиндровом исполнении до начала 1920-х годов. Вот как это работает в двухцилиндровом исполнении: два поршня обычно приводят в движение коленчатый вал. Напротив двух поршней находится другой набор из двух вертикально противоположных поршней, соединенных крейцкопфом. В свою очередь, эта траверса приводит в движение два длинных шатуна, соединенных с кривошипом под углом 180 градусов относительно нижних поршней. Противоположные поршни эффективно образуют головки цилиндров. Таким образом, шестицилиндровый двигатель имеет 12 поршней и кривошип с жесткостью на кручение, как у спагетти.

Mark Bramley, Archivio Perini, André Ritzinger, John Roe, Daniel Vaughn, ugo.com, avtoindex.com, The Manufacturer

18 из 23 от 2,3-литровых двоек до 11,4-литровых шестерок. Был также чудовищный 13,5-литровый четырехцилиндровый гоночный автомобиль, который стал первым автомобилем, разогнавшимся до 100 миль в час. Его пилотировал Луи Риголли в Остенде, Бельгия, в 1904 году. впрыск топлива в их самых первых двигателях. (1900 Nagant-Gobron 14/15 л. с. Type C Victoria (на фото) , тогда Adams-Farwell, родом из Дубьюка, штат Айова, — ваша машина. Ну, вращался не весь двигатель: только цилиндры и поршни, потому что коленчатые валы на этих трех- и пятицилиндровых двигателях были неподвижными. Расположенные радиально, цилиндры имели воздушное охлаждение и действовали как маховик, когда двигатель был запущен и работал. Привод был снят с блока цилиндров через короткую одинарную цепь, и агрегаты были легкими для того времени — 190 фунтов за 4,3-литровый трехцилиндровый двигатель и 265 фунтов за 8,0-литровый пятицилиндровый двигатель.

YouTube/PebbleBeachConcours

20 из 23

Адамс-Фарвелл (1904–1913)

Сами автомобили были с задним расположением двигателя, с расположенным далеко вперед пассажирским салоном, идеально подходящим для полного уничтожения в аварии. Принимая во внимание отсутствие механической надежности на заре автомобилестроения, мы задаемся вопросом, насколько комфортно вы будете чувствовать себя с 265 фунтами, вращаясь со скоростью 1000 об / мин за икрами. (1906 Adams-Farwell 6A Convertible Runabout.)

Mark Bramley, Archivio Perini, André Ritzinger, John Roe, Daniel Vaughn, ugo.com, avtoindex.com, The Manufacturer

21 из 23

БОНУС: Crazy Engines Not in Серийные автомобили

Chrysler A57 Multibank

Тридцать цилиндров, пять рядов, пять карбюраторов, пять распределителей, 1255 куб. дюймов. Вот что происходит, когда Детройт идет на войну. Chrysler построил A57, чтобы в спешке выполнить контракт на поставку танковых двигателей времен Второй мировой войны, используя как можно больше готовых компонентов.

Mark Bramley, Archivio Perini, André Ritzinger, John Roe, Daniel Vaughn, ugo.com, avtoindex.com, The Manufacturer

22 из 23

БОНУС: Безумные двигатели, снятые с производства Автомобили

Chrysler 9 A554 Multibank

Он состоял из пяти легковых рядных шестерок объемом 251 куб.см, расположенных радиально вокруг центрального выходного вала. Получившаяся 425-сильная куча волосатой свободы приводила в движение танки M3A4 Lee и M4A4 Sherman.