Шестицилиндровый двигатель v образный: устройство, характеристики, плюсы и минусы

Содержание

устройство, характеристики, плюсы и минусы

V-образным называется двигатель внутреннего сгорания, цилиндры которого размещены напротив друг друга наподобие латинской буквы «V». В зависимости от количества цилиндров, такие двигатели могут быть четырех, пяти, шести, восьми, десяти и двенадцатицилиндровыми. Также подобные силовые установки различаются в зависимости от угла наклона цилиндров.

V-образный двигатель

Первые V-образные двигатели эволюционировали от четырехцилиндровых рядных моторов. В начале ХХ века, когда автомобили в основном оснащались трех и четырехцилиндровыми силовыми установками, наибольшей проблемой таких моторов был их вес и размер, а также – несбалансированность, что приводило к возникновению вибраций, которые передавались на кузов и делали поездки малоприятными.

В 1905 году в Соединенных Штатах была запатентована новая технология производства двигателей – с V-образным расположением цилиндров. У такого мотора было четыре цилиндра, которые размещались друг напротив друга под определенным углом.

По сути, это был тот же рядный четырехцилиндровый двигатель, который распилили пополам и получившиеся половинки объединили в один агрегат в форме латинской буквы «V». Таким образом, конструкторам удалось нивелировать два недостатка рядных двигателей – вес и размер, так как V-образный мотор занимал меньше места под капотом в длину и меньше весил. Вместе с тем, в габаритном отношении у этого агрегата был свой недостаток — ширина: в длину он меньше рядного, а вот в ширину – больше. Однако, стараясь уменьшить именно длину подкапотного пространства, инженеры начали разрабатывать и совершенствовать V-образные моторы, делая их компактнее и сбалансированнее.

V-образный 10-цилиндровый мотором объемом 5,2 литра.

Немаловажное значение в конструкции таких силовых установок имеет угол, под которым цилиндры размещают друг напротив друга. История подобных двигателей знает немало агрегатов, где угол развала цилиндров составлял от 1 до 180 градусов. В результате многочисленных испытаний конструкторы выяснили, что наиболее приемлемым вариантом размещения цилиндров являются углы в 45°, 60° и 90°. Большинство современных V-образных моторов как раз имеют такие значения углов расположения цилиндров. Компактность расположения мотора позволила конструкторам увеличить объем цилиндров, так что подобные силовые установки редко имеют объем менее 3 литров.

Несмотря на явные конструктивные преимущества подобных моторов, они, тем не менее, имеют и свои недостатки. Речь – о несбалансированной конструкции некоторых V-образных двигателей, например, шестицилиндровых. Для того, чтобы сбалансировать такой двигатель, приходится устанавливать дополнительные противовесы на коленвал, что, соответственно, увеличивает массу агрегата. Более сбалансированными двигателями из этой категории считаются восьми-, десяти- и двенадцатицилиндровые моторы. Последние, кстати, имеют практически и идеальную балансировку в силу того, что представляют собой, по сути, два рядных шестицилиндровых мотора, объединенных в одну композицию. А, как известно, именно шестицилиндровый рядный агрегат имеет самую уравновешенную конструкцию и наименее подвержен инерциями первого и второго порядка.

Суперкар Lamborghini Aventador оснащается V-образным 12-цилиндровым двигателем выдающим 700 лошадиных сил.

Какой двигатель выбрать, и на что влияет расположение цилиндров? — Публикации — автопортал pogazam.ru

Двигатели бывают разные — рядные, оппозитные, v-образные…  И у каждого из них есть свои особенности. Разбираемся с достоинствами и недостатками всех трех типов.

Вряд ли при покупке автомобиля кто-то всерьез задумывается, какой двигатель предпочесть: рядный, v-образный или оппозитный.  Мол, какая разница — умные конструкторы все предусмотрели, да и все современные автомобили примерно одинаковые. Однако в жизни все решают нюансы. О них-то мы и поговорим, разобрав каждый тип двигателя отдельно.

Рядный двигатель. При такой конфигурации цилиндры располагаются в один ряд, а поршни вращает общий коленчатый вал.  Традиционно рядные  автомобильные двигатели делают шести- и четырехцилиндровыми, хотя иногда встречаются пяти-, трех- и даже двухцилиндровые моторы.

 

Шестицилиндровые двигатели отличаются особенной равномерностью работы,  благодаря которой вибрация практически отсутствует, а движение становится максимально комфортным. Сейчас шестицилиндровый движок  становится редкостью.  Его можно встретить, например, на автомобилях Mitsubishi, доживающих свой век Saab и некоторых BMW. 

Основных минусов у «шестицилиндровиков» два.   Во-первых, длинный  движок  можно расположить только под капотом и, как правило, продольно, и это является одним из серьезных препятствий для дизайнерских изысков. Во-вторых, большая масса, сосредоточенная в одном месте, напрямую влияет на управляемость и безопасность: куда «поведет» двигатель при аварии — в салон или под машину — предугадать непросто.

Четырехцилиндровые рядные двигатели более легкие и компактные, быстро прогреваются и довольно экономичны, но работают не так ровно, как их старшие собратья. Однако и у тех, и других есть одно неоспоримое достоинство: к ним можно подобраться без всяких ухищрений,  а это означает, что ремонтировать и обслуживать их легко и просто.

V-образный двигатель.  При такой конструкции цилиндры располагаются друг к другу под углом в 40°, 60° и 90°. Как правило, их устанавливают на мощные автомобили, в том числе и на гоночные болиды — именно об этом свидетельствует буква «V» на их борту. Другие приятные особенности — безопасность, легкость и компактность, благодаря которой под капотом можно более удобно установить дополнительные компоненты — систему кондиционирования, усилитель руля, электроприборы и т.д.

 

Минусы V-образного двигателя обусловлены его конструкцией. Такие движки  нелегко  ремонтировать, а в обслуживании они сложнее и дороже. Например, доступ к цилиндрам сложнее и  жидкости для раскоксовывания двигателя понадобится больше.

Оппозитный двигатель.  Цилиндры располагаются под углом 180°, благодаря чему центр тяжести автомобиля можно расположить максимально близко к дорожному полотну, снизить вибрации и обеспечить водителю и пассажирам максимальную безопасность.

  «Устойчивый, как бетонная плита», — говорят мастера автосервисов про автомобиль с таким двигателем.

Этот двигатель — мечта любого  автоконструктора. Его можно компоновать как угодно. Этим преимуществом пользуются производители эксклюзивных  автомобилей — Porsche, Subaru, которые сделали оппозитный двигатель своей «фишкой».   Машин с оппозитным движком автолюбители боятся как огня, что вполне понятно. Они  дороги, по отзывам, потребляют больше топлива и непросты в обслуживании. Если вы – любитель поковыряться под капотом, засучив рукава, то этот вариант точно не для вас: процедура раскоксовки оппозитного двигателя — задача непростая!  Зато авто с оппозитным двигателем отличаются надежностью.  Из-за того, что при движении вибрация минимальна, двигатель и сам автомобиль разрушаются медленнее, чем авто с  v-образными и рядными моторами.  


В качестве вывода.
Сложное устройство двигателя не означает, что за ним не надо ухаживать. Промывка масляной системы и систем охлаждения и впрыска, раскосовка и очистка дроссельной заслонки — обязательные процедуры для любого мотора.   Мы рекомендуем использовать автохимию LAVR, потому что уверены в ее безопасности и эффективности. Но решающий выбор, разумеется, за вами.

Материал подготовлен специалистами компании LAVR

 

Двигатели. Рядный? V-образный? «Оппозит»? — Международный Водительский Центр

В начале прошлого столетия, в расцвет конструкторской мысли, двигатель объемом 10 литров мог быть как с одним цилиндром, так и иметь рядное расположение восьми цилиндров. В то время обычной практикой было оснащать автомобиль рядным шестицилиндровым двигателем объемом 23 литра или даже втиснуть радиальный мотор с аэроплана.  

Однако рост производственных мощностей, оборотов и неистовая борьба за снижение себестоимости расставили все по своим местам. Самый обычный двигатель с одним цилиндром канул в Лету. Теперь стандартная емкость автомобильного двигателя варьируется от 300 до 600 кубических сантиметров. Литровая мощность составляет от 35 л.с./л для дизельных двигателей без наддува и до 100 л.

с./л для форсированного двигателя с наддувом. Для серийного производства это самые оптимальные значения, за пределы которых выходить нецелесообразно. 

В наши дни если автомобиль оснащен 100-сильным двигателем, он в подавляющем большинстве случаев будет иметь четыре цилиндра, 200-сильный сможет похвастаться четырьмя, пятью, шестью цилиндрами, а 300-сильный — восьмью… Но как же расположить эти цилиндры? Проще говоря, по какой схеме создавать многоцилиндровый двигатель?    

Простота хуже компактности

О чем беспокоятся конструктора? В первую очередь, о том, как упростить структуру двигателя, чтобы удешевить стоимость производства и сделать его легким в обслуживании. Простейший из двигателей — рядный. Чтобы добиться желаемого объема, необходимо расположить в ряд определенное количество цилиндров.   

Автомобили с двух-трехцилиндровым двигателем пока редкость, но данная тенденция набирает популярность. Этому способствуют продвинутые системы смесеобразования и использование турбонаддува (как, например, на двухцилиндровом турбированном хэтчбеке Fiat 500 мощностью 85 л. с.). А вот рядный четырехцилиндровый двигатель попал в самый массовый диапазон легковых автомобилей с объемом от 1 до 2,4 литра. 

Пятицилиндровые рядные двигатели вышли в серийное производство относительно недавно — в середине 70-х. Первым из таких автомобилей стал Mercedes-Benz со своими дизельными “пятерками” — они появились в 1974 году (на модели 300В с шасси W123). Через два года публике представили четырехцилиндровый двухлитровый бензиновый двигатель Audi. А в конце 80-х гг. такие двигатели уже выпускали на заводах Volvo и Fiat. 

Шестицилиндровые однорядные двигатели, которые до сегодняшнего дня были популярны в Европе, теперь поистине можно назвать вымирающим видом. А рядную восьмерку так уж подавно. Производители распрощались с ней еще в 30-х. Но почему?

Ответ прост. Чем больше цилиндров, тем длиннее становится двигатель, а это сопряжено с определенными неудобствами при его размещении. Например, втиснуть шестирядник вдоль моторного отсека переднеприводного автомобиля удавалось лишь в паре случаев. В первом случае это был Austin Maxi 2200 середины 60-х (конструкторам пришлось спрятать коробку передач под двигателем). Вторым приходит на ум Volvo S80 со сверхкомпактной коробкой передач. 

Как же укоротить рядный двигатель? Можно “распилить” его пополам, разместить обе части рядом друг с другом и сделать так, чтобы они работали на один коленвал. Такие двигатели, в которых цилиндры расположены в форме латинской буквы V, в два раза короче аналогичных рядных — наиболее распространенные двигатели с углом развала блока 60° и 90°. V-образный же мотор с углом развала 180°, в котором цилиндры расположены напротив друг друга, называют оппозитным (или “боксером” — обозначения B2, B4, B6 происходят от слова boxer).  

Такие двигатели сложнее рядных — к примеру, у них по две головки цилиндров (при этом каждая со своим уплотнителем и коллектором), больше распредвалов и соответственно более комплексная конфигурации привода. Оппозитные двигатели к тому же занимают много места в ширину. Поэтому из соображений компоновки такие двигатели редко используют. 

А что насчет V-рядного двигателя? Как сделать его еще более компактным? Одно из наиболее простых решений — установить угол развала блока на уровне менее 60°. И вправду такие моторы были, но они скорее редкость — можно вспомнить Lancia Fulvia 70-х годов с моторами V4. Угол развала этого автомобиля равнялся 23°. Почему автоконструкторы этим не воспользовались? Потому что перед ними всегда стоит еще одна задача — борьба с вибрациями.

О силе и крутящем моменте

Без вибраций поршневой двигатель внутреннего сгорания работать не может. Так он устроен. Но бороться с ними нужно. И не только для того, чтобы повысить комфорт пассажиров. Сильные несбалансированные вибрации приводят к разрушению деталей двигателя. Со всеми вытекающими.

Почему возникают вибрации? Во-первых, в некоторых конфигурациях двигателей вспышки в цилиндрах происходят неравномерно. Конструкторы всеми силами стараются сделать маховик более массивным, чтобы сгладить пульсации момента. Кроме того, во время движения поршней вверх-вниз они то совершают разгон, то торможение, что приводит к возникновению сил инерции — сродни тем, что заставляют пассажиров кланяться при торможении или вдавливают их в спинки кресел при разгоне. В-третьих, шатун в двигателе совершает сложное движение, а не просто перемещается вверх и вниз.  Да и возвратно-поступательное движение поршня от верхней мертвой точки к нижней нельзя описать простой синусоидой.

Поэтому среди сил инерции появляются компоненты с удвоенной, утроенной или учетверенной скоростью вращения коленвала. Эти так называемые силы инерции высшего порядка как правило не учитывают, поскольку по сравнению с ведущей силой инерции (которой присвоен первый порядок) они весьма незначительны. Исключение — силы инерции второго порядка, которые необходимо принимать во внимание. Помимо этого, пары сил, приложенные на определенном расстоянии, формируют момент. Так бывает когда силы инерции в соседних цилиндрах разнонаправлены.

Как помочь сбалансировать силы и момент? Во-первых, можно выбрать такую конфигурацию двигателя, в которой цилиндры и кривошипы коленвала расположены таким образом, что силы и моменты взаимно уравновесят друг другу — они всегда будут равными и направлены друг против друга.     

Но что если ни одна из сбалансированных схем не подходит, например, в силу компоновочных причин. Тогда можно попытаться изменить положение шеек коленвала и применить различного рода противовесы, которые создают силы и моменты, равные по величине, но противоположные по направлению основным уравновешиваемым силам. Иногда это возможно если разместить противовесы на коленчатом валу двигателя. А иногда — на дополнительных валах, именуемых балансирными валами противовращения. Свое название они получили потому, что вращаются в противоположную коленвалу сторону. Однако это приводит к удорожанию двигателя и усложнению его конструкции.    

Таким образом, выходит, что среди типовых двигателей есть только два полностью уравновешенных — рядная и оппозитная “шестерки”. Теперь вы понимаете, почему BMW и Porsche крепко держатся за такие моторы? О причинах, по которым с ними не связываются остальные автопроизводители, мы рассказали выше. Давайте подробнее рассмотрим остальные конфигурации.

Уравновешенные и не очень двигатели

Среди двигателей с двумя цилиндрами в настоящее время используют лишь один — двухцилиндровый рядный мотор с коленчатым валом, в котором кривошипы однонаправлены (как, например, на “Оке”). Очевидно, что этот двигатель схож с одноцилиндровым в плане уравновешенности, поскольку оба поршня в нем движутся вверх-вниз одновременно и синхронно. Чтобы сбалансировать свободные силы инерции первого порядка, в конструкции мотора советской “Оки” использовали два вала с противовесами — слева и справа от коленвала. А как насчет сил второго порядка? Чтобы справиться с ними, производителю пришлось бы добавить два дополнительных уравновешивающих вала, что было бы совершенно неуместно на двухцилиндровом двигателе, изначально задуманном для использования в компактных и недорогих автомобилях.

Хотя это еще ничего, ведь в свое время многие двухцилиндровые двигатели и вовсе не имели уравновешивающих валов. Взять, к примеру, Fiat 500 1957 года выпуска. Да, вибрации на нем имели место. Автопроизводитель пытался погасить их с помощью подвески силового агрегата…Но зато двигатель при этом получался простым и дешевым! Доступность двухцилиндровых моторов привлекает конструкторов и в наши дни. Ведь не зря эту схему использовали создатели самого бюджетного автомобиля в мире — индийского хэтчбека Tata Nano.  

В наши дни двухцилиндровый двигатель с разнонаправленными кривошипами можно встретить разве что на мотоциклах. Он лучше уравновешен, поскольку поршни в нем движутся в противофазе. Однако добиться равномерного распределения вспышек в цилиндрах можно достичь только на двухтактных двигателях — такие когда-то устанавливали на довоенные DKW и их прямых наследников, пластиковые гэдээровские Трабанты. Стоимость их была невысока, поэтому ни о каких уравновешивающих валах и речи быть не могло. Водитель вынужден был мириться с постоянными вибрациями.

Единственный автомобиль с двухцилиндровым V-образным двигателем, который приходит на ум — это отечественный НАМИ-1. До наших дней он дошел только на мотоциклах — вспомните легендарный Harley Davidson и его японских преемников с их V-образными моторами во всем своем хромированном великолепии. Такой двигатель можно сбалансировать почти полностью с помощью противовесов на коленвале, но добиться равномерного распределения вспышек невозможно. Здорово, что байкерам нет дела до вибраций….

Трехцилиндровый двигатель сбалансирован хуже, чем рядный четырехцилиндровый. Вот почему такие автопроизводители, как Subaru и Daihatsu стараются оснастить их уравновешивающими валами. В свое время инженеры Opel решили отказаться от последних в пользу трехцилиндрового двигателя из семейства Ecotec для второго поколения Corsa. Их целью было снизить стоимость и механические потери. Немецкие журналисты разнесли в пух и прах трехцилиндровую Corsa после дебюта в 1996 году, заявив: “Совершенно невозможно ездить по городу в переменных режимах.” 

В наиболее популярной среди конструкторов-двигателистов рядной четверке инерционная сила второго порядка остается свободной. Ее можно сбалансировать только с помощью уравновешивающего вала, вращающегося с удвоенной скоростью. (Вы же помните, что инерционная сила второго порядка действует с удвоенной частотой?) А для компенсации момента от уравновешивающего вала  необходимо установить еще один, вращающийся в противоположную сторону. Накладно? Еще бы! Тем не менее, двигатели с балансирующими валами встречаются на автомобилях Mitsubishi, Saab, Ford, Fiat и Volkswagen. 

Кстати говоря, оппозитный четырехцилиндровый двигатель более сбалансирован, чем рядный — здесь имеет место лишь момент от инерционных сил второго порядка, которые стремятся вращать двигатель вокруг вертикальной оси. Однако оппозитный двигатель воздушного охлаждения культового “Жука”, наряду со знаменитыми “боксерами” Субару прекрасно обходились и до сих пор обходятся без уравновешивающих валов.

У рядных “пятерок” с уравновешенностью не все так гладко. Инерционные силы компенсируются, но вот момент от этих сил… Во время работы двигателя по блоку “пробегает” волна изгибающего момента, поэтому блок должен быть достаточно жестким. Однако и Mercedes, и Audi, и Volvo справляются с вибрациями за счет изменения подвески силового агрегата или использования специальных противовесов (как у 2,5-литровой версии TFSI на Audi TT RS). И только конструкторы Фиат использовали уравновешивающий вал, который полностью гармонизировал все моменты.

Кстати говоря, практически все пятицилиндровые двигатели сформированы путем прибавления дополнительного цилиндра к четырехцилиндровому двигателю — совсем как кубики в детском конструкторе. Цель в данном случае — получить более мощные двигатели с минимальными производственными и конструкторскими затратами. При этом начинку, включая поршни, карданные валы, клапаны и т. д. можно позаимствовать у четырехцилиндрового мотора. Понадобятся другой блок и головка цилиндра и, разумеется, коленчатый вал, кривошипы которого должны быть расположены под углом в 72°.  

О мечте в плане уравновешенности — шестицилиндровых моторах — мы уже поговорили. Но в двигателях V6, которые вытесняют рядные “шестерки”, дела с уравновешенностью обстоят не лучше, чем у трехцилиндровых двигателей. Поэтому самый первый двигатель Mercedes-Benz V6, легендарный M112 с тремя клапанами на цилиндр, был оснащен уравновешивающим валом в развале блока цилиндров. Трехлитровый шестицилиндровый двигатель концерна PSA был оснащен валом в одной из головок блока. В то время инженеры старались не усложнять конструкцию на многих двигателях и свести уровень вибраций к минимуму за счет улучшенной подвески силового агрегата и замысловатого смещенного расположения пальцев кривошипа (как, к примеру, на Audi V6).  

Добавьте к этому еще один момент — в моторах V6 с углом наклона в 90° не получается достичь равномерного чередования вспышек в цилиндрах. Возникающую при этом неравномерность хода можно компенсировать при помощи маховика с утяжелителем, но лишь частично. Вот и еще один источник вибрации…

Двигатели V8 с углом развала и коленвалом, кривошипы которого расположены в двух взаимно перпендикулярных плоскостях отличаются хорошей уравновешенностью. В таком двигателе есть возможность добиться равномерного чередования вспышек, что также способствует плавному ходу. Два момента остаются неуравновешенными. Но усмирить их можно с помощью двух противовесов на коленвале — на стенках крайних цилиндров. Теперь понимаете, почему американцы распробовали всю прелесть V-образных двигателей? Вибрации и тряски им ох как не по душе…

Под конец поговорим о схемах нестандартных. Во-первых, на ум приходят двигатели V4. Таких можно сосчитать по пальцам — европейский Форд 60-х (им были оснащены автомобили Ford Taunus, Capri и Saab 96), а также чудо-двигатель советского “Запорожца”. В данном случае пришлось применить уравновешивающий вал для момента от сил инерции первого порядка. Как бы то ни было конструкторы вышеназванных автомобилей отдавали предпочтение данной схеме отнюдь не из соображений уравновешенности, а основываясь на компактности и отчасти экономии.

А как насчет V-образных десятицилиндровых двигателей? Степень уравновешенности подобных моторов аналогична моторам R5. Тем не менее, конструкторы прошлых двигателей Формулы-1 или монстров Dodge Viper и Dodge RAM, оснащенных двигателями V10, о вибрациях думали в последнюю очередь.  

А остальные схемы можно свести к предыдущим. К примеру, оппозитная “восьмерка” (пример применения — гоночные автомобили Porsche 917) представляет собой две “четверки”, которые работают на один коленвал. А V-образный и оппозитный двенадцатицилиндровые двигатели можно свести к двум рядным “шестеркам”.  

VR6, VR5, W12…

Помните, мы выше упоминали V-образные моторы с малым углом развала блока — как на Lancia? Ранее такие схемы обходили стороной, поскольку уравновесить их гораздо сложнее, чем двигатели с развалом в 60° или 90°, а увеличение компактности в то время ценили далеко не все.   

Теперь же ситуация изменилась кардинально. Во-первых, широко стали применять гидроопоры силового агрегата, которые существенно подавляют вибрации. Во-вторых, место под капотом нынче на вес золота. Подумать только кто мог раньше себе представить рядовой хэтчбек с 2,8-литровым мотором? А теперь — на здоровье! А началось все с третьего поколения Volkswagen Golf VR6.  

Легендарный двигатель VR6, “V-образно-рядный” (о чем говорит буквосочетание VR), стал логическим продолжением V-образных двигателей с малым углом развала блока. Цилиндры этого двигателя разделены на еще меньший угол, чем аналогичные на Ланчах — всего лишь на 15°. Угол настолько мал, что такой двигатель еще называют “смещенно-рядным”. Феноменальное решение — использование 2,8-литровой “шестерки”, которая более компактна, нежели традиционный двигатель V6, да и к тому же имеет одну головку блока! Позднее появился двигатель VR5. Это тот же VR6, от которого отрезали один цилиндр. После этого инженеры концерна Volkswagen буквально слетели с катушек. 

Они разработали сверхкомпактный двигатель W12, который впервые появился в 1998 году на концепт-каре W12 Roadster. Это два двигателя V6, расположенных под углом 72° на коленвале. Но задолго до этого началось серийное производство двигателя W8, которым оснащалась топовая модель седана Passat. Там также два мотора VR6, от которых отрезано два цилиндра и которые также объединены в одном блоке на одном коленвале. Однажды в Вольфсбурге задумались и о создании восемнадцатицилиндрового двигателя, но в итоге остановились на W16 с четырьмя турбокомпрессорами, который разгоняет Bugatti Veyron до 431 км/ч. 

Почему же таких моторов не было раньше? Взгляните, к примеру, на коленвал мотора W12 — подобное не придет в голову ни одному технологу в мире! Разработчикам новых схем призван помочь компьютер. Без него сложно просчитать возможные варианты угла развала блока, местоположение пальцев кривошипа, порядок вспышек в цилиндрах и выбрать наиболее уравновешенный. 

Теория и практика

Как вы можете видеть, при выборе схемы силового агрегата конструкторы ставят во главу угла далеко не уравновешенность. Основная задача — успешно встроить в моторный отсек такой двигатель, который будет иметь наилучшее соотношение массы, габаритов и мощности. В наше время двигатели чаще всего строят по модульному принципу. Проще говоря, на одной поршневой группе можно построить любой двигатель — как трехцилиндровый, так и W12. Примеру Фольксваген следуют все больше и больше автопроизводителей. Последняя линейка двигателей Mercedes — отличное тому подтверждение. 

А вибрации… Во-первых, важно различать теоретическую и действительную уравновешенность. Если коленвал в сборе с маховиком не сбалансирован, а поршни с карданными валами существенно отличаются по весу, трясти будет даже рядную “шестерку”. В конечном счете, действительная уравновешенность всегда хуже теоретической ввиду отклонения деталей от номинальных размеров и из-за деформации агрегатов под нагрузкой. Таким образом, вибрации “вырываются” из двигателя наружу вне зависимости от используемой схемы. Поэтому автоинженеры уделяют так много внимания подвеске силового агрегата. Конструкция и расположение опор двигателя по факту являются не менее важным фактором, чем степень уравновешенности самого двигателя…  

Оригинальная статья на сайте ДРАЙВ: https://www.drive.ru/technic/4efb337600f11713001e54e1.html

характеристики, слабые места, обслуживание, применение


Немного истории

Впервые ДВС, имеющий практическое применение, был построен немецкими инженерами Г. Даймлером и В. Майбахом в 1883 году. Этот одноцилиндровый силовой агрегат объемом 462 куб. см. развивал мощность 1,1 л. с. Однако этой мощности было недостаточно и в дальнейшем ее наращивание осуществлялось путем увеличения рабочего объема цилиндра. Но этот процесс не мог продолжаться бесконечно, поэтому конструкторы начали постепенно увеличивать количество цилиндров.

Так появились рядные двух- четырех- шести- и даже восьмицилиндровые двигатели. Правда, увеличение количества установленных в один ряд цилиндров более 6-ти значительно увеличивало габаритные размеры подкапотного пространства автомобиля. Кроме большой длины рядные моторы имеют и другие недостатки, например:

  • большой вес;
  • ограничение мощности;
  • недостаточную сбалансированность и др.

В настоящее время разработкой рядных силовых агрегатов занимаются все ведущие производители автомобилей. Связано это с тем, что они просты как в изготовлении, так и в процессе эксплуатации. Отличаются они и высокой ремонтопригодностью.

Понимая, что расположение цилиндров в один ряд – это временное решение, тот же В. Майбах в 1889 году изобрел и запатентовал v образный двигатель. Однако первые такие ДВС начали изготавливать только начиная с 1905 года, причем не в Германии, а в США и Франции.

Концепция W-двигателей

Для уяснения конструктивных принципов, положенных в основу расположения цилиндров W-двигателей, рассмотрим сначала традиционные автомобильные двигатели.

Рядный двигатель


Этот двигатель известен с самого начала автомобильного двигателестроения. Цилиндры расположены в один ряд перпендикулярно коленчатому валу.

Достоинство: простота конструкции

Недостаток: при большом количестве цилиндров получается очень длинный агрегат, который невозможно расположить поперечно относительно продольной оси автомобиля.

V-образный двигатель


Чтобы уменьшить длину двигателей, в этом двигателе цилиндры расположены под углом от 60 до 1200, при этом продольные оси цилиндров проходят через продольную ось коленчатого вала.

Достоинство: относительно короткий двигатель

Недостатки: двигатель относительно широк, имеет две раздельные головки блока, повышенная стоимость изготовления, слишком большой рабочий объем.

VR-двигатели


В поисках компромиссного решения исполнения двигателей для легковых авто среднего класса пришли к созданию VR-двигателей. Шесть цилиндров под углом 150 образуют относительно узкий и в целом короткий двигатель. Кроме того, такой двигатель имеет только одну головку блока. Например, компактный двигатель VR6 устанавливают на автомобиль Volkswagen Golf.

W-двигатели


В двигателях W-семейства в одном двигателе соединены два ряда цилиндров в VR-исполнении.

Цилиндры каждого ряда размещены под углом 150 один к другому, а сами ряды цилиндров расположены под углом 720.

Более четырех цилиндровПравить

V-образный пятиципиндровый двигательПравить

С появлением четырехтактных двигателей в соревнованиях класса Gran Prix в 2002 году производители обратили свое внимание на разработку машин, согласующихся с всевозможными ограничениями веса и размеров. Для себя компания Honda сделала вывод, что V-образный пятицилиндровый двигатель служит идеальной схемой, отвечающей этим ограничениям

Этот двигатель с тремя цилиндрами, расположенными спереди, и двумя сзади, с поперечным расположением коленчатого вала в раме, подобен старому V-образному трехцилиндровому двухтактному двигателю и чрезвычайно компактен. Это не первый пятицилиндровый мотоциклетный двигатель (при том они очень популярны в автомобильной отрасли). Еще в 1965 году компания Honda (впервые) создала рядный пятиципиндровый двухтактный двигатель, способный развивать частоту 20.000 оборотов в минуту.

Рядный шестицилиндровый двигатель

Область применения

Главной причиной большой популярности рассматриваемой модели состоит в том, что данный мотор иметь большую область применения. Он успешно используется в таких отраслях, как машиностроение, постройка самолетов и кораблей. Помимо этого, стоит отметить, что v двигатели используются и в мотоциклах. Как правило, сфера и область применения зависит от того, сколько цилиндров имеет рассматриваемая модели, а также особенности их расположения. Особенности размещения цилиндров имеют немалое влияние на такие технические характеристики, как плавность работы, величина вибрации, сложность балансировки и так далее.


v образный двигатель для авиации

Ссылки

Расположение цилиндров Рядный двигатель (U-образный двигатель) • Оппозитный двигатель • Н-образный двигатель • V-образный двигатель • VR-образный двигатель • W-образный двигатель • Звездообразный двигатель (вращающийся) • X-образный двигатель
Типы поршней Свободно-поршневые • Двигатель со встречным движением поршней (дельтообразный) • Аксиальные
Способ воспламенения Дизельные • Компрессионные карбюраторные • Калильно-компрессионный • Калильные карбюраторные • Батарейное зажигание • Магнето • Дуговые и искровые свечи
Роторные Двигатель Ванкеля • Орбитальный двигатель (двигатель Сарича) • Роторно-лопастной двигатель ВигрияноваКомбинированные Гибридные • Двигатель Хессельмана

Итак, как же все-таки работает двигатель V8?

V8 работает аналогично обычному рядному 4-цилиндровому двигателю. Он имеет 4-тактную систему впуска, сжатия, мощности и выхлопа, то есть 4 такта на цилиндр, что в общей сложности означает 32 такта. И если в рядном 4-цилиндровом двигателе за один оборот коленчатого вала срабатывает только один цилиндр, то в V8 при каждом повороте на 90 градусов в цилиндре происходит сгорание, что означает 2-цилиндровый огонь за один оборот коленчатого вала. Это гарантирует более плавную подачу энергии по сравнению со 4-цилиндровом силовом агрегате.

При этом разница в линейном двигателе и V-образном заключается в том, что их производителям необходимо было сбалансировать двигатель и поддерживать его центр тяжести.

Когда один поршень V8 достигает своей вершины, противовес находится прямо напротив него и уравновешивает усилие, а когда он поворачивается еще на 90 градусов, он уравновешивает другой поршень, подключенный к нему. При еще одном повороте на 90 градусов первый поршень достигает дна, а противовес уравновешивает нисходящее усилие с восходящим усилием, это повторяется для второго поршня.

VR и W: чем хороши и плохи рядно-разнесенные моторы

Фактически, это два рядно-разнесенных блока по 8 цилиндров – эдакий V-образник, собранный из двух V-образников. Схема эта не уникальна, ее использовали во множестве двигателей с самым различным числом цилиндров от четырех включительно. Даже на массовых машинах!

Итальянские прародители

Началось все вовсе не с машин VW, как вы могли подумать. Рядно-разнесенные двигатели появились под капотом итальянских спортивных машин. Lancia Lambda выпускалась с 1922 по 1931 год и под капотом имела моторы 2,1 – 2,6 литра. А последний вариант такого мотора применялся аж до семидесятых годов. Lancia Fulvia с мотором V4 на самом деле имела не V-образный, а именно рядно-разнесенный двигатель.


На фото: Lancia Fulvia ‘1970–73

С 1922 года в Lancia опробовали больше десятка вариантов компоновки с углом развала 10-23 градуса и с рабочим объемом от 900 до 2 600 «кубиков». Моторы оказались компактными, с хорошим потенциалом по форсированию, но изрядно дорогими. Ведь блок цилиндров пришлось сделать алюминиевым, конструкция была сложной, а система зажигания отличалась необходимостью точной установки фаз и не очень надежным распределителем. При малом угле развала угол между контактами прерывателя оказывался слишком мал, и время накопления импульса было неравномерным, что приводило к необходимости дальнейшего усложнения конструкции. Но преимущество по части механики несомненно имелось, особенно в сочетании со схемой газораспределения с двумя верхними распределительными валами.


На фото: Под капотом Lancia Lambda ‘1922–25

90-е и 00-е

В 1991 году компания VW представила свои новые модели Corrado VR6 и Passat VR6 в Европе. В 92-м VW Golf III VR6 стал первым компактным хэтчбеком с шестицилиндровым мотором в своем классе.

1 / 2

2 / 2

Конструкция первых VR6 – «рядно-разнесенных» моторов VW – была оптимизирована для поперечной установки и достаточно специфична. Угол развала цилиндров составлял 15 градусов, для компенсации разной длины впускных каналов использовалась сложная настройка впускного коллектора. Привод ГРМ со стороны маховика использует две цепи: одна приводит промежуточный вал, вторая непосредственно распределительные валы.


На фото: Volkswagen Golf VR6 ‘1991–1997

Первые моторы имели рабочий объем 2,8 литра и 12 клапанов, мощность при этом составляла 174 л.с. Для полноприводных Passat была предназначена версия с рабочим объемом 2,9 литра и мощностью 190 л.с., а позже вариант с рабочим объемом 2,9 стал основным для Golf, Corrado и Passat.

В 1997 году создали вариант VR5 объемом 2,3 литра и мощностью 150 л.с. Следующий, 24-клапанный вариант мотора 2,8 увидел свет в 1999 году: его мощность составила 204 л.с.; в 2001-м дебютировал и 20-клапанный вариант мотора VR5. В этом же году на Beetle RSi появился и вариант мотора VR6 объемом 3,2 литра – позже его также ставили на Audi TT и Golf R32. Версии двигателя после 2005 года получили непосредственный впрыск, что было отражено в названии моделей. Подобные моторы стояли на VW Touareg и Porsche Cayenne. И не только на них!


На фото: Volkswagen New Beetle RSi ‘2001–03

Кстати, с VR6 связана еще одна забавная история. Мотор Mercedes серии M104.900, который ставили под капот первых минивэнов марки, многих знатоков моторов Mercedes может озадачить. Потому что вместо классической рядной «шестерки» серии М104 под капотом Vito стоял фольксвагеновский VR6. Да-да, именно с названием серии М104.900. Компания просто покупала блок цилиндров с ГБЦ у VW и оснащала своим навесным оборудованием, и он получал новое обозначение в «духе марки».

В 2008 году конструкция мотора была значительно переработана. Вариант объемом 3,6 литра сохранил общую компоновку, но угол развала цилиндров уменьшился до 10,5 градуса. Такие двигатели выпускались только с непосредственным впрыском FSI, а мощность возросла до 300 л.с.

Результатом объединения двух рядно-разнесенных блоков стали W-образные моторы на 8, 12 и 16 цилиндров, а «география» распространения таких моторов, помимо Audi, где они применялись очень широко, захватила еще и марки Bentley и Spyker.

Особенности конструкции

Что же такое изобрели в Lancia, что впоследствии так удачно начали применять в VW и смогли развить до мотора самого-самого крутого гиперкара? Не секрет, что рабочий объем и мощность любого двигателя внутреннего сгорания ограничены в первую очередь по компоновочным соображениям. Нельзя слишком увеличивать ход поршня: увеличивается его средняя скорость, и приходится снижать обороты. Нельзя слишком увеличивать диаметр цилиндров: приходится мириться с неравномерностью наполнения, детонацией и, опять же, снижением оборотов.


На фото: Под капотом Lancia Fulvia

Увеличение же числа цилиндров приводит к разрастанию габаритов двигателя. А чем длиннее блок цилиндров и коленчатый вал, тем сложнее обеспечить жесткость конструкции и ее работу на высоких оборотах, тем сложнее бороться с крутильными колебаниями и тем выше масса мотора. Если перейти на V-образную схему расположения цилиндров, то возрастает сложность газораспределительного механизма. Удваивается число головок блоков, число распределительных валов в случае верхнего их расположения, усложняются впускные и выпускные коллекторы и увеличивается их число…

Конечно, как говорит одна хорошая пословица, «это не проблемы, это расходы», но для массовых автопроизводителей расходы — это проблема, и очень важная. Суть идеи инженеров Lancia заключалась в том, что можно ограничиться углом развала, при котором все цилиндры могут располагаться в одном блоке цилиндров, а не в разных «полублоках». И венчает конструкцию всего одна головка блока, но двухрядная, в которой всего один набор распределительных валов.

Статьи / Практика Длинноходные и короткоходные моторы – в чем разница, и какие лучше? Признайтесь, что вы часто видели в тест-драйвах фразы про «типично короткоходный характер мотора» и не вполне понимали, о чем идет речь. Сегодня мы наконец расскажем, что такое коротко- и дл… 88202 6 28 15.12.2016

Такая конструкция внешне выглядит как очень «толстый» рядный мотор. У него межцилиндровое расстояние меньше диаметра цилиндра и всего один впускной и выпускной коллектор. При этом нет необходимости сильно сокращать зазор между гильзами цилиндров для сокращения длины двигателя, можно сохранить каналы охлаждения, а можно воспользоваться возросшей толщиной блока для создания более сложной схемы циркуляции охлаждающей жидкости. Получается компактно и довольно технологично.

Прекрасная идея, но по-настоящему ее ценность смогли оценить лишь к концу 90-х годов, когда необходимость повышения мощности при сокращении габаритов мотора и увеличении объема салона заставили производителей искать новые пути и решения. А тотальное превосходство переднеприводной схемы с рядно-линейным расположением агрегатов заставило создавать максимально ужатые по длине конструкции моторов.

Для суперкаров же и просто люксовых машин компактный двигатель с большим рабочим объемом оказался сущим подарком. В данном случае суть даже не в том, что мотор легче, или что двигатели привычной V-образной схемы нельзя впихнуть под капот. Лишние несколько килограммов или сантиметров всегда возможны, но рост массы и габаритов требует повышения мощности, а это, опять же, масса или габариты.

К тому же с ростом мощности все важнее становится такое понятие, как «тепловой пакет» двигателя. Чем мощнее мотор, тем большее внимание нужно уделять системе охлаждения, зачастую максимальная мощность будет ограничена именно возможностями системы охлаждения. А она ограничена габаритами моторного отсека и возможностями блока цилиндров по теплоотдаче. Меньше мотор — больше места для радиаторов, лучше работа помпы, лучше «прокачиваемость» блока и ГБЦ, и мотор лучше переносит работу при повышенной температуре и кратковременные тепловые пики.

Что дальше?

Сейчас кажется, что моторы с рядно-разнесенной компоновкой снова сходят с дистанции: при рабочем объеме в полтора-два литра сложная компоновка не нужна, а двухлитровые моторы с наддувом уже прописались под капотами машин F-класса — например, у «семерки» BMW. Остаются только многоцилиндровые монстры, которые выглядят как исчезающий вид. Но я надеюсь, что изящность этой компоновочной схемы еще пригодится, а созданные на ее базе шедевры будут радовать нас еще не один десяток лет.

Особенности конструкции рядного двигателя

Наиболее распространенным типом ДВС являются рядные конструкции. Они предполагают расположение цилиндров с поршнями в один ряд, что обеспечивает их воздействие на общий коленчатый вал. Основной сферой применения этого типа двигателей являются легковые автомобили, а также сельскохозяйственная и грузовая техника. В качестве топлива может использоваться как бензин, так и дизель. Количество цилиндров в таком моторе может достигать и двенадцати, но обычно это максимум шесть.


Рядный двигатель в разрезе

Преимуществами применения рядных компоновочных схем можно назвать следующие характеристики:

  • простота конструкции;
  • равномерный износ деталей;
  • низкая стоимость;
  • легкость в обслуживании;
  • уравновешенность.

Недостатками рядных агрегатов являются:

  • большие габаритные размеры, особенно для конструкций с большим числом цилиндров;
  • большой вес двигателя;
  • коленчатый вал может испытывать большие нагрузки из-за повышенной длины.

Принцип построения W-двигателей

В новом семействе двигателей использованы хорошо себя зарекомендовавшие и зготовляемые большими сериями VR-двигатели. Принцип построения W-двигателей весьма прост.

Два компактных VR-двигателя объединены в один W-двигатель. В результате получилось семейство компактных бензиновых двигателей, включающее двигатели с числом цилиндров от 8 до 16.

Принцип построения W-двигателей

Среди 6-цилиндровых двигателей особой компактностью отличается VR-двигатель. Он существенно короче, чем рядный двигатель, и более узкий, чем V-образный двигатель. Если объединить два двигателя VR6 под углом 720, получится двигатель W12.

Большое количество деталей двигателей VR- и W-семейств идентичны. Например:

  • клапана, клапанные пружины и кольца седел клапанов;
  • роликовые коромысла;
  • детали компенсаторов зазора клапанов.

Благодаря высокой степени унификации возможно изготовление многих деталей крупными сериями.

Принцип построения W-двигателей

Если к такому двигателю добавить по два цилиндра в каждый ряд, возникает двигатель W16. Если разделить этот двигатель посередине, получается двигатель W8. Также возможно получение двигателя W10 из двух двигателей VR5. Таким образом, возникает вся палитра W-двигателей.

История возникновения и развития V-образного двигателя

Доброго времени суток дорогие друзья и постоянные читатели моего блога. Сегодня я решил окунуться чуток в историю и написать следующую статью, тема которой гласит так: « История возникновения и развития V-образного двигателя

«. Ну, что же начнем.

Историю автомобилестроения можно представить, как постоянное стремление к усовершенствованию, как пример изобретательности и настойчивости человека. Казалось бы, разработали в 1883 году одноцилиндровый двигатель — что еще нужно? Но, оказывается, для взыскательного автомобилиста мощности мотора оказалось маловато, понадобились более сильные двигатели. «Спрос диктует предложение» — эта цитата, наверное, известна всем. Появились более сильные и мощные агрегаты, с большим количеством цилиндров и различными вариантами сборки. V-образный агрегат является ярким примером подобного усовершенствования.

Сравнения

При сравнении обычного 8-цилиндрового V-образного двигателя с 8-цилиндровым W-двигателем такого же рабочего объема становится очевидным, что W-двигатель значительно компактнее.

Это можно также видеть при сравнении коленчатых валов обоих двигателей. Более того, 12-цилиндровый W-двигатель компактнее, чем обычный 8-цилиндровый V-образный двигатель.


Сравнение двигателей

Еще очевиднее преимущества нового семейства двигателей, если сравнить коленчатые валы обычного двигателя V12 и нового двигателя W12.

Это означает, что принцип построения W-семейства позволяет экономить конструкционные материалы и уменьшать массу двигателя по отношению к числу цилиндров.

Где используют V-образные двигатели

Если говорить откровенно, то популярность такого движка обусловлена тем, что он может использоваться буквально в любой сфере и устанавливаться на любое транспортное средство. Так, V-двигатели можно встретить в областях производства автомобилей, постройки кораблей и самолетов. Многие «V» сегодня ставят на мощные модели мотоциклов.

В общем, все зависит только от того, какие именно мощности требуются и для каких целей. Но, в большинстве случаев, V-движки идеально подходят для обеспечения выполнения поставленных задач.

Немаловажным остается и то, какое количество цилиндров в двигателе и как они расположены, ведь от этого зависит сила вибрации при работе, плавность и сбалансированность.

W-образный двигатель в современном автомобилестроении

Современное автомобилестроение является одной из наиболее развитых областей промышленности, и постоянно совершенствующиеся конструкции автомобилей и автомобильных двигателей предоставляют потребителям широчайший выбор машин практически с любым типом двигателя.

Одним из наиболее популярных типов двигателей, применяемых как на легковых автомобилях, так и на кроссоверах и внедорожниках, в нынешнее время является W-образный двигатель, выпускаемый практически всеми ведущими мировыми автопроизводителями.

W-образный двигатель со своей компоновкой позволяет уменьшить высоту двигательного отсека автомобиля, что сказывается положительным образом на аэродинамических свойствах кузова.

Современный W-образный двигатель в основном устанавливается на мощные модели автомобилей. Ведь в большинстве случаев такой тип двигателя выпускается не менее чем в шестицилиндровом варианте. Кроме шестицилиндровых, на автомобили устанавливаются восьми- и двенадцатицилиндровые двигатели, позволяющие получать большой крутящий момент и максимальные показатели мощности.

W-образные двигатели подразделяются на бензиновые и дизельные, при этом дизельные моторы имеют гораздо более высокие показатели крутящего момента и более низкий расход топлива, чем бензиновые типы двигателей.

Несмотря на то, что дизельные двигатели изначально обладают более высокой ценой, эти силовые агрегаты полностью оправдывают свою стоимость, ведь при длительной эксплуатации автомобиля с таким двигателем видимая переплата будет компенсирована экономией на материальных затратах на топливо.

В большинстве бензиновых двигателей этого типа применяется система непосредственного впрыска топлива, при этом на каждый цилиндр устанавливается своя отдельная форсунка, которая позволяет получать существенную экономию топлива. Кроме этого, для дополнительной экономии на данный тип двигателей устанавливаются системы дожига топлива, которые позволяют экономить до 5% горючего.

Для увеличения мощности как бензиновые двигатели, так и дизельные их собратья могут оборудоваться одной или двумя турбинами, которые, в зависимости от степени сжатия, позволяют увеличить мощность двигателя на 25-40 процентов.

Но W-образный двигатель — это сложный и дорогой в обслуживании силовой агрегат, поэтому все автомобили с этим типом силовой установки находятся в более высокой ценовой категории по сравнению с машинами, имеющими двигатели классической компоновки.

V-образный двигатель применяется в большинстве мощных внедорожников, легковых автомобилях бизнес-класса, представительского класса и спортивных автомобилях, что позволяет получать незабываемое впечатление от быстрой езды.

Также стоит отметить и то обстоятельство, что в последнее время W-образные двигатели стали применяться и в современных гибридных силовых установках, что позволило существенно снизить расход топлива при поездках в городском режиме передвижения.

Обозначения

V-образные двигатели обычно обозначаются указанием количества цилиндров, с предшествующей буквой “V” для обозначения конструкции двигателя и добавленным числом для числа цилиндров. Таким образом, «V12» обозначает двенадцатицилиндровый V-образный двигатель. Напротив, число, за которым следует буква «V», обычно обозначает двигатели с многоклапанной технологией , т.е. более двух клапанов на цилиндр, например B. «16V» обозначает четырехклапанный четырехцилиндровый двигатель . Поскольку в последние два десятилетия мультиклапанная технология становится все более и более распространенной, эта информация больше не выделяется как особая характеристика, а используется только в качестве справки в технических данных.

Принцип действия двигателя VR

VR- это новое обозначение двигателя для рядных агрегатов. «VR», — два немецких слова, где V-образный и R-рядный. V-образный двигатель с малым экстремальным углом 15° и рядным двигателем разработан немецкой и представляет симбиоз двигателя. В V — образном двигателе под углом развала 15° размещены шесть цилиндров. Стандартный и традиционный V — образный двигатель с углом 60° или 90° отличается от двигателя VR. Двигатель VR компактнее, меньше по ширине, чем шестицилиндровый V-образный и по длине меньше, чем шестицилиндровый рядный. На автомобилях Sharan, Volkswagen Passat, Vento, Corrado, Jetta, Golf устанавливался с 1991 года. Благодаря небольшому углу развала VR-образный двигатель может уменьшить поперечный и продольный размер агрегата. VR5 и VR6 получили распространение. (R) рядный двигатель — компоновка при помощи которой цилиндры расположены на одной плоскости. При малом количестве цилиндров используется (R2, R3, R4, R5 и R6). Шестицилиндровый рядный двигатель легко поддается снижению вибраций, но он довольно длинный. Двигатель V-образный, у которого цилиндры находятся в двух плоскостях так, что напоминают латинскую букву V. И поэтому этот угол между плоскостями получил название угол развала двигателя с обозначением латинской буквы V. У V — образного двигателя всегда четное число цилиндров, при этой компоновке уменьшается у двигателя длина, а ширина увеличивается. Редко встречаются двигатели V4, V10, V12, V16. Самыми распространенными считаются двигатели с компоновкой V6 и V8.

Как работают цилиндры в V8?

В начале, поршень втягивает воздух и топливо по мере его движения вниз.

Затем он сжимает этот воздух и топливо и поршень движется вверх.

Далее свечи зажигания поджигают топливовоздушную смесь и нагнетают поршень вниз.

В конце поршень на обратном пути выталкивает выхлопные газы, прежде чем цикл повторяется.

Особенности конструкции

Даже самого поверхностного взгляда достаточно, чтобы понять всю сложность этого изделия. Его смело можно считать закономерным результатом эволюции двигателя.

При усовершенствовании двигателей, поэтапно использовались имеющиеся резервы: с возрастания диаметров цилиндров до увеличения их количества. Наиболее простым вариантом расположения нескольких цилиндров является их рядное размещение. Но при подобном подходе, наращивать количество цилиндров до бесконечности нельзя, поскольку существенно увеличиваются размеры мотора. А это совершенно неприемлемо для автомобилей и мотоциклов. Согласно испытаниям, четыре или шесть цилиндров считается оптимальным для авто, при условии рядного расположения. Применяют такие двигатели и сегодня (они считаются наиболее простыми для производства).

Некоторые примеры Х-образных двигателей

  • в 1920-х годах использовала прототип двигателя X-8, который привёл в конечном счёте к появлению линейки двигателей с боковыми клапанами.
  • Двигатель Даймлер-Бенц DB 604, разрабатывавшийся для бомбардировщика В для . Разработка была заморожена.
  • Двигатель, разработанный под руководством В. Добрынина для стратегического бомбардировщика .
  • Был одним из вариантов двигателя на прототипе истребителя , но предпочтение было отдано модификации с .
  • Двигатель Роллс-Ройс Exe, прототип двигателя с воздушным охлаждением с газораспределением.
  • сообщает, что проводила эксперименты с двигателями в исполнении X-32 в 1960-х годах для своих силовых установок в машинах , но прекратила разработки из-за сложности и ненадёжности конструкции.
  • На российском танке планируется установить двигатель 12Н360 в исполнении X-12, мощностью 1500 л.с.

Виды и модификации V-двигателя

Чаще всего классификация автомобильных двигателей происходит исходя из порядка работы. Когда мы говорим о V-двигателях, порядок оказывается совершенно не важным, так как разделение на типы и классы идет исключительно по количеству цилиндров в движке и особенностях их расположения относительно друг друга.

Наиболее распространенными считаются движки, которые имеют угол расположения цилиндров в сорок пять и девяносто градусов. Также популярен и шестидесяти градусный угол. Чаще всего их можно встретить в серийных автомобилях и мотоциклах.

Основная классификация V-образных моторов в современном автопроизводстве выглядит следующим образом – бюджетные и серийные автомобили среднего класса используют V2 и V6. Среди производителей спортивных машин чаще всего можно встретить обычный или турбированный V8. Также существуют «V» 3, 4, 5, 10, 12, 14, 16, 18, 20 и 24.

VR-образный двигатель

VR-образную компоновку часто называют еще рядно-смещенной. В аббревиатуре VR буква V отсылает к V-образным моторам, а R (row) – к рядным. Фактически, VR-образный двигатель – это V-образный мотор с очень малым углом развала цилиндров, всего 10-20 градусов. Цилиндры в блоке из-за этого удалось расположить в шахматном порядке. В отличие от обычных V-образников, VR имеет одну головку блока для двух рядов цилиндров, что делает мотор компактнее и дешевле.

История VR-образных двигателей

Изначально VR-компоновку изобрели инженеры итальянской компании Lancia еще в 20-х годах 20 века. Впрочем, на серийных автомобилях она продержалась недолго, так как работа такого двигателя сопровождалась очень сильной вибрацией.

Брошенную итальянцами технологию «пригрели» немцы из Volkswagen и в начале 90-х для своего Golf 3 поколения выпустили VR-двигатель нового поколения с 15-градусным развалом между рядами. Изначально VR-образные моторы были только 6-цилиндровыми, затем появились 5-цилиндровые модификации.

На какие машины ставят VR-образные двигатели?

В дальнейшем моторы такой компоновки нашли применение на таких моделях как Passat, Jetta, Bora, Sharan, Touareg и даже Porsche Cayenne. В конце 2000-х от VR-компоновки стали постепенно отказываться в пользу турбированных рядных четверок TSI. С развитием надувных технологий увеличения числа цилиндров до шести больше было не нужно. Развивая технологию производства VR-образных двигателей, концерн Volkswagen разработал также линейку W-образных моторов.