Рядный цилиндр: Двигатели. Рядный? V-образный? «Оппозит»? — ДРАЙВ

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

Двигатель с рядными цилиндрами — frwiki.

wiki

Разнесенный вид Bugatti Royale инлайн 8-цилиндровый двигатель, 12,7  л Рабочий объем, 300  л.с., основанный на 1916 Кинг-Bugatti U-16 авиационных двигателей (2, 3, 4 или 6 × 8 цилиндров в линии) ( Национальный музей автомобилей де Мюлуз ).

Рядный 6-цилиндровый двигатель Honda CBX 1000 .

Прямой двигатель ( в линию двигателей, на английском языке) представляет собой архитектуру двигателя внутреннего сгорания с цилиндрами размещены рядом друг с другом. Это наиболее широко используемая архитектура автомобильных двигателей в Европе.

Резюме

• 1 Преимущества
• 2 Недостатки
• 3 Использование
• 4 Примечания и ссылки
• 5 Статьи по теме

Преимущества

Двигатель с рядными цилиндрами относительно прост в конструкции. Его распределение легко обеспечить (один ряд цилиндров, следовательно, один распределительный блок).

Недостатки

Двигатель с рядными цилиндрами длиннее, чем плоский или V- образный двигатель того же рабочего объема в случае большого количества цилиндров, хотя он меньше ширины.

Эти блоки два или три валка имеют сильные вибрации, которые требуют таких устройств, как дерева балансировки .

использовать

Это типичная конфигурация большинства 3-, 4- и 5-цилиндровых двигателей. Alfa Romeo, BMW, Fiat, Volvo, General Motors (через Daewoo и американские внедорожники ), Nissan (Diesel для его 4 × 4), а также Ford Australia являются производителями (или уже производили) в больших сериях 6-двигателей. цилиндры линейные для автомобильной промышленности.

В мире мотоциклов обычно используются 2-, 3- и 4-цилиндровые рядные двигатели. Было несколько примеров двигателей с 6 цилиндрами ( например, Benelli Sei 750 и 900  см ³, BMW K1600, Honda CBX 1000, Honda Grand Prix Kawasaki Z 1300 ), но такая архитектура встречается редко (цена, размер, вес). В этих примерах двигатель установлен поперечно.

Судовые двигатели могут иметь до 14 цилиндров в ряд ( Sulzer RTA96C ).

Примечания и ссылки

1. ↑ (es) Изменение информации о двигателе на codigosdtc.com .
2. ↑ (in) Маркус Гейст, 14 цилиндров и больше мощности для цилиндра Sulzer RTA96C [PDF], Wärtsilä, Navy News на k4viz.com .

Статьи по Теме

• Двигатель с четырьмя рядными цилиндрами
• Архитектура поршневых двигателей
• История автомобиля — Хронология автомобиля

<img src=»//fr. wikipedia.org/wiki/Special:CentralAutoLogin/start?type=1×1″ alt=»» title=»»>

Рядный четырехцилиндровый двигатель — простая английская Википедия, бесплатная энциклопедия

Из простой английской Википедии, бесплатная энциклопедия

4-цилиндровый блок цилиндров из алюминия

Анимация рядного четырехцилиндрового двигателя или Straight-four — двигатель внутреннего сгорания со всеми четырьмя цилиндрами. Все четыре цилиндра установлены по прямой вдоль одного коленчатого вала. Он может работать на различных видах топлива, включая бензин, дизельное топливо и природный газ.

Один ряд цилиндров может располагаться в вертикальном направлении (прямо вверх) или под углом. Когда цилиндры установлены под углом, его иногда называют наклонной четверкой . В аббревиатуре рядный четырехцилиндровый двигатель обозначается либо как I4 , либо как L4 (для продольного ). L4 часто используется, чтобы избежать путаницы между цифрой 1 и буквой I.

Рядный четырехцилиндровый двигатель представляет собой механически простой двигатель. Он имеет естественный базовый баланс двигателя. Он более плавный, чем одно-, двух- и трехцилиндровые двигатели. Это делает его популярным для автомобилей эконом-класса. ^[1] Проблема с балансировкой вторичного двигателя. Это вызывает незначительные вибрации в двигателях меньшего размера. Эти вибрации усиливаются по мере увеличения размера и мощности двигателя. Более мощные двигатели, используемые в больших автомобилях, используют другую компоновку двигателя, чтобы избежать этой проблемы.

Эта рядная четырехцилиндровая бензиновая конфигурация наиболее распространена в автомобилях с объемом двигателя до 2,4 л. Компания Porsche использовала 3,0-литровую четырехцилиндровую двигатель в своих спортивных автомобилях 944 S2 и 968. Старинные автомобили, как правило, имели больший рабочий объем для развития мощности и крутящего момента. Модель A Ford была построена с рядным четырехцилиндровым двигателем объемом 3,3 л.

Четырехцилиндровые дизельные двигатели имеют более низкие обороты, чем бензиновые двигатели. Часто они превышают 3,0 л. Toyota изготовила дизельный двигатель объемом 4,1 л, который использовался в Toyota Mega Cruiser. Четырехцилиндровые двигатели большего размера используются в промышленности и часто имеют рабочий объем до 4,6 л.

Смещение также может быть очень маленьким. Некоторые автомобили, продаваемые в Японии, имеют двигатели объемом всего 660 куб. см.

Сгенерированное компьютером изображение, показывающее основные внутренние движущиеся части рядного четырехцилиндрового двигателя с двойными верхними распределительными валами с ременным приводом и 4 клапанами на цилиндр.

Гонку Indianapolis 500 1913 года выиграл Жюль Гу за рулем Peugeot. Этот автомобиль был оснащен рядным четырехцилиндровым двигателем, разработанным Эрнестом Генри. Эта конструкция оказала большое влияние на гоночные двигатели. Это был первый двигатель с двумя верхними распределительными валами (DOHC) и четырьмя клапанами на цилиндр. Это стало стандартной конструкцией для гоночных рядных четырехцилиндровых двигателей. ^[2]

Этот Peugeot был продан американскому водителю «Дикий Боб» Бурману. Бурман сломал двигатель в 1915 году. Из-за Первой мировой войны Peugeot не могла поставить новый двигатель. Бурман попросил Гарри Арминиуса Миллера построить новый двигатель. Вместе с Джоном Эдвардом и Фредом Оффенхаузером Миллер создал новый двигатель. Его конструкция была основана на рядном четырехцилиндровом двигателе Peugeot. Это была первая версия двигателя, которая доминировала в Indianapolis 500 до 19.76. Сначала паровоз назывался Миллер. Позже он стал известен как Оффенхаузер. Двигатели Offenhauser выиграли пять гонок подряд в Индианаполисе с 1971 по 1976 год. Только в 1981 году такие двигатели, как двигатель Cosworth V8, устранили их. ^[3]

Многие автомобили, выпущенные для довоенных гонок Voiturette Grand Prix, использовали рядные четырехцилиндровые двигатели. Эти автомобили были перестроены и повторно использовались после войны. Они положили начало тому, что сейчас называется Формулой-1.

Двигатель Honda CB750

Современные рядные четырехцилиндровые мотоциклетные двигатели впервые завоевали популярность благодаря CB750 с одним верхним распредвалом Honda в 1970-х годах. Рядный четырехцилиндровый двигатель стал одной из наиболее распространенных конфигураций двигателя в уличных мотоциклах. Рядный четырехцилиндровый двигатель распространен из-за его относительно высокого соотношения производительности и стоимости. Все японские производители мотоциклов предлагают мотоциклы с рядными четырехцилиндровыми двигателями.

1. ↑ Nunney, Технология легких и тяжелых транспортных средств , стр. 12
2. ↑ Людвигсен, Классические гоночные двигатели , стр. 14–17
3. ↑ Людвигсен, 182-185.

• Людвигсен, Карл (2001). Классические гоночные двигатели . Издательство Хейнс. ISBN 1-8596-0649-0 .
• Нанни, М. Дж. (2006). Технология легких и тяжелых транспортных средств (4-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн. ISBN 0-7506-8037-7 .

Рядный двигатель | Конфигурации рядных цилиндров

Все, что вам нужно знать о конфигурациях рядных двигателей

Читайте в этой статье:

• Что такое рядный двигатель?
• Преимущества и недостатки рядного двигателя
• Плюсы и минусы
• Примеры известных рядных двигателей
• Часто задаваемые вопросы

Двигатель внутреннего сгорания существует уже более 150 лет, и за это время он превратился в невероятную технологию. В то время как большинство до сих пор не понимают, как работают автомобильные двигатели, другие отдают предпочтение определенным типам автомобильных двигателей. От двигателей V8 до оппозитных четырехцилиндровых двигателей существует множество способов расположения комплекта поршней. В этой статье мы обсудим знаменитый рядный двигатель или рядный двигатель, как некоторые его называют, в том числе плюсы и минусы рядного двигателя, различные конфигурации цилиндров двигателя и некоторые из наиболее часто задаваемых вопросов, касающихся семейства рядных двигателей. Так что пристегнитесь и приготовьтесь к приятному путешествию.

Что такое рядный двигатель?

Рядный двигатель используется в той или иной форме с начала 20-го века, а один из первых образцов рядной шестерки был произведен компанией Spyker в 1903 году. Сегодня в большинстве автомобилей используется рядный двигатель. , и эта конфигурация двигателя продолжает продаваться лучше, чем все остальные, включая V6 и V8.

Термин «рядный» относится к конфигурации цилиндров в блоке цилиндров. В рядном двигателе цилиндры расположены по прямой линии и могут быть сконфигурированы как рядный 2-, 3-, 4-, 5-, 6- или 8-цилиндровый двигатель. Производители предпочитают называть четырехцилиндровые варианты «рядными четырехцилиндровыми двигателями», а двигатели с шестью или восемью цилиндрами называют «прямыми». Рядные двигатели используются в нескольких приложениях, включая аэронавтику, и их производство дешевле, чем более сложные, но всегда популярные V-образные двигатели или компактные горизонтально-оппозитные двигатели.

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

freepik.com

Рядный двигатель Преимущества и недостатки

Каждая конфигурация двигателя имеет свои преимущества и недостатки. Надежность, мощность, вес и многое другое могут играть роль в общей производительности двигателя. Вот разбивка преимуществ и недостатков рядного двигателя:

Плюсы и минусы

• Дешевизна производства. Благодаря упрощенной конструкции производители могут свести стоимость производства рядных двигателей к минимуму. Это объясняет, почему большинство двигателей, используемых сегодня в автомобилях, являются рядными агрегатами.
• Большой крутящий момент. Из-за более длинного хода поршня рядные двигатели, как правило, развивают хороший крутящий момент и должны меньше полагаться на высокую степень сжатия и турбонагнетатели для обеспечения приличной мощности.
• Менее сложный/более надежный. Благодаря простоте рядных двигателей с ними легче работать, и они оказались очень надежными при надлежащем уходе. Это еще одна причина, по которой рядные двигатели имеют тенденцию экономить деньги в долгосрочной перспективе.
• Гладкая шестерка. Двигатели Inline-6 ​​имеют естественную балансировку и обеспечивают фирменную плавность хода, с которой могут сравниться немногие другие типы двигателей.

• Они, как правило, большие. Рядные двигатели обычно больше, чем их горизонтально-оппозитные V-серии и роторные аналоги, из-за расположения цилиндров. В автомобилях с более крупными рядными двигателями, такими как рядный шестицилиндровый двигатель, установленный продольно, пространство для ног пассажира может быть уменьшено из-за огромного размера двигателя.
• Рядные четырехцилиндровые двигатели могут стать неуравновешенными — рядные четырехцилиндровые двигатели ограничены в размерах из-за проблем с балансировкой; вот почему вы не будете регулярно видеть рядные двигатели объемом более 3,0 литров. Для более крупных четырехпоршневых двигателей могут потребоваться балансировочные валы.
• Жесткость и центр тяжести. Рядные двигатели имеют тенденцию располагаться выше в автомобиле, что может повлиять на центр тяжести и, в свою очередь, на управляемость автомобиля. Из-за своей компоновки он также не такой конструктивно жесткий, как двигатель V6.

Примеры известных рядных двигателей

Некоторые из самых легендарных на сегодняшний день примеров рядных двигателей включают:

• Nissan RB. его использование в моторном отсеке Nissan Skyline GT-R, где двигатели получили название RB26DETT. Этот двигатель имеет чугунный блок с алюминиевой головкой и шестью отдельными дроссельными заслонками. Мощность оценивалась примерно в 316 лошадиных сил при 6800 об/мин и 289фунт-фут крутящего момента при 16 400 мин, хотя независимые испытания показали, что эти двигатели могут производить до 400 л. с. с завода R34 Skyline GT-R.
• Toyota 2JZ-GTE. Двигатель Toyota 2JZ является легендарным среди тюнеров и производителей редукторов благодаря своей огромной мощности, и регулярно можно увидеть, как эти двигатели надежно развивают мощность более 1000 л.с. Во всяком случае, в Интернете. Стандартный двигатель A80 Supra с турбонаддувом развивает мощность 320 лошадиных сил и крутящий момент 315 фунт-футов, но чугунный блок двигателя может выдерживать гораздо больше, и нередко можно увидеть, как автомобили со штатными блоками выдают более 700 л.с.
• AMG M139 — это самый новый двигатель в нашем списке и один из самых впечатляющих. Рядный четырехцилиндровый двигатель Mercedes-AMG M139, который в настоящее время ведет борьбу в сегменте гиперхэтчбеков за границей на модели A 45 S, развивает мощность 416 л. Такая выходная мощность делает его самым мощным дорожным 2,0-литровым двигателем в мире.
• Honda F20C. Двигатель Honda F20C прославился, когда он использовался в S2000, двухдверном спортивном автомобиле с задним приводом, и мог развивать скорость до 9,000 об/мин. Этот безнаддувный двигатель (единственный в своем роде в нашем списке, хотя многие моторы Honda великолепны) выдавал 123,5 л.с. на литр, что до сих пор является одним из самых высоких показателей, а суммарная мощность в JDM-спецификации достигала 246 л.с. Его удельная мощность N / A была лучше только 4,5-литрового V8 в Ferrari 458 Italia в 2010 году, спустя годы после того, как спортивный автомобиль Honda был снят с производства.

Известные упоминания:

Audi DNWA TFSI 2,5 л с турбонаддувом (TT RS, RS 3)

BMW N54, 3,0-литровый рядный шестицилиндровый двигатель с двойным турбонаддувом (135i, 1 Series M Coupe)

BMW серии M50/S50, рядный шестицилиндровый двигатель, 2,5–3,2 литра Н/Д (E36 328i, M3)

unsplash.com

unsplash.com

Часто задаваемые вопросы

Какой встроенный макет лучше всего?

Рядный 4-цилиндровый двигатель является самым популярным в автомобильном мире и является лучшим с точки зрения стоимости и надежности, но если вы больше ориентированы на производительность, то ответ, без сомнения, рядный шестицилиндровый двигатель. мотор. Он не только предлагает большой крутящий момент и плавную работу, но и в некоторых видах может производить большую мощность. Toyota Corolla, как седан, так и хэтчбек, имеет рядную четырехцилиндровую конфигурацию, как и Kia Sorento. В то время как BMW 4-й серии также имеет рядный 4-цилиндровый двигатель в стандартной конфигурации, вариант M440i модернизируется до шестицилиндрового двигателя для большей мощности.

Хороши ли пятицилиндровые рядные двигатели?

Если коротко, то да. Самым известным современным рядным 5-цилиндровым двигателем должен быть 2,5-литровый двигатель TFSI, используемый в Audi TT RS. Этот двигатель мощностью 394 л.с. предлагает невероятный крутящий момент и саундтрек, не похожий ни на один другой бензиновый двигатель на дорогах. Другие известные автомобили с пятицилиндровыми двигателями включают Audi Quattro, Volvo 850R и Ford Focus ST225.

Можно ли модифицировать рядные двигатели?

Рядные четырехцилиндровые (I4) и рядные шестицилиндровые двигатели на протяжении десятилетий были любимцами мира тюнинга и продолжают оставаться предпочтительными конфигурациями двигателей для ведущих тюнеров. Примеры современных рядных тюнингованных двигателей включают двигатель Toyota 2JZ и BMW B58B30, который по совпадению также используется в Toyota Supra пятого поколения. Тем не менее, даже линейка 2,0-литровых турбочетверок Volkswagen TFSI является отличной платформой для тюнинга.

Какие автомобили имеют трехцилиндровые двигатели?

Хотя рядный 3-цилиндровый двигатель не является популярной конфигурацией двигателя в США, в продаже все еще есть несколько автомобилей с трехцилиндровыми двигателями. Примеры:

• Mini Cooper Convertible, Hardtop и Countryman
• Mitsubishi Mirage
• Buick Encore GX
• Ford Escape
• Ford Bronco Sport
• BMW i8
• тоже

Была ли эта статья полезной?

Пожалуйста, оцените

Оценка этой статьи 4,9 192 читателями

Теги:

#Новости Тойоты
#Киа Новости
#Ауди Новости
#Основные знания об автомобиле

Майкл Батлер

Заместитель главного редактора

После четырех туманных лет в рекламной школе и мучительной карьеры в рекламной индустрии, по воле автомобильных богов и своей страсти ко всему, что имеет более четырех цилиндров, он приземлился в CarBuzz.