Что такое веобразный двигатель

Преимущества V-образного двигателя.

В реалиях нашего времени лавры популярности очень долгое время удерживает двигатель определенной конструкции, а именно с развалом блока цилиндров с углом девяносто градусов. Это знаменитый и всем известный V образный ДВС. Такой тип двигателя является продолжением развития своего прародителя – двигателя с рядным положением цилиндров. Как он появился, почему именно такое исполнение – тема данной статьи.
История рождения

Общепринятым, классическим считается четырех цилиндровый, с продольным размещением цилиндров двигатель. Стандартным для того времени путем увеличения мощности такого ДВС считается увеличение рабочего объема камеры сгорания. Но вполне логично предположить что такой путь является тупиковым, так как всему есть свой предел и рабочему объему. Исходя из этого перед инженерами и конструкторами предстала новая задача. Как увеличить мощность при этом сохранив допустимые габаритные характеристики для легковых транспортных средств. Ответом для решения этой задачи послужило появление рядного 6-цилиндрового ДВС. Такой подход применим к сожалению лишь для легковых автомобилей.

Но спустя какое-то время достигнутых результатов стало также не достаточно. И в конструкторских бюро вновь закипела кропотливая работа. Венцом долгих лет расчетов, проб и попыток стал двигатель в котором совмещены под углом, друг относительно друга два рядных двигателя с одним совместным коленчатым валом. Это творение получило V образную форму и предстало пред публикой. Великий V образный двигатель внутреннего сгорания. Его конструктивная особенность позволяла конструкторам значительно сэкономить рабочее пространство в подкапотном пространстве, при этом значительно увеличить мощность агрегата. Как показала история, наибольшей популярностью у потребителя пользуются двигатели с количеством цилиндров 6 и 8. Такая черта позволила сохранить наиболее разумный баланс между габаритными показателями и мощностью такого ДВС.

Исходя из выше упомянуто истории такие двигателя являются несколько сложными. Не зависимо от типа топлива, любой V образный ДВС имеет пару ГБЦ (головок блока цилиндров), но при этом имеет единый, сложный ГРМ и совместный коленчатый вал. Такие особенности позволяют одновременно использовать потенциал всех поршней сразу. Платой за эти достоинства является высокая цена производства и эксплуатации.

Совмещая все достоинства и недостатки такие двигателя получили крайне широкое распространение практически на всех типах транспорта, начиная от мотоциклов заканчивая небольшими судами.

Такие двигатели несмотря на недостатки имеют неплохую экономичность в разрезе: Размер – вес – мощность – потребление топлива. Глядя на это практически все производители техники в Европе, на просторах Северной Америки, Японии и по сей день широко их применяют на своих транспортных средствах.

Это говорит лишь об одном — V образный двигатель внутреннего сгорания жив и будет жить!

V образный двигатель

Сегодня уже никто не может представить свою жизнь без машин, а значит и без двигателей. Самой известным типом внутреннего сгорания мотора является V образный двигатель. Он получил свое название за характерное расположение цилиндров, которые имеет различный уровень наклона по отношению друг другу. Диапазон угла вели, с 10 градусов и до 120.Рассматриваемый тип мотора работает по такому же принципу, как и любой двигатель внутреннего сгорания, различия состоят только в положении цилиндров.

  1. Область применения
  2. Классификация v двигателя
  3. Положительные и отрицательные стороны
  4. Будущее V двигателей

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

Классификация v двигателя

Обычно двигатели классифицируются по порядку работы, в данном случае порядок работы не так важен, так как основной критерий является наличие определенного количества цилиндров и особенности их расположения. Стоит сразу отметить, то наиболее часто используемые углы в моделях двигателей составляют 45, 90 и 60 градусов. Обычно они применятся на машинах и мотоциклах. В зависимости от количества цилиндров выделяют следующие типы двигателей:

  • V2 используют в стандартных автомобилях
  • V3
  • V4
  • V5
  • V6 – наиболее популярный тип, применяется в машинах
  • V8 часто используется в спорткарах
  • V10
  • V12
  • V14
  • V16
  • V18
  • V20
  • V24

Сразу стоит выделить те отрасли, где применяется каждая модель двигателя. Моторы, которые обладают двумя и четырьмя цилиндрами используются в мотоциклах. Но встречаются случаи, когда на спортивных моделях вы можете встретить двигатель, который обладает пятью или даже шестью цилиндрами. Такие виды обладают невероятно большой мощностью по меркам мотоциклов, которая позволяет им достигать самых высоких скоростей.

Читать еще:  Вибрация двигателя ваз 21083 на холостых оборотах

Если вести речь об автомобилях, то тут самыми распространенными являются модели, которые имеют по 6 или 8 цилиндров, правда, также в спортивных моделях их число может достигать 10 а иногда даже 12. Это также производится для того, чтобы достичь максимальной мощности. Правда, при установке такой модели следует подготовить и все остальные системы.

В авиации и кораблестроение применятся больший ряд двигателей. Здесь вы можете встретить четырех, пяти, восьми, десяти, двенадцати, четырнадцати, шестнадцати, восемнадцати двадцати и двадцати четырех цилиндровые двигатели. Применение их вызвано тем, что существует особый порядок работы во многих системах, которые требуют не только большой, но также порой и малой мощности, которая нужна для выполнения менее больших, но все же значимых задач. Примером их могут послужит внутренние системы корабля, которые не требуют большого двигателя для полноценного обслуживания.

Как правило, рассматриваемое устройство располагается вверх. Это наиболее часто используемая форма расположения. Но встречаются случаи, когда инженеры делают наоборот и направляют их вниз. Как и для чего это делается. Дело в том, что при определенной конструкции того или иного аппарата, стандартное расположение просто напросто неудобно, так как создает лишние проблемы, например, занимая большое количество места. Говоря о примерах, можно отметить авиацию. Именно здесь активно применяется обратное расположение, которое нужно для того, чтобы ничего не мешало пилоту управлять самолетом, так как это может привести к необратимым последствиям. Но, все же всем больше нравиться стандартное расположение, так как именно его видят люди под капотом своих автомобилей.

v образный двигатель дна мотоцикле

Положительные и отрицательные стороны

Если затронуть такую тему, как преимущества, которые имеет v образный двигатель над моделью R образного мотора, то можно столкнуться с большим количеством различных мнений, которые говорят о том, то каждый специалист выделяет свои особенности эксплуатации каждого вышеупомянутого типа. Итак, в чем же основные преимущества двигателя, который имеет цилиндры, расположенные под углом?

В первую очередь стоит обратиться к истории создания рассматриваемого мотора. Дело в том, что на начальном этапе разработки основной задачей, которая стояла перед инженерами, являлось достижение максимальной компактности при сохранении мощности у высокого крутящего момента. Сразу можно сказать, то обе проблемы бы успешно решены, что и дало начало плюсам рассматриваемого типа. Итак, как же были решены данные проблемы?

В первую очередь стоит объяснить такое явление, как увеличение крутящего момента. Дело в том, что в отличие от R образного мотора, где силы направлены прямо перпендикулярно, такая модель, как v образный двигатель имеет такой порядок работы, при котором силы действуют на вал по касательной с двух сторон. Это позволяет достичь максимального ускорения вала, так как инерция, которая создается при работе значительно выше, чем та, которая появляется при функционирования моделей R.

Помимо увеличения крутящего модели можно отметить компактность. Мотор обладает меньшей высотой и длинной. Но не только эти положительные моменты можно выделить из порядка работы. Итак, у моделей V типа можно отметить большую жесткость коленчатого вала, которая влияет не только на прочность конструкции, но также и на срок службы всей системы, большим диапазоном рабочих частот, это дает возможность двигателю не только быстро набирать обороты, но и динамично работать даже на пределе возможностей.

К сожалению, модели V состоят не толь из плюсов. Дело в том, что они обладают более сложной конструкцией, а поэтому стоят на порядок дороже, а также большая ширина мотора. Но особенно важно то, что практически все они имеет немалый уровень вибрации и определенные сложность при балансировке. Правда сейчас, чтобы избежать данных недостатков в работе, инженеры компаний намеренно утяжеляют ту или иную часть.

Будущее V двигателей

Несмотря на все недостатки, можно уверенно сказать, что будущее за данным видом двигателей. Конечно, каждый из них имеет ряд недостатков, но инженеры уже сегодня знают, как их ликвидировать. Также стоит отметить, что данный тип гораздо легче модифицировать и уже на сегодняшний день известно, что практически любой вид V двигателя, не полностью раскрыл свой потенциал, иными словами, для большинства есть еще определенный резерв, который позволит увеличить большое количество технических характеристик.

Читать еще:  Шевроле авео замена масла в двигателе какое масло

V образный двигатель был запатентован в США еще в 1905 году, сто лет назад, но за это время люди все еще полностью не раскрыли все его особенности. Сегодня инженеры работают над тем, чтобы производство моделей стало менее затратным, что позволит приобрести автомашину с хорошим мотором мог себе каждый человек, даже с малым или низким доходом.

W-образный двигатель

W-образный двенадцатицилиндровый двигатель — двигатель внутреннего сгорания с W-образным расположением двенадцати цилиндров четырьмя рядами по три (даже на фото видно что три ряда по четыре цилиндра. Фото неверное, на фото тип двигателя, не соответствующий описанию и конфигурации «W») , и поршнями, вращающими один общий коленчатый вал. Для наглядного представления возьмем два двигателя конфигурации VR6 с углом развала между ними 72°, связанных общим колечатым валом. В конечном итоге получим два компактных VR-образных при габаритах немногим больше обычного V-образного шестицилиндрового двигателя. Данный двигатель будет иметь 12 цилиндров и обозначаться как W12. Считается что W-образная компоновка цилиндров была разработана инженерами концерна Volkswagen.

Содержание

Сравнение

При сравнении 12-цилиндрового V-образного двигателя и 12-цилиндрового W-образного двигателя с одинаковым рабочим объемом становится очевидно что последний значительно компактнее. Более того 12-цилиндровый W-образный двигатель компактнее 8-цилиндрового V-образного двигателя.

Преимущества

Преимущества W-образной компоновки заключаются в компактности, экономится место в подкапотном пространстве автомобиля, освободившееся место можно использовать для установки дополнительного навесного оборудования (гидроусилитель рулевого управления, компрессор кондиционера, компрессор, турбину и др.) Также при той же компактности увеличивается мощность и крутящий момент по сравнению с двигателями V-образного типа. Более плотное расположение цилиндров относительно друг друга позволяет сэкономить конструкционные материалы.

Недостатки

Недостатки W-образного двигателя заключаются в более плотном расположении цилиндров относительно друг друга, соответственно появляется необходимость для модернизации системы охлаждения. В W-образном двигателе предусмотрено охлаждение каждого цилиндра.

Примечания

См. также

  • Оппозитный двигатель

  • Найти и оформить в виде сносок ссылки на авторитетные источники, подтверждающие написанное.

Wikimedia Foundation . 2010 .

  • W-script
  • W.A.S.P. (альбом)

Смотреть что такое «W-образный двигатель» в других словарях:

V-образный двигатель — Двигатель Mercedes V6 Rennmotor V образная схема двигателя схема расположения цилиндров поршневого двигателя в … Википедия

U-образный двигатель — Bugatti U образный двигатель условное обозначение силовой установки, представляющей собой два рядных двигателя, коленчатые валы которых механически соединены при по … Википедия

X-образный двигатель — Упрощённая конструктивная схема X образного двигателя в исполнении Х 24. X образный двигатель это поршневой двигатель, содержащий сдвоенные V блоки, горизонтально оппозитные по отношению друг к другу. Таки … Википедия

V-образный двигатель — – двигатель, в котором цилиндры расположены под углом друг к другу в 2 х плоскостях (угол обычно – 45, 60 или 90 град). EdwART. Словарь автомобильного жаргона, 2009 … Автомобильный словарь

Двигатель Стирлинга — Двигатель Стирлинга … Википедия

Двигатель Ленуара — в двух проекциях … Википедия

Двигатель внутреннего сгорания — Схема: Двухтактный двигатель внутреннего сгорания с глушителем … Википедия

Двигатель — У этого термина существуют и другие значения, см. Двигатель (значения). Двигатель, мотор (от лат. motor приводящий в движение) устройство, преобразующее какой либо вид энергии в механическую. Этот термин используется с конца XIX века… … Википедия

Двигатель Вальтера — Эта статья или раздел нуждается в переработке. Пожалуйста, улучшите статью в соответствии с правилами написания статей … Википедия

Двигатель внешнего сгорания — Статья состоит из словарного определения термина. Пожалуйста, доработайте статью, приведя ее в соответствие с правилами. Подробности могут быть на странице обсуждения. В Википедии статьи, состоящие только из словарного определения, не… … Википедия

Как работает V-образный бензиновый и дизельный двигатель

Любой двигатель внутреннего сгорания, по сути, результат огромного числа компромиссных решений с целью получить в каких-то характеристиках подавляющие преимущества ценой определенного проигрыша во второстепенных показателях. Сказанное, безусловно, справедливо и для V образного двигателя.

С первого взгляда можно без запинки сказать, почему появилась V-образная конструкция мотора. С момента изобретения в 1905 схемы с развалом двух рядов, историю возникновения и развития V образного двигателя можно назвать историей борьбы за максимально компактную компоновку мотора. Можно отметить, что устройство V образного двигателя давало ряд преимуществ, недостижимых в иной компоновке:

  • Сразу бросается в глаза резкое уменьшение высоты и длины мотора V-образного построения , что в авиатехнике и спортивных болидах было просто неоценимым, так как уменьшало мидель транспортного средства и потери на больших скоростях;
  • уменьшение массы V образных двигателей в сравнении с рядными за счет короткого и компактного блока цилиндров, правда, с некоторым усложнением технологии изготовления;
  • решалась проблема изготовления длинного коленчатого и распределительного валов для многоцилиндровых двигателей заменой на более короткий и толстый вариант для V образного варианта.
Читать еще:  Что такое траверса двигателя

В еще более выигрышном положении оказался V образный дизельный двигатель. Высокая прочность короткой головки и блока цилиндров позволили дизелю сравняться в массогабаритных показателях с рядным бензиновым вариантом равной мощности. Кроме компактности и снижения веса, V образный вариант получил увеличенный ресурс работы.

Основным стимулом развития V образных двигателей явилась потребность во все более мощных, и в то же время компактных моторах. Если вспомнить 70-80 годы прошлого века, на рынке практически абсолютной монополией обладали мощные рядные шестицилиндровые версии, реже с 8-ю «котлами» и классическим задним приводом.

С появлением переднего привода возникла проблема с недостатком места под капотом. Если взглянуть на рядный двигатель или V образный, становится понятным, какой из вариантов проще установить на новый тип авто. Тем более, они становились все более скоростными и приземистыми, с хорошей аэродинамикой. Поэтому рядные 8-ки и 6-ки давно отправлены на свалку , хотя по уравновешенности они были непревзойденными.

Не смог составить полноценную конкуренцию V образной конструкции двигателя и оппозитный мотор. Прекрасные возможности по уравновешиванию, высокий ресурс и низкий центр тяжести не смогли полноценно противостоять двухрядке из-за запредельной ширины плоского мотора.

Угол развала между рядами цилиндров V образных двигателей стандартно принимается за 45, 60 или 90 градусов . Сложность в изготовлении блоков v образной компоновки благополучно решена применением станков с ЧПУ. Но использование двухрядной V образной схемы не является таким уж безоблачным.

Сложность обеспечения низких уровней собственных колебаний

Было бы несправедливым обойти недостатки v образных двигателей. Главные из них заложены в принципе их работы. И зачастую на преодоление врожденных проблем разработчиками тратится больше сил и средств, чем на идею.

Среди основных недостатков наиболее проблемными в решении являются:

  • повышенный уровень вибраций. Как бы не были неудобными рядные 8-ки и 6-ки, но сбалансированности и низкому уровню вибрации можно было только позавидовать. В v образных двигателях главные виновники дисбаланса – шатуны сконцентрированы на предельно малом расстоянии друг от друга, уравновесить и скомпенсировать друг друга взаимным перемещением не очень получается;
  • несмотря на два ряда цилиндров, поршни и шатуны обоих половинок в V образной компоновке работают на один коленвал. Размеры вкладышей меньше, приходится увеличивать диаметр шейки коленвала, делать его массивнее и более инертным. Сами вкладыши требуют неукоснительной работы системы смазки;
  • в отличие от рядных и оппозитных схем, V образный блок цилиндров двигателей подвержен большим внутренним, тепловым и инерционным нагрузкам, даже в случае относительно удачной балансировки мотора. Основные деформирующие нагрузки возникают от бокового давления поршней на стенки цилиндров. Поэтому стараются разнести подальше друг от друга цилиндры с одинаковым рабочим ходом, чтобы уменьшить взаимное влияние. Как следствие, возможна деформация блока и ресурса даже при незначительном перегреве;
  • высокая неравномерность вращения. Например, для 6-ти котлового дизеля последовательность работы цилиндров выглядит как 1-4-2-5-3-6. Относительно первого поршня четвертый сдвинут на 90 о , далее второй на 150 о , пятый, третий и шестой на — 90 о , 150 о , 90 о соответственно.

Существующие конструкции v-образных двигателей

Наиболее ярким подтверждением успеха двоечки – можно привести семейство мотоциклов Harley-Davidson, в которых внешний вид двух цилиндров в виде буквы V стал визитной карточкой, наряду с каплевидным баком и передней вилкой. Мало того, вибрации и звук выхлопа двигателя искусственно усиливаются и модулируются для передачи мотоциклисту в виде своеобразной «фишки» транспортного средства.

Менее экзотичным и более практичным можно вспомнить бензиновый четырехтактный двухцилиндровый V образный двигатель 2v78fdi. Легкий и мощный, простой и надежный V образный двигатель компании Lifan стал одним из наиболее востребованных на разного рода мототехнике, легких вездеходах и тракторах. В комплектации с вариатором Сафари его можно увидеть на снегоходах «Буран».

Еще одним классическим примером v образной схемы шестицилиндрового двигателя можно назвать ЯМЗ-236. У дизеля реализована стандартная V образная схема, когда на три кривошипа коленвала опираются шесть шатунов, разбитых попарно. В паре один основной и один прицепной. Угол развала рядов двигателя — 60 о . Мотор имеет несколько завышенную неравномерность вращения коленвала, поэтому комплектуется утяжеленным маховиком.

Поэтому наиболее долговечными оказываются двигатели, работающие на постоянной стабильной частоте вращения коленвала, например, приводы генераторов или дизель-насосные агрегаты.

Что такое V образный двигатель можно посмотреть на видео:

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector