0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что означает в образный двигатель

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.

Появление и развитие V-образного двигателя

Так что неудивительно, что встал вопрос о том, как укоротить рядный мотор. Решение оказалось гениальным в своей простоте – «распилить» его пополам, поставить половинки рядом друг с другом и заставить работать через один коленвал. Такие моторы за счет характерной формы, напоминающей латинскую букву V, называются V-образными, на сегодня они являются одними из самых распространенных в автоиндустрии. Угол развала блоков у них составляет 60 или 90 градусов.

Были и V-образники с меньшим развалом. К примеру, на автомобиль Lancia Fulvia, выпускавшийся в 70-е годы XX века, устанавливался двигатель V4 с углом развала всего в 23 градуса. Однако особенности конструкции таких двигателей и проблемы со слишком сильной вибрацией не позволили им получить достаточно широкое распространение.

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 72 0 , 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.

Дизельные двигатели

Wärtsilä является ведущей мировой компанией по производству энергетических установок морского и индустриального применения. Корпорация изготавливает четырёхтактные рядные и V-образные двигатели, предоставляет лицензию на изготовление рядных двухтактных двигателей под маркой Sulzer. Но все-таки главным продуктом являются среднеоборотные четырехтактные двигатели, в области производства которых, компания является мировым лидером.

В производстве малооборотных двухтактных двигателей фирма на третьем месте. Малооборотные двухтактные двигатели Wärtsilä являются оптимальным решением в качестве пропульсивных двигателей торговых судов с прямым приводом на винт. Система электронного управления по технологии « common rail » двигателей Wärtsilä играет ключевую роль в обеспечении судовладельцам снижения затрат на топливо.

Читать еще:  Вибрация двигателя уаз патриот причины

Первая цифра обозначает количество цилиндров, буква L — цилиндры в ряд (в старых версиях R) и буква V — для V-образного двигателя. Последняя цифра — диаметр цилиндра в см, последняя буква означает код мощности, который используется только в двигателях судов, у двигателей электростанций его нет.

Например: 12V46C означает 12-цилиндровый V-образный двигатель с диаметром цилиндров 46 см, мощностью 975 кВт на цилиндр.

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

Недавно один из самых раскрученных и популярных гиперкаров современности, Bugatti Veyron, получил достойного преемника в лице Chiron. Да, сам суперкар – на практике не особенно интересная штука для большинства автомобилистов. Но зато это повод вспомнить о рядно-разнесенных моторах, ведь 1 000 с гаком лошадиных сил в компактном кузове с выполнением строгих норм экологичности – это в немалой степени заслуга W16 под его капотом.

Ф актически, 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 V 4 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 VR 6 и Passat VR 6 в Европе. В 92-м VW Golf III VR 6 стал первым компактным хэтчбеком с шестицилиндровым мотором в своем классе.

Конструкция первых VR 6 – «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 .

Читать еще:  Swap двигателя что нужно

В 1997 году создали вариант VR 5 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 VR 5. В этом же году на Beetle RSi появился и вариант мотора VR 6 объемом 3,2 литра – позже его также ставили на Audi TT и Golf R 32. 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 VR 6 связана еще одна забавная история. Мотор Mercedes серии M 104.900, 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 VR 6. 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 м ощность 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.

Читать еще:  Датчик температуры двигателя 4d56

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.

Есть ли будущее у V4 моторов в автомобилях?

Несмотря на неудачный опыт двигателя в автомобильной сфере списывать со счетов их пока рано. В текущей быстроменяющейся ситуации спроса и предложения автотехники на мировом рынке в постоянно изменяющихся авангардах технологий, все еще может быть, вдруг автопроизводители изменят свой подход к этим уникальным агрегатам и начнут их использовать скажем, в гибридных или био-метановых автомобилях. Почему бы и нет. Не зря говорят, что все новое — это хорошо забытое старое. Эту поговорку как нельзя лучше можно применить к сегодняшним автомобильным технологиям. Фирма «Porsche» вернулась же к V4 мотору устанавливаемых ей на гоночных гибридных гиперкарах. Так почему другие будут упускать такую возможность установки их в своих серийных моделях. Время покажет.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector