Ось які плюси і мінуси є у різних типів двигунів: огляд

181

Кожен тип ДВС хороший по-своєму, хоча ідеалу немає

Найпоширеніші типи двигунів внутрішнього згоряння в світі – це чотирициліндровий рядний, чотирициліндровий опозитний, рядний шестициліндровий, V6 і V8 – мають свої плюси і мінуси. Ось все, що вам потрібно знати про них, в одній зручній добірці…

Дивіться також: Двигуни, в яких можуть загнутися клапани: навіщо вони потрібні

Який мотор зробить більше потужності: 4,0-літровий V6 або 4,0-літровий V8? Відповідь не так простий і очевидний. При обговоренні різних двигунів їх тип не є найбільш серйозним фактором, що впливає на те, скільки енергії вони справлять. Прикладіть до створення інженерну винахідливість, і ваш чотирициліндровий двигун зможе отримати стільки ж потужності, скільки середньостатистичний V12. Так що ж змушує виробників вибирати різні компонування двигунів? Ось переваги і недоліки кожного з варіантів движків.

Рядні чотирициліндрові силові агрегати

Ось які плюси і мінуси є у різних типів двигунів: огляд

Почнемо з одного з найпоширеніших двигунів – рядного чотирициліндрового. Є причина, по якій він так поширений. В основному тому, що це так просто: один блок циліндрів, одна головка циліндрів і один клапанний механізм. Ось все, що вам потрібно про нього знати:

Переваги:

Чотирициліндровий рядний двигун негабаритен і компактний, значить, його легко розташувати під капотом практично будь-якого автомобіля;

Він також небагато важить сам по собі, а за рахунок того, що на цей тип мотора ставиться лише один випускний колектор, вага додатково зменшується;

Оскільки у нього тільки одна головка циліндрів, це означає наявність меншої кількості рухомих частин у порівнянні з моторами з розвалом. Це означає менші енерговитрати і зменшує ймовірність несправностей;

Двигун добре збалансований, оскільки два зовнішніх поршня рухаються в протилежному напрямку від внутрішніх двох поршнів (див. малюнок вище);

Чотирициліндрові двигуни прості в обслуговуванні та ремонті. Головка блоку – це найвища точка, яка робить доступ до свічок і приводу клапанів незатруднітельним;

Чотирициліндрові двигуни вимагають менш високих виробничих витрат.

Мінуси:

Незважаючи на те, що первинні сили збалансовані ідеально, цього не можна сказати про так званих вторинних силах, що діють на роботу мотора, що в кінцевому рахунку обмежує розміри двигуна;

Рядні четвірки рідко перевищують об’єм 2,5 літра;

У великих за обсягом чотирициліндрових двигунів виникає необхідність балансування валів для зниження рівня вібрації за тих самих вторинних сил;

Високий центр тяжкості у порівнянні з деякими компоновками опозитних H4;

Не такі «вічні», як деякі версії V6 і V8.

Дивіться також: Типи розташування двигунів автомобілів | Цікаві факти

Ось коротке відео, що пояснює принцип роботи чотирициліндрового двигуна:

Горизонтально-опозитний

Ось які плюси і мінуси є у різних типів двигунів: огляд

З точки зору продуктивності існує не так багато варіантів, настільки ж привабливі, як двигун з горизонтально укладеними протилежно розташованими циліндрами. Опозитний силовий агрегат не настільки частий гість під капотом автомобілів, але з технічної точки зору це логічний вибір для вашого гоночного автомобіля.

Переваги:

Первинні і вторинні сили добре збалансовані. Це плавний у роботі двигун;

Баланс дозволяє знизити вагу колінчастого вала, що зменшує інерційні втрати від обертання;

Низький центр ваги забезпечує кращу керованість автомобіля.

Мінуси:

Розмір: це дуже широкі двигуни;

Опозитні двигуни колись використовувались у Формулі 1 саме з-за своїх переваг в продуктивності, але зважаючи на їх великої ширини вони перешкоджали роботі з повітряним потоком навколо кузова боліда і з тих пір більше не використовуються;

Складність: дві головки циліндрів системи привода клапанів;

Під час роботи спостерігається дисбаланс у площині через зміщення поршнів по відношенню до колінчастого валу;

Обслуговування може бути складним, якщо під капотом тіснота.

Рядний шестициліндровий

Ось які плюси і мінуси є у різних типів двигунів: огляд

Об’єкт прихильності інженерів, рядна шістка є результатом прикріплення двох додаткових циліндрів до рядному чотирициліндровому двигуну. BMW любить їх, Toyota частенько використовувала такі двигуни теж, зробивши один з найвідоміших своїх моторів – 2JZ. Так що такого особливого в цій шістці?

Переваги:

Рядна шістка спочатку збалансована;

Компонування у поєднанні з порядком запалювання суміші в циліндрах створює практично самий «гладкий» в роботі мотор. У плані зменшення вібрацій крутіше можуть бути тільки V12 і опозитні 12-циліндрові мотори, які є наступним кроком в еволюції, так як вони представляють собою здвоєні шестициліндрові мотори, сполучені разом;

Але в порівнянні з V-образними компоновками виробничі витрати на один блок з усіма циліндрами в одній площині вагомо знижуються;

Простий дизайн, легко працювати з двигуном та лагодити його. Також як з рядним чотирициліндровим мотором.

Мінуси:

Капот повинен відповідати довжині силового агрегату, автомобіль повинен бути середніх розмірів;

Не ідеальне рішення для передньопривідних автомобілів;

Високий центр ваги, особливо в порівнянні з опозитними моторами;

Конструкція не настільки жорстка, як «V»-образні двигуни, так як мотор – довгий і досить вузький.

Ось короткий видеообъяснение принципу роботи шестициліндрового мотора:

V6

Ось які плюси і мінуси є у різних типів двигунів: огляд

Тепер розріжте цю пряму «шістку» навпіл і з’єднайте два блоку циліндрів загальним коленвалом. Думаєте, інженери тут перемудрили? Навіщо робити «V»-образник, якщо вже є відмінний рядний силовий агрегат? Ну, для автомобілів Формули 1 він підходить, значить, у нього є свої переваги.

Переваги:

Вони компактні і можуть легко використовуватися як для передньопривідних, так і для задньопривідних автомобілів;

Компонування дозволяє зробити більш об’ємні версії, що є у чотирициліндрових двигунів, що типово означає більше потужності;

Це жорстка конструкція у всіх сенсах;

Формула 1 вирішила використовувати V6, а не рядні чотирициліндрові мотори в сезоні 2014 року, тому що вони хотіли інтегрувати двигун в якості додаткового ребра жорсткості конструкції автомобіля.

Мінуси:

2 головки циліндрів означають додавання до вартості, складності і вазі;

Додаткові інерція і тертя (більше рухомих частин);

Високий центр тяжкості проти плоских опозитних двигунів;

Вартість часто більше, ніж у рядних чотирициліндрових двигунів;

Дисбаланс вимагає додаткової ваги на противагах колінчастого вала, розвантажуючи корінні підшипники від відцентрових сил інерції першого порядку неврівноважених мас;

Два випускних колектора також означають додаткову вагу.

V8

Ось які плюси і мінуси є у різних типів двигунів: огляд

Коли ви додаєте циліндр на кожну з сторін блоків V6, ви отримуєте серце американського масклкара… – V8. Він може видавати витончене утробне бурчання, але чи так він хороший в реальності? Ось його головні плюси і мінуси.

Дивіться також: Чому двигуни V4 рідко зустрічаються в автомобілях?

Переваги:

Розміри (короткий по довжині);

Хороший баланс, залежно від типу колінчастого валу і порядку займання горючої суміші (flatplane vs crossplane);

Жорстка конструкція;

Дозволяє зробити мотори з великими обсягами.

Мінуси:

Як і V6, вага двигуна V8 може бути досить високим, і він явно буде важити більше шестициліндрового двигуна;

Додаткові інерція і тертя (більше рухомих частин);

Вартість і складність будуть вище;

Більш високий центр тяжкості проти опозитного;

Великі розміри, як правило, обмежують використання двигуна в транспортних засобах компонуванням приводу RWD/AWD. Передньопривідні варіанти є, але дуже рідкісні.

Якщо хочете, можете дати нам знати нижче в коментарях, який тип двигуна ви в даний час використовуєте, що вам подобається і не подобається в ньому.