Что такое конфигурация двигателя

Конфигурация цилиндров двигателя. Какая лучше

В автомобилестроении применяются многоцилиндровые двигатели с количеством цилиндров от 2-х до 12-ти. Есть, правда, редкие экзотические двигатели с 16 и даже 18 цилиндрами.

По расположению цилиндров автомобильные двигатели делятся на рядные, V-образные и оппозитные. Устанавливаются на автомобили и другие, редко встречающиеся конфигурации расположения цилиндров, например, W-образные.

Необходимо отметить, что именно эти фигурации двигателей внутреннего сгорания нашли широкое применение в автомобильных двигателях, что качается других областей применения двигателей (судостроение, авиация) конфигураций цилиндров двигателя было намного больше. В авиации вообще применялись двигатели, в которых коленчатый вал не вращался, а был закреплён неподвижно, и наоборот цилиндры двигатель вращался вокруг неподвижного коленчатого вала. Были конфигурации двигателей с двумя коленчатыми валами и много другой очень интересной экзотики, но в этой статье мы будем рассматривать только те конфигурации, которые нашли широкое применение в автомобильных двигателях.

1 – Рядные двигатели

Рядными называются двигатели оси цилиндров, которых расположены вряд вдоль оси коленчатого вала. В настоящее время выпускаются рядные двигатели с количеством цилиндров от 2 до 6. Такие двигатели обычно имеют обозначение R2, R3, R4. R12.

Наибольшее распространение имеют двигатели R4.

2 – V-образные двигатели

V-образными называются двигатели, цилиндры которых расположены в два ряда (двумя отдельными блоками, но с общим картером) в виде латинской буквы «V». Поршни обоих рядов соединены шатунами с одним, общим для обоих блоков, коленчатым валом. Цилиндры противоположных рядов имеют смещение вдоль оси коленчатого вала. Обычно угол развала двух блоков цилиндра равен 60º или 90º.

Наибольше распространение получили двигатели V6, V8 и V12. Двигатель V8 вообще национальная черта американских автомобилей.

3 – Оппозитные двигатели

Оппозитными называются двигатели, у которых цилиндры расположены в одной плоскости, друг напротив друга с обеих сторон, расположенного по середине коленчатого вала.

4 – VR-двигатели

Название это довольно условное, так назвала этот двигатель фирма Фольксваген, первая разработавшая двигатель такой конфигурации, но поскольку другого более привычного названия нет, обозначим этот тип двигателей так.

Двигатель конфигурации цилиндров «VR» это что-то среднее между рядным и V-образным двигателем. При его разработке конструкторы старались совместить преимущества рядного и V-образного двигателей.

У этого двигателя цилиндры также расположены в два ряда под некоторым углом, но в одном едином блоке цилиндров с общей для обоих рядов головкой блока цилиндров. Угол развала цилиндров очень небольшой от 10º до 15º. Поэтому, имеющие смещение вдоль оси коленчатого вала цилиндры, расположены не в двух отдельных блоках, а в одном. Первый двигатель такой конфигурации VR6 разрабатывался с целью облегчения установки мощного многоцилиндрового двигателя под капотом небольшого автомобиля.

5 – W-образный двигатель

Структура W-образного двигателя
Составной впускной коллектор
Клапанная крышка правой ГБЦ
Правая ГБЦ
Блок цилиндров
Линия соединения верхней и нижней частей картера блока цилиндров, проходящая через центр коленчатого вала
Нижняя часть картера блока цилиндров (блок общих крышек коренных подшипников)
Масляный поддон
Левая ГБЦ
Клапанная крышка левой ГБЦ

Отработав технологию производства блока VR6, Фольксваген сделал следующий шаг. Приступил к производству W-образных двигателей. Конфигурация этого двигателя получилась установкой двух блоков типа VR, как это было сделано при соединении двух рядных двигателей под некоторым углом в виде буквы V, при конструировании V-образного двигателя.

Читайте также:  В масле двигателя желтый налет что это может быть

Фольксваген разработал ряд двигателей такой конфигурации: W-8, W12 и W16. а для самого мощного автомобиля в мире был разработан двигатель W18, правда, этот двигатель имеет не два, а три блока цилиндров.

Необходимо отметить, что ранее W-образными двигателями назывались двигатели, имеющие три раздельных блока цилиндров с общим картером. В каждом блоке цилиндры были расположены в ряд, вдоль одной оси. Шатуны поршней всех трёх рядов цилиндров были соединены с единственным коленчатым валом, как V-образном двигателе.

О своей конфигурации этот двигатель значительно отличается от двигателей, называемых сейчас W-образными. Этот 12-ти цилиндровый двигатель имеет не два, а три блока цилиндров, в каждом из которых расположены в ряд по четыре цилиндра. В современных W-образных двигателях W12 два блока цилиндров, в каждый из которых напоминает двигатель VR6. При этом два совмещенных в одном блоке ряда цилиндров имеют одну общую головку блока цилиндров (ГБЦ), то есть данный двигатель имеет три отдельные головки блока цилиндров.

На этом рисунке изображён дизельный двигатель Т955 W18 с воздушным охлаждением, выпущенный ещё 1943 году одной из старейших в мире автомобильных фирм Татра.

Понравилась статья?

Ставь лайк и подписывайся на канал !

Так ты будешь получать больше интересной и полезной информации.

Источник

Что такое конфигурация двигателя

На эту статью не ссылаются другие статьи Википедии.

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое «Конфигурация двигателя» в других словарях:

Конфигурация двигателя W — Двигатель разработан компаниями Audi и Volkswagen и представляет собой два V образно расположенных двигателя VR Поршневые двигатели и конфигурации двигателей Однорядный L Одноцилиндровый · 2 · 3 · 4 … Википедия

Конфигурация двигателя VR — Эту статью следует викифицировать. Пожалуйста, оформите её согласно правилам оформления статей … Википедия

Балансировка двигателя — Стиль этой статьи неэнциклопедичен или нарушает нормы русского языка. Статью следует исправить согласно стилистическим правилам Википедии. У этого термина существуют и другие значения, см. Балансировка. Балансировка двигателя операция,… … Википедия

Расчётный режим работы двигателя — задаваемый при проектировочном расчёте авиационного воздушно реактивного двигателя режим его работы. При проектировании определяются размеры проходных сечений проточной части двигателя и его составных частей компрессора, турбины, камеры сгорания … Энциклопедия техники

расчётный режим работы двигателя — расчётный режим работы двигателя — задаваемый при проектировочном расчёте авиационного воздушно реактивного двигателя режим его работы. При проектировании определяются размеры проходных сечений проточной части двигателя и его составных… … Энциклопедия «Авиация»

расчётный режим работы двигателя — расчётный режим работы двигателя — задаваемый при проектировочном расчёте авиационного воздушно реактивного двигателя режим его работы. При проектировании определяются размеры проходных сечений проточной части двигателя и его составных… … Энциклопедия «Авиация»

VR6 двигатель — Конфигурация двигателя VR разработан компаниями Volkswagen для двигателя VR6 и представляет собой разновидность V образного двигателя с экстремально малым углом развала (10.6° или 15°). Поршневые двигатели и конфигурации двигателей L… … Википедия

VR6 — Конфигурация двигателя VR разработан компаниями Volkswagen для двигателя VR6 и представляет собой разновидность V образного двигателя с экстремально малым углом развала (10.6° или 15°). Поршневые двигатели и конфигурации двигателей L… … Википедия

VW VR6 — Конфигурация двигателя VR разработан компаниями Volkswagen для двигателя VR6 и представляет собой разновидность V образного двигателя с экстремально малым углом развала (10.6° или 15°). Поршневые двигатели и конфигурации двигателей L… … Википедия

Volkswagen VR6 — Конфигурация двигателя VR разработан компаниями Volkswagen для двигателя VR6 и представляет собой разновидность V образного двигателя с экстремально малым углом развала (10.6° или 15°). Поршневые двигатели и конфигурации двигателей L… … Википедия

Источник

Конфигурация двигателя — Engine configuration

Конфигурация двигателя описывает основные принципы работы , с помощью которого двигатели внутреннего сгорания относятся к категории.

Поршневые двигатели часто классифицируют по расположению цилиндров, клапанам и распределительным валам. Двигатели Ванкеля часто классифицируются по количеству присутствующих роторов. Газотурбинные двигатели часто делятся на турбореактивные, двухконтурные, турбовинтовые и турбовальные.

Читайте также:  Какое масло залить в двигатель водолей

Содержание

Поршневые двигатели

Расположение цилиндров

Одноцилиндровые двигатели

Прямые / рядные двигатели

Прямые двигатели, также известные как рядные двигатели, имеют все цилиндры, выровненные в один ряд вдоль коленчатого вала без смещения. Когда прямой двигатель установлен под углом, его иногда называют «наклонным двигателем». Типы прямых двигателей включают:

  • прямой-2 , также известный как «параллельный близнец»
  • прямой-3 , также известный как «рядный-тройной»
  • рядный-4 , самый распространенный двигатель для автомобилей
  • прямо-5
  • прямо-6
  • прямо-8
  • прямо-10
  • прямо-12
  • прямо-14

V двигатели

V-образные двигатели, также известные как Vee-двигатели, имеют цилиндры, выровненные в двух отдельных плоскостях или «рядах», так что они выглядят как V-образные, если смотреть вдоль оси коленчатого вала. Типы двигателей V включают:

  • V2 , обычно называемый «V-twin»
  • V3
  • V4
  • V6
  • V8
  • V10
  • V12
  • V14
  • V16
  • V18
  • V20
  • V24
  • VR5 , использует узкий V-образный угол и одну головку блока цилиндров.
  • VR6 , использует узкий V-образный угол и одну головку блока цилиндров.

Плоские двигатели

Плоские двигатели, также известные как «горизонтально-оппозитные» или «оппозитные» двигатели, имеют цилиндры, расположенные в два ряда по обе стороны от одного коленчатого вала. Типы плоских двигателей включают:

Двигатели с оппозитными поршнями

Двигатель с оппозитными поршнями похож на двигатель Flat / Boxer в том, что пары поршней коаксиальны, а не используют общий коленчатый вал, а используют одну камеру сгорания на пару поршней. Конфигурация коленчатого вала варьируется в зависимости от конструкции оппозитного двигателя. Одна компоновка имеет плоский / оппозитный двигатель в центре и добавляет дополнительный оппозитный поршень на каждом конце, поэтому на каждом цилиндре есть два поршня с каждой стороны.

Двигатели W

У двигателей W цилиндры имеют конфигурацию, в которой ряды цилиндров напоминают букву W, так же как цилиндры V-образного двигателя напоминают букву V. Типы двигателей W включают:

X двигатели

Двигатель X — это, по сути, два двигателя V, соединенных общим коленчатым валом. Они обычно использовались в самолетах во время Второй мировой войны . Большинство из них были существующие двигатели V-12, преобразованные в конфигурацию X-24.

U двигатели

Двигатели U состоят из двух отдельных прямых двигателей (в комплекте с отдельными коленчатыми валами), соединенных шестернями или цепями. Большинство U-образных двигателей имеют четыре цилиндра (т. Е. Два рядных двигателя вместе взятых), такие как четырехцилиндровые двигатели и тандемные сдвоенные двигатели.

Двигатели H

Подобно двигателям U, двигатели H состоят из двух отдельных плоских двигателей, соединенных шестернями или цепями. Двигатели H производятся с числом цилиндров от 4 до 24.

Радиальные двигатели

Радиальный двигатель имеет единственный коленчатый вал с цилиндрами, расположенными в форме плоской звезды вокруг одной и той же точки на коленчатом валу. Эта конфигурация обычно использовалась в самолетах с 5 цилиндрами с воздушным охлаждением.

Двигатели Delta

Двигатель Delta Engine имеет три (или несколько) цилиндров с противоположными поршнями, выровненными в трех отдельных плоскостях или «банках», так что при взгляде вдоль оси главного вала они кажутся находящимися в Δ. Ярким примером такого типа планировки является Napier Deltic .

Другие макеты

Менее распространенные конфигурации включают двигатель с наклонной шайбой с двигателем K-Cycle, в котором пары поршней находятся в противоположной конфигурации, разделяя цилиндр и камеру сгорания.

Клапаны

Большинство четырехтактных двигателей имеют тарельчатые клапаны , хотя некоторые авиационные двигатели имеют золотниковые клапаны . Клапаны могут быть расположены в блоке цилиндров ( боковые клапаны ) или в головке цилиндров ( верхние клапаны ). Современные двигатели неизменно относятся к последней конструкции. На цилиндр может быть два, три, четыре или пять клапанов, при этом количество впускных клапанов превышает количество выпускных клапанов в случае нечетного числа. Интерференционные двигатели — это такие двигатели, в которых клапан может столкнуться с поршнем, если фазы газораспределения были неправильными.

Распредвалы

Тарельчатые клапаны открываются с помощью распределительного вала, который вращается с половинной скоростью вращения коленчатого вала. Это может быть цепь, шестерня или зубчатый ремень, приводимый от коленчатого вала, и он может располагаться в картере (где он может обслуживать один или несколько рядов цилиндров) или в головке блока цилиндров.

Читайте также:  Почему двигатель сапунит на классике

Если распределительный вал расположен в картере, для управления верхними клапанами потребуется ряд клапанов, состоящий из толкателей и коромысел . Механически более простыми являются боковые клапаны , в которых штоки клапанов опираются непосредственно на распределительный вал. Однако это приводит к плохому потоку газа в головке блока цилиндров, а также к проблемам с нагревом и не подходит для использования в автомобилях, см. Двигатель с плоской головкой .

В большинстве современных автомобильных двигателей распределительный вал размещается на головке блока цилиндров в виде верхнего распределительного вала (OHC). В головке блока цилиндров может быть один или два распредвала; конструкция с одним распредвалом называется одинарным верхним распредвалом (SOHC). Конструкция с двумя распределительными валами на головку блока цилиндров называется двойным верхним распределительным валом (DOHC). Обратите внимание, что распределительные валы подсчитываются на головку блока цилиндров, поэтому V-образный двигатель с одним распределительным валом в каждой из двух головок цилиндров по-прежнему является конструкцией SOHC, а V-образный двигатель с двумя распределительными валами на головку блока цилиндров — DOHC, или неформально «четырехкулачковый». «двигатель.

С верхними распределительными валами клапанный механизм будет короче и легче, поскольку толкатели не требуются. Некоторые конструкции верхнего распредвала все еще имеют коромысла ; это облегчает регулировку механических зазоров.

Конструкция с четырьмя клапанами на цилиндр обычно имеет два клапана для впуска и два для выпуска, что требует двух распределительных валов на ряд цилиндров. Если в головке блока цилиндров имеется два распределительных вала, кулачки иногда могут опираться непосредственно на толкатели кулачков на штоках клапанов (толкатели). Кулачковые толкатели способствуют снижению шума, гашению вибрации, амортизации и переносу осевой нагрузки. Это последнее устройство является наиболее безынерционным, обеспечивает беспрепятственный поток газа в двигателе и является обычным устройством для высокопроизводительных автомобильных двигателей. Это также позволяет расположить свечу зажигания в центре головки блока цилиндров, что способствует лучшим характеристикам сгорания. При превышении определенного количества клапанов эффективная площадь покрытия уменьшается , поэтому четыре — это наиболее частое число. Нечетное количество клапанов обязательно означает, что на стороне впуска или выпуска должно быть на один клапан больше. На практике это неизменно впускные клапаны — даже в конструкциях с четными головками впускные клапаны часто больше по размеру, чем выпускные.

Очень большие двигатели (например, судовые двигатели ) могут иметь дополнительные распредвалы или дополнительные кулачки на распредвале, чтобы двигатель мог работать в любом направлении. Кроме того, другие манипуляции с клапанами могут использоваться, например, для торможения двигателем, например, в тормозе Jake .

Недостатком верхних кулачков является то, что для привода кулачков требуется гораздо более длинная цепь (или ремень), чем с распредвалом, расположенным в блоке цилиндров, обычно также требуется натяжитель. Обрыв ремня может повредить двигатель, если поршни коснутся открытых клапанов в верхней мертвой точке .

Ванкеля (роторные) двигатели

Двигатели Ванкеля (иногда называемые роторными двигателями) можно классифицировать по количеству имеющихся роторов. Большинство серийных двигателей Ванкеля имеют два ротора, однако производятся также двигатели с одним, тремя и четырьмя роторами. Двигатели Ванкеля также можно классифицировать в зависимости от того, являются они безнаддувными или с турбонаддувом .

Большинство двигателей Ванкеля работают на бензине, однако были исследованы прототипы двигателей, работающих на дизельном топливе и водороде.

Газотурбинные двигатели

Газотурбинные двигатели, в основном используемые для самолетов, обычно делятся на следующие категории:

  • Турбореактивный двигатель, газы проходят через сопло
  • Турбореактивный двигатель , газы проходят через вытяжной вентилятор
  • Турбовинтовой , газы проходят через воздушный винт, обычно с переменным шагом.
  • Турбовальный вал , газовая турбина, оптимизированная для создания механического крутящего момента вместо тяги.

Источник