Двигатель v12 сколько клапанов

12 цилиндровый двигатель: типы, технические характеристики, порядок работы

На современных автомобилях нередко встречаются многоцилиндровые конструкции. Они помогают добиться более высокой мощности транспортных средств. Подобные моторы применяются как в военной технике, так и в легковых машинах. И хотя в последнее время на смену тяжеловесным 12-цилиндровым двигателям пришли более легкие механизмы, имеющие по 6-8 цилиндров, они до сих пор востребованы в автомобилестроении.

Описание устройства

По техническим характеристикам 12-цилиндровый дизельный двигатель представляет собой объединение нескольких блоков с одним цилиндром. Эти механизмы имеют общий коленчатый вал. Количество рабочих ходов, которые совершаются в течение 2 полных оборотов коленвала на такой силовой установке равно числу цилиндров.

Имеется несколько разновидностей двигателей с 12 цилиндрами. Они различаются только вариантами компоновки. В их число входят следующие подвиды:

  1. V12 – имеет v-образное строение с устройствами, которые размещены друг напротив друга. При этом во время установки соблюдается угол 60 градусов.
  2. L12 – имеет рядное расположение блоков цилиндров. Общий коленвал вращается поршнями. Эта разновидность представляет собой объединенную конфигурацию двухтактного и четырехтактного мотора. Этот 12-цилиндровый дизельный двигатель отличает небольшая ширина при достаточной длине. Их не используют в машиностроении, а только на судах.
  3. X12 – силовая установка, имеющая особенное расположение цилиндров. Они установлены в 3 ряда по четыре штуки. Здесь поршень также вращает коленчатый вал, объединяющий их.
  4. F12 – его называют еще «оппозитным» из-за необычной конфигурации. Угол между блоками составляет 180 градусов. Он отличается компактными размерами и заниженным центром тяжести. Такой силовой агрегат редко встречается в серийных автомобилях. Зато его часто можно увидеть на спортивном автотранспорте.

Такое количество разновидностей помогает конструкторам экспериментировать с производительностью и ходовыми качествами транспортных средств, снабжая их тем или иным мотором.

История

Первооткрывателем в области 12-цилиндровых двигателей признан Даймлер Готлиб, который воспользовался проектом Леона Левавассора. В конце 1903 года подобные моторы устанавливали на тяжеловесные моторные лодки и катера от компании Société Antoinette. До этого водные транспортные средства снабжались моторами с четырьмя цилиндрами, поэтому нововведение имело очень большой успех благодаря своей производительности.

Опираясь на разработки предшественников, компания Putney Motor Works в 1904 году выпустила первый 12-цилиндровый двигатель v-образный. Впоследствии он получил широкий спектр использования.

В 1909 году в первый раз был представлен двигатель для авиационной промышленности. Его выпустила компания Renault. В нем впервые применили воздушное охлаждение и расположение цилиндров, которое имело угол 60 градусов. Рабочий объем мотора был всего 12,3 л при диаметре цилиндра 96 и ходе поршня 140 мм. Уже через год производитель представил аналогичный двигатель в облегченном варианте, который предназначался для моторных лодок.

В начале 1912 года был выпущен усовершенствованный силовой агрегат на 17,5 л, имеющий мощное водяное охлаждение. Производительность этого устройства равнялась 130 кВт. В минуту он мог развивать 1400 оборотов. После этого конструкторы продолжили проводить эксперименты с объемом и мощностью двигателей.

Так в 1913 году ведущий конструктор компании Sunbeam Motor Car изобрел мотор такой же конфигурации для легкового автомобиля. Ход поршня и диаметр цилиндров составляли 150 х 80 мм. Впервые такой двигатель, имеющий производительность 150 кВт, был установлен на машину с названием Toodles V. Впоследствии автомобиль смог установить несколько рекордов скорости.

Читайте также:  Как влияет чипование двигателя на его ресурс

Перед Второй мировой войной 12-цилиндровые двигатели применялись при изготовлении военной техники. После длительного послевоенного периода, когда многие производственные мощности пришлось осваивать заново, эта конструкция была забыта незаслуженно. Однако уже в 1972 году автоконцерн Jaguar продемонстрировал публике мотор типа X12. Механизм имел литраж 5,3 и стал достаточно популярным во многих странах. Его производство не прекращалось до 1996 года. Несмотря на то что сейчас выпущены и более совершенные силовые установки, эти устройства пользуются большой популярностью у конструкторов.

Порядок работы

На 12-цилиндровом двигателе «порядок работы» подразумевает определенную последовательность запуска. Этот процесс отвечает за то, как чередуются одноименные такты устройства, в котором они соединены единым коленвалом. На порядок работы влияет несколько разных причин. К ним относятся такие факторы, как:

  • строение распредвала;
  • расположение цилиндров внутри силовой установки;
  • разновидность коленвала.

Работа 12-цилиндрового двигателя во многом зависит от газораспределительных фаз, которые составляют этот процесс. Их последовательность должна распределяться соразмерно силе влияния на коленчатый вал. По схеме цилиндры, которые функционируют последовательно, не должны располагаться на соседних местах. Независимо от разновидности мотора, отличающегося типом расположения цилиндров, работа начинается с основного устройства под номером 1.

Например, рабочий цикл начинается с первого цилиндра. После того как коленвал совершает поворот, равный 90 градусам, начинается работа 5 механизма, затем цикл запускается последовательно и в других блоках. Если двигатель настроен правильно, то он будет работать более ровно и плавно, чем шести- и восьмицилиндровый.

Где устанавливается

Кроме водного и авиатранспорта, двенадцатицилиндровый силовой агрегат устанавливают на современных иномарках — «Ламборгини» и «Феррари». В России более распространенными являются моторы W12 от автоконцерна «Фольксваген». Недавно такие силовые установки стали выпускать на заводе города Барнаула. За основу взяли дизель довоенного образца типа V12. Ставят такие моторы и на разные виды тепловозов. Еще одна область применения — привод компрессорных и насосных агрегатов, буровых установок.

Сейчас при производстве автомобилей движки с 12 цилиндрами выпускают такие мировые автогиганты, как Rolls-Royce, Aston Martin, Ferrari, Pagani Automobili и другие. Они используют разновидность V12, так как они лучше всего подходит для установки на легковой автотранспорт.

Особенности обслуживания

Владельцы транспортных средств с установленным двигателем на 12 цилиндров знакомы с нюансами обслуживания этих устройств. Они отличаются неприхотливостью и продолжительным ресурсом работы.

Если регулировка была сделана правильно, то вмешательство профессионального автомастера не понадобится, пока не будет пройдено 15-20 тысяч км. После капитального ремонта, когда двигатель устанавливается заново, нужно как следует отрегулировать механизм, при необходимости воспользовавшись помощью профессионалов.

Отзывы

Если судить по сведениям, оставленным на автомобильных форумах, водители полностью довольны машинами с двигателями на 12 цилиндров. Отзывы, размещенные на этих сайтах, в большинстве положительные. Есть незначительный процент отрицательных откликов. В них владельцы жалуются на сложную регулировку механизмов и рекомендуют обратиться к опытным мастерам, чтобы впоследствии не возникло проблем.

Заключение

Маловероятно, что каждый водитель начнет вникать в принципы работы и характеристики 12-цилиндрового двигателя, изучать его разновидности, но знакомство с этой информацией будет очень полезно. С помощью этих знаний автомобилист сможет самостоятельно выполнить обслуживание и настройку механизмов.

Читайте также:  Трясет двигатель на холостом ходу кайрон

Источник

Российский мотор V12 для «Кортежа»: все подробности

Стенд НАМИ на Московском автосалоне был далеко не самый большой и пафосный. Однако для любителей техники там приготовили кое-что интересное: совершенно новый 12-цилиндровый мотор, который уже скоро встанет под капот президентского лимузина и других автомобилей проекта «Кортеж». Характеристики впечатляют: с объема в 6,6 литра обещают «снять» 856 л. с. и 1 000 Нм — такой отдачи нет ни у Mercedes-Benz, ни у BMW, ни у Ferrari с Aston Martin.

В ообще, когда речь заходит о каких-то перспективных разработках отечественного автопрома, губы бывалых автожурналистов непроизвольно искривляются в скептическую гримасу. Каких только мертворожденных проектов мы не видели за последние 25 лет: и лимузины Москвич, и Волги с V8, и Лады на топливных элементах, и гибридные Ё-мобили, и суперкары Маруся. Все это, помелькав в прессе, со временем благополучно почило в бозе.

К выставочному образцу мотора V12 я поначалу тоже отнесся со скепсисом. Но пока мы общались с сотрудниками НАМИ на стенде, скепсис постепенно таял. Потому что если «сказочники» из «Ё-авто» про свой фэнтезийный роторно-поршневой мотор рассказывали очень туманно, избегая деталей, московские инженеры охотно комментировали каждое техническое решение, применяемое в отечественном V12.

Итак, все известные подробности о моторе по состоянию на конец августа 2016 года.

Блок цилиндров

Выставочный образец — с 12-цилиндровым V-образным блоком с углом развала 60 градусов. На его основе планируется также создать целую серию: V8, V6 и рядную «четверку». Предполагается, что у всех моторов линейки будет одинаковый диаметр цилиндра (88 мм), но ход поршня (у V12 он равен 90 мм) будет варьироваться. Сами поршни, предположительно, тоже будут унифицированы.

Мотор — «цельноалюминиевый», из легкого сплава выполнены и блок, и головка блока — в итоге «сухая» масса без жидкостей составляет 310 килограмм. В НАМИ говорят, что состав сплава — их собственное ноу-хау, и литейное оборудование для выпуска блоков — тоже свое.

Цилиндры — с вполне традиционными «сухими» тонкостенными чугунными гильзами. Была идея отказаться от гильз вообще и нанести на стенки цилиндров «никасиловое» покрытие для сокращения потерь на трение. Однако от нее отказались, так как «никасил» очень хрупок и от детонации после заправки топливом с недостаточным октановым числом просто разрушается.

Газораспределительный механизм

Клапанная конструкция более-менее традиционная: четыре клапана на цилиндр, по два распредвала на ряд, то есть в сумме 48 клапанов и четыре распредвала. На каждом установлен фазовращатель, корректирующий время открытия в зависимости от оборотов, по аналогии с «тойотовской» системой VVT и многими другими. Регулировка высоты подъема клапанов, по примеру «хондовской» VTEC, не предусмотрена. Привод распредвалов — цепной.

Система питания, наддува и охлаждения

Впрыск — непосредственный, причем на каждые три цилиндра работает отдельный ТНВД. Давление в топливной рампе достигает 250 атмосфер. Систему наддува в НАМИ называют «Quadro turbo». Турбин действительно четыре, опять же по одной на три цилиндра. Производитель уже определен — это не BorgWarner и не KKK, а российский завод «Турботехника» из города Протвино Московской области.

Локализация

В НАМИ особо подчеркивают, что все проектирование целиком и полностью выполнено своими силами, без привлечения зарубежных инжиниринговых компаний и каких-либо наработок. Что касается комплектущих, то на прототипе «А», который и показали на ММАС, пока иностранных деталей довольно много: это и система питания, и все датчики, и катушки зажигания, и даже поршни с кольцами. Однако к моменту старта серийного производства стоит цель повысить долю локализации до 85%.

Читайте также:  Как устроен трехфазный асинхронный двигатель с фазным ротором

Заявленный ресурс

Срок службы мотора, который закладывается в него при проектировании — 350 000 километров. Капремонт техдокументацией не предусматривается в принципе, однако чисто теоретически гильзы можно перепрессовать — так неофициально поясняют в НАМИ.

Испытания и производство

Если этот V12 все-таки дойдет до серийного выпуска, это будет один из самых быстро созданных моторов в мире. Работа над ним началась всего 1,5 года назад, и уже через год мотор, по планам НАМИ, будет готов к испытаниям в составе автомобиля. В данный момент полным ходом идут стендовые испытания двигателя, и конструкция постепенно дорабатывается. Хочется надеяться, что темпы в духе «первых пятилеток» на качество продукта негативно не повлияют.

Быть или не быть?

На мой вопрос, почему все эти годы создать конкурентные в мировом масштабе моторы и коробки никак не получалось, а теперь вдруг получится, в НАМИ ответили сразу и без раздумий: «теперь есть заказчик». От себя добавлю, что заказчик у НАМИ вполне персонифицированный – V12 строят, в первую очередь, для президента Путина, который пожелал сменить свой S600 Pullman на отечественную машину. Что ж, раз ставки столь высоки, то и результат должен получиться достойным. Во всяком случае, будем держать пальцы скрещенными.

Аналоги

Выпуском моторов V12 серийно занимаются всего пять компаний в мире: Daimler AG, BMW, Volkswagen (если точнее — принадлежащий ему Lamborghini, и только для себя любимых), а также FCA для своих Ferrari и Maserati и независимый английский Aston Martin, который, впрочем, сотрудничает с Daimler, покупая у немцев кое-какую электрику.

«Новый отечественный мотор, на первый взгляд, вызывает радостное «могут же». Но если присмотреться к конструкции, возникает множество каверзных вопросов.

Во-первых, внушительные цифры мощности не стоит воспринимать как знак тотального превосходства технологий. Для турбированного мотора такого объема цифры совсем не запредельные, конкуренты с легким чип-тюнингом имеют и лучшие параметры. Просто весь вопрос в экологичности, ресурсе и качестве работы системы на промежуточных режимах.

Конструкция умеренно сложна и весьма консервативна. Я только приветствую сухие чугунные гильзы, но вот насчет возможности их замены есть сомнения. Гарантированный ресурс выглядит не очень внушительным, 350 тысяч километров для большого и консервативного мотора – это немного, а что ограничивает ресурс, пока непонятно. Впрочем, если это цифры гарантийного пробега (понятия эти совершенно разные), то результат очень хорош.

Система питания и наддува выглядит чрезмерно переусложненной, пока не становится понятно, что по сути этот V 12 – это два V 6, скомпонованные самым незамысловатым образом. Прежде всего на это намекает угол развала блоков 60 градусов — это идеальный параметр для шестицилиндрового мотора, при котором для нейтрализации вибраций не требуется установка балансирных валов. Соответственно, и «квадро-наддув» с четырьмя турбинами, и наличие четырех ТНВД (притом что для мощных V12 обычно «за глаза» хватает двух помощнее ). В общем, в конструкцию изначально заложена возможность не очень дорогого и относительно несложного масштабирования, что неплохо.

Источник

Adblock
detector